含氧煤层气流量变化对液化工艺影响的模拟研究
摘要：利用HYSYS软件对煤层气液化工艺进行模拟计算,分析了煤层气流量变化对液化能耗和CH4回收率的影响,结果表明：总液化能耗变化幅度与煤层气流量变化幅度一致,其中氮气压缩功耗变化幅度大于流量变化幅度,混合冷剂压缩功耗变化幅度小于流量变化幅度;煤层气流量变化会使LNG单位产品液化能耗增加,但流量减小不影响CH4回收率,只有流量增加会降低CH4回收率.在实际运行时,应使制冷系统提供的冷量留有5%的余量,以确保工艺过程的安全与稳定.表面活性剂对防尘细水雾雾场特性影响的研究
摘要：为了研究表面活性剂对防尘细水雾雾场特性的影响,对2种喷头在3种工况压力下的含表面活性剂细水雾雾场参数进行了实验研究.选用3种典型的阴离子表面活性剂,测量了不同浓度溶液的表面张力,得到实验条件下的临界胶束浓度.采用量杯法研究表面活性剂对细水雾雾化锥角和雾流密度的影响规律,分析喷头种类、表面活性剂类型和工作压力对细水雾雾场参数的影响.研究表明,细水雾平均粒径为200μm时,表面活性剂能降低锥心处雾流密度,雾流密度峰值远离锥心位置,使细水雾雾场分布均匀,增大细水雾的雾化锥角,提高细水雾防尘效率;细水雾平均粒径为400μm时,表面活性剂对细水雾雾流密度的影响已不显著.覆岩内砂岩层数对开采沉陷的影响分析与数值模拟
摘要：煤系覆岩层状结构作为煤炭赋存的显著地质特征,在开采沉陷发生发展过程中的影响作用一直被忽视.以榆神矿区2-2主采煤层地质赋存条件和代表性钻孔资料为主要依据,在等深且基岩等厚（200m）条件下,以砂岩层数、砂岩平均厚度和砂泥比为变量,构建了18种不同类型的覆岩层状结构简化模型.从可比性的角度提出了“砂层系数”这一能直接体现层状结构特征的新概念.在此基础上,运用结构力学分析法和数值模拟实验,研究并揭示了在既定砂泥比条件下砂层系数对下沉系数的影响规律,并建立了二者之间的量化关系.最后,阐述了煤系覆岩内砂岩层数、砂泥比对开采沉陷的影响规律在指导煤炭开采和开采沉陷防治方面的现实意义.煤体瓦斯常压解吸释放趋向性研究
摘要：为了获得常压环境下煤体瓦斯解吸释放趋向性规律,利用自主设计的瓦斯解吸参数测试系统装置,在环境温度15℃、瓦斯吸附平衡压力2.0MPa条件下,开展了垂直、平行和斜交等不同层理面煤样的瓦斯常压解吸释放对比实验,结果表明：不同的解吸层理面对瓦斯解吸参数影响显著,斜交层理面煤样瓦斯最终累计解吸量分别是垂直层理煤样、平行层理煤样的1.2倍和1.7倍,且随着解吸时间的延长趋向性差异越明显.巷道煤壁在地应力作用下失稳特征的试验研究
摘要：煤矿围岩体失稳动力灾害现象主要表现之一就是冲击矿压.根据煤岩试样受载情况设计了加载装置,利用MTS815.02岩石力学试验系统及多点动态数据采集系统,对巷道煤壁附近围岩体劈裂成板、失稳破断及突出的全过程进行了试验研究,结果表明：煤壁自由面侧向变形随层裂板的弯曲逐渐增大,并在煤块弹射时突然减小;地应力导致煤壁内裂隙主要沿铅垂方向扩展,形成板结构,并向煤岩内部逐步发展、破坏;煤壁失稳分为层裂板的形成、屈曲失稳并剥离、大范围崩裂突出三个阶段,其中后两个阶段发生时间极短.余吾矿松软煤巷变形破坏机理及控制技术研究
摘要：余吾煤业S2206工作面进风巷处于高地应力条件下的松软煤层中,巷道围岩极易发生变形破坏,为了能够控制巷道围岩的稳定,保证巷道掘进工作的安全顺利进行,通过利用通用离散单元法程序UDEC计算分析巷道围岩的变形破坏特征,最终研究得出适用于软岩煤巷的支护对策和支护方案,并进行了现场实施和效果监测.数值计算结果表明：巷道围岩局部“关键块体”的垮落或滑移,将导致其他部位失稳.现场监测结果表明：采用该支护方案后,巷道围岩变形量在可控范围内,能够保证巷道的长期稳定.煤层注水压力对注水效果的影响研究
摘要：分析了注水压力在煤层注水中的作用,对试验煤矿掘进工作面煤层注水进行了数值模拟,得出煤层注水压力与压裂过程中煤体破裂程度之间的变化关系.运用模拟结果对试验煤矿工作面的注水压力进行优化,取得了较好的效果.为选择适当的煤层注水压力提供了一种方法.深孔控制预裂爆破增透试验研究
摘要：为增加煤层透气性、提高瓦斯抽采效率,试验研究了深孔控制预裂爆破技术.介绍了深孔控制预裂爆破的增透机理及效果考察方案,从钻孔瓦斯抽采量、钻孔附近煤体透气性系数、百米钻孔瓦斯流量、百米钻孔瓦斯抽采率和工作面掘进速度等方面,现场考察、比较了预裂抽放钻孔、普通顺层预抽钻孔的抽采效果,结果表明：实施深孔控制预裂爆破措施后,前12天钻孔瓦斯抽采量明显增加,煤层透气性系数增加了6.9倍,百米钻孔瓦斯流量提高了4.218倍,百米钻孔瓦斯抽采率提高了1.88倍,工作面掘进速度有了明显的提高.远控钻机送杆机构自适应定位技术的研究
