煤矿硫化氢治理改性碱液实验研究

为了提高煤矿硫化氢治理碱液的吸收效率,以单一碳酸钠碱液为基础原料,通过添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、氧化剂双氧水对吸收碱液进行改性处理,分别探讨了试剂添加量对硫化氢气体去除效率的影响。实验表明:碳酸钠碱液浓度与硫化氢去除率成正相关性,当碳酸钠溶液浓度增加到2%时,硫化氢初始去除率为100%,但经过振荡后,硫化氢二次散逸问题较为显著;随着十二烷基苯磺酸钠浓度的增加碱液对硫化氢的去除率逐渐提高,双氧水对碳酸钠溶液吸收硫化氢效果具有明显改善作用,最终通过实验分析结合实际情况,提出实验硫化氢治理改性碱液的最佳配比为:碳酸钠溶液浓度2%,表面活性剂浓度0.4%,氧化剂浓度0.6%。     

顶煤移动形态及其瓦斯运移规律研究

本文在通过相似模拟实验和现场测试基础上,分析了综放开采顶煤变形移动特征、顶煤裂隙分布形态及顶煤瓦斯运移规律.为综放开采富含瓦斯厚煤层过程中有效治理瓦斯提出了重点防范区域.     

瓦斯浓度对瓦斯爆炸感应期内可见光特征影响的实验研究

通过小尺度瓦斯爆炸实验管道系统模拟瓦斯爆炸，利用高速摄影机捕捉瓦斯爆炸早期可见光特征，以及Matlab分析实验数据，初步得出不同瓦斯浓度下爆炸感应期内可见光分布规律和光亮度最值特征参数，并详细分析了瓦斯浓度对特征参数的影响。结果表明：瓦斯爆炸感应期内光亮度最大值、光亮度平均值、光亮度变化率最值均随浓度的增大而增大。这主要是由于不同浓度瓦斯燃烧充分程度和放出能量不同，瓦斯燃烧越充分，发出的可见光亮度值越小；瓦斯燃烧放出的能量越大，发出的可见光亮度值越大。瓦斯浓度对爆炸感应期内燃烧光亮度阈值的影响不大；大致相等的燃烧光亮度阈值为判断瓦斯开始燃烧提供更为简单的判据。     

低频机械振动影响煤样吸附特性研究

利用自制的瓦斯吸附/解吸激振及测试系统,研究了不同振频对煤样吸附性能的影响.试验结果表明：不同振频对未吸附饱和煤样影响不同,10Hz促使瓦斯吸附,20,30Hz抑制吸附;趋于吸附饱和煤样受振动影响很小.进一步分析振频与扩散的关系,发现充入相同气压,振动对瓦斯孔隙吸附量影响不明显,参数B和瓦斯扩散系数均按30,20,0,10Hz逐步变大;并依据扩散特性定义了扩散度.趋于吸附饱和时,煤与瓦斯系统处于振动状态下的动态吸附平衡.采掘过程中,振频越大,受振动影响而内压改变的那部分煤体越可能瞬时突出;振频越小,突出延迟越可能出现.     

润滑油开口闪点不确定度的评定

依据JJF-1059-1999《测定不确定度的表示》及GB/T3536-2008《石油产品闪点和燃点测定法》,按经验方法的评定程序,分析了润滑油开口闪点测定过程中,升温速度的不均匀性、温度计的计量性、大气压等因素对测量结果引入的不确定度,量化了各分量的标准不确定度,进而得出了合成标准不确定度和扩展不确定度。评定结果为(244±3)℃,k=2,置信度为95%。建立的不确定度评定方法适用于润滑油开口闪点的不确定度分析。     

覆岩采动裂隙椭抛带动态分布特征研究

在综放开采富含瓦斯厚煤层条件下 ,分析了采动后覆岩关键层活动特征对裂隙带分布形态的影响 ,首次提出上覆岩层中破断裂隙和离层裂隙贯通后在空间形成椭抛带分布 ,为合理确定瓦斯抽放方法及参数提供了理论依据。     

基于模糊集和熵处理的顾客需求评估方法

构建了顾客需求重要度评价模型,引入模糊集理论表达并处理顾客需求信息,建立了市场竞争性评估决策矩阵,用熵处理的方法进行产品竞争性分析,提出基于模糊集和熵处理的顾客需求重要度评估方法。通过网络游戏的实例对上述理论进行了验证,证明该评估方法能够反映顾客需求的主观性和模糊性,具有较高的准确性和可行性。     

