CO_2对合成高碱值烷基苯磺酸钙极压剂的影响

考察了二氧化碳的通入量和通入速率对高碱值烷基苯磺酸钙极压剂合成的影响,并对此作了机理分析,确定最佳二氧化碳通入速率为300 mL/min,通入量为12 L。     

工作面顶板灾害类型、监测与防治技术体系

长期以来顶板灾害在我国煤矿灾害事故中发生起数和死亡人数始终占据首位,是困扰煤矿安全生产的主要难题。笔者开展了顶板岩性、矿压显现特征和顶板灾害案例统计分析,结果表明:我国回采工作面顶板灾害主要表现为片帮冒顶、顶板大面积突然垮落和大面积切顶压架3种类型。系统分析了各类型顶板灾害的发生特点及致灾原因:片帮冒顶多发生于松软煤岩体,采煤方法不合理及管理不当的工作面;顶板大面积突然垮落一般为坚硬顶板大面积悬顶、瞬时垮落所致;大面积切顶压架主要发生在薄基岩浅埋深工作面或顶板累积下沉量大引起顶板在煤壁处断裂的工作面。针对我国顶板灾害监测与防治,建立了工作面顶板灾害全景监测预警技术架构,即采用微震监测系统监测远场顶板活动,采用矿压监测系统监测近场顶板运动,采用三维激光扫描技术监测煤壁片帮时空演化,通过监测数据系统分析,动态掌握采场围岩的活动规律和支架工况,实现顶板灾害监测预警。提出了工作面开采全过程的顶板灾害综合防治技术体系,在工作面开采前确定合理采煤方法,合理工作面布置方式,科学开采参数及优化设备选型配套,这是防治顶板灾害的核心技术;在开采过程中保持支架良好的工况辅以顶板弱化技术,进而实现工作面顶板灾害防治。     

矿井监测监控概述

针对我国目前的矿井监测监控现状,根据监测监控对象对其进行分类,介绍了各类监测监控形式及应用的相关仪器设备,整体上对矿井监测监控技术进行了概述。     

采动应力监测系统的设计

提出了采动应力监测理论,开发研制了采动应力监测系统,并进行了采动应力场监测实践,针对冲击危险工作面进行了监测和预测。监测实践表明,采动应力监测系统能够准确监测采动影响条件下工作面前方煤岩体的应力变化,据此能够有效评价工作面前方冲击危险区的冲击危险等级,为冲击矿压预测与防治提供了先进、适用手段。     

半刚性连接钢管混凝土高层框剪结构的受力研究

随着高层建筑的逐渐加高,结构的抗震性要求也越来越高。钢管混凝土框剪结构以其很好的抗震性能被广泛应用于高层框剪结构中。本文以有限元分析软件SAP2000建立半刚性钢管混凝土框剪结构的有限元模型,对比分析了梁柱为刚接、铰接、半刚性连接时对钢管混凝土框剪结构的周期、位移、内力的影响。结果表明:半刚性连接使结构的自振周期变大,随着振型的增大半刚性连接对自振周期的影响越来越小;半刚性连接使得框架的剪力有所减小。半刚性连接减少了钢管框架的层间抗推刚度,使得结构的水平位移加大。     

基于支架载荷的矿压双周期分析预测方法

矿压动态预测是顶板管理和顶板灾害防治的重要手段,也是矿山压力与岩层控制领域的难点问题,目前国内外缺乏成熟、可靠的动态预测方法。采用现场实测、数据挖掘以及理论分析方法,从支架载荷在时间和空间2个方面周期性变化规律入手,构建了矿压双周期动态分析预测模型。从时间角度,基于覆岩结构及支架围岩关系分析,通过理论推导得到了3类液压支架载荷时序增阻函数,主要包括指数函数、线性函数、对数函数,通过实测数据验证,认为12401工作面支架载荷时序曲线由单一函数和分段函数构成,主要分为4种类型:单纯指数函数,单纯对数函数,对数+线性函数,对数+指数函数,采用滑动窗口动态预测方法和最大拟合优度的准则,建立了采煤循环内液压支架载荷拟合预测模型。从空间角度,分析了循环末阻力随工作面推进度的周期性变化特征,采用系统聚类和K-means两种聚类方法对周期性曲线进行分类并建立模板曲线,采用延伸窗口动态预测方法和最大匹配度准则,建立了循环末阻力模板曲线匹配预测模型。通过软件开发,实现了电液控制系统中立柱压力数据的采集、预处理、矿压特征指标分析、拟合预测、匹配预测等功能,以神东上湾煤矿12401工作面支架载荷数据进行初步预...     

宏观顶板活动支架增阻类型与预测模型

回采工作面顶板活动引起支架动态增阻,为预测支架工作阻力随时间演化过程,采集石圪台煤矿31201工作面、千树塔煤矿13302工作面、长平煤矿5302工作面2 263个割煤循环矿压监测数据,分析不同回采阶段的支架增阻规律。根据支架工作阻力演化特征,将支架增阻曲线划分为第1类增阻曲线和第2类增阻曲线。引入广义开尔文模型和Maxwell模型描述宏观顶板的缓慢和剧烈活动,建立四区支撑的宏观顶板增阻预测结构模型,预测长平矿综放开采支架增阻过程,研究结果表明:(1)典型顶板支架增阻曲线可以划分为2类。第1类增阻曲线由顶板缓慢活动引起,呈收敛特征,支架增阻力和增阻率小;第2类增阻曲线由顶板剧烈活动引起,支架增阻明显且增阻率大。(2)长平5302工作面来压期间支架第1类增阻曲线概率为38.2%,第2类增阻曲线概率为61.8%。(3)基于四区支撑的宏观顶板增阻模型能较好地预测回采期间支架增阻过程。(4)增加初撑力能够减小支架增阻率和增阻量。(5)长平5302工作面支架为第1类增阻曲线时,支架工作阻力不超过11 MN,安全阀不开启。当支架为第2类增阻曲线时,6.2 h支架工作阻力达到11 MN,安全阀开启。...     

液压支架工况综合评价与预警模型研究及应用

针对液压支架工况不良导致支架支护能力得不到有效发挥并容易诱发顶板灾害的问题,为实现支架工况的有效监测预警,分析了液压支架工况的主要影响因素,通过液压支架工作阻力数据挖掘获取了反映液压支架工况的多个关键指标信息,确定了支架工况综合评价及实时预警的6个主要指标,即：支架初撑力不合格比例、工作阻力高报比例、安全阀开启比例、支架不保压比例、不平衡比例、工作阻力不合格比例。根据模糊数学隶属度综合评价方法建立了支架工况多参量综合评价与预警模型,将支架工况按照良好、中等、较差、很差划分为4个等级,给出了液压支架工况等级隶属度区间和各预警指标参数对应的隶属度函数,并基于变权理论确定了各预警指标的变权重系数,突出了预警指标状态量变化对支架整体工况的影响,最终得出支架工况的综合评价与预警等级,并在系统预警界面以雷达图的形式展示支架工况预警信息。该预警模型在KJ21顶板灾害监测预警系统中得到开发与现场应用,验证了该支架工况评价体系的合理性,有效提升了综采工作面液压支架支护质量。