大众煤矿进风井冬季供暖综合防冻技术优化研究

大众矿建矿30多年来,副井罐笼和井筒每年都要结冰,每年当温度到-10℃以下时,特别是罐笼顶、防坠器和井筒管道梁上,结冰都非常严重,罐笼防坠器上结冰都在10～100 mm厚以上,管道梁和管道梁垂直距离间距为3～4 m,每年冷的时候井筒150 m以上的管道梁和管道梁都会被大冰柱顺管子和电缆冻结,大冰柱直径可达到500～1000 mm以上,严重影响安全运行,给安全生产造成很大损失和隐患。     

更多绳摩擦轮提升机钢丝绳施工组织方案

提升机是JKM-4×4.5（Ⅲ）型多绳摩擦式提升机,主要技术参数如下：钢丝绳直径：44mm,摩擦轮直径：4500mm,导向轮直径：4000mm,钢丝绳根数：4根,摩擦系数：≥0.25,钢丝绳最大静张力：900kN,钢丝绳最大静张力差：250kN,钢丝绳间距：300mm,提升速度：11.54m/s,全长960m,为更好、安全地完成换绳工作,特制定如下施工方案。提升容器为22吨上开式箕斗,箕斗总重29.6吨,扁尾绳规格187×29mm,单重：15.5kg/m,2根。钢丝绳规格：6V＊37＋FC直径：44.0mm;单重：8.6kg/m,井深905m,地面至井筒提升机摩擦轮中心56.7m。更换原因：《煤矿安全规程》第四百零三条规定：摩擦轮式提升钢丝绳的使用期限应不超过2年。     

立井更换钢罐道施工工艺及方法

井筒更换钢罐道采用的工艺及方法,通过科学组织简化施工环节,加快了施工进度、保证了施工质量,并给井筒更换罐道积累了经验,该技术值得推广。     

立井新型辅助提升系统

国投新集能源股份有限公司口孜东煤矿副井井筒内布置一套罐笼和一对箕斗,双罐笼担负全矿井的升降人员及物料等辅助提升作业任务,双箕斗专用于提矸。此种布置形式,国内首创,为今后深部矿井开采矸石率大,辅助作业量大的矿井设计提供了成功的范例。     

煤矿"箕斗罐笼"的设计

将箕斗与罐笼功能合并,设计一种新型的混合提升容器——箕斗罐笼。根据煤矿现场的需求,结合矿井的生产情况,从箕斗罐笼设计所面临的主要问题及约束条件入手,参照现行通用设备尺寸．依据设计实践中的探索过程,叙述了煤矿箕斗罐笼的设计思路。采用这一方法进行矿井改造,工作量小,能够完成中、小型“一井一面”矿井的全部提升任务。     

煤矿主井提煤箕斗罐道不停产更换研究与应用

现在平煤集团各矿井的主井提煤系统使用时间较长,存在老化现象,尤其是钢轨罐道磨损严重,不能再满足矿井的安全生产需求,所以煤矿主井提煤箕斗罐道更换已经成为近几年煤矿主井提升设施改造的重中之重。     

连续罐道梁的工业试验

一、概述 铜山铜矿新竖井建设工程是冶金部凿井设备配套试点项目。竖井直径5.5米,井深第一期工程为310米,第二期工程为125米;井筒配置采用5号双层罐笼,以提升矿石、废石为主,提送人员为辅。原设计井壁采用混凝土衬砌,装备采用钢罐道梁(层距2.5米)、木罐道结构。     

玉华矿矿井提升设备的选型计算

通过对玉华矿主副立井提升设备的选型计算,得出以下结论：主立井井筒（404.68m垂深）内装备1对6t四绳箕斗,完全能满足矿井原煤的提升任务;副立井井筒（404.415m垂深）装备1t矿车单层两车四绳罐笼,完全能满足矿井人员、矸石、设备材料、重大件及其他除煤炭以外的所有辅助提升任务。     

绳罐道多绳摩擦提升系统横向振动

1 数字模型数值计算一套完整的实际绳罐道多绳摩擦提升系统很复杂,根据力学分析将系统横向振动简化成上、下端固定,其间某个位置上作用有一横向弹簧的多自由度横向振动。进一步可分成上、下端固定,其间有集中质量,张力变化的多自由度横向振动的绳罐道系统及提升绳和箕斗系统。采用集中质量法,将提升绳、尾绳、绳罐道简化成有限个集中质量的弦,罐道绳对箕斗的作用简化成一个弹簧,只是该弹簧刚度随提升位置不同而变化。     

箕斗立井二次到底与井底段井筒施工

本文对箕斗立井井筒的施工所采用一次掘砌到底的施工方案,二次掘砌到底的施工方案进行了分析比较,并提出在矿井建设施工中应当提倡采用二次到底方案,以缩短建井工期和节省建设投资。     

分支井筒稳定的塑性力学模型及分析

针对分支井钻进过程中普遍存在的井壁稳定问题,建立考虑地层、水泥环、套管和支井井筒的分支井稳定性分析三维弹塑性有限元模型。模型中将水泥环、地层和套管分别视为不同的塑性材料,同时通过建立应力各向异性地层中模型转换方法,消除不同支井方位之间的模型误差。通过弹塑性有限元模拟研究支井方位对分支井稳定性的影响。结果表明:方位角小于15°时,地层与水泥环最大等效应力位于主井筒上,有利于分支井井眼稳定;方位角为75°时,等效应力最大值位于分支井井壁上,不利于井壁稳定;从套管侧窗变形的角度来看,分支井方位应尽量靠近水平最大地应力方向;当支井方位角大于30°时,主井眼水泥环的破坏可引起支井钻进问题;在分支井井身结构设计中,采用较小方位角,同时避免采用50°~80°的分支井方位角,以保证水泥环-地层-套管-井筒系统的稳定性和安全性。     

