容性本安电路放电模型及放电特性分析

为了较准确把评定电容串联电阻电路和电容端电压对电容放电能量的影响,使设计者在设计时就能够对电容放电能量进行评定,判定其是否达到本质安全防爆要求,综合考虑了电路中线路的电感、电容、电阻参数,建立了与实际电路一致的电容等效电路模型,根据建立的电容等效电路模型,采用不同的放电形式对电容电路放电过程进行仿真测试。并建立了电容放电数学模型,应用MATLAB软件对所建立数学模型进行仿真,绘制了"能量-电阻(W-R)"、"能量—电压(W-U)"两种曲线,可供设计人员查询参考,从而提高电路设计效率,缩短开发周期,节约开发成本。     

本质安全电路放电特性的研究

在介绍本质安全电路中简单电容电路火花放电和简单电感电路弧光放电特性的同时,从实际电路出发,分析了电容电感复合型电路放电特性,提出了电容电感复合型电路在火花点燃试验中特定时间段内放电能量大于简单电容电路和简单电感电路放电能量,希望给本质安全电路设计提供指导性建议。     

复杂本质安全电路容性放电引燃特性研究

通过分析复杂本质安全电路放电的原理和过程,得到了混合本质安全电路的一般形式,数学分析得到了谐振电路容性放电条件下的放电电压、放电电流和放电功率的计算模型;分析了影响放电电流和放电功率的电路参数因素。结果表明火花能量主要来自储能元件,电源电压对放电电流、放电电压的影响可以忽略;随着电容容量的增加,放电电流的上升速度和最大值都迅速增大,火花放电功率也呈现增加的趋势;随着电感感抗的增加,放电电流的上升趋势放缓,放电电流的最大值也随之减小,其放电功率也呈下降的趋势。     

复合电路的放电特性研究

在电感、电容及电阻组成的复合电路中,电感与电容位置不同对火花放电模型及火花放电能量有显著的影响,对CL复合电路及LC复合电路的闭合放电特性分别进行研究,建立了各自的放电模型,并分析了电感、电容对复合电路放电特性的影响,补充了本安领域的研究内容。     

微型一体化电磁雷管的发展

论述了电磁雷管、一体比电磁雷管和微型一体化电磁雷管的特点。重点论述了新一代微型一体化电磁雷管的优越性，它从根本上消除了电雷管的抗杂电、静电和射频电问题。同时论述了高抗静电的微型一体化电磁雷管的结构、特点和安全性。     

基于电流线性衰减模型分析低能电弧放电特性

基于放电电流线性衰减模型,分析了本质安全电路的低能电弧放电特性。指出放电时间不会小于电路的时间常数;电弧电流变化率与电路电感成反比;放电瞬间的电弧电阻为最小建弧电压与稳定电流的乘积;如果电源电压小于最小建弧电压,电弧功率将随时间而减小;电感储能与电源供给能量的比值与电源电压成反比。这些结论可为设计本质安全电路提供理论参考。     

脉冲磁场与脉冲磁场测量仪

简单说明低脉冲磁场发生装置的工作原理（储能电容放电式、晶体闸流管脉冲电压式）。设计并制作的峰值保持电子积分式脉冲磁场测量仪，用来测量持续时间大于约１０ｍｓ级的脉冲磁场，测量随机误差为±１％。     

主流地震勘探爆炸机点火电流等效有效值的计算

电流流经电雷管桥丝电阻按焦耳-楞次定律产生热量点燃引火药头,雷管能否引爆取决桥丝电阻、流经桥丝的电流和通电的时间。电容储能式爆炸机提供给电爆网络的电流随着时间增长减小,不是恒定电流。推导出电容储能式爆炸机等效点火电流有效值计算公式,用离散点火电流数据等效有效值计算公式验证了推导出的公式。     

基于Matlab的电容性本质安全电路电弧放电仿真分析

针对现有电容性本质安全电路研究在数学模拟仿真方面的缺乏,通过分析容性电路的放电原理图得出了火花电流、放电功率及能量的数学模型,借助Matlab软件模拟出的三维图,分析了每个电路参数的改变对电弧放电的影响。仿真结果表明随着电源值、电容值越大,火花电流、功率以及释放的能量也越大,在同一时刻放电能量随电源值和电容值增大而增大,电路的本质安全性能也随之变低;电阻值R_1和R_2越小,释放的火花能量也越小,仿真模拟的结果验证了理论分析的正确性,从直观上更好地理解容性电路的放电过程,对电路本质安全设计具有一定的指导作用。     

本质安全电感电容复合电路电弧放电特性的研究

在火花试验装置上进行爆炸试验，得到本质安全复合电路的放电波形，发现电弧电压基本维持在最小建弧电压，而电容电流随着电路参数的不同而发生振荡．发生电流振荡的条件是电感时间常数大于电容时间常数的一半．建立了容性点燃时的电弧放电数学模型，并进行了仿真．     

液压煤钻的研制

煤电钻打眼粉尘多 ,湿式钻眼难 ,要有专用供电线路和防尘水管路 ,然而电器易失爆 ,电缆易破损 ,严重影响煤矿安全生产。液压煤钻克服了煤电钻的缺点 ,它以液压支柱的乳化液泵站为动力源 ,将液压能以输出转矩的方式转化为机械能 ,实施钻孔 ,有小部分乳化液经空心钻杆到钻头 ,实现湿式打眼 ,降低粉尘浓度 ,改善工作环境。     

