二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术

针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、预抽效率低的问题,研发出二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术,通过理论分析、现场试验和数值模拟研究发现:采用二氧化碳致裂器在煤层中进行深孔预裂爆破,可促进煤层孔隙系统发育,提高煤层的透气性,达到强化抽采瓦斯的目的。贝勒煤矿井下试验结果显示,致裂后钻孔瓦斯流量增大3.8~6.7倍,钻孔瓦斯流量衰减系数由0.691 1 d-1降为0.052 8 d-1,煤层透气性系数提高26倍,预裂影响半径达4.5~5.7 m,在很大程度上改善了矿井瓦斯治理的效果,降低了瓦斯治理的经济成本,确保了煤矿采掘接替和安全生产。     

钻孔密封段异质结构变形损伤及影响因素分析

基于钻孔密封段典型层状异质结构模型,利用弹性力学及厚壁圆筒理论对钻孔密封段层状异质结构间不协调变形特性进行研究,并对其影响因素及影响尺度进行数值分析。分析结果表明,钻孔密封段异质结构间漏气裂隙主要由界面处径向和切向不协调变形损伤所致,且煤岩自身物理力学性质弹性模量E、泊松比v,围岩应力p,应力传递系数k、接触面摩擦阻力系数f及材料厚度(内外径比τ)等是造成钻孔密封段异质结构间不协调变形的主要因素。     

孔底钻具组合的空间力学模型及其应用

借鉴地面钻孔理论研究的成果,首次将钻具组合的三维分析应用于煤矿井下定向长钻孔的受力与变形分析。通过对钻孔轨迹影响因素进行了综合分析,给出了对钻具结构和钻进参数进行优化的模型,并根据分析过程和所确定的模型编写了解算程序。     

定向钻孔钻进过程中地层力的作用

借鉴地面钻孔理论研究的成果,首次将地层力的三维分析应用于煤矿井下抽放瓦斯定向长钻孔的受力分析。首先对影响钻孔轨迹因素进行了综合分析,在对地层力进行三维分析的基础上,给出了地层力计算模型,并给出了计算实例。     

带式输送机转载点气水喷雾降尘效果试验研究北大核心

为解决煤矿转载点处粉尘污染严重的问题,搭建试验平台模拟转载点处粉尘产生与运移全过程,研究转载区域粉尘分布规律;根据转载点区域粉尘分布情况结合理论计算选择合适的气雾喷嘴结构,并通过试验确定最佳供气压力、供水压力、供水流量以及喷嘴的布置位置。试验结果表明:转载区域产生的粉尘以呼吸性粉尘为主,使用口径为1.5 mm可调广角喷嘴降尘效果较好,供水压力为0.55 MPa、供气压力为0.6 MPa、供水流量为0.25 L/min、喷嘴安装位置选择在距尘源点上方0.85 m位置时,降尘效果最佳。根据试验参数设计气水喷雾降尘系统并在综采工作面转载点处进行现场试验,降尘效率可达90%以上。     

基于无线Mesh网络的煤矿应急救援系统设计研究

针对煤矿井下巷道特点,指出煤矿井下无线Mesh网络适于组建链状网络拓扑结构,并应结合巷道具体环境进行电磁波衰减理论分析和节点间距设计;针对现有的路由协议不能满足煤矿井下无线Mesh网络链状拓扑结构的要求,结合MIC判据,提出了一种反应式路由协议与先验式路由协议相结合的方法;在此基础上,给出了基于无线Mesh网络的煤矿应急救援系统的整体结构及特点。实验结果表明,把无线Mesh网络应用到煤矿应急救援系统中,提高了救灾工作的安全性、可靠性及灵活性。     

我国煤矿安全科技现状及发展方向

在充分分析我国目前煤矿安全现状的基础上,提出了煤矿安全科技的发展方向,并指出了重点地研究领域和研究课题。     

基于神东现代化矿井特点的紧急避险逃生模式

介绍神东现代化矿井避险系统建设现状与特点,依据科学合理、应地制宜、安全实用的原则,对神东矿区现有的避险系统进行完善,提出"过渡站+长时压缩氧自救器+接力站+安全出口"的避险逃生模式;针对神东矿井普遍顺槽过长的特点,研究采用"接力站"的新型逃生模式,同时提出安全出口服务半径的计算依据。     

复杂条件下二氧化碳深孔预裂爆破增透技术

二氧化碳爆破器作为一种全新的煤层增透技术装备,是利用液态二氧化碳瞬间气化膨胀产生巨大压力作用于煤体,一方面产生新的裂隙,另一方面使煤体内部裂隙得到扩展。在贵州复杂地质条件下开展深孔爆破试验,二氧化碳爆破器能够提高煤层透气性27.05倍,钻孔极限瓦斯涌出量提高6.73倍,抽采影响半径提高11.25倍,钻孔瓦斯抽采量平均提高4.666倍,煤层增透和煤层气增产效果理想。