主井井筒检查点技术改造

任楼煤矿主井绞车电控采用ABB公司的可控硅整流直流拖动系统,由于受到井筒环境条件的限制,井筒内-70m处检查点传感器容易受损,影响主井提升效率。改造后,如果检查点损坏,恢复绞车运行的时间由原来的2小时减少至2分钟!极大地减少了主井提升的影响时间。     

箕斗—罐笼互为平衡多绳摩擦提升系统的优化

总结了箕斗—罐笼互为平衡提升方式的特点,详细论证了罐笼（含配重）质量的计算公式以及设计过程中应注意的问题。     

径向井远端压裂产能计算模型及应用

考虑到近端裸眼段井筒中流体的流动为变质量流动,基于质量守恒定律、动量定理、微元线汇理论推导了径向井近端裸眼段井筒内管流模型,基于复位势理论、镜像反映原理推导了油藏中流体渗流模型,进而推导出考虑井筒压降的径向井近端裸眼段产能计算模型,并建立径向井远端压裂段的产能计算模型。通过实例计算研究径向井近端裸眼段沿井筒径向流量分布以及径向井远端压裂产能情况。研究结果表明:沿近端裸眼段井筒径向流量分布图呈现凹槽状,在近段裸眼段跟端和趾端附近径向流入量较大,中间部位流量较小,而且较为平均;压裂产能的计算精度较高。     

大兴矿南风井JKM-3．25／4（Ⅱ）提升绞车调试参数核算

大兴矿南风井副井绞车主要担负矿井的升降人员，平时不担负提升物料。罐笼采用单层双车（1．5T），罐内有效面积5m×1.2m=6m^2。滚筒直径3．25m，导向轮直径3m，双630kw（YR630—12/1430）异步电动机拖动，提升钢丝绳6△（33）-155，4．78kg／m。平衡尾绳：8×4×9-143×24，9．50kg／m。     

黑龙江某钼矿大断面深井井筒支护厚度优化

黑龙江某钼矿混合井断面直径为6 m,井深1 240 m,原设计除井颈部分外全部采用500 mm混凝土等厚度支护。本论文采用经验法对井筒支护厚度进行初步设计,然后用MIDAS/GTS专用岩土大型商业软件对井筒进行数值建模,通过数值模拟法分析比较不同支护厚度情况下的井筒围岩和支护体的应力、应变情况,从而确定经济合理的支护厚度。通过优化,井筒支护厚度从500 mm调整为400 mm,减少了混凝土材料用量,显著缩短了井筒施工周期,对极寒地区大断面深井支护有重要的指导意义。     

立井井壁及壁后地球物理无损检测技术应用

淮北矿业集团袁店二井煤矿主井井筒直径5．0m，设计井深598．5m。井深301m以上采用钻井法施工，成井标高＋30．5m．主井井壁为预制钢筋混凝土．井深195．3-301m井壁厚度为0．5m。井深296m以下基岩段进行了地面预注浆．301m以下基岩段采用普通法施工。     

煤层气水平分支井稳定性的数值分析

为研究煤层气水平分支井排采过程中井壁失稳的特征,利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,分析生产时水平分支井井筒周边储层中流体流动状态和岩体变形趋势,为煤层气生产井井壁稳定问题的评价和后续固井、完井工作提供依据.选取潞安矿区屯留羽状水平试验井抽采瓦斯项目LA-01H多分支水平井为研究对象,根据其井身结构,及测井、试井资料,建立一个大小为2 m×2 m×1 m的模型.研究结果表明:随着煤层气井排采的持续进行,井内流压不断减小,煤储层孔隙水压力降低,对井壁的支撑能力不足,井筒变形加大;分支连接段是水平分支井最薄弱的部位,应重点防护;必要时应对稳定性差的井段采取固井措施,并注意产时监控,防止失稳情况的产生.     

提升速度对钢绳罐道摆动量的影响

本文把钢绳罐道和运动着的罐笼怍为一个动力系统,计算了罐道的动态响应。计算结果表明:在一般情况下,提升速度对钢绳罐道摆动量的影响很小。在高速提升时,本文给出了速度对摆动量影响的计算公式。     

固井界面接触热阻对井筒温度场预测的影响

固体界面不完整接触会产生接触热阻。为研究固井界面微环隙对井筒温度场预测的影响,本文设计并制作了空气条件下测试固体界面接触热阻的实验设备,验证了所推导的接触热阻理论计算方法,研究了忽略固井界面接触热阻对井筒温度场预测精度的影响。结果表明：303~573K空气条件下实验设备测试结果的相对误差不超过9.28%;接触热阻理论计算方法与表面间距和温度有相关性;固井界面微环隙增大（5×10-5m~1×10-3m）、注蒸汽时间增加（2d~40d）、地层温度升高（305K~400K）等情况下,预测井筒温度场时不考虑固井界面充填气体的微环隙接触热阻,将使计算的水泥环外壁温度有较小的偏低（约3K）,而水泥环内壁温度和地层内壁温度有较大的偏高（约14K）。考虑固井界面微环隙的接触热阻可以提高井筒温度场预测的精度。