一、回采工作面工艺更换技术探析(论文文献综述)
李德行[1](2021)在《受载煤体损伤过程微电流效应及其机理研究》文中提出煤炭在未来相当长时间内依然是我国最重要的能源资源。煤炭开采会伴随冲击地压、煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害,严重影响煤矿安全高效生产。采动影响下煤岩体应力增加、变形加剧和损伤积累是动力灾害的主要原因,因此,煤岩动力灾害预测实际上是对煤岩体应力、变形和破裂的监测。前期研究表明,受载岩石能够激发出微电流信号,但对受载煤体微电流效应鲜有研究,缺乏相应的理论基础。基于此,本文紧紧围绕受载煤体损伤微电流效应及其机理关键科学问题,采用实验室试验、理论分析和现场测试等手段,重点开展受载煤体损伤过程微电流效应及响应规律、基于微电流效应的煤体损伤演化规律及能量转化关系、煤体损伤微电流产生机理及模型等研究,并进行现场验证。主要结论如下:建立了受载煤体微电流测试系统,开展了原煤单轴加载、集中加载和冲击加载试验,分析了煤体受载过程微电流的方向性及响应规律,研究了不同变形阶段微电流与煤体力学行为之间的定量关系。结果表明:煤体在不同加载方式下均能产生微电流,且由应力集中区流向非应力区;微电流大小与煤体力学行为(应力、应变、应变率、应力降等)紧密相关,但在不同变形阶段,微电流与力学行为的定量关系存在差异;塑性变形阶段,微电流呈加速增加趋势,并于破裂时达到峰值;应力降的出现伴随微电流突增(异常),且电流增幅与应力降成正比,即电流异常程度与煤体破裂程度正相关;煤在冲击载荷下能够产生瞬变电流,其大小随冲击速度的增加而增加。研究了恒定应力下微电流衰减规律,基于非广延统计力学(Tsallis熵)研究了电流衰减的非广延性。结果表明:在恒定应力下或应力撤去后,微电流以指数形式衰减,最终趋于稳定,稳定电流随恒定应力线性增加;应力的存在能够降低微电流衰减的速率和程度;微电流衰减具有非广延性,非广延参数q大于1,且无应力作用下微电流衰减的非广延程度高于应力作用下;非广延参数q随应力水平呈先增后减的趋势,可利用q值评价煤体所处的应力水平。建立了基于微电流效应的煤体损伤变量解析表达,研究了煤体受载破坏过程的损伤演化规律,构建了基于累计电荷的煤单轴压缩一维损伤演化方程及本构模型;研究了应力扰动过程及蠕变过程耗散能密度和电流能密度的变化规律及二者之间的定量关系。结果表明:定义的基于“归一化”累积电荷量的损伤变量能够较好地反映煤体损伤演化过程;煤在扰动载荷下能够产生脉动直流电,其幅值随扰动应力的幅值线性增加;在静应力恒定的扰动载荷下,电流能密度随耗散能密度线性增加;恒定应力下煤体发生蠕变,蠕变速率和程度均随应力水平的增大而增加,蠕变过程电流能密度随耗散能密度呈负指数函数形式增加。研究了微观尺度下煤表面电荷的分布规律并建立相应物理模型,从宏微观结合的角度揭示了煤体损伤过程微电流产生机理及衰减机制,建立相应物理模型对电荷转移和微电流产生过程进行描述,并建立数学模型对电荷密度表达式进行推导。结果表明:受载煤体的载流子主要为自由电子,其分布具有尖端效应,即电荷趋于向裂纹尖端富集,越靠近尖端电荷密度越大;受载煤体损伤过程微电流的产生机理是煤体中自由电荷在尖端效应和扩散作用下的积聚与释放,变形过程由于电荷扩散形成扩散电流,破裂过程则是由于积聚电子的瞬间释放形成发射电流;微电流大小取决于应变、应变率、电荷密度及电荷密度变化率,而电荷密度又是关于应变率的函数,使得不同变形阶段微电流的主导因素不同;微电流的衰减过程本质上是载流子的弛豫过程,该弛豫是相界面电场边界的存在而产生的结果,微电流弛豫时间与应力水平有关。