吸水高度对水泵运转特性的影响

<正> 80年代初期对矿井排水的节能问题,各矿务局都曾作过普遍测定。测定结果表明,水泵运转效率普遍较低,一般都在60％左右。原因是:水泵本身性能不高(如当时较普遍使用的SSM型、АЯП型等老型号,设计最高效率也仅70％左右);水泵选型不当;配用管道等不合理;泵未及时检修或检修质量达不到要求以及吸水高度不合理。致使整个排水系统效率降低,吨百米电耗增加。本文将以一些实验来证实吸水高度对水泵运转特性的影响,并阐明矿井排水采用正压给水方式的优越性。     

蛭石-有机复合高性能吸水材料吸水保水特性研究

介绍了蛭石有机复合高性能吸水材料的制备方法,指出其吸水倍率可达280.5g/g.在自然状态下与纯水相比,可延长蒸发15天;在土壤中吸水饱和与未掺加吸水材料的土壤相比,可延长水分的保持时间.     

含瓦斯煤体渗吸水变形特征实验研究

为了研究含瓦斯煤体渗吸水变形特征,利用自主设计搭建的承压瓦斯自然吸水实验系统,开展煤体在0.5、1.0、1.5、2.0 MPa瓦斯吸附平衡压力下的自然渗吸水实验。实验结果表明:气体吸附阶段,瓦斯压力越大,煤体横、纵变形量越大,纵向变形量约为横向变形量的2倍;自然渗吸阶段,煤体横、纵变形量均大于同一瓦斯压力下单纯气体吸附过程,实验系统环境压力值小幅升高,压力上升最大值为0.013 MPa,表明水渗吸同时存在瓦斯解吸过程;卸压泄水阶段,不同瓦斯压力下煤体的含水率分别为0.98%、1.05%、1.51%、2.24%,体应变和初始瓦斯压力二次相关,煤体体应变残余变形值较大,表明水渗吸作用后含瓦斯煤体变形的不可逆性和破坏性。     

孔隙水压对工作面前方煤体特性影响的研究

为了研究注水压力对松软煤体特性的影响,利用FLAC3D有限差分程序模拟分析了不同注水压力产生的孔隙水压对工作面前方煤体垂直应力、水平应力、煤层压缩率、塑性区的影响,得出了孔隙水压对煤体特性的影响规律,由此可知,适当增加注水压力,有利于煤壁的稳定。     

煤体孔隙结构毛细管压力特征研究

基于6个不同煤样的孔隙结构参数测定和压泵实验,分析了潞安矿区内煤样的孔隙结构定量特征,绘制毛细管压力、水银饱和度的关系曲线,结合最大进退汞饱和度来判断其孔隙结构的连通性和孔渗性,得出潞安矿区内孔渗特征表现为低渗性结构。进一步应用毛细管法对矿区内孔渗特征进行评价。     

深部煤矿钙质页岩吸水特征实验研究

针对软岩巷道吸水后围岩强度明显降低、影响工程稳定性的问题,利用自主设计的深部软岩吸附水测试装置,对辽宁铁法集团大强煤矿深部钙质页岩进行了有水压和无水压两种条件下的吸水实验,研究了软岩样品在不同水压条件下吸水量随时间的动态变化。实验结果表明,钙质页岩在深井有水压和无水压条件下吸水量均随时间增加而增大,吸水速率随时间增加而减小;吸水量随时间的动态变化曲线均可用幂函数进行拟合。双对数坐标中吸水量随时间变化曲线在有水压条件下呈直线型,无水压条件下呈上凸型或下凹型。通过对岩石样品矿物组成、微观结构(包括孔隙结构)等物理化学性质参数的测定分析,初步揭示了大强煤矿深部钙质页岩吸水特性的影响因素。在有水压条件下初期吸水速率受到孔隙体积的影响较大,有效孔隙体积(孔径大于0.2μm)较大的岩石样品吸水速率也较大;粘土矿物含量较小而有效孔隙体积较大的岩石样品的累积吸水量较大。在无水压条件下岩石样品的吸水量与黏土矿物的含量和离子交换容量正相关。     

