水泥环水力封隔能力与胶结指数的关系研究

固井主要目的之一是有效地封隔地层。目前,现场主要使用声波胶结测井的方法评价固井质量,评价的指标通常为相对幅度、胶结指数或胶结比,并未给出水泥环封隔能力情况。通过使用与现场相同的仪器,同时对水泥环进行声波胶结测井与水力封隔能力2项室内模拟实验,初步建立了延时测井条件下声波胶结指数与水泥环封隔能力的关系,拓展了固井质量的评价方法,该方法可用于指导开发方案的设计。     

基于声波测试的锚杆锚固质量检测信号分析与评价系统实现

基于声波检测的锚杆锚固系统在受荷载条件下的声学特性,结合试验研究表明：锚杆锚固质量的优劣可用固结波速和锚杆工作荷载这两个参数来评判。固结波速确定的关键在于对锚杆底端反射信号的识别,采用小波分析方法处理检测信号,发现应用“db4”小波对检测信号进行4尺度或5尺度分解后,其最高频重构信号的第二个“波浪”的开始点所对应的时刻即是原始信号的底端反射时间点。采用自适应滤波法用参考信号对检测信号进行逼近得到完整的底端反射信号,表明这两种方法有很好的一致性。锚杆工作荷载是检测信号基频的三次方函数,通过频谱分析获得了信号基频。结合上述分析方法以Matlab为开发平台编写了锚杆锚固质量无损检测信号分析系统并应用于实践,实现了锚杆锚固质量的智能评价,提高了分析精度。     

碎石水泥胶结充填体强度特性与养护时间的相关关系

波特兰水泥在井下充填中的应用给矿山设计与生产带来了很大的灵活性。为了阐明胶结充填体的强度特性(承载能力)与养护时间的相关关系,使用不同配料比的胶结充填料进行了实验室试验研究。试验材料所用的试验材料是土耳其屈雷露天铜矿的废石——玄武岩。该矿区这种岩石很多,因此是作为充填骨料的唯一选择。屈雷露天矿下部在进行地下开采,采用废石充填以防止地表沉陷。     

高浓度胶结充填开采支架与围岩关系研究

通过分析高浓度胶结充填开采上覆岩层移动规律和支架与围岩关系,建立了顶板载荷计算方式,并通过新阳矿工程实例进行验证。研究表明:采场周期来压步距增大,强度降低,表明充填体能够有效支撑顶板,减缓上覆岩层的扰动,充填开采相比普通垮落综采,支架需要更高的工作阻力,并且高支护强度可以有效限制顶板的下沉,进而提高充填率,减缓地表变形。     

镁水泥与钾石盐尾矿胶结充填材料试验研究

针对钾石盐矿实现无发废开采的尾矿处理问题进行了研究,通过实验室镁水泥与钾石盐尾矿胶结强度试验,给出了满足嗣后充填和上向分层充填采矿法充填体强度的镁水泥添加量,并通过SEM研究镁水泥在钾石盐尾矿充填中的胶凝机理。     

废石尾砂胶结充填体强度与水灰比关系研究

为了深入研究水灰比与胶结体强度之间的关系,使用某矿山提供的废石、尾砂进行胶结体强度正交试验,根据水灰比与强度关系散点图,选定幂函数模型、双曲线函数模型、倒指数函数模型、一阶衰减指数函数模型,利用Origin数据分析软件进行曲线拟合,并对各个模型进行回归分析和方差分析,得到各模型的回归方程与回归拟合相关系数。结果表明,4种函数模型拟合方程均高度显著,一阶衰减指数模型具有最高的拟合相关系数,拟合误差最小。一阶衰减指数模型可较准确反映水灰比与胶结体强度之间关系,是表达水灰比与胶结体强度关系的最佳函数模型,无论是对于工业混凝土还是矿山充填料浆都具有一定的适用性和可靠度,可用于实际充填工程参数设计值的初步估算。     

掺加冶炼渣的混合骨料原位胶结充填体质量评价研究

基于喀拉通克铜镍矿充填骨料优化试验结果,选用掺加冶炼渣的混合骨料作为充填骨料,进而开展冶炼渣充填工业试验。采用地质钻探的手段,对掺加冶炼渣的混合骨料原位胶结充填体质量进行评价。试验结果表明,在灰砂比为1∶4时,E3进路原位胶结充填体强度高于S4进路(未加冶炼渣),证明掺加冶炼渣优化了充填骨料级配,提高了原位胶结充填体强度;在灰砂比为1∶5时,E6进路原位充填体强度低于E3进路,但是满足矿山充填强度设计要求,结合井下取样强度和取芯样本的完整性,建议矿山充填进路假底层采用灰砂比1∶5,充填质量稳定后,再进一步加大冶炼渣的用量。     

