煤层巷道预排瓦斯带的流固耦合效应数值模拟

针对在研究本煤层瓦斯涌出规律时,没有准确方法确定煤层巷道预排瓦斯带宽度的问题,基于瓦斯渗流和煤岩变形理论,建立含瓦斯煤岩体瓦斯渗流方程和煤岩巷道变形场方程,确立了煤层巷道预排瓦斯带流固耦合数学模型,以沁水煤田综掘煤层巷道作为实例进行数值模拟计算,研究得出含瓦斯煤岩巷道损伤的时空演化规律.提出基于示踪原理的实测煤层巷道预排瓦斯带宽度的方法,实测考察与数值计算结果具有一致性.研究提出的方法能够解决煤矿工作面瓦斯涌出量预测精度问题.     

GIS在采掘工作面瓦斯涌出预测中的应用

采掘工作面瓦斯涌出量涉及到大量与地理坐标相关的多种信息.基于GIS( Geographic Information System)平台和C++Builder软件,结合采掘瓦斯涌出量性能化预报方法,开发了煤矿 采掘工作面瓦斯涌出预测系统.该系统使瓦斯涌出预测向多参数、多目标、多维方向发展,解决了瓦斯涌出预测数据庞大且数据大多与地理坐标相关的问题,实现了采掘工作面瓦斯涌出预测与煤矿安全管理决策的一体化、可视化,能科学指导生产矿井工作面的风量分配与瓦斯管理,提高采掘工作面瓦斯涌出预测的准确性、决策科学性和直观性.     

掘进巷道瓦斯涌出规律及通风机参数优选

利用巷道测定法对新安煤矿3上201运输巷掘进期间煤壁和落煤瓦斯涌出规律进行了现场实测,并通过理论分析建立了掘进煤巷瓦斯涌出量与巷道掘进长度和掘进速度的关系式,测定了煤巷瓦斯排放极限长度并据此计算出掘进巷道在掘进过程中的最大瓦斯涌出量,进而确定了巷道最大需风量,以此为依据进行了巷道局部通风机通风参数的优选.     

独头巷道内瓦斯运移规律数值模拟

独头巷道内瓦斯异常出是引起煤矿井下瓦斯爆炸事故的主要原因之一.采用计算流体力学软件对独头端异常涌出后瓦斯在巷道中时空分布规律进行数值模拟研究.独头端的涌出速度采用幂函数的变化规律进行模拟.模拟过程监测了不同时刻巷道中心线瓦斯浓度分布情况以及巷道不同断面瓦斯浓度分布等值线图.模拟结果表明,巷道上部分瓦斯浓度比下部分瓦斯浓度大,瓦斯浓度沿巷道分为3个部分:先降低,后升高,然后又降低.涌出后一段时间瓦斯浓度降低部分非常短,整个瓦斯浓度是升高部分,且沿巷道长度方向基本呈直线升高.该研究对矿井瓦斯爆炸事故调查、通风风量调节、灾害预警以及应急救援具有一定的意义.     

高瓦斯综放采煤工作面瓦斯综合治理方案

针对佳新煤矿1504综放工作面瓦斯的实际情况,分析了该工作面的瓦斯主要涌出来源及涌出量,结合该矿通风系统及瓦斯抽采现状,在上下顺槽顺层、上隅角、措施巷道等采用钻孔、高位钻场、埋管、吊管多种方式抽放,以及增加工作面风量和局部风机对上隅角供风等综合措施治理瓦斯,从而解决了上隅角及回风巷瓦斯超限问题,确保了工作面安全高效生产...     

煤矿移动救生舱环境监控系统

针对国内救生舱环境监控系统研究的不足,提出一种矿用可移动救生舱环境监控系统方案.采用融合WIFI与MESH网络相结合的无线通信技术,在矿难发生时,对救生舱内、外环境参数及巷道内一定范围的环境参数(瓦斯浓度、粉尘、煤尘、氧气质量分数、环境温度等)进行监测.硬件设计主要包括井下救生舱监控设计、链路路由器及传感器分布.用传感器网络坍塌边缘测定算法来监测巷道内的坍塌边界,以便地面指挥中心制定营救方案.研究结果表明:设计基本满足矿用可移动救生舱环境监控要求.     

