西马煤矿石油管道下多工作面开采安全性研究

通过西马煤矿的实测数据和相关资料给出地表变形预计的岩移参数和几何参数,选择地表移动变形的预计方法和软件。应用概率积分法对石油管道下工作面似膏体充填开采后的地表变形进行预计。对比分析预计结果和石油管道的保护标准,结果表明开采方案能够保证石油管道的正常使用。     

开采沉陷区上覆浅埋管线灾害风险评价

对煤层开采引起的地表沉降进行计算,分析地表沉降对管道变形造成的影响,计算管道允许发生的最大沉降值。管线风险状况的评估需要对变形情况进行准确监测,并建立变形数据库系统,管线风险评价标准也需要进一步完善。     

高速公路下开采减少充填量可行性分析

煤矿采用充填法进行开采时,充填高度直接决定着充填速度和充填成本,西马煤矿N-1205和N-1206工作面采用似膏体充填进行开采。对N-1205和N-1206工作面上下边界采用概率积分法的数学模型预计地表沉陷,确定保证地表高速公路安全的情况下确定了各个变形的极限值,分别计算各变形值取极限值时采深与充填高度的关系,得出在采深较大时可以适当减少充填高度,从而达到提高充填速度,降低充填成本的目的。     

腐蚀海底管道悬跨段抗震可靠性分析

为研究腐蚀海底管道悬跨段的抗震可靠性,根据腐蚀的随机性,基于马尔科夫链理论,建立了管线腐蚀模型.提出悬跨段管道的简化计算模型,推导出其在地震作用下轴向位移和轴向应力的表达式.利用Monte Carlo方法求出了轴向位移和轴向应力反应的均值和标准差.根据建立的腐蚀海底管道失效的极限状态方程,分析了腐蚀悬跨管道在计算时间的抗震可靠性.为实际工程中对海底管道进行抗震可靠性分析提供了参考.     

高温高压集输管道埋深设计研究

随天然气井开发趋于高温、高压,油气集输系统设计要求愈加严格。管道埋设深度是管道设计的基本参数,通常根据地质情况、地表荷载和经济成本等因素考虑取值。近年来,由于应力过高、形变过大等问题已对管道稳定造成了极大威胁,采取有效的手段缓解集输管道的应力问题势在必行。文章通过分析现有集输管道埋设深度的规定,结合集输管道轴向和纵向失稳规律,综合探讨了集输管道埋设深度设计思路,并通过典型案例计算对探讨内容进行了验证。研究结果表明,依靠规范设置的最小埋设深度不足以保证管道的轴向和纵向稳定性,文章提出的集输管道埋设深度设计方案具有较高的理论性与实用性,可为设计人员进行安全的集输管道设计提供实用的参考与借鉴。     

复杂工况下煤矿采空沉陷区管道变形特性研究

根据油气管道在采空沉陷区的受力变形特性,对不同径厚比、管道内压以及管道埋深下的管道变形进行了模拟分析。结果表明,管道参数和围土参数对管道的变形有重要影响,随着管道径厚比的增加,完全变形和轴向应变逐渐增大,管道内压对弯曲变形影响较小,但随着内压增大,管道轴向变形呈先减小后增大的变化特点,随着管道埋深的增大,管道弯曲变形和轴向应变逐渐减小;根据分析结果,构建采空沉陷区埋地管道的最大应变预测模型,该模型计算结果与模拟结果基本一致。在最大应变模型基础上,提出了复杂工况下采空区埋管地面的极限沉降变形量,该模型可实现对不同工况下管道是否处于失效状态进行判断。     

地下煤炭开采对地表油气设施的影响距离研究

地下煤炭开采之后,采空区上覆岩层中会形成一个沉陷盆地,直接威胁到区域内油气设施的安全。以鄂尔多斯盆地大牛地气田与葫芦素煤矿重叠区域为研究背景,采用概率积分法和现场观测,分别对地下采煤过程上方地表的移动变形情况进行预计和测量,通过对比分析,确定采空区影响范围,从而确定交叉开采避让距离,保障油气设施的正常运行,为大牛地气田与其它共生煤矿交叉条件下油气井、管道及地面油气设备设施的安全防护提供技术支撑。     

西部矿区不同形态斜坡下开采对地表移动变形影响分析

西部矿区的地形复杂多变,在其下面开采时,斜坡的形态对地表移动变形是有一定影响。以西部矿区的采矿地质条件为基础,采用FLAC3D软件模拟分析了西部矿区不同形态斜坡下开采对地表移动变形的影响,并通过计算得到不同形态斜坡滑移引起的地表移动变形规律,为类似情况开采提供借鉴经验。     

基于多相耦合的埋地管道外爆动力响应影响研究

建立了管道、内部流体与土体的多相耦合数值计算模型,对埋地管道外爆载荷和管道响应进行了计算,得到了管道内有无流体对爆炸冲击波和管道响应的影响情况。计算结果表明:管道外土体的爆炸压力小于管道内无流体时管道外土体的爆炸压力。充液管道径向变形峰值比空管径向变形峰值降低10%左右;充液管应力峰值比空管应力峰值降低4%左右;说明管内存在流体使得管道的抗变形能力增强。     

哈氏合金C276管道焊接残余应力与变形的有限元分析

针对哈氏合金C276焊接特点,运用有限元分析软件ABAQUS,对哈氏合金C276管道多道焊残余应力进行了有限元模拟。利用单元生死技术,模拟焊缝金属的形成;利用FORTRAN语言编写子程序DFLUX,实现了移动的高斯分布热源;考虑对流、传导、辐射以及高温下的材料性能,获得了残余应力和变形的分布规律。计算结果表明,在焊缝及热影响区,轴向拉应力对内壁裂纹的产生有主要的影响,环向拉应力对外壁裂纹的产生有主要的影响。线能量对温度和变形的影响较大,而对残余应力影响不大。     