受火成岩侵入影响煤体瓦斯放散特性研究

为了深入研究火成岩侵入对煤体瓦斯放散特性的影响,对同种变质程度不同粒径条件下煤样的瓦斯放散初速度进行了研究,运用扫描电镜和显微分光光度计对同种变质程度下受火成岩影响和未受火成岩影响的2组煤样进行了微观分析,并用二氧化碳测微孔的方法测定了2组煤样的孔隙特性。实验结果表明:对于同种变质程度的煤种,受火成岩影响的比未受火成岩影响的瓦斯放散初速度大,且煤样粒径越小这种影响越大,煤样的瓦斯放散初速度随粒径的增加呈指数关系递减。     

煤体结构对自燃倾向性影响研究

为分析煤体结构对煤自燃倾向性的影响及各因素对自燃倾向性的"贡献程度",选取5种不同变质程度的代表性煤样,分别运用程序升温-气相色谱联机装置进行氧化动力学试验测定煤的自燃倾向性综合判定指数;运用扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析仪分别进行SEM试验、低温氮气吸附试验对煤的宏观结构进行检测;利用傅里叶红外光谱技术及OMNIC分峰软件进行煤的微观分子主要官能团分析;利用灰色关联分析方法找出各因素与自燃倾向性的关联程度并进行等级划分,并利用SPSS软件及多元统计学原理建立煤自燃倾向性多元回归分析模型并对模型进行检验、各系数分析及正态图分析。结果显示:随着变质程度的增加,主要官能团含量变化明显,大孔及裂隙减少,煤体结构变得紧致,分子稳定性加强,煤自燃倾向性减弱且微孔占比与煤自燃倾向性关联度最大。通过灰色关联分析及煤自燃倾向性的多元回归分析,建立了可靠的煤自燃倾向性的多元回归分析模型,找出了影响自燃倾向性的关键因素,揭示了自燃倾向性与煤部分试验数据的线性关系。     

平庄煤矿砂质泥岩吸水特性试验研究

利用中国矿业大学（北京）自主研发的深部软岩水理测试仪,对平庄煤矿砂质泥岩岩样进行了有水压和无水压2种条件下的吸水试验,得出了不同水压条件下岩样吸水量和吸水速率随时间的变化特性：岩样吸水过程可划分为减速和等速吸水阶段,并分别可用不同的吸水函数曲线拟合。借助扫描电镜试验（SEM）和X射线衍射分析,比较了岩样在吸水前后的微观结构变化。岩样的微观结构观察结果表明,所选用岩石样品中的伊蒙混层结构在吸水前后发生明显变化,这种变化可能是影响岩样吸水规律的重要因素之一。     

煤体对纯水吸收速度的影响因素分析

通过实验研究, 得出了煤体对纯水吸收速度的第一影响因素是煤体的平均毛细管力; 第二影响因素是煤体过渡孔与半大孔的孔隙体积之和． 而煤与纯水间的平衡接触角不直接控制煤体的吸水性． 具体实施煤层注水时可根据煤体孔隙特性选择合适的注水速度, 以取得更好的降尘效果．     

基于应变测量的煤吸水膨胀变形特征实验研究

自由膨胀率是煤岩膨胀性判定的一项重要指标,考虑到千分尺间接测量存在操作要求高、时间长等缺点,采用应变测量方法对煤吸水膨胀应变进行了测试研究。研究表明:应变测量具有可靠性强、灵敏度高、自动获取数据等优点,可以直接获得煤岩的自由膨胀率;煤吸水膨胀变形应变全过程可以分成初始压应变作用、拉应变急剧上升、拉应变缓慢增大3个阶段;煤试样轴向拉应变比环向拉应变大1‰左右,数值上两者相差不大,水沿层理方向渗透速率快,层理对煤吸水膨胀影响较大。     

流道角度对PDC钻头热流耦合特性影响分析

利用计算流体动力学(CFD)对PDC钻头的不同流道角度下的温度场特性、对流换热特性及流道流场特性进行了热流耦合数值模拟分析,并试制样品及进行现场试验。结果表明,当PDC钻头每条流道中心线均经过内外切削齿与坯体形成的凹槽底面中点时,PDC钻头能获得更好的冷却及排屑效果,降低泥包现象,可进一步提高钻头的使用寿命。     