三轴加载煤样声波速度与孔隙率关系试验研究

煤的孔隙率是表征储层瓦斯富集程度的重要指标,对于评价矿区煤层气资源至关重要,为提高煤层气的开采和利用,且为更好地研究煤储层的孔隙率,以焦作古汉山矿原煤作标准煤样,将煤样加工为平行于面割理、垂直于面割理和垂直于层理3个方向的煤样,采用自制的煤储层压裂模拟及物性特征试验装置系统,在常温条件下,对每组煤样同步进行超声波特征和应力-应变测试试验,将所测得的声波速度、孔隙率和轴压关系进行两两拟合,并对其结果进行了分析探论。研究结果表明:在保持围压不变的情况下,煤样的孔隙率随轴压的增大呈线性趋势减小,并且不同方向的孔隙率压力影响系数表现出明显的各向异性;煤样声波速度随轴压的增大呈线性趋势增大,且煤岩的超声波速具有明显的层理效应,较孔隙率而言,压力对声波速度的影响更显著;随着加载过程中轴压的增大,煤样的声波速度与孔隙率满足良好的线性关系,为利用声波波速预测煤层的孔隙率提供了理论依据。     

煤炭设计院设计质量管理评价体系构建研究

为提高煤炭设计院成果质量与质量管理能力,以Z煤炭设计院项目为研究对象,对影响设计成果的因素进行分析,以项目质量管理理论、方法及相关标准、规范为依据,结合4M1E方法,从人、机器、材料、方法、环境分析影响设计质量的指标因素,用层次分析法构建了层次评价模型,并对模型进行评价分析,实证分析结果表明：基于4M1E方法和层次分析法所构建的煤炭设计院设计质量管理评价体系,能实现为科学有效地控制设计过程和提升设计质量提供关键路径。最后根据评价结果提出设计质量优化的对策和建议,包括加强设计团队管理、技术建设,加强信息化管理及硬件配套,加强设计质量过程管理体系。     

矿山胶结充填料浆离析程度检测与评价方法研究

以直径为100 mm、高度300 mm的圆柱试模为标准模型,以矿山充填常用砂灰比4、6、8、10为标准配比制作充填体试样,固结后在试样不同部位取样,并检测该部位充填体中水泥含量,通过对比不同部位充填体中砂灰比与设计砂灰比的差异来评价充填料浆离析程度。在上述试验的基础上提出了充填料浆离析程度评价指标离析度ε,并通过大量试验数据将矿山充填料浆离析程度划分为5个级别。充填料浆离析程度定量表征方法及指标的提出,对矿山充填质量评价与管理具有重要意义。     

新型矿井套管-水泥环变形与渗漏试验研究

油页岩注蒸气开采过程中,套管-水泥环在高温条件下受热应力作用,发生膨胀变形,会给组合体密封性带来严重影响。基于弹性力学和热力学理论,设计了套管-水泥环渗漏试验装置,分析了套管-水泥环组合体在不同温度不同气压下的密封性。     

硫酸盐对胶结充填体单轴抗压强度与弹性模量关系影响研究

为了研究硫酸盐对含矿渣胶结充填体单轴抗压强度与弹性模量关系的影响,通过胶砂实验,证明了充填体试块单轴抗压强度和抗压弹性模量之间有较为显著的正相关关系,在达到相同抗压强度的条件下,硫酸盐的掺入能显著提高充填体试块的弹性模量。通过热重分析和压汞法孔隙度分析,证明了硫酸盐掺入引起的水化产物、孔径分布和孔隙度分布的变化是影响轴抗压强度和抗压弹性模量关系的重要因素。     

矿井提升罐耳与罐道间隙自动检测装置的研究与应用

本文介绍了精密、便携的罐耳与罐道间隙自动检测装置的研究和使用,以替代传统的人工测量方法,解决了近年来立井提升的一个急需解决的问题。     

基于电磁学理论的乳化液质量分数与折射率关系研究

乳化液质量分数合适与否直接决定着煤矿支护设备的使用寿命和生产效率。针对煤矿井下乳化液质量分数检测问题,利用电磁学理论研究了乳化液质量分数与溶液折射率和密度之间的关系,给出了特定温度下乳化液质量分数与组元密度及折射率的表达关系式,并对在不同温度下配制的不同质量分数的乳化液进行了试验检测。研究结果表明,影响乳化液质量分数和折射率关系的乳化液特性参数随温度呈线性关系,特性参数1随温度线性增加,而特性参数2则随温度线性减小,且利用该关系式计算所得乳化液折射率在不同温度下与实测值能很好地相符合,为实现乳化液质量分数的实时检测与控制提供了必要的理论基础。     