深部坚硬顶板厚煤层开采冲击矿压规律及防治技术

以古城矿深部坚硬顶板厚煤层开采为研究背景,分析了2103工作面冲击矿压事故的诱因,总结了矿井冲击矿压的规律,得出了深部厚煤层开采冲击显现更加频繁,事件能量及影响范围更大,以及断层及覆岩活动是诱发冲击矿压的主要因素。同时,指出了深部厚煤层卸压时效较短,并基于矿井实际条件提出了基本卸压措施和补强卸压措施。以大直径钻孔、煤体及顶底板爆破等技术手段,对巷道及工作面采取相应的卸压措施,以钻屑法为点检测手段验证卸压效果。现场实践表明,该措施能够有效防治冲击矿压,降低了冲击事故的发生。     

煤矿机械设备辅助选型设计系统的研究

结合平顶山矿区矿井设计的特点,研究矿井提升、排水、通风、空气压缩等机械设备选型的理论和计算依据,建立水泵和风机的标准特性曲线数据库及一些管路元件图元数据库,开发性能稳定的煤矿机械设备辅助选型设计系统。     

主斜井井底溜煤眼及给煤机硐室快速施工技术

 为缩短占用井筒影响时间,实施给煤机硐室和溜煤眼同时施工。采用从下向上打眼放炮普通法施工,利用主斜井井筒原有施工设备出矸,减少运输环节、加快提升速度;在原有支护设计的基础上,将给煤机硐室直墙部分支护方式由浇注混凝土调整为喷射混凝土,避免了气候条件对施工进度的影响,缩短了施工工期,同时制定了其他相关安全保障措施,从而形成了一套系统的井底溜煤眼及给煤机硐室的快速施工技术,为今后溜煤眼及给煤机硐室快速施工积累了丰富的经验。     

亭南煤矿液态CO2致裂巷道卸压技术的应用研究

为了消除冲击地压给亭南煤矿带来的安全隐患，采用液态CO₂致裂技术对危险区域的煤体进行预裂爆破。通过数值模拟研究控制孔对钻孔爆破的影响及亭南煤矿爆破孔的合理间距，并采用钻屑法对爆破后的效果进行分析。研究结果表明：控制孔的存在对煤预裂爆破效果是有利的，施工控制孔之后进行煤层液态CO₂爆破的裂隙区影响范围明显大于无控制孔时的爆破的裂隙区影响范围；爆破孔的合理间距为7 m；爆破后钻屑量的测定结果均小于钻屑量的临界值，爆破后消除了煤体冲击地压的安全隐患，可以正常开采。     

工程水压爆破在煤层爆破中的应用

通过黑岱沟露天煤矿的工程试验总结了工程水压爆破技术(水土复合填塞炮孔)的原理及在露天煤矿爆破施工中的应用效果。在露天煤矿爆破施工中采用工程水压爆破技术,可以提高煤层爆破的大块率,降低单位立方岩石耗药量,降低爆破气体的温度,同时可以降低煤层爆破失火率、粉尘排放量,有效地控制爆破飞石。     

深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术在宣东二矿的应用

针对冀中能源张家口矿业集团宣东二矿煤与瓦斯突出危险性大,煤巷掘进慢,采掘接替紧张的状况,在该矿209区域采用了深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术。结果表明:该技术对于宣东二矿防治煤与瓦斯突出、提高煤巷掘进速度(月进尺由34 m提高到70 m以上)、缓解采掘接替紧张、构建安全矿井等方面发挥了重要作用。     

放顶煤开采爆破破碎硬顶煤研究

以大同坚硬煤层金属网下放顶煤和全厚一次放顶煤开采试验为原型 ,采用大煤样爆破实验方法 ,按垂直层理和平行层理模拟爆破 ,研究了装药不偶合系数Ke 和线装药密度对坚硬顶煤爆破块度的影响规律 ,提出了模型与原型炸药量的换算关系式 .应用分形理论初步分析了分形块度、表面裂隙分维与爆破能量密度的关系 ;探索了爆破法破碎坚硬顶煤的合理爆破及施工参数 ,并认为垂直层理爆破Ke<1 2 ,而平行层理爆破Ke>1 2 ,有利于提高顶煤体冒放性 .     

煤矿地质条件对钻眼爆破的影响与对策

阐述了煤矿井下岩体特征,研究与爆破工程相关的地质构造条件,分析了煤矿在不同地质条件下对钻眼爆破的影响,提出了煤矿在不同地质条件下钻眼爆破的对策,对提高煤矿钻眼爆破效果提供了一个新思路。     

水压爆破技术的应用

以中平能化集团公司平煤股份十二矿的煤层地质条件为例,分析了水压爆破防突措施的原理、具体实施方案及有效性,为煤矿深部煤巷掘进过程中防突课题的研究,提供了一种新的煤与瓦斯突出防治技术,所形成较系统的观点和研究方法,将在深部矿井瓦斯灾害防治、低透气性煤层和煤层气资源高效开采等领域得到广泛应用,具有显著的经济效益和社会效益。