钻孔CF新型密封材料的孔隙结构特性研究

为了改善瓦斯抽采钻孔的封孔效果,研究了瓦斯抽采钻孔普通水泥密封材料、CF新型密封材料的孔隙结构特性。实验模拟了煤矿井下钻孔封孔过程,综合采用压汞法和二氧化碳气体吸附法对普通水泥注浆后的煤样和CF新型密封材料注浆后的煤样孔隙结构进行对比分析。结果表明:CF新型密封材料相比普通水泥材料有着较好的渗透力,可以有效的消除钻孔封孔段周围微观裂隙和孔洞,提高封孔段的稳定性; 经过注浆之后,普通水泥材料注浆的煤样和CF新型密封材料注浆的煤样平均孔径分别为9,8.6 nm,孔隙率分别为4.428 1%,3.775 6%.     

复杂煤岩体结构动力失稳多参量预报方法研究

针对煤岩体在开采扰动影响下由于动力载荷的作用将发生复杂的运动演化过程,形成新的更为复杂的煤岩体结构。煤岩体结构所受的应力水平变化特异,煤岩体结构在高应力强卸荷作用下结构发生严重畸变,出现煤岩体结构动力失稳、冲击地压、大面积片帮和大体积冒顶等动力失稳现象,且煤岩体结构动力失稳始终随着采动煤岩层的时空演化而发生着动态运动,危险源产生的位置、时间具有不确定性,存在自由面的煤层、采场、巷道、掘进工作面等围岩结构空间都有发生动力失稳的可能,因此导致了动力失稳危险源的搜索范围广泛、定位难度较大,采用单一手段难以满足监测预报的要求。本论文基于能量积聚和释放的围岩结构动力失稳前兆信息研究,利用应力、应变、声发射、钻孔窥视等声、光、电监测手段,通过多参量信息的综合分析,提出复杂煤岩体结构动力失稳多参量动力失稳预测方法。     

煤矿水害险兆事件管理评价指标体系构建及其应用

为有效预防和控制煤矿水害事故的发生,采用事故案例分析、文献调研、关键事件访谈等方法对煤矿水害险兆事件影响因素进行深入分析和验证筛选,得到了煤矿水害险兆事件影响因素,包括个体因素、组织因素、环境因素和管理因素4个一级因素和14个二级影响因素; 运用AHP法对影响因素进行权重分析,4个一级影响因素按权重大小排序为:个体因素>管理因素>组织因素>环境因素; 在此基础上构建了煤矿水害险兆事件管理评价指标体系; 最后运用Fuzzy法对某煤矿水害险兆事件管理水平进行了综合评价和分析,结果显示该煤矿水害险兆事件管理水平处于“较差”水平,“个体因素”和“管理因素”是主要限制因素,并针对性的提出了提升措施。     

基于FLUENT的含硫天然气泄漏数值模拟研究

为了研究天然气输送管道发生泄漏后气体的扩散规律,以长庆油田第五采气厂输送管道为研究对象,利用FLUENT软件进行数值计算。根据现场的实际情况,建立了数值模拟的物理模型,设置合理的边界条件,得到了不同风速下天然气扩散规律。结果表明:在静风条件下,气体的浓度和速度分布基本上呈对称分布。在风力的作用下,气体的浓度场向下风向发生了明显的偏斜,当风速为3 m/s时,喷射气流大约在泄漏口上方50 m处发生偏斜,当风速为5 m/s时,喷射气流大约在泄漏口上方35 m处发生偏斜,当风速为10 m/s时,喷射气流大约在泄漏口上方15 m处发生偏斜,而且随着风速的增大,射流偏离竖直方向角度也增大。同时风速越大,硫化氢对人体有危害的面积越小。     

破碎围岩环境下巷道应力与变形监测

开采过程中,破碎围岩环境下巷道煤岩结构及应力与变形随时间演化行为直接影响其稳定性。通过理论计算,结合现场应力监测、声发射(acoustic emission,AE)和钻孔窥视等手段,定量确定了工作面煤巷的松动范围和塑性区范围,综合分析了破碎围岩环境下煤岩非对称变形特征,为工作面安全开采提供了依据。     