自主研制了矿用微电流监测仪,在煤矿回采工作面开展了现场试验,研究了回采过程微电流空间分布规律及时域演化规律,确定了基于微电流响应的矿震前兆信息,验证了利用微电流法监测预警煤岩动力灾害的可行性。结果表明:巷道围岩微电流大小分布与应力分布具有一致性,微电流从巷帮沿向煤体深出表现出先增加后减小然后趋于稳定的变化规律;微电流对工作面推进过程响应较好,整体呈现阶梯型增加的趋势,在煤层回采期间,微电流呈逐渐增加的趋势,在停采期间,微电流处于稳定波动状态;微电流能够对矿震事件提前响应,微电流的加速增加可作为矿震/煤体破坏的前兆特征;微电流法具有抗干扰能力强、响应灵敏、灾害预警超前性好等优点,应用前景广阔。本文研究成果能够为煤岩动力灾害监测预警提供新思路和新方法,对促进煤岩体应力监测、稳定性评价和煤岩动力灾害预测等具有理论意义和实践价值。该论文有图108幅,表23个,参考文献220篇。
杨剑广[2](2020)在《壁盈煤矿9#煤层矿井瓦斯治理研究与一通三防设计》文中提出瓦斯综合治理技术主要包括两个方面:一是以风治理瓦斯;二是抽放瓦斯。采取合理有效的瓦斯抽放方法,对保证采区瓦斯的抽放效果是至关重要的,方法选择得当不但省时省力、节约资金,更主要的是效果好能起到事半功倍的作用。本文以壁盈煤矿9#煤层91305工作面作为研究对象,针对其工作面构造复杂、瓦斯涌出异常、瓦斯难管控的难题,根据壁盈煤矿的地质条件和煤层本身的赋存条件,研究发现,回采工作面随着生产进度要求不断推进的过程中,采煤工作面已采区域的采空区随来压导致顶板自然跨落后,溢出的瓦斯涌出后自采空区的部位由上隅角不断流往回风巷,造成瓦斯涌出异常,而使上隅角瓦斯浓度偏高。根据壁盈煤矿的要求,本着“抽采为主,通风系统风排瓦斯与管理并重”的综合治理原则,要搞好边掘(采)边抽,解决瓦斯异常涌出和超限同时开展预抽工作,实现保证矿井低瓦斯状态下进行采掘作业的生产要求。应用包括理论计算和现场测试等方法,并全面充分考虑壁盈煤矿生产方式的特性,同时确保壁盈煤业9#煤层91305工作面的正常安全生产,防治上隅角瓦斯浓度超限。最终得出较为合理的设计方案:在91210回风巷施工瓦斯抽放钻场,钻场内由相应瓦斯抽放孔施工人员根据合理的参数施工相应的走向顶板瓦斯长距离钻孔使其对91305工作面的后方采空区瓦斯进行抽采,起到随采随抽的效果。同时搭配均匀布置本煤层钻孔先预抽工作面瓦斯后注水降温、降粉尘等综合手段结合通风系统的调整设计,以保证91305工作面生产的安全正常进行。另外也明确了抽采和防尘工艺及相应的一通三防设计,钻孔施工标准和钻场位置合理选用等具体参数;最终形成一个关于壁盈煤矿9#煤层瓦斯治理新的思路,为壁盈煤矿矿井的安全生产奠定了有力的理论基础。
郑金录[3](2020)在《济三煤矿53下01(南)工作面冲击危险性评价及防治》文中认为冲击地压是煤矿众多灾害中最典型的动力灾害,其本质是煤岩在高应力作用下突然失稳破坏,冲击地压发生时通常伴随着煤岩抛出和剧烈震动,极易造成安全事故。但是井下环境复杂、地质条件多变,导致冲击地压事件的发生无规律性、难预测性较强,且不同原因导致的冲击地压事件的破坏形式及处理措施均有较大差异,因此,需要对煤矿井下采煤工作面的冲击地压问题进行深入研究。为此,论文针对济三煤矿53下01(南)工作面冲击地压危险性评价难题,运用理论分析、实验室试验及工程实践等方法,分析了多种地质及工程因素对冲击地压危险性的影响规律,研究了回采过程冲击地压发生的机理,提出了针对性的卸压解突措施。