分阶段放顶煤对采空区漏风控制作用

为预防采空区自然发火和摆脱工作面相邻破坏区火灾威胁,借助数值模拟手段,充分对比分析全断面放顶煤和分阶段放顶煤对采空区氧化带和漏风矢量的影响规律.研究结果表明:分阶段放顶煤技术能够显著降低采空区漏风速度,能够明显改变漏风方向,降低向采空区回风侧的漏风,可以使上端部自燃氧化带范围降低为原来的1/3左右.各项指标优势明显,充分论证说明分阶段放顶煤对采空区漏风的控制作用和工作面回采期间安全穿越巷道附近老火区具有重要作用和意义.     

煤对CO_2的解吸实验及热力学参数研究

为研究煤对CO_2的解吸过程及其热力学特性,采用吸附常数测定仪在303~343 K,解吸平衡压力从5 MPa到0. 1 MPa情况下进行煤对CO_2的解吸实验,得到了4种煤样对CO_2的解吸等温曲线。研究4种煤样在不同温度时对CO_2解吸等温线变化规律以及对应的吸附模型,并计算得到煤对CO_2解吸过程中的等量吸附热。结果表明:随解吸体系温度升高,CO_2对煤表面不均匀程度的敏感性逐渐降低。因此,温度在303~323 K之间时,4种煤样对CO_2的解吸过程符合Freundlich模型;在333~343 K时,煤样对CO_2的解吸等温线符合Langmuir模型。煤对CO_2解吸的特征温度分别为:270 K(LHG)、277 K(WW)、278 K(LG)和298 K(WJL),解吸特征温度随煤变质程度的升高而升高。煤对CO_2的解吸过程中等量吸附热在吸附量为0. 1 mmol/g时在-60~-90 kJ/mol之间变化; CO_2气体在煤表面解吸过程中的等量吸附热随吸附量的增加呈Qst=cln(N)+d的对数降低规律,煤对CO_2的解吸能力随吸附量的增加而逐渐增强。研究结果对CO_2在煤表面的吸附解吸机理的研究以及利用CO_2在增产煤层气方面的应用提供一定的参考。     

水分对白皎无烟煤氧化过程放热特性的影响

为了探究水分对无烟煤低温氧化阶段放热特性的影响,完善水分对煤自燃影响的机理。以不同水分含量的白皎无烟煤为研究对象,利用C80热分析实验,将不同水分含量煤样的初始放热温度、总放热量、各阶段放热量等参数进行对比分析,研究白皎无烟煤在不同水分含量条件影响下煤样放热特性的变化规律。结果表明:随着水分含量的增加,煤样的初始放热温度呈现出先减小后增大的趋势;总放热量、热量变化不同阶段的放热量及持续时间则呈现出先增大后减小的趋势,水分含量为16. 34%时放热量较高,煤自燃的可能性也较大,但初始放热温度与总放热量间不存在相对应的关系。煤放热过程具有典型的分段性,分为缓慢放热、放热量减小和快速放热3个阶段,其中快速放热阶段持续时间最长,该阶段放热量占总放热量的比例超过84%,是造成煤体热量积聚的最主要原因。研究成果就完善水分对煤自燃影响机理的研究具有一定推动作用。     

促进1/3焦煤氧化的临界参数分析

1/3焦煤是中国居民生活和工业用煤的优质选择,为了预防1/3焦煤的自然发火,阻抗有利于促进发火的临界点,以淮南矿区1/3焦煤为研究对象,研究1/3焦煤氧化过程中自然特征参数的变化规律,选取淮南矿区谢一矿和张集矿1/3焦煤煤样,采用煤自然发火模拟实验系统和热重-红外光谱联用实验对煤样进行测试研究。结果表明:谢一矿自然发火期为89天,张集矿自然发火期为60 d;临界温度分别为62.9和71.8℃,临界温度之前,指标气体CO的含量、耗氧速率、放热强度指标均较小且平缓上升,临界温度之后,气体含量曲线呈指数模式急剧增大,主要由羧基、羟基和羰基等活性官能团氧化分解以及C=O键振动产生,此时,煤样耗氧速率和放热强度也随着气体量的增大,不断的呈指数形式迅速增长。     

一种构造“点模式”的转换方法及其铀成矿分析应用

为进一步挖掘构造及铀成矿之间的关系,基于ARCGIS9.3软件设计了提取构造交点及构造走向的技术,将构造的“线数据”转换成“点数据”,以服务于点类型分析.此外,构造交点与铀矿床(点)之间,全部构造、14个典型矿床的控矿、容矿构造走向-数量分布之间,呈现出一定的吻合性.     