瓦斯抽放在低瓦斯矿井瓦斯防治中的应用

为了解决高产高效工作面多瓦斯涌出源、瓦斯涌出量大的问题,结合矿井的地质开采条件,提出了实施综合瓦斯抽放方法,即开采煤层瓦斯采前预抽、卸压邻近层瓦斯边采边抽、本煤层抽放瓦斯、采空区瓦斯抽放等多种方法在一个工作面的综合应用。此方法在空间和时间上为瓦斯抽放创造更多的有利条件,将钻孔抽放与巷道抽放结合起来,大幅度提高了瓦斯抽放率,从而降低瓦斯抽放成本,保证了矿井安全生产。     

辽宁南票煤电有限公司小凌河矿水采工作面瓦斯涌出规律及防治方法

水力采煤的生产过程中,瓦斯涌出和积聚情况变化非常复杂,工作面通风均靠局扇供风和老塘窜风来稀释、排放工作面涌出的瓦斯,通风阻力大,通风不稳定,因而无支护水力采煤通风问题,在我国一直是未能得到很好解决的难题。小凌河矿通过改变采区小阶段巷道布置,增设抽放系统和负压局扇排放采院和上风道的瓦斯,解决了水采工作面瓦斯经常超限,通风不稳定和没有双安全出口的难题。经过一段时间的实践,取得了很好的效果。     

巷壁瓦斯涌出的数学模型及无因次分析

为研究巷道煤壁瓦斯涌出规律,根据朗格缪尔方程、达西定律和质量守恒定律,建立巷壁瓦斯非稳态涌出的数学模型,引入无因次准数,研究该模型的无因次形式,运用Visual Basic语言编制数值解算软件.通过对巷壁瓦斯涌出的无因次模型进行数值分析,得到巷壁瓦斯涌出无因次压力分布曲线和无因次瓦斯比流量、无因次累计瓦斯涌出量与时间的关系曲线.研究结果表明:根据无因次参数曲线图,结合实际煤体瓦斯参数,能快速精准确定实际巷壁瓦斯涌出参数.     

全煤厚掘进巷道瓦斯涌出数值模拟

为揭示全煤厚掘进中煤巷瓦斯涌出规律,采用有限体积法对煤巷掘进过程中巷帮瓦斯压力及巷道瓦斯涌出速率进行数值模拟,瓦斯渗流过程控制方程采用C-N隐式时间积分方案离散化.研究结果表明:掘进煤巷巷帮采动应力集中区煤体渗透率减小对巷帮深处瓦斯向巷道方向运移具有明显的抑制作用;掘进煤巷瓦斯涌出主要集中于迎头部位,致使一个掘进循环周期内掘进煤巷瓦斯涌出总速率波动大.     

光纤Bragg光栅锚杆应力应变监测系统

锚杆是矿山巷道的主要支护形式之一，现有锚杆支护质量检测方法无法进行远程监控、不能实现全过程监测，本文提出了采用光纤Bragg光栅传感技术进行锚杆支护质量监测的新方法。介绍了光纤Bragg光栅监测系统的工作原理及其构成，实验系统由3个Bragg光栅组成阵列，将其粘贴在长度0．6m的金属锚杆杆体表面，进行锚杆受力的检测以及与电测技术的实验室对比试验。结果表明，光纤Bragg光栅传感器具有高的测量精度，结构简单，可以实现在线实时监测。     

过程层析成像传感器配置的仿真研究

对过程层析成像传感器配置进行了模拟研究 ,分析了传感器尺寸、阵列间距和传感器扫描步进角度对重建图像质量的影响。根据滤波反投影法重建了图像 ,并给出了相应的成像结果 ,绘出了空间图像误差曲线 ,分析了传感器配置各因素对重建图像质量的影响。     

通用传感器标定软件设计与实现

不同的传感器具有不同的输出特性,为了更真实地模拟不同传感器的输出特性,需要采用不同的算法来对测得的数据进行拟舍。目前传感器标定研究大多都着重于具体类型传感器的标定。结合软件开发及应用实际,提出一套基于PC机的通用传感器标定软件构架,针对不同类型、不同特性、不同用途的传感器,软件可以给出针对该传感器对应的最佳拟合算法,从而获得最佳测量精度。目前该软件运用于四川大学生物力学实验室多套实验系统中,经测试效果良好。     