主要成果如下:(1)53下01(南)工作面处于“孤岛”状态,工作面宽度呈现出“宽-窄-宽”变化,成为冲击地压评价和防治的难题,工作面的“孤岛”状态使得两侧非对称覆岩结构全部作用于煤层,需以“当量采深”反映煤层真实应力状态,得出工作面的“当量采深”为986m,实际应力值应为垂直应力的1.86倍。(2)根据53下01(南)工作面实际条件,运用综合指数法对工作面全范围内的地质因素、采矿技术条件等因素进行了分析,通过可能性指数法对煤岩体自身性质及内部应力状态进行量化分析,得出全工作面范围内均具备发生冲击地压的条件。(3)研究得出回采工作面冲击地压的发生机理及危险区划分。工作面低位顶板和高位顶板非同步运移、相互影响,发生冲击地压的位置复杂多变;“孤岛”工作面是动力灾害的“关键工作面”,对关键岩层运移起主导作用,当推进至“见方”等关键位置时,覆岩结构承载特性发生变化,导致工作面矿压显现出现剧增,是冲击地压危险性增加的重要时机和位置;工作面推进至断层附近时,采动应力与构造应力叠加,煤岩体进入高应力状态,易发生冲击地压事件。(4)在工作面回采范围内,根据应力分布规律可划分为9个冲击地压发生危险区域,其中4个为中等冲击危险区,5个为强冲击危险区。结合济三煤矿53下01(南)工作面实际条件,通过大直径钻孔卸压、顶板水压致裂、底板爆破松动断底实现工作面冲击危险性区域大幅减少,效果显着。该论文有图43幅,表15个,参考文献61篇。
王庆杰[4](2020)在《新元矿大直径长钻孔本煤层瓦斯预抽技术研究》文中研究表明阳泉矿区属于典型的高瓦斯、低透气性、碎软煤层发育的矿区,瓦斯灾害严重、治理难度较大。采用常规的方法对瓦斯进行抽采十分困难,主要体现在两个方面,一是钻孔施工过程中极易出现塌孔现象,成孔困难,缺乏相应的钻探技术;二是碎软煤层由于透气性较低,瓦斯抽采十分困难,缺乏相应有效的增透技术。本文以新元矿9108工作面为工程背景开展碎软低透突出煤层大直径顺层长钻孔施工工艺。引入的EH260型液压轨道式钻机采用连履带式自移装置实现钻机设备自行移动,采用钻杆液压夹紧装置提高了钻杆接换准确性,减少了钻杆接换时间,系列稳定器避免钻具严重偏斜,系列创新结构和技术实施使钻机钻进煤层效率提高100%,完成孔径127mm、长度260m的顺煤层定向长钻孔,实现了240m长工作面递进保护区域瓦斯瓦斯治理技术,起到掩护被保护区段煤巷掘进和顺层抽采(卸压)瓦斯的目的。与原瓦斯治理措施相比,实施的单翼顺层区段预抽钻孔有效减少了煤巷掘进突出危险性和提高了钻孔预抽率,实现了煤与瓦斯共采。工作面递进掩护掘进最快由原来110m/月提高到270m/月,平均由原来90m/月提高到160m/月。掘进期间钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量效检均没超标,达到了碎软低透突出煤层顺层长钻孔递进掩护快速掘进的效果。
刘晴[5](2020)在《东坡煤矿通风系统优化改造在防灾抗灾中的应用研究》文中研究表明矿井通风系统是井下安全生产和作业人员健康的重要基础保障系统。它是用机械通风方法将地面清洁空气经进风区送入用风区工作场所,稀释排除其中有害气体、矿尘和热湿,再经回风区排至地面。矿井通风系统优化目标是在正常通风时期能以最节省方式保障作业场所空气质量符合规程卫生标准,而在灾变通风时期能以最有效方式控制灾害范围和危害程度,从而实现矿井通风的安全可靠和节能减排。