基于FLUENT的“U+高抽巷”瓦斯运移规律数值模拟与布置的研究

某矿S1206工作面在采用"双U型"通风方式不能解决瓦斯超限问题以及相关巷道布置不符合我国相关规程规定的巷道布置的情况下,提出采用"U+高抽巷"替代"双U型"通风方式进行瓦斯抽采,通过理论分析和数值模拟的方法对不同抽采方式下的工作面和采空区瓦斯抽采效果对比分析研究。结果表明,"U+高抽巷"可以有效解决工作面上隅角瓦斯超限和采空区瓦斯积聚问题,对工作面和采空区瓦斯治理、提升高抽巷抽采瓦斯效果具有一定的参考价值。     

综放工作面采空区瓦斯高效立体化抽采设计及应用

针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施,建立了"高位钻孔+采空区联络巷埋管"采空区立体化瓦斯抽采体系,通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0. 42%,该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0. 30%～0. 45%之间,现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明,采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。     

易自燃煤层上隅角瓦斯抽采方法的选取

针对回采工作面"偏Y"型改为"U"型通风方式下上隅角瓦斯超限的问题,进行了"U"型通风改造后上隅角瓦斯超限的原因分析,利用ANSYS-FLUENT数值模拟软件,构建了采空区遗煤瓦斯渗流的数学模型,定量对比研究了走向高抽巷抽采和邻近巷插管抽采2种抽采方法下采空区瓦斯浓度分布和"三带"宽度变化,确定了走向高抽巷抽采能够有效的减少采空区瓦斯涌入上隅角,控制采空区自燃带的宽度,并对其实际应用效果进行了考察。结果表明:采用走向高抽巷抽采方法后,抽采的卸压瓦斯纯量达100 m~3/min之多,抽采率也达90%以上,上隅角瓦斯浓度处于0.8%以下,采空区无自然发火征兆,有效的减少了上隅角瓦斯超限和采空区火灾发生的风险,为回采工作面的安全生产提供了技术支持。     

注氮条件下不同抽采负压对采空区氧化宽度影响

针对正行煤矿1502综放工作面开采具有高瓦斯易自燃的特点,现场进行采空区"三带"测试,并对测试数据进行分析.运用气体渗流理论通过FLUENT6.3模拟了注氮的同时改变高抽巷抽采负压情况下采空区瓦斯浓度场、漏风场、氧气浓度场.通过FLUENT模拟技术,观察高抽巷不同抽采负压与回风巷上隅角瓦斯浓度大小之间的关系,并建立这种关系的拟合方程,计算出回风巷上隅角瓦斯浓度不超限时的最低抽采负压.根据模拟的注氮条件下不同负压抽采时漏风场和氧浓度场等值线图绘制出采空区自燃"三带"的划分图.得到了不同抽采负压与自燃带宽度之间的关系,并将这种线性关系拟合成方程,从而确定了高抽巷抽采负压的最佳范围,既可以预防上隅角瓦斯超限,又防止了采空区遗煤自燃事故的发生.     

煤矿采空区瓦斯抽放数值模拟研究

查明不同抽采方案下采空区瓦斯抽放效果,能够为矿井瓦斯灾害防治提供一定的参考依据。基于气体流动的连续方程、动量方程和能量方程,建立了工作面瓦斯抽放模型,并应用FLUENT数值模拟软件,对工作面埋管抽放,埋管抽放与高位钻孔抽放,埋管抽放、高位钻孔与上隅角综合抽放3种方案的抽放效果进行模拟,结果表明:采用埋管抽放、高位钻孔与上隅角综合抽放时,工作面瓦斯浓度下降到1%以下,抽放效果最好。现场应用结果也表明,采用了综合抽放工作面瓦斯抽放率达到60%以上,回风巷瓦斯浓度超限得到了有效地控制,满足了安全生产的需要。     

高位钻孔抽采采空区瓦斯数值模拟研究

为了解决某矿3307工作面采空区瓦斯抽采效率低、工作面上隅角瓦斯易超限问题,提出了高位钻孔抽采采空区瓦斯方法,结合数值模拟分析得出高位钻孔能改变采空区流场,有效抑制工作面和上隅角瓦斯积聚。研究结果表明,采用高位钻孔抽采采空区时,抽采负压和钻孔布置层位不宜无限放大,当抽采负压取值为20 kPa、钻孔布置位置在工作面上方30 m时,抽采的性价比最高。     