基于耦合关系的采煤机安全性评价模型研究

从采煤机安全性的评价特征提取方法以及耦合关系分析入手,开展采煤机安全性评价方法研究;对运行、维护等信息进行关联性分析,确定用于采煤机安全性分析的特征。针对离散型数据属性内及属性间的分布统计规律,运用布尔代数点积运算,求解项目间相关度,并建立了采煤机安全性评价的耦合关系模型。通过神东煤炭设备管理中心和生产单位近12年的大型采煤机租赁、维护、维修信息进行验证,证明了模型的有效性。     

基于MapInfo的土壤质量评价系统的研究

为方便我国土壤环境质量评价工作的开展,弥补在此项工作中地理数据和属性数据分离存储的不足,文章以MapBasic为开发平台,结合MapInfo本身的强大功能,以阜新地区土壤环境质量评价系统为例,研究了基于Map-Info的土壤环境质量评价系统的功能、构建和应用,实现了该系统在MapInfo躯壳上的无缝集成,使我国土壤环境质量评价工作朝着自动化、电子化、可视化的方向发展。该系统通过三种评价方式对土壤环境质量进行评价,并将评价结果与空间数据一起保存到表里,并可对各地区污染物进行多方式查询。通过MapBasic程序的编辑和函数的调用,集成了专题地图、棱柱图、统计分析等功能。空间数据与属性数据的结合再加上以可视化的方式进行操作和管理,使得对土壤状况的查询和管理更为简单、高效。     

基于RSM-BBD的废石-风砂胶结体配合比与强度试验研究

充填料浆配合比的选择直接决定了充填体的强度及运行成本。根据两种骨料混合堆积密实度试验,得到废石风砂最优配比。利用Design-Expert软件中的Box-Behnken中心组合试验设计及响应面法(RSM)研究了料浆质量分数、水泥用量和骨料配比对充填体不同龄期内无侧限抗压强度的影响规律,建立了以粗骨料胶结体3,7,28 d强度为响应值的三元二次回归模型,并对该模型的适用性进行了验证。试验结果表明,充填体强度不仅受单一因素影响,而且两因素之间的交互作用对强度影响显著。由模型的响应曲面可知,质量分数与骨料配比的交互作用对充填体早期强度影响显著,水泥用量与骨料配比的交互作用对充填体中期强度影响显著,质量分数与水泥用量的交互作用对充填体后期强度显著。通过回归模型及建立的充填材料成本函数,优选出一组料浆配合比,经现场试验满足生产要求。     

基于模糊综合评价法的石油化工装置安全风险评估研究

针对石油化工行业生产工艺复杂、危险指数较高的特点,结合国内外石化生产中的管理方式和规章制度,从生产设施及场所、作业环境与卫生、安全生产与管理方面构建石油化工装置安全性综合评价体系。结合理论分析和现场工作状况,基于C4.5算法确定装置过程安全评估三级指标体系,采用专家调查法和层次分析法选取影响指标,并进行指标权重计算,获得各影响因子对石油化工装置管理的影响程度。根据指标权重计算,影响权重由大到小依次为:生产设施及场所、安全生产与管理、作业环境与卫生。火灾爆炸危险场所的权重系数最大,安全管理体系、规章制度权重相对较高。基于模糊数学理论建立石油化工装置的安全评价模型,对石油化工装置进行安全管理评级,并与杜邦评价准则共同给出该装置的详细评价结果。对某一乙烯装置的评价结果表明:乙烯石油化工装置评价为“合格”级别,该装置管理层建立了有效的安全管理体系,但工艺安全管理、安全业绩的跟进机制和奖惩机制等方面存在不足。     

高速铣削质量与切削用量关系的研究

高速切削现象与普通切削不同,实验表明,在高速切削条件下,当切削速度在180～314 m/min,铣削深度不超过0.5 mm时,进给速度在较大范围内变动,对铣削质量影响不大,影响铣削质量的主因是切削速度和吃刀深度,加工试件的表面粗糙度值随切削速度的增大而变小,随吃刀深度增大而增大。