煤层高压脉动水锤器的脉冲特性研究

从理论上确定了高压脉动水锤装置峰值压力的大小及脉动水力锤击波的传播速度,分析了主弹簧的性能参数,设计试验测定了高压缸的压力,结果表明,在0.0044s内,装置峰值压力由2.77MPa激增至14.0MPa;供水压力为4MPa时,能够产生17MPa脉冲波。此脉冲波以交变应力的形式作用于煤体,能够改变煤层孔隙网络的通透性。     

高压脉动水锤装置理论峰值压力

高压脉动水锤装置是一种能够产生压力冲击的设备,它通过弹簧蓄能并瞬间释放这种能量,在流体管路中激发压力冲击。根据运动过程分析对其建立能量方程,通过合理的简化处理,得出冲击峰值压力的理论计算公式,并利用实验数据分析其影响因素,证明活塞密封摩擦阻力的影响较大,从而为煤层脉动注水的压力计算提供了理论支持。     

介质变化对水锤压力波传播特性的影响

为了进一步探索高压脉动水锤装置的作用效果,通过实验的方式分析了高压脉动水锤装置激发的压力波在煤粉和砂石这2种介质中传播的特性。并且通过改变煤粉和砂石的填充密度分析比较了压力波在密度不同的相同介质中的传播特性。实验结果显示,介质密度的增大会加速压力波的衰减,各组压力波均在实验罐体入口处衰减最快,各组压力波传播到管路末端均衰减到6 MPa左右。     

高压脉动水锤装置触发弹簧对低压缸流场性能的影响分析

高压脉动水锤装置产生脉冲高压的过程中,其低压缸流场变化对装置激发压力冲击的性能有着直接影响,因此有必要对低压缸的内部流场及其特性进行深入研究,为水锤装置的结构改进和性能优化提供技术支持。实验选用4种不同的触发弹簧,分别测取了在各种触发弹簧工作下,低压缸内各测点处的压力变化,据此对低压缸的内部流场进行了研究分析。     

水系体积对水锤注水装置压力峰值的影响

实验的目的是探究水系的体积变化对煤层高压脉动水锤注水装置工作时产生的峰值压力的影响;通过实验发现随着水系体积的增加,压力波在管路中传播的时间延长;从高压缸出口到管路末端的压力衰减程度增大;高压缸出口处压力波峰值压力减小。     

高压脉动水锤装置动态特性的仿真研究

介绍新型煤层注水设备高压脉动水锤装置的结构原理,进行受力分析,借助Matlab/Simulink构建仿真模型,将仿真结果与实验结果进行比较,验证仿真可行性。进一步仿真分析主弹簧刚度的影响,结果表明:主弹簧刚度从2 250 kN/m减小到1 000 kN/m,装置输出的峰值压力和稳定压力都增大。     

高压脉动水锤装置压力冲击与柱塞结构的关系

为了解决低透气性煤层注水难的问题,对水锤装置的峰值压力进行了研究。首先从柱塞冲击产生脉冲压力波的机理入手,利用柱塞冲击过程运动微分方程,得到柱塞活塞直径比影响脉冲压力波峰值压力的机理,随后通过试验研究柱塞活塞直径比对脉冲压力波压力峰值的影响,其有利于改进装置的柱塞结构以提高装置输出峰值压力,进而改善低透气性煤层瓦斯抽采和注水防尘的效果。     

取消井下水泵逆止阀的探讨

(一) 矿山井下排水系统中,在水泵附近出水管道处配置逆止阀,以便在水泵停止工作时承担管道的水柱重量,或者在突然断电后使水泵免遭水锤压力的破坏。但是,事实恰恰与此相反,由于水泵附近出水管道上装有逆止阀,当突然断电时,就会产生高压停泵水锤,对井下泵房的水泵、管路及其附件都有     

煤层高压脉动注水锤低压缸内流场特性试验研究

为了分析煤层高压脉动注水锤装置冲击过程中低压缸内部流场及特性,通过搭建试验测量系统和瞬态数据采集系统,测取不同触发弹簧工作下低压缸内各测点处的压力,研究了水锤装置冲击过程中低压缸内同一高度不同角度处的压力分布情况,以及不同高度和进水口处的压力变化情况.结果表明:同一高度不同角度处压力差异可忽略;且在冲击零点时刻,低压区先扩大到低压缸体的中上部分空间,再逐渐扩大到其他位置.冲击过程中低压缸内和进水口处压力在很短的时间内瞬间降低,达到终值压力并保持不变.     