厚煤层双重卸压采动覆岩裂隙分布特征及卸压瓦斯抽采技术

针对下石节煤矿222工作面开采过程中双重卸压造成工作面瓦斯涌出量高导致瓦斯超限的安全难题,结合采动裂隙"O"型圈和"环形裂隙体"理论,在分析厚煤层综放开采双重卸压采动覆岩破坏特征的基础上;采用相似模拟和数值模拟研究了双重卸压工作面开采采空区覆岩裂隙演化模型,确定了裂隙场和应力场演化反馈机制,依据裂隙密度,将覆岩裂隙场划分为贯通渗透区、纵向渗透区和水平渗透区;结合Fluent模拟瓦斯流场运移机理,将双重卸压采空区覆岩裂隙场+应力场+瓦斯渗流场相互耦合,进一步补充了采空区瓦斯流场规律:低位低浓度瓦斯流动带和高位高浓度瓦斯流动圈;提出了双重卸压采空区卸压瓦斯治理方式为复合采空区高位定向钻孔瓦斯抽采方案,并进行了工程应用。结果表明:确定卸压瓦斯抽采富集区域范围为回风侧偏向工作面宽度40 m,距离煤层顶板60.8 m以上150 m以下范围内;通过在复合采空区将高位定向钻孔瓦斯抽采方案的实施,上隅角瓦斯浓度低于0.8%,工作面及回风巷瓦斯浓度低于0.3%。     

高抽巷抽采瓦斯流动耦合模型及内错距离分析

为解决回风巷和上隅角瓦斯超限的问题,对高抽巷与回风巷的内错距离进行了研究。根据采场气体的流动特征,基于Navier-Stokes、Brinkman、平移-扩散方程和Fick扩散定理建立了采场瓦斯流动耦合模型,采用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics模拟无高抽巷时和高抽巷与回风巷内错距离不同时,采场瓦斯浓度及流场分布特征,并结合具体的工程实例进行了验证。结果表明:不同内错距离的高抽巷对采场瓦斯治理效果有明显的影响;采空区及工作面上部瓦斯浓度大于下部,上隅角附近平均瓦斯浓度与内错距离呈"V"型关系,当内错距离约30 m时,上隅角和采空区上部瓦斯浓度最小,瓦斯治理效果最好。数值模拟结果与现场工程应用结果基本一致,证明了模型的合理性。     

腾晖煤业2-203综放工作面瓦斯综合治理技术实践

为解决2-203工作面瓦斯含量高的问题,根据工作面煤层赋存特征,结合瓦斯抽采方法选择原则,确定采用本煤层预抽的方式进行实体煤区域的抽采,采用采空区全封闭抽采对采空区内的瓦斯进行治理,采用高抽巷进行采空区及裂隙带内瓦斯抽采,瓦斯综合治理方案为:本煤层钻孔+高抽巷+采空区全封闭抽采,进一步结合工作面特征进行各项抽采措施设计,并在抽采实施后进行效果分析。结果表明:瓦斯综合治理措施实施后,回采期间无瓦斯超限现象,解决了工作面瓦斯含量高的问题。     

煤矿采空区地面钻井法瓦斯抽采技术的探索

煤矿采空区瓦斯分为封闭式老采空区瓦斯和开放式现采空区瓦斯,是影响矿井瓦斯涌出量的主要来源,特别是开采工作面采空区瓦斯涌出,是造成瓦斯超限和瓦斯事故的重要因素。采空区瓦斯抽采是有效预防治理瓦斯的措施,许多矿井采用。岳城煤矿1302(上)工作面采用地面钻井法抽采技术治理采空区瓦斯的经验,为有效防治瓦斯提供了新途径。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。     

合同与侵权责任竞合时诉讼请求权的选择

合同责任与侵权责任是民事法律关系中两种重要制度，二者的构成要件不同，责任承担方式不同。当发生合同责任与侵权责任竞合时，如何选择适当的诉讼请求权，具有十分重要的意义。