基于六向压应力传感器流变应力恢复法的地应力测量

流变应力恢复法是针对深部具有流变性的软弱围岩而提出的一种地应力测量方法,该方法采用在巷道围岩中钻孔埋设压应力传感器的方式来实现围岩原岩应力和扰动应力的测量。本文基于最新研发的光纤光栅式六向压应力传感器以及本安型光纤光栅解调仪,开展了传感器的室内标定试验。依托平煤股份八矿深部软岩巷道,开展了流变应力恢复法现场地应力测量,并与传统套芯应力解除法地应力测试结果进行对比分析,验证了基于六向压应力传感器流变应力恢复法地应力测试的准确性和可靠性。     

面向城市道路交通的传感器组网优化

从传感器所反映的道路交通信息价值出发,给出基于信息度的宏观交通状态描述方法,提出传感器信息度函数,描述交通传感器信息的空间分布特征。探讨交通传感器信息的信息价值并给出标定模型,在此基础上提出基于交通事件的传感器组网要解决的问题和组网目标,建立基于综合信息价值最大的动态组网优化模型,给出动态组网模型的求解方法和实施步骤,最后通过实例对本方法进行验证。研究结果表明:实例中,当选择12个传感器组网时,可得到传感器单位时间最大综合价值为553.442元/h,达到组网的最优结果。本模型能够实现基于交通事件的动态组网,并能够给出满意的组网结果。     

数字化实验传感器的设计与实现

针对中学实验室使用的传感器,设计和制作了电压、电流、温度、湿度、磁、力等传感器,使测量值、感测值和实际物理量之间达到一定的线性关系。通过设计和制作的传感器,达到价格低廉和国产化率高。     

电子探空仪气压传感器特性

为了掌握电子探空仪气压传感器的测量性能及不同气压传感器的特性差异对测量准确度的影响,对硅压阻和电容膜盒2种气压传感器进行了一定时间的存储测试试验.利用同一环境下某一测试时间的气压标准值与传感器测量值的差值分析了2种气压传感器的一致性,根据该差值随时间的变化分析了2种气压传感器的稳定性.结果表明,2种气压传感器的稳定性都...     

巷道冒落区瓦斯积聚的数值模拟及应用

巷道冒落区的瓦斯积聚,既可能会引起瓦斯燃烧或爆炸,又会导致煤自燃,同时瓦斯随风流进入巷道也会引起事故,构成煤矿安全生产的重大隐患。文中采用计算流体动力学软件FLU-ENT对巷道冒落区的瓦斯积聚和扩散情况进行了数值模拟,重点比较了不同风速条件下瓦斯积聚的差异。巷道风速越大,瓦斯积聚越弱,但是风速高于临界风速时,并不能显著地降低积聚瓦斯的最高浓度;同时模拟结果表明冒落区内设置导风板对稀释积聚瓦斯具有良好的效果。模拟结果进一步验证了实际预防冒落区瓦斯积聚措施的合理性和科学性。     

无线传感器网络中的移动式目标跟踪

针对传统无线传感器网络进行移动目标跟踪时能耗过高的问题,提出一种基于移动节点和固定节点协同工作的移动式目标跟踪算法.在传统的由固定节点组成的无线传感器网络中加入少量移动节点,对移动目标进行持续性跟踪.通过移动节点和普通固定节点之间的配合,提高监测质量和容错性,在满足既定监测质量要求的前提下,尽可能地减少参与监测的普通固定活跃节点的数量.仿真实验结果表明:所提出的跟踪方法可以有效地降低固定节点的能耗,延长网络生存期.     

顶板巷道抽放采空区瓦斯的应用研究

本文以采空区瓦斯储集及流动理论为基础，探讨了采空区瓦斯抽放巷道布置原则，并考察了淮南某矿－６０２ｍＥ２Ｃ１３工作面顶板巷道抽放采空区瓦斯的效果，分析了顶板巷道抽放采空区瓦斯的机理