初始裂缝对重力坝地震响应特性的影响

初始裂缝对重力坝抗震安全性的影响不可忽视,甚至成为控制结构安全储备和破坏模式的关键因素.将水平集方法应用到初始裂缝界面的描述及加强单元类型的判别,并与扩展有限元相结合,通过在相关节点的影响域上富集非连续位移模式,描述裂缝的扩展.基于扩展有限元算法研究了不同位置深度和倾角的初始裂缝对重力坝地震全过程中动力性态、最终破坏模式和缝面动力行为的影响.结果表明:坝顶水平向位移波动幅值、缝面的张合及最终滑移状态均随着初始裂缝深度的增大而增大;初始缝倾角并不作为坝体最终破坏模式的控制因素,坝体的最终破坏形态主要受坝体在地震作用中的应力场条件控制;倾斜向上初始缝一定程度上抑制了开裂路径的发展,对坝体的地震危害最小.     

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。     

连通容器甲烷-空气混合物抑爆影响因素

为了研究连通器甲烷-空气混合物抑爆的影响因素,利用小球容器、管道、大球容器建立了5种结构的连通容器气体爆炸测试系统,在40目丝网结构条件下,研究了管道长度、丝网层数、传爆容器、抑爆位置等对连通容器甲烷-空气混合物爆炸强度的影响。结果表明:小球容器与管道连通时,随着丝网层数和接管长度的增加,管道末端的压力逐渐降低;当增加传爆容器时,球形容器与管道内气体爆炸强度增加;小球容器与1段管道以及大球容器连通时,丝网层数越多,抑爆效果越明显;小球容器与2段管道以及大球容器连通时,丝网结构能够产生一定的抑爆效果,但抑爆效果不明显;小球容器与3段管道连通时,抑爆位置对连通容器抑爆效果产生较大影响。抑爆位置对连通容器抑爆效果与丝网结构的层数有关。因此,在实际生产应用中,应综合考虑多种因素的影响,以达到最佳的抑爆效果。     

用光学法对汽油机燃烧循环变动的测量和评价

研制了一种光纤燃烧传感系统，用以测量汽油机燃烧火焰光谱，试验中测量了431nm(CH),516nm(C2)及588nm(H2O)三种特征谱线在不同工况下的光强变化曲线，并提出了一种新的评价燃烧循环变动的方法，即用光变化曲线的特征参数来评价，试验结果表明，光强变化曲线能够反映燃烧过程进行的好坏及燃烧的时间特性，可以用来进行燃烧循环变动的评价。     

基于非形状及尺度的露天采场性能评价

采场性能是通过最大开采量和最小贫化率确定的. 目前的评价方法得到的结果是基于尺度的, 无法比较不同尺度采场性能, 而且不能考虑超欠采体的形状特征. 针对上述问题本文构建了一组与尺度无关的评价指标. 研究已有的评价指标, 些基本形状进行特征分析. 提出用圆度(C)表示超欠采面的规则程度; 用延度(E)表示超欠采面的分散性及覆盖性; 用半球度(H)表示超欠采体的等效深度; 用相对体积(Rv)总体评价采场性能. 确定了这四个无量纲指的范围和各指标的划分语义及其数值范围. 构建的评价指标体系做到了评价方法、评价指标和评价标准的统一, 就实现了不同尺度采场性能的比较. 通过对4个构造的采场进行评价, 得到了四个指标的评价值和语义, 最后确定了的潜在失效方式. 结果表明该方法简单易行, 结果符合实际情况.