大倾角“三软”富含水大采高工作面围岩运动规律

掌握复杂条件下大倾角大采高工作面围岩运动规律是保证安全回采的前提条件。以宁东矿区清水营矿大倾角"三软"富含水大采高工作面为背景,根据现场勘查、室内实验和现场监测成果,建立了基于倾角变化的FLAC3D数值模型,计算分析了开采扰动过程中大倾角大采高覆岩应力与变形演化的特殊规律,确定了工作面周期来压步距为10~15 m左右,为安全开采提供了科学依据。     

急倾斜煤层顶煤超前预爆破工艺分析

急倾斜煤层综放面顶煤弱化是实现安全高效开采关键技术之一。水平分段放顶煤开采已成为乌鲁木齐矿区目前采用的主要开采方式。以乌鲁木齐矿区急斜特厚煤层高阶段综放开采问题为研究背景,通过对碱沟煤矿东三+564 mB3+6综放工作面煤层赋存与开采条件调查,辨识了影响安全开采的灾变源,实施了顶煤超前预爆破弱化工艺,并采用多种监测手段,保障了安全开采。     

急倾斜煤层巷道围岩变形破坏机理及支护研究

急倾斜煤层巷道大多采用单一的支护体系,变形破坏极为严重.为了找出适合急倾斜煤层巷道的支护体系,对急倾斜巷道围岩变形破坏特征进行了深入的分析.以赵家坝煤矿3964运输平巷作为研究对象,借助岩石点荷载试验、围岩松动圈测试和数值模拟软件,对该巷道围岩力学性质、围岩松动范围、应力分布、变形情况分别进行研究,得出急倾斜煤层巷道围岩变形破坏机理,提出了锚网索钢带+注浆的支护体系.工程实践表明,该支护体系大大增强了急倾斜煤层巷道的稳定性,为急倾斜煤层巷道支护提供了科学依据以及实践经验.     

加热面尺寸对饱和池沸腾换热性能的影响

为揭示加热面尺寸对饱和池沸腾换热性能的影响,对8种不同尺寸光滑硅片表面在FC-72中的池沸腾换热性能进行了实验研究,通过高速相机观察了不同热流密度下各尺寸硅片表面的气泡动力学行为,分析了加热面尺寸对汽泡成核、脱离特性和换热系数的影响。结果表明,自然对流区内,相同热流密度条件下加热面尺寸越大,硅片对液体的热对流扰动越小,壁温越高且换热系数越小; 随热流密度增大,换热面周边最先产生汽泡,大尺寸换热面与绝热胶的接触周长更大,产生的缺陷和凹坑能捕捉更多气体,因此率先进入核态沸腾。核态沸腾区内,小尺寸加热面汽泡脱离直径小、脱离频率高,换热性能好。高热流密度范围内,大尺寸表面的汽泡脱离直径和脱离频率随热流密度增大而迅速增大,表面换热增强。临界沸腾点时,换热系数随加热面尺寸的增加呈先增大再减小最后缓慢增大的变化趋势。     

不同影响因素下的矿工粉尘防治行为

为了提高煤矿防尘技术与管理的作用效能,降低矿工尘肺病患病风险,以中国甘肃某煤矿矿工为研究对象,通过常规干预方案和基于跨理论模型的分类干预方案2种不同策略,研究分析干预模式、矿工年龄、矿工文化程度在干预过程中对矿工粉尘防治行为变化的影响与作用。结果表明:具有干预重点的行为阶段分类干预方案的干预效能更加优秀,矿工防尘行为意识改变彻底; 不同年龄段的矿工粉尘防治行为变化差异较大,干预后26～35岁和35～50岁人群的防尘行为积极向好转变明显; 文化程度与矿工防尘行为呈正向线性相关,文化程度越高,矿工防尘行为积极主动性越高。在粉尘防治过程中,矿工的行为表现不仅受利于防尘技术、管理,更与其自身年龄、文化程度等个体因素紧密相关,考虑并利用个体差异,可以充分发挥个体参与主动性,有效提高煤矿职业健康防护水平。