气举输沙工作特性的实验研究

以BHM采矿工具中的核心部件气举为研究对象,设计了小型气举输沙装置.选择河沙模拟井下矿层,并引入水射流喷嘴研究气举底部吸口与沙床表层距离H对气举工作特性的影响规律.结果表明:水射流喷嘴布置方式和H对气举工作特性会产生显著影响,通过合理调整这些参数,可以实现最大排沙量的有效控制.另外,对气举提沙的临界情况进行分析发现,在定浸入率下,提升液体对应临界气量值Qgl相同,均为16.5m3/h;提升固体对应临界气量值Qgs随水射流喷嘴个数N’增加而单调递减,但随H(H>0)单调增加.本研究结论对工程应用具有较强的指导意义.     

水力压裂钻孔始裂特点分析

为研究内水压力作用下压裂钻孔的始裂特点,指导煤层渗透率提高中控制措施的采取与实施,在分析煤层结构特点与应力场特点的基础上,用叠加法推出了新的水力压裂钻孔起裂方程,并通过MATLAB程序进行了算例分析,得出了钻孔始裂总体可表现为由表及里、由里至表、多方向多位置同时始裂和发展三种结论,该结论不同于传统应力场中圆形工程体围岩起始破坏过程的特点,并对煤层渗透率提高中控制措施的采取更具有理论指导意义。     

水力喷射压裂用喷嘴结构分析

为提高水力压裂用喷嘴在喷砂压裂过程中的喷射性能,利用计算流体力学软件建立了喷嘴流场模型,分析了喷嘴直圆柱段长度、收缩角和喷嘴全长对水力喷射特性的影响。结果表明,随着喷嘴直圆柱段长度的增加,喷射流体速度增加,能量损失减小;收缩角较小的喷嘴喷射动能较大且能量损失较小;喷嘴总长越长,流体速度保持越好。在井底空间条件限制下,通过分析3种结构参数的变化对水力性能的影响,最终确定了最优喷嘴结构参数。     

穿层钻孔水力冲孔消突技术研究与应用

本文主要论述穿层钻孔水力冲孔消突技术，通过采取穿层钻孔水力冲孔后，钻孔抽放瓦斯浓度大幅度提高，顺层长钻孔循环长度也相应增加，消除了喷孔现象。     

煤体水力割缝中瓦斯突出现象实验与机理研究

通过室内1：1大煤样水力割缝抽放瓦斯的实验研究,揭示了水力割缝过程中煤与瓦斯突出现象,依据煤体特性、应力状态、应力水平、水射流压力、瓦斯压力等实验结果,并结合数值模拟计算,分析了水力割缝中煤与瓦斯的突出机理。     

水能切割废钢喷嘴的设计与实验研究

喷嘴是水射流切割系统的关键元件，通过研究一级喷嘴直径、二级喷嘴直径、混合腔直径和喉管距、系统工作压力、磨料直径大小等对轴向射流速度的影响，为水切割喷嘴的优化设计奠定了基础，其结果可为高压水切割工具的设计提供参考依据。     

水力压裂的二维温度场分析

推导出了水力压裂中压裂液的二维温度场方程,考虑了压裂液的热传导、热对流和热耗散以及压裂液与岩石之间的热交换,这个方程与水力压裂三维裂缝模型中描述裂缝宽度与裂缝面上压力关系的积分方程以及压裂液流动方程是耦合的,裂缝延伸判据采用应力强度因子法则,研究了在水力压理解过程中压裂液的温度分布规律,应用有限元数值计算方法,模拟了水力压裂过程中压裂液的温度分布。     

脉冲射流喷嘴机理及水力特性研究

在对新型射流机理探讨的基础上,研究了脉冲射流喷嘴的机理和水力能量关系,得出了计算式.结果表明,脉冲喷嘴的瞬时高频射流所获能量是低频射流的2.558倍,是连续射流的1.438倍. 还得出了脉冲射流喷嘴的水马力和冲击力的计算式.为脉冲射流喷嘴的应用及进一步研究,提供了理论依据.     

气力提升装置工作效率分析及实验研究

气力提升装置常用来于水下提升一些低重度的物料,而本实验中需使用气举装置所提升的铁渣位于水下5m,密度达5.0×103kg/m3左右。本文对影响气力提升装置工作效率的主要因素进行了分析,并有针对性地设计出新型气力提升装置。经过提升铁矿渣实验表明,使用气举提升大密度物料的方法是可行的。     

磨料浆体旋转射流破岩钻孔特性实验研究

聚丙烯酰胺作浆体添加剂，由高压罐在高压管路中加入磨料形成磨料浆体，通过定点冲蚀岩石实验研究磨料浆体旋转射流的破岩钻孔特点。实验表明，磨料浆体旋转射流冲蚀岩石形成的破碎坑呈“V”形。与非旋射流相比，相同水力参数下磨料浆体旋转射流的钻孔直径增加1．2倍左右，破岩体积提高约4倍。添加剂聚丙烯酰胺的含量增加对提高射流的破岩钻孔深度有明显地促进作用。     

景洪水电站水力式升船机塔楼结构性态分析

针对水力式升船机的受力特点,拟定了其设计工况和主要荷载的取值,在此基础上采用数值计算方法对景洪水力式升船机的塔楼结构性态进行了研究.结果表明,该塔楼结构形式合理,但由于结构较为单薄,其应力状态较为复杂,许多部位出现较大的拉压应力,需要采取一定的工程措施来改善这些部位的应力状况.     