科技信息

鹤煤九矿日前研制出多功能水泵控制阀装置。该装置由闸阀、逆止阀、水锤消除器三种阀件组成,分别起着水泵闭闸启动和闭闸停车、防止倒流、消除水锤产生的冲击波等作用。闸门的外装附件和管路随时把闸门前后的压力变化传递到闸门内由膜片分成的上腔和下腔,控制大闸板和缓闭闸板的运动,并通过调整附件改变大闸板与缓闭闸板的运行速度,使闸门的开启与缓闭时间处于规定的范围内,实现水泵的集中控制。     

千米立井排水系统停泵水锤数值模拟

唐口矿是一个设计年产300万t的大型煤矿,其主排水系统采用一次排全高方式排水,排水高度超过千米。当由于事故造成突然停泵时,将会产生很大的水锤压力,对井下排水设备、排水管路及其管件产生很大的破坏。因此有必要对千米立井排水系统停泵水锤进行数值模拟,为停泵水锤防护提供理论依据。     

长距离压力输水管道水锤防护技术研究

针对当前长距离压力输水管道断流弥合水锤防护问题,提出从水量控制、防护控制和技术措施等方面进行控制。对水锤以及其危害进行了深入的阐述;就当前农业用长距离输水管道中水锤防护现状分析,认为目前长距离输水中最为严重的是断流弥合水锤问题,而当前大部分都是通过排气等技术措施来实施。在上述现状的基础上,引入水量控制模型,并通过相关的辅助措施,进而完成对水锤问题的防护。通过工程实例,应用缓闭止回阀+缓冲排气阀+箱式双向调压塔的防护方案,达到将输水管线的断流弥合水锤升压降至管道承压范围之内,确保了管线的安全运行。研究为长距离压力输水管道水锤防护工作提供参考。     

水锤效应影响洗井效果的原理

洗井工艺在水文勘探孔成井工艺中占有重要的地位。以封闭反压洗井为例,详细阐述了水锤效应的洗井原理,并通过相应的模型简化推算,得出了水锤效应所造成的水头差可达136 m,在理论上证明了水锤效应具有良好的洗井效果。最后,通过对水锤压强公式中变量的分析,提出了将泵的入水口置于封隔段最底端、提高泵量、减小封隔段长度等3种方法来优化水锤效应的洗井效果。     

垂直管粗颗粒水力提升不稳定流模拟结果验证

对垂直管粗颗粒水力提升的连续方程和运动方程用特征线法进行离散，建立针对垂直管水力提升发生的水击的计算模型，并用水击试验数据对数学模型进行验证。计算结果与试验结果比较吻合，模拟效果除压力最低部分外。大多比较符合实际情况。     

矿井排水可控止回阀系统的仿真研究

提出了一种新的止回阀控制结构,可用于矿井排水系统骤停时瞬态流动控制及水锤防护,利用合理的阀流型以及调速液压缸系统,操控阀板关闭过程。经过计算仿真结果显示,利用该阀可以有效控制水锤压升。     

伪均质固液两相流水击的数值模拟Ⅱ.验证

本是《伪均质固液两相流水击的数值模拟》的第二篇。在本中,根据固液两相流水击实验,对前一篇论中建立的伪均质固液两相流水击数学模型进行了验证,并对２工程计算蝇彩的单相流修正模型进行了验证,计算结果与实验结果的对比表明,两相流 计算值与实测值符合较好落在 而单相流修正模型的计算结果误差较大。因此新建的伪均质固液两相流水击模型可以有于工程计算。     

西部特殊景观区钻探取样技术展示

针对西部特殊景观区海拔高、地势险峻、地形地质条件复杂、自然条件恶劣、地理位置偏远、交通不便等问题 ,我国科研人员经过多年努力 ,开发并完善了一批适合于特殊景观区的钻探技术———空气组合钻探技术、水文水井泡沫增压钻探技术、复杂地层钻探取样新技术、液动潜孔锤钻进技术、特殊地层取样钻机及钻探工艺、节水钻探新技术、新疆吐鲁番铀矿勘探及罗布泊环境科学钻探用取样工艺、西部特殊景观区资源勘查及重大建设工程中地质灾害监测和防治新技术、存储式多点连续测斜仪等 ,介绍了各项新技术的原理、研究进展及取得的成果。