煤和瓦斯突出冲击地压危险的电磁脉冲监测

叙述电磁辐射产生机理及测试原理，并利用电磁辐射对煤（岩）破坏前进行实时监测。通过在我国的许多煤矿上的现场应用，检测了电磁辐射技术的可行性及可靠性，证实了该技术对煤矿安全生产、改善工作环境、降低劳动强度有极大的意义。     

小型风力发电机偏心轴叶片设计与计算

为了小型风力发电达机达到微风启动,强风制动的特点,对发电机叶片结构形式采用偏心轴式设计.首先叙述了偏心叶片的设计机理和特点,其次基于空气动力学基本理论,在一定简化条件下,推导出水平式风力发电风速和风压的计算关系式.以此为基础首次计算得出带有新型偏心轴叶片的小型风力发电机切入风速、切出风速、额定转速、最优偏转角度、偏心距等重要技术参数.该结果为小型风力发电机偏心轴式叶片设计提供一定的理论基础和指导意义.     

油井中磨料射流割缝增产增注机理

对油井打完以后的环形区域渗透率低于环形区域外岩层渗透率，也即低于岩层原始渗透率的原因以及应力的重新分布进行了分析，得出了由于应力的变化对渗透率变化和对油井产量的影响。同时也对油井割缝后的应力重新分布和渗透率的变化进行了研究，得出了磨料射流割缝后增产、增注的机理。     

基于岩石细观损伤机制的岩爆机理研究

岩爆是采矿诱发的地震现象，是矿井自然灾害之一。岩爆发生条件与岩石的力学性能有关。岩体中微裂纹的形成、扩展和汇合对岩体的力学性能产生显著影响，可以导致材料的逐渐劣化直至破坏。对于三轴压缩的岩石试件，当侧向应力为拉应力或很小时，其破坏形式主要是徽裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。本文基于岩石细观损伤机制，在本构关系中引入损伤效应函数，用于分析圆形洞室的岩爆现象，得到了岩爆发生的临界损伤范围和临界载荷的解析式。结果表明临界损伤范围取决于弹性模量与降模量之比；临界载荷与峰值强度及内摩擦角有关。     

利用核磁共振成像技术研究煤层气渗流规律

在介绍核磁共振成像技术原理及其在测定煤层气储层渗透率机理的基础上,基于达西定律和毛管渗流定律,给出了煤储层渗透率计算公式,指出煤储层渗透率是反映煤层气渗流规律的关键特征参数,且它与通过核磁共振成像实验得到的核磁渗透率具有良好的相关性;基于BT弛豫理论给出了利用核磁共振成像技术求解煤储层核磁渗透率的计算方法,建立了核磁渗透率和煤储层渗透率的关系表达式,指出核磁T2分布谱与煤孔隙结构具有较好的对应关系,且MAP渗透率公式由于在一定程度上考虑了孔隙分布对渗透率的影响,因此更为准确.使用自制的非磁性聚碳酸酯三轴应力渗透仪进行煤层气储层渗透率核磁共振实验,得到的实验结果比较理想.     

高压旋转水射流防治煤矿冲击地压实验研究

冲击地压是采矿业中突发性、瞬息难以预见的灾害，它的发生常常会造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，研究便捷、可靠的防治方法，成为防冲减灾工作中的重要课题之一。传统防治方法中的大孔径机械钻孔卸压法，存在卡钻、长距离大孔径钻孔钻不动、排渣困难等难题。本文作者采用高压旋转水射流钻孔法，从地面实验中克服了上述问题，并研制了相关设备。通过多次试验数据表明，该方法是可行的，并为长距离、大孔径钻孔卸压“防冲”研究提出了一个新的可行的科学方法。     

煤岩钻孔水射流自旋转喷头限速研究

采用理论推导结合实验的方法，首先借鉴发电机原理，建立自旋转喷头稳态运行时电势、转矩和功率三个平衡方程，并以此设计了61旋转喷头电磁限速装置，将其用在煤层钻孔方面，确保了旋转射流在不同输入功率下，具有良好的打击成型性能，然后建立了影响旋转喷头转速的各主要因素之间的关系式，并讨论转速与射流功率之间的关系，最后做出实物样品，经现场试用后达到预期效果。     

油井中磨料射流割缝机理研究

研究了油田油井中磨料射流割缝的机理，阐明了磨料射流割缝时流体在缝隙中流动的状态，讨论了水力喷砂割缝时射流流动情况，认为在套管中对套管割缝时系自由淹没射流，说明了油井中磨料射流割缝是三面附壁复合射流的原理，解释了不同材料在高压水射流作用下的破坏形式和为什么淹没磨料射流在压力很低的情况下仍然能够将靶距为1000mm以外的5mm钢板击穿。     

裂缝性气藏分支水平井试井模型及井底压力动态

综合运用渗流力学、数学物理方法、计算数学基础理论,基于严格的数学推导,建立裂缝性气藏分支水平井不稳定试井模型,并求得模型的Laplace空间解,利用Stehfest数值反演结合计算机编程,绘制出裂缝性气藏鱼骨型分支水平井的典型曲线。结果表明:裂缝性气藏鱼骨型分支水平井不稳定渗流过程可能出现早期纯井储段、井储后过渡段、裂缝系统第一径向流段、裂缝系统线性流阶段、裂缝系统第二拟径向流段、分支干扰过渡段、裂缝系统第三拟径向流阶段、窜流段和总系统拟径向流段9个流动阶段;水平井分支长度越短或分支间距越长,第二拟径向流段越明显。     

三重介质油藏负表皮系数水平井瞬态压力的有效算法

为了更好地描述多尺度孔隙碳酸盐岩油藏的渗流特征,建立考虑多重窜流的三重介质油藏水平井不稳定试井模型,并对模型求解,绘制典型曲线。通过对水平井与直井在不稳定渗流早期流线特征的相似性分析,以及对不同表皮系数定义的正确区分,确定各表皮系数间的关系,进而引入水平井有效井径的概念。结果表明:多尺度孔隙碳酸盐岩油藏水平井开采下的渗流过程可能出现9个流动阶段;该方法与传统方法相比计算结果可靠,彻底解决了负表皮系数水平井瞬态压力计算的难题,适用范围广。