赵坡煤矿条带开采方案研究

赵坡煤矿村庄压煤量占矿井可采储量较大,为了矿井的生产和长远计划,在对地面房屋不产生影响或产生轻微影响情况下对压煤进行开采。根据区域地质开采条件及地表沉陷基本规律,分析了地表移动变形的基本特征,确定了研究区域12下、14、16、17四个煤层开采的地表移动变形合理计算参数,并进一步分析了村庄下压煤开采的基本途径,确定了村下开采方案和技术措施。通过运用数值模拟分析和开采方案综合分析,设计12下、14、16、17四个煤层条带法开采工作面的合理开采宽度。     

山区村庄保护煤柱留设及采动影响变形预计

在矿井设计中合理确定山区村庄保护煤柱,确保村庄或城镇安全,是矿井设计面临的主要问题之一。针对这一问题,以和平煤矿设计实际情况为例,介绍了山区村庄保护煤柱的留设方法,研究并验算了煤柱留设后村庄的主要变形值。结果表明,村庄距采空区边界最近处对应主要变形值在规定的允许的范围内,确保了矿井采动对村庄影响降到可控制范围内。对条件相似矿井的煤柱留设及地表变形预计有一定的指导意义。     

矸石充填巷道的地面监测与分析

为了减少或规避开采沉陷的负面影响、研究邢东矿井田区域内地表移动特征,有针对性的利用建筑物下采煤技术开采各类呆滞资源,保护地面附着物正常使用,使矿井效益得到最大发挥,冀中能源股份有限公司邢东矿在先于村建立了114个观测点的地表移动观测站。经过3a的观测,取得了大量的野外观测数据,探索了特厚松散冲积层、中等硬度基岩条件、厚煤层巷道开采、矸石充填情况下地表移动的部分特征。通过对资料的分析,归纳总结出邢东矿先于村地面沉降观测报告,为邢东矿开采建筑物压煤提供技术依据和指导。     

井下煤炭回收后地表构筑物损坏程度鉴定

建（构）筑物下开采时首要目的是保证地表建筑物的安全,所以在开采前要提前预计地表变化情况。采用概率积分法对高速公路下两个工作面开采后的地表变形进行预计,将预计结果与规程中的地表变形保护标准进行对比分析。最后得出该开采方案会造成桥台处下沉值超标,会造成桥台损坏,影响正常使用,但公路其他位置开采后变形值仍然处于保护标准范围之内。     

煤巷大坡度上山快速掘进技术

随着煤矿井工开采深度不断增加,开采难度不断加大,复杂的地质构造成为制约煤矿生产的重要因素之一,由此造成的采掘接替问题日趋严重。陈四楼煤矿21603工作面回风巷和运输巷局部段掘进时坡度较大,最大坡度达36°,通过对掘进机爬坡、运输系统、掘进工作面作业、过断层方案等针对性的技术进行研究,确定采用综掘机掘进为主,辅助炮掘的快速掘进技术,实现了大坡度巷道的安全快速掘进,保证了采掘正常接替。     

煤矿沿空掘巷煤柱尺寸留设应用研究

沿空掘巷是减少煤柱压煤,提高煤炭回收率的有效方法之一,在水文地质条件相对简单的矿区已经得到广泛的应用。采用相似模拟的手段,得出兰花集团口前矿4201工作面沿空顺槽小煤柱合理留设尺寸应为4 m,并通过工业现场的矿压观测,分析了沿空顺槽的围岩变形规律,为现场实践提供实验依据。     

教学三矿残煤复采技术研究与实践

豫西＂三软＂煤层矿区,煤层赋存不稳定,采空区残留有大量煤炭。针对这一情况,采用整体顶梁组合悬移支架配合采煤机机采放顶煤和局部地段炮采的工艺复采残煤,从技术和管理的角度控制复采面煤质,并加强瓦斯灾害与采空区积水水害的预防,保证开采安全,也为类似情况矿井提供残煤复采工艺参考。     

急倾斜煤层采煤方法分析与矿压控制

基于急倾斜煤层的开采时自身的特点及开采问题,提出应当重视在急倾斜煤层开采过程中的矿压控制,通过细致的研究和勘测,制定相应的开采方法和工艺,从而保证整体工程的安全性和有序性。     

科兴新庄煤业9103综采工作面回采工艺研究

以新庄9号薄煤层9103工作面为例,结合9号煤层在高平矿区的赋存特点,进行了回采工作面巷道布置、采煤方法选择、回采工艺的综合研究,达到了薄煤层矿井回采工作面的生产要求。     

长输管道∏形补偿器的应力场分析

∏形补偿器是石油天然气长输管道建设中结构较为特殊的组成部分,补偿器能够吸收由于管道形变而产生的应力,因此,对长输管道的安全运行起着重要的作用。但管道补偿器在发生弹性形变时的应力场变化较为明显,对其结构本身安全性造成一定影响。通过建立∏形补偿器的有限元力学模型,研究当管道受到轴向应力变化时,管道补偿器应力场的变化规律。分析了采用不同形状参数的补偿器,当受到相同轴向形变影响时,补偿器应力场的变化情况。通过研究发现,补偿器弯管的曲率半径和外伸臂长度对补偿器的应力场影响均存在一定的规律性,根据研究结果,可在实际的施工建设当中对∏形补偿器的结构参数进行优化分析。