分级加载下破碎砂岩渗透特性试验及其稳定性分析

煤岩体的渗透特性与孔压梯度满足渗流失稳条件时,易引发突水和瓦斯突出灾害。破碎岩体长时间缓慢变形过程中,其渗透特性将随孔隙率的变化而发生改变,且破碎岩体不同粒径的配比会影响其渗透特性。采用Talbol级配理论,利用DDL600电子万能试验机、渗透仪等试验设备,设置五级轴向恒载加压,每级恒载加压下对应4种不同渗透压进行试验,探究不同粒径配比下的破碎砂岩渗透特性。试验结果表明：① 轴向荷载从第1级加载至第5级,随着缸筒内破碎砂岩有效应力的增大,描述渗流速度变化的参数Dv均呈减小趋势;② 恒载变形后期,破碎砂岩随孔隙率减小,其渗透率总体呈减小趋势,而非Darcy流β因子的绝对值增加;③ 不同Talbol幂指数的破碎砂岩,渗透率与非Darcy流β因子的大小存在差异,n=0.5时,破碎砂岩渗透率最小,非Darcy流β因子最大,n=1.0时,破碎砂岩渗透率最大,非Darcy流β因子整体较小。研究可见,破碎砂岩颗粒粒径很小或颗粒破碎细化非常严重时,非Darcy流β因子较容易出现负值,破碎砂岩发生渗流失稳。     

液氮致裂层理煤体热–流–固–损伤耦合模型及数值模拟研究

煤体原生层理对煤体力学性质有显著影响,为探究液氮低温致裂层理煤体裂纹扩展及劣化失稳机制,基于细观基元理论和损伤力学理论建立热–流–固–损伤耦合模型,并利用COMSOL软件模拟获得不同应力比下液氮致裂层理煤体裂纹扩展分布特征,分析压裂过程中煤体损伤、渗透率和温度的演化规律。结果表明：液氮注入煤体初期(5 s),钻孔附近与液氮接触煤体温度急剧下降形成小范围超低温区,产生的热应力超过煤体抗拉强度,在钻孔周围产生损伤破坏区域。随着液氮注入压力增加,煤体内部出现多条主裂纹,主裂纹主要沿层理方向发育并生成次生裂隙,且钻孔周围形成复杂破坏区域,煤体损伤开始增大,渗透率也随之增加;注入压力持续增加煤体进入失稳阶段,煤样内部大量裂纹贯通,煤体发生破坏,煤体损伤和渗透率也逐渐达到峰值。煤体损伤、裂隙压力与渗透率随着煤体层理角度增加呈增加后减小趋势,层理角度为45°时达到最大值;煤体损伤、裂隙压力与渗透率在应力比为0.5时达到最大,应力比从0.5增大到1时大幅减小,应力比超过1后逐渐趋于平稳。层理对煤体液氮压裂的起裂压力影响显著,不同层理角度条件下煤体液氮压裂起裂压力变化规律相似,随层理角度增加,起裂压力呈...     

煤体表面粗糙度对非阳离子表面活性剂润湿性影响的实验研究

在水中加入非阳离子表面活性剂可有效增强水对煤体表面的润湿性,煤体表面的润湿性受溶液种类和煤体表面物理化学性质影响。为研究煤体粗糙度对表面润湿性的影响,采用5种不同表面粗糙度的型煤和5种非阳离子表面活性剂,使用SJ-210表面粗糙度测量仪、JC2000D型动态接触角测量仪等设备进行实验,分别计算了各溶液润湿型煤的表面能。结果表明:型煤表面粗糙度介于0.5~5μm之间,非阳离子表面活性剂溶液在型煤表面形成的接触角与型煤表面粗糙度呈负相关,型煤表面能与表面粗糙度呈正相关;非阳离子表面活性剂质量分数0.01%时,型煤表面粗糙度对脂肪醇聚氧乙烯醚润湿性的影响程度最大,质量分数0.05%时,对癸基葡萄糖苷影响最大,质量分数0.10%时,对十二烷基硫酸钠影响最大,质量分数0.20%时,对脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠影响最大,质量分数0.40%时,对癸基葡萄糖苷影响最大;质量分数越低的表面活性剂润湿性受型煤表面粗糙度影响越大,在实验室使用低质量分数表面活性剂溶液对型煤进行润湿实验时,控制型煤的表面粗糙度具有重要意义。