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创新性提出了矸石磨料射流破煤技术,针对矸石磨料射流冲击破碎煤体动态过程,采用SPH-FEM耦合算法,构建了矸石磨料射流破煤数值模型,研究了破煤过程中应力损伤机制及射流参数对煤体破碎效果的影响规律。研究结果表明:随着射流速度由150 m/s增加到350 m/s,煤体的冲蚀深度和冲蚀纵截面面积近似线性增加,冲蚀宽度先增大后趋于稳定值,冲蚀宽度峰值为5.2 mm;随着射流柱直径的增加,煤体冲蚀宽度和冲蚀纵截面面积不断增大,冲蚀深度缓慢减小;磨料粒径由0.8 mm增加到1.2 mm时,最佳破煤粒径为0.8 mm;当t=2μs时,沿轴向深度和径向宽度方向,所选煤体单元的有效应力依次减小;当t>2μs时,径向上所有煤体单元的有效应力随时间增大而逐渐减小;随着磨料射流不断冲击,轴向煤体单元的有效应力峰值接替出现;沿着径向和轴向,从冲击表面中心到射流远端,损伤失效速率逐渐减小,分别呈瞬时和阶梯形损伤失效特征。研究结果为揭示磨料射流冲蚀破煤行为及其机理提供重要理论支撑。 相似文献
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分析了综放工作面"U+Ⅰ"型通风系统的特性,推导了该系统各条巷道的配风关系式,考察了高位巷通畅与堵塞时期"U+Ⅰ"型通风系统的风排瓦斯效率,并结合2005年神华宁夏煤业集团公司乌兰煤矿5344工作面的"4.8"火灾案例,运用数值模拟的方法分析了"U+Ⅰ"型通风系统高位巷阻塞或通畅对采空区氧浓度场的影响。研究表明:高位巷阻塞期间风排瓦斯效率变低,上隅角瓦斯浓度升高,氧化升温带在回风侧离工作面较近且范围更大。研究结果对于防治工作面瓦斯超限和采空区煤自燃具有十分现实的指导意义。 相似文献
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以气力输运下二次封孔堵漏的成功实践为研究背景,建立了理想状态下粉料颗粒在煤层裂隙中运移的数学模型,揭示了气力输运下粉料颗粒在煤层裂隙中气固耦合的运移特性:颗粒运移与裂隙类型有关,在曲线型裂隙中,颗粒做波浪式曲线运动;在直线型裂隙中颗粒做加速度递减的变速直线运动直至匀速,颗粒运移状态与压力梯度密切相关,同时还与颗粒本身性质有关。六枝工矿集团公司化处煤炭分公司的现场试验结果与模型理论分析相吻合,结果表明:对钻孔瓦斯抽采衰减期实施二次封孔可以明显提高钻孔瓦斯抽采浓度,在二次封孔段适当提高封堵压力可以明显提高封堵效率和封堵效果。 相似文献
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针对某矿工作面顶板初次来压导致瓦斯突然大量涌出的实际情况,为研究来压期间顶板快速下沉与瓦斯突涌的关系,建立了三维采空区模型,利用FLUENT软件的动网格功能实现顶板的动态下沉,得到了瓦斯涌出规律。结果表明:顶板下沉时,采空区上部气体压力首先升高,富含高浓度瓦斯的高压气流迅速向下传播直至涌入工作面,导致工作面及回风巷瓦斯浓度急剧升高;工作面瓦斯浓度增大及峰值浓度出现时刻要晚于顶板快速下沉时刻,即存在"延迟效应";来压后瓦斯涌出可划分3个阶段,即浓度迅速升高阶段、浓度快速衰减阶段和浓度缓慢衰减阶段。 相似文献
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为提高深部低渗透煤层瓦斯的抽采效率和效果,最易实现的方法是缩小钻孔间距,但在实际应用中存在瓦斯浓度衰减快的问题。为剖析其本质原因,以某矿深部煤层钻孔为背景,采用ABAQUS软件对不同间距钻孔形成过程中的裂隙分布情况进行分析。结果表明:巷道松动圈裂隙带分布在巷道周围7.3 m范围内;钻孔施工后,钻孔裂隙区与巷道裂隙区发生叠加;钻孔间距为2、1、0.5 m对应的钻孔间裂隙沟通长度分别为8、10.5、17 m,裂隙沟通效应显著,形成了钻孔漏风通道。通过拟合发现,随着钻孔间距的减小,钻孔裂隙沟通面积的增量呈线性增加,而封孔深度呈指数增长。现场试验表明,当钻孔间距为0.5 m时,封孔深度18 m的钻孔比封孔深度为9 m的钻孔瓦斯纯流量增加1.65倍,有效提高了瓦斯抽采效果。 相似文献
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为了回收电解废液中的金属铜,以聚乙烯醇、明胶为原料,制备了聚乙烯醇/明胶交联聚合物(PVA@GEL),再接枝改性试剂3-氨基-三甲氧基硅烷,制备了氨基化聚乙烯醇/明胶树脂(PVA@GEL-NH2)。采用FT-IR、SEM及EDS对产物进行表征,考察了吸附液酸度、初始质量浓度、吸附时间对PVA@GEL-NH2吸附Cu(Ⅱ)性能的影响。结果表明,PVA@GEL-NH2为纳米粒子的聚集体,常温下,溶液p H=5.0、Cu(Ⅱ)初始质量浓度为50mg·L-1、吸附时间为120min时,PVA@GEL-NH2对Cu(Ⅱ)的吸附量为49.49mg·g-1,回收率达到98.98%。PVA@GEL-NH2对Cu(Ⅱ)的吸附行为,符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学吸附模型,在混合溶液中对Cu(Ⅱ)具有较好的选择性,对实验用电池混合废水中Cu(Ⅱ)的吸附回收率达到92%以上。 相似文献
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为了解决井下工作面瓦斯超限的问题并提高采空区瓦斯抽采效果,采用理论分析与现场实测相结合的方法,通过分析整个回采过程中地面定向钻井抽采采空区瓦斯的浓度和纯流量随工作面推进距离的变化,研究了水平轨迹与采煤工作面回风巷交叉且竖直轨迹倾斜向下的地面定向钻井随井下工作面推进的瓦斯抽采效果。研究结果表明:当工作面推进至距切眼约600~810m时,地面定向钻井抽出的瓦斯浓度和纯流量均最高,分别为1135m/h和75.5%,并由此确定了瓦斯富集区所对应的最佳井位和层位。对地面定向钻井和地面垂直钻井等采空区瓦斯抽采技术井位层位的确定具有很大的指导意义。 相似文献