乏风瓦斯蓄热氧化利用的技术经济分析

介绍了乏风瓦斯氧化的原理和氧化方式研究现状,对乏风瓦斯氧化后热能利用的技术性进行了探讨,并以采用蒸汽余热发电方式为例,对乏风瓦斯氧化及热能利用的经济性进行了具体分析。     

抽屉式金属纤维阻火器的研制及性能测试

针对煤矿瓦斯输送管道上需要安装干式阻火器这一现实需求,经过反复试验论证和改进,设计研制出抽屉式金属纤维阻火器,并对其进行了水压试验、压力损失试验及阻火性能测试。测试结果表明,该阻火器密封性良好、承压后不变形,且在连续15次阻火试验中均能实现有效阻火,阻火性能良好,可以作为煤矿瓦斯输送管道干式阻火器推广使用。     

间接法测定煤层瓦斯含量计算公式校正的实验研究

采用HCA高压容量法瓦斯吸附装置,对7组不同变质程度的煤样,分别在20、30、40、50、60℃等5个温度条件下进行常压吸附瓦斯量和瓦斯吸附常数的测试,通过对测试数据进行分析研究,得出每升高单位温度下吸附瓦斯减小量与煤的变质程度的关系模型,进而对间接法测定煤层瓦斯含量计算公式进行校正,校正结果更符合煤样在高压状态下即将达到吸附饱和状态的相关理论。     

基于煤矿瓦斯工业化利用的混(配)气装置应用现状及前景展望

为了充分发挥混气技术在煤矿瓦斯工业化利用中的作用,分析了现有煤矿瓦斯混配技术的原理及优劣,并基于不同维度对现有的瓦斯混配技术进行了客观比较。分析结果表明,动态连续混气装置比较适宜于煤矿瓦斯工业化利用时配气,能较好地满足利用端使用,对CH4浓度、流量的波动适应性好,混气均匀度高、配气阻力损失小、配气速度快。可为煤矿瓦斯工业化利用项目选择合适的混气装置提供参考。     

近距离煤层群顶板结构及破断模型分析

通过对近距离薄煤层群不同间距下层间顶板破断情况进行分析,根据顶板厚度将近距离煤层群顶板结构分为3类:散体结构顶板、块体结构顶板及板式结构顶板。建立了不同顶板结构下的3DEC数值模拟模型,分析了不同推进距离下顶板位移及应力分布情况。模拟结果表明:散体结构顶板破坏时为散体破坏,不具有承载能力;块体结构顶板破坏时为块体破坏,表现出一定的承载能力,矿压显现不明显;板式结构顶板破坏时为板式破坏,具有较强的承载能力,并具有初次来压及周期来压特点。对官地煤矿3318工作面矿压现场实测,3318工作面直接顶初次破断来压步距约为22.3 m,平均周期来压步距约为19.8 m。实测结果与数值模拟结果相吻合,表明3318工作面顶板为板式结构。     

金属纤维材料燃烧阻火的试验研究

煤矿开采过程中抽采出的大量浓度为5%～16%的瓦斯气体,很难使用常规方法进行燃烧利用,长期以来排空不仅造成能源浪费,且加剧了温室效应,开发适用于爆燃浓度瓦斯的燃烧器已成为迫在眉睫的问题。金属纤维织物和金属纤维烧结毡因孔隙直径远小于瓦斯气体的熄火距离使火焰无法穿透,是爆燃浓度瓦斯燃烧器的理想选择材质。通过试验的方法研究了这两种金属纤维材料的材质、层数、气体流量等因素对金属纤维材料阻火性能的影响。     

一种基于LabVIEW的瓦斯焚烧综合监控系统

针对目前瓦斯焚烧系统自动化程度低、可靠性差等问题,提出一种基于LabVIEW的瓦斯焚烧综合监控系统。该监控系统集成了地面火炬焚烧监控系统、瓦斯输送安全监控系统、瓦斯掺混监控系统、自动点火系统,可实现对瓦斯焚烧过程中的远程监控。研究结果表明,该监控系统提高了瓦斯焚烧系统的安全性、可靠性,并能降低瓦斯处理成本,延长设备使用寿命,具有较好的经济效益。     

钻进方向可调的高压气射流钻具

传统钻机大多依靠连接在钻杆前端的旋转钻头上的硬质合金块切割实现钻进,随着钻孔的钻进其钻头会被磨损。现介绍一种新型的钻进方向可调的高压气射流钻具,其钻杆不需要旋转即可进行钻进,解决了长钻孔施工时需要大转矩的问题;钻具的钻杆上引入了为钻杆提供前进或后退动力的行进机构,解决了长钻孔施工时钻杆前后运动动力不足的问题;钻具的钻头通过气体驱动旋转并释放出高压气体流,产生类似于水刀的效果,最终达到切削煤层或岩层的目的。方向可调的高压气射流钻具的新功能,能够克服传统钻机存在的诸多缺陷。     

不同风量和瓦斯条件下采空区自燃“三带”分布规律

为了研究不同风量和瓦斯条件下采空区自燃"三带"的分布规律,以新集一矿15#煤层131303工作面为研究对象,通过建立采空区多场耦合的数学模型,并利用COMSOL软件模拟了不同通风和瓦斯条件下采空区自燃"三带"分布特征,结果表明:随着风速的增加,采空区进风侧和回风侧氧化带宽度均显著增大,进风侧与回风侧的氧化带宽度的差距变小;氧化带宽度随着瓦斯涌出强度的增大而显著减小,随着通风阻力的增加而显著增大;瓦斯涌出强度越小,氧化带宽度受通风阻力的影响越显著。