水力喷砂射孔机理实验研究

根据材料冲蚀磨损理论和磨料射流切割原理 ,对利用水力喷砂射孔技术切割套管和近井地层岩石的机理及其影响因素进行了分析。在实验室条件下进行了水力喷砂射孔地面模拟实验 ,并在胜利油田现场进行了施工工艺设计和试验。实验结果表明 ,在压力为 2 3～ 2 4MPa的条件下 ,水力喷砂射孔能有效地穿透套管并在天然砂岩上射出直径 30mm以上、深达 780mm的孔眼 ,现场试验证实水力喷砂射孔油井增产效果明显。水力喷砂射孔增产的机理主要是解除近井地带污染 ,松弛密实圈 ,避免炮弹射孔的压实污染 ,增加地层渗透率并扩展油流通道。     

JKY2.0/1.8B防爆液压提升机主油路故障分析

针对JKY2.0/1.8B型防爆液压提升机在使用过程中,液压系统主油路常出现的压力不足或完全没有压力、空载时高压侧压力过高及主油路压力高但转速慢且有脉动现象等故障进行分析,并对故障产生的原因进行分析,同时对故障提出相应的解决方法,为今后的检修工作提供了故障排除及诊断的理论依据,缩短了检修时间,提高了工作效率.     

砂柱微生物注浆的水力渗透性质试验研究

为了有效实现防渗堵漏,对砂柱微生物注浆的水力渗透性质进行试验研究。砂柱微生物注浆采用巴氏芽孢杆菌菌种,向试验装置中注入胶结液与菌液,静置完成微生物注浆。对实际工程问题物理模型进行简化处理,构造满足工程特性的数学模型,对模型赋予参数、初始条件及边界条件,为砂柱微生物注浆水利渗透性质试验提供依据。构造均质高孔隙率砂岩非稳定达西渗流数学模型,计算可体现砂柱微生物注浆水力渗透性质的孔隙率与渗透率。将已有实验结果和数值模拟结果进行比较,对数值模型合理性进行验证。通过观察孔隙率与渗透率对砂柱微生物注浆的水利渗透性质进行试验分析。结果发现,砂柱微生物注浆可降低砂柱孔隙率与渗透率,提高砂土水力渗透性质。     

采用液压驱动行走的同步碎石封层设备

为了提高同步碎石封层设备的沥青洒布质量,在研究了同步碎石封层设备以及沥青泵和沥青喷嘴等主要元件工作特性的基础上,指出现有的调节沥青泵转速为适应车速变化、保持沥青洒布量恒定的做法,会引起沥青喷洒系统元件工作点的频繁变换,不利于沥青洒布精度的提高。提出了一种采用液压驱动行走的同步碎石封层设备,其作业车速稳定,沥青喷洒压力不发生改变,沥青洒布精度高,同时还可以获得更高的碎石撒布质量。     

液压升降装置拉缸机理分析和改进措施

根据两物体间相对运动时的摩擦状态和磨损理论,结合某型液压升降装置出现的拉缸现象,对液缸产生拉缸的机理和过程进行分析,提出为缓解和避免装置的拉缸问题,在结构上采取的改进措施.通过对摩擦副材料和结构的改进,实现了金属与非金属的配合关系,降低了摩擦系数,同时也提高了运动副的导向性能和润滑性能,进而从根本上避免了冷焊结点和拉缸的产生.     

水工混凝土的受力状态与磨损

文章分析在高速含沙水流冲击作用下 ,水工混凝土表面受力状况与磨损的关系。水工混凝土壁面在不同冲击条件下 ,由于受力状态不同而产生不同的磨损机制 ,小角度冲击 ,表面切应力起主要作用 ,磨损类似于塑性材料的表面划伤机制 ,磨损相对较轻 ,可以用合适的数学模型描述。随着冲击角度的增大 ,接触表面的拉应力逐渐起主要作用 ,磨损最终呈现脆性材料的压印破坏机制 ,磨损过程较为复杂 ,磨损严重。     

卸压(排放)钻孔破坏半径的数值模拟分析

为获得卸压(排放)钻孔破坏半径的计算表达式,利用RFPA2D数值模拟软件,模拟了不同煤层强度、不同煤层压力、不同孔径对钻孔破坏半径的影响,通过理论分析和回归分析得出了钻孔破坏半径的变化规律。通过多个方案数值模拟,定量得出了破坏半径与煤层压力呈幂指数关系,与钻孔有效直径呈对数关系,与煤层强度呈反比;所得出的钻孔破坏半径的表达式可用于不同条件下计算瓦斯排放钻孔的有效排放半径和卸压钻孔的有效卸压半径。结果对于钻孔卸压防治矿井动力现象有重要的理论指导意义。