煤体含水量对瓦斯解吸特性影响规律实验研究

为了验证含水量对煤体中瓦斯解吸特性的影响,以新景矿3号煤层为实验对象对煤体的饱和吸附量、解吸量和解吸速度进行了测试。结果表明:随着煤体含水量的增加,煤体的瓦斯吸附量逐渐减少,且减少幅度越来越小;随着煤体含水量的增加,煤体的瓦斯解析量减少且解吸速度越慢;含水量达到11.5%后,含水量对煤体的瓦斯解吸特性影响非常小。研究结果对确定瓦斯压力和突出风险具有重要的作用。     

降尘剂对煤吸水性的影响

在实验室对晋城矿务局３＃煤层进行了孔隙分布、吸水性及降尘剂作用的测定结果分析，提出了用煤的吸水性来确定是否需要添加降尘剂的方法，以达到提高煤层注水效果的目的。     

锰及其化合物微波吸收性能研究

采用中间介质量热法考察了微波辐射时间、输出功率、物料质量等条件对各锰矿微波吸收能力的影响, 并对各锰矿的升温特性和介电性能进行了比较。结果表明, 二氧化锰吸波能力最强, 而一氧化锰和一水合硫酸锰吸波能力较弱; 在实验微波输出功率、辐射时间条件范围内锰矿相对于中间介质水的吸波能力未改变。二氧化锰介电损耗最大, 在微波场中也有较好的升温特性, 一氧化锰和一水合硫酸锰介电损耗较小, 升温特性也较差。说明矿物微波吸收性能主要取决于其介电性能。升温特性测试法、介电常数测试法和中间介质量热法表征矿物的微波吸收性能结果基本相吻合, 三者各存在优势和劣势, 相互补充。     

孙村井田断裂构造特征及其对突水影响分析

孙村井田开采下组煤受到底板突水的威胁,通过对孙村井田下组煤地质资料的统计,获得断层性质、落差、走向、倾角等分布特征,分析了各断层要素对突水的影响作用。在介绍断层分形特征的计算方法基础上,绘制了孙村井田断裂构造分维等值线图,并对井田断裂构造复杂程度进行了分区,评价了各分区底板突水的危险性。     

膨润土/聚丙烯酰胺吸水性复合材料的研究进展

本文简述了高吸水性树脂以及无机/聚合物高吸水性复合材料的研究现状,着重介绍了膨润土/聚丙烯酰胺复合材料制备的主要方法和制备工艺条件对材料性能的影响,探讨了其吸水膨胀机理.在此基础上,展望了膨润土/聚丙烯酰胺复合材料的应用前景.     

水分对煤孔隙结构及自燃特性的影响研究现状

概述了近些年国内外学者关于水分对煤孔隙结构及自燃特性的影响研究现状,并以水分对煤孔隙结构、氧化性和放热性的影响3个方面进行了综述分析。研究表明:水分对煤自燃有双重作用——促进作用主要体现在水分增大了煤孔隙结构或羟基、羧酸等易与氧气反应的基团增多,苯环中C-H基团等抑制煤氧反应的结构减少,从而加强了煤氧复合反应;抑制作用主要体现在水分占据在煤内表面、煤表面产生的水膜和升温过程中的蒸汽压等阻隔了煤与氧的接触。针对目前研究存在的局限性,提出应加强水分对煤孔隙结构的扩容机理研究,建立不同含水量对煤自燃影响程度的鉴定准则及评价指标,得到不同含水量对煤自燃促进或抑制作用的阶段划分及临界含水量范围。     

深埋粘性土失水对其物理力学特性影响及机理探讨

根据室内士工试验数据,对比深埋可塑粘性土原状样与失水样的物理力学特性,观察到原状样与失水样存在诸多差异.分析土样失水后孔隙比变小、体积缩小的机理,定义了界限失水率.数据表明,在界限失水率前压缩指数变化率随失水率具有明显的线性相关关系；界限失水率后压缩特性趋于稳定.     

基于FPGA的紫外吸收光谱的矿井水源判别

由于含水层不同,导致地下水的赋存环境也具有很大差异。因此,当一定波长的紫外光照射在不同含水层的时候,就会产生不同的光谱图,通过分析其光谱图,来判定矿井突水来自哪个含水层,从而为矿井的安全生产提供可靠的技术依据。