摘要：对远控钻机送杆机构定位系统的原理及其组成进行了分析,揭示了该定位系统滞后位移的存在;将自适应技术应用于送杆机构控制系统并建立了被控系统数学模型,通过数学模型分析了自适应定位的实现过程.为远控钻机送杆机构及其他执行机构精确定位提供了理论基础及解决方案,使远距离控制或自动控制钻机及工作面无人化作业的实现成为可能.基于SOPC架构的煤矿井下SIP通讯设计与实现
摘要：我国煤矿以井下开采方式为主,长期以来主要使用人工传话及有线通信方式进行井上井下、井下间的通讯,已经不能满足生产需要及安全要求.为此,以SOPC架构设计一种嵌入式Linux移动通讯终端产品,通过在无线网络环境下优化SIP协议等相关技术,设计完成嵌入式平台产品,实现实时、稳定的语音通话功能.实验结果表明,其通信顺畅、通话质量较好.带有导流翼的板翅式换热器封头结构优化设计研究
摘要：对于低浓度煤层气含氧液化装置,板翅式换热器是其冷箱中的关键设备.提出一种新型带有导流翼的板翅式换热器封头结构,采用CFD方法对该新型封头结构进行了数值计算,并对其流动与压力特性进行分析和比较,结果表明：该新型封头结构有效地改善了换热器封头内部物流分配特性,能更均匀地分配物流到各个换热通道.该研究对冷箱中换热器的设计制造具有理论指导意义.地面瞬变电磁勘查煤矿水害的能力分析
摘要：在瞬变电磁实际探测中仅以探测深度作为唯一条件,来片面衡量瞬变电磁仪器对目标水体的探测能力,具有一定的局限性.分析了判断瞬变电磁系统对目标体探测能力的必要条件,提出根据仪器参数、目标水体参数,采用三维有限差分方法计算出目标水体大地、背景大地二次感应电压;结合背景噪声,计算出有效探测时间;再通过比较有效探测时间内仪器分辨率与感应电压绝对差的大小,判断能否分辨出目标水体.采用该方法分析了EMRS-3型瞬变电磁仪对含水陷落柱、含水巷道、含水采空区、含水层模型的探测能力,验证了方法的正确性.综采工作面覆岩破断规律试验及高位钻孔参数优化
摘要：根据祁东煤矿6135工作面开采工程条件,运用相似材料模拟实验方法,对上覆岩层随工作面推进时的破断规律进行研究,结合经验公式和相似模拟结果综合判定了工作面上覆岩层垮落带高度范围为0～7.1m,断裂带高度范围为7.1～30.1m;采用FLAC3D数值模拟软件模拟得出覆岩裂隙发育区角度范围,为优化高位钻孔布置参数提供了可靠的依据.深部巷道围岩钻孔卸压与围岩控制技术研究
摘要：针对深部开采条件下巷道围岩地应力增加、破碎岩体增多等一系列问题,导致传统支护手段难以有效控制围岩变形的现象,采用有限差分软件FLAC3D建立深部巷道钻孔卸压模型,对钻孔卸压前后巷道围岩应力分布规律与变形破坏特征进行了分析,结果表明,钻孔卸压技术可有效释放巷道围岩应力增高区的变形破坏能量,促使浅部围岩高应力转移至深部煤岩体中,显著改善围岩应力环境.基于对卸压钻孔参数的模拟分析,合理确定出钻孔卸压与主动支护技术参数.工程实践表明,该技术围岩控制效果显著.矿井高密度电法在充水岩溶裂隙探测中的应用
摘要：同华煤矿扩区充水岩溶裂隙涌水严重威胁着施工安全,为此采用矿井高密度电阻率法对充水岩溶裂隙进行探测,以排除煤矿突水隐患.介绍了矿井高密度电阻率法的基本原理,分析了矿井全空间电流场的特征,并就矿井地电干扰、全空间异常体定位进行了试验测试,结合同华煤矿扩区充水岩溶裂隙探测实例进行了分析.大采高综采工作面回撤通道顶板控制技术研究
摘要：针对霍州煤电三交河煤矿大采高工作面末采阶段顶板控制现状,根据该阶段是否发生周期来压及顶板断裂位置的不同,将末采覆岩空间结构划分为终采线后方断裂、煤壁上方断裂和回撤通道上方断裂3种类型,在此基础上,建立了通道基本顶在给定变形条件下直接顶的力学模型,运用能量原理及变分法对通道直接顶下沉量进行求解,计算结果与现场实测数据一致.研究结果对大采高综采工作面回撤通道顶板控制具有一定的指导意义.汪家寨煤矿上保护层开采区域性防治突出效果考察及分析
摘要：汪家寨煤矿采取上保护层开采的区域性防治煤与瓦斯突出措施,为了有效考察防突效果,实测出被保护层残余瓦斯压力、煤体变形量等参数,通过采用理论分析和现场试验相结合的方法展开探讨分析,结果表明：保护层开采后,被保护层残余瓦斯压力下降到《防治煤与瓦斯突出规定》要求的安全开采范围;被保护层煤体绝对变形量3～55mm,相对变形量0.49×10^-3～13.18×10^-3;保护层开采卸压效果明显,确保了被保护层安全开采的技术条件.干河井田断层突水机理研究
摘要：在开采干河井田2号煤层过程中曾多次发生断层突水事故,对矿井安全生产造成极大影响.通过对井田断层发育规律、主要含水层赋水特征及断层突水机理进行分析研究,总结出干河井田断层突水的规律,对今后煤层开采时防止断层突水具有现实指导意义.
