惰气技术在防治尾巷局部火灾中的应用

在惰气防灭火技术中,N2和CO2在煤矿防灭火领域被广泛应用。基于内蒙古某矿现场先注N2、后注液态CO2的尾巷局部火灾治理措施,对采取联合惰气防灭火技术后发火区域内气体浓度的变化情况进行分析,对比N2和液态CO2对尾巷局部火灾的防灭火性能。结果表明:向发火区域内注入大量N2可有效稀释O2浓度,但在此次煤火防治中没有排除复燃隐患;由液态转化为气态的低温CO2通过稀释O2浓度和更有效地减小外部漏风,将发火区域氧浓度快速降低至3%;CO2比N2具有更好的扩散性和稀释作用,对O2、C2H4和C2H6的稀释效果较为明显,从侧面体现出CO2能更好地降低煤的氧化反应活性。经实践证明液态CO2对局部煤火的防治效果优于N2。     

近水平孔PDC反循环取心钻头孔底岩心卡堵机理研究

为了揭示近水平状态下水力反循环取心钻进过程中岩心在钻头体内卡堵的机理,采用数值模拟软件对PDC反循环取心钻头局部流场进行了数值模拟,分析了PDC取心钻头不同数量底喷孔和内喷孔组合对流量分配的影响规律,由现场试验进行了验证。结果表明:当钻头体底喷孔数量一定时,钻头体中心通道的返出流量随着内喷孔数量的增加而增大;当钻头体内喷孔数量一定时,钻头体中心通道的返出流量随着底喷孔数量的减少而增大,通过不同模型数值模拟结果的对比,确定底喷孔数量为2个,内喷孔数量为6个时,中心通道具有较合理的返出流量和流出速度,理论上能够最大程度地保证岩心的顺利运移。     

深部层状岩体巷道承载特性的物理模拟试验研究

为研究深部高应力条件下层状岩体巷道的承载特性及失稳机理,采用物理相似模拟试验方法,并借助高速摄像机、静态电阻应变仪、位移计等手段,研究了不同支护方式(无支护、锚杆支护、锚杆索支护)层状岩体巷道的变形破坏特征和应力演化规律;同时,从压力拱的角度分析了层状岩体巷道的成拱特性。研究结果表明:无支护条件下,巷道围岩变形破坏严重,顶板大面积垮落,呈现倒V型破坏区,无法形成有效的压力拱结构;采取锚杆支护和锚杆索支护后,巷道围岩应力状态得到改善,能够形成有效的压力拱,围岩变形量减小。研究成果为类似地质条件巷道支护设计提供了依据。     

针阀启闭过程近场射流破碎机理的研究

设计搭建了喷油器试验平台,采用数码相机和高放大倍数、高分辩率的长距离显微镜成像技术,对燃油近场区域射流破碎进行可视化试验.并以试验工况下的流动为研究对象,基于开源计算流体动力学(CFD)软件OpenFOAM对针阀启闭过程近场射流破碎进行了数值模拟.结果表明:喷油初期,针阀开启后燃油撞击喷孔内初始气泡造成近场初始射流不同破碎形态,初始气泡大小以及位置导致近场初始射流头部不同结构形态;射流表面形成不稳定的表面波以及表面波的增长导致了近场区射流初始破碎、射流与环境气体的交互作用,加速射流破碎以及液丝、液滴的形成,在射流表面液丝和液滴剥离处存在较强的微尺度湍流,该区域具有较高的湍动能和亚网格涡黏系数;喷油末期,随着针阀关闭射流逐渐收缩,最终形成较粗液丝状,并呈非轴对称摆动.     

煤粉对储层的伤害机理与防治措施研究

煤粉产出是煤层气开发过程中亟待解决的难题,其不仅堵塞产气通道,而且易造成卡泵/埋泵等事故。采用筛分实验和激光粒度分析实验,通过对比郑庄区块煤层气井排采产出和井筒打捞的煤粉的粒径分布特征,分析正常排采制度下难以携出的煤粉的粒径范围与其来源。根据煤粉形成原因与其对储层和支撑裂缝的伤害机理,基于防、控、疏、导的技术路线,优选增产改造工艺,优化排采制度与压裂液材料,改进排采设备,实现抑制煤粉颗粒脱落、提高颗粒便携性、控制煤粉适当产出和减少施工故障的目的,从而提高煤层气井的排采效率。     

煤矿综采设备的腐蚀机理及其防腐蚀措施

腐蚀是造成煤矿综采设备失效的主要原因之一,随着我国煤矿采煤的机械化程度不断提高,综采设备的腐蚀问题也日益得到关注。由于煤炭开采环境阴暗、潮湿,且矿井水质成分复杂,井下采煤机械设备的腐蚀现象严重。在对煤矿机械腐蚀研究的基础上,查阅了大量文献,从煤矿矿井水酸碱度、矿井水矿化度、粉尘、温湿度以及微生物等几个方面对综采设备的腐蚀机理进行了较深入的探讨,并对各种情况下的材料及工艺的选择提出了建议。     

SG-2003型矿井自燃火灾束管监测系统在雁南煤矿的应用

本文介绍了SG-2003型矿井自燃火灾束管监测系统工作原理、结构及组成;并针对雁南煤矿实际进行了井下监测设计,通过实际运行取得良好的效果。     

军绿色镉镀层“白霜”成分分析及机理

叙述了镉镀层的特性和应用领域,阐述了目前国内军绿色镉镀层的镀覆工艺,通过描述镉镀层"白霜"腐蚀现象的宏观形貌和微观形貌,表明了镉镀层腐蚀后的状态。通过对"白霜"进行红外吸收光谱分析和扫描电镜能谱分析,以及对"白霜"基底部位和"白霜"清除后的部位进行扫描电镜能谱分析,确定了"白霜"的主要成分是甲酸镉。在论述有机气氛是镉镀层腐蚀的主要因素的同时,指明了基材表面质量和镀覆工艺对产生"白霜"的影响。针对产生"白霜"腐蚀的原因,提出了防护措施。