本文在总结分析目前流行的矿井通风系统模拟分析方法的基础上,建立了一般型分风网络风量优化调节模型,提出了基于Scott-Hinsley法与线性规划法相结合的风量优化调节算法。根据东坡矿改扩建生产发展近中后三个时期所需风量的计算,分析了不同生产时期矿井通风系统存在的问题,提出了主要对策和技术改造措施。以最新的矿井通风阻力测定和主要通风机特性实测的数据为依据,利用通风技术决策软件系统,建立了东坡矿通风系统基础数据库,对该矿通风系统现状进行了模拟分析,结果表明与实际情况相符合。然后,针对东坡矿不同生产时期和不同生产布局下的通风系统,提出了扩大总回风巷断面、开凿新回风立井和更换主要通风机等四个改造方案,并进行了数值模拟分析。通过方案的技术经济比较,选择了不同时期不同生产能力下的最优方案。即在近期“2采6掘”、中后期“2采1备4掘”的生产布局下,先采取方案II,即扩大总回风巷断面积为22 m2,并改造或更换1号主要通风机,使其性能与2号主要通风机相同,通风能力定产为6.0 Mt/a,如果不改造或更换1号主要通风机,应减少1个备用工作面,矿井通风能力定产为5.0 Mt/a,即采用方案I。若要进一步提高通风能力,按“2采2备4掘”组织生产,通风能力定产为7.0 Mt/a,则应采取方案III,即开凿新回风立井,直径6.5m,深度310m,改造或更换1号主要通风机,使其性能与2号主要通风机相同,并将这两台主要通风机安装到新回风立井,将原回风斜井及其所连接的总回风巷和部分主要煤层回风巷均改为进风巷,降低主要进回风巷道的风速和阻力,满足通风安全技术和经济性要求。若将通风能力定产为8.0 Mt/a,即采取“2采2备6掘”的生产布局,则必须开凿新回风立井,重新购置安装主要通风机,改造投入大,而服务年限较短,为了实现矿井安全、高产高效集约化生产应采用方案IV。综上分析,东坡矿为低瓦斯矿井,主采9号煤层为易自燃煤层,在进行通风系统优化改造中不仅考虑了方案的技术先进性和经济合理性,而且也充分考虑了安全可靠性。从预防灾害和提高通风系统抗灾能力出发,提出了将盘区胶带大巷和采煤工作面运输巷由原来回风改为进风,使大多数人员和机电设备处于相对清洁环境中,盘区专用回风巷和采煤工作面轨道巷回风,使得灾害多发的采掘工作面乏风或灾害气体直接排入盘区专用回风巷。此外,开凿新回风立井不仅降低了矿井通风总阻力,尤其是总回风段阻力,提高了矿井供风量,解决了生产与安全的突出矛盾,而且一旦灾害发生时有利于控制风流更加快速地排出有毒有害气体,同时矿井多增加了2个安全出口,更能适应不同应急情况下快速安全地撤离受灾人员,从而大大提高了矿井防灾抗灾的能力。
鄯振华[6](2019)在《寺家庄公司水力压裂切顶卸压技术应用研究》文中研究说明随着煤炭资源的大量开采,煤矿矿压安全生产问题逐渐显现出来,煤矿矿压控制严重制约煤矿生产发展。切顶卸压是预防地质灾害和保证煤矿安全生产的有效措施,大幅度提高矿井资源采出率。本文以阳煤集团寺家庄公司为工程背景,在现场调研和地质条件分析的基础上,采取理论分析、数值模拟、工艺设计、工业性试验等研究方法,研究了水力压裂切顶卸压技术,通过采取有效的卸压增透强化措施,弱化煤矿冲击矿压的效果,取得了良好的应用效果,取得的主要成果如下:(1)设计了该采区的水力压裂切顶卸压设计方案,对围岩位移、锚索受力、工作面超前支护受力进行监测,分析煤柱应力、工作面顶板运动规律。水力压裂切顶卸压设计方案的施工顺序:采用窥视仪观察顶板岩层结构→确定压裂参数→压裂钻孔施工→实施压裂→压裂监测。(2)在现场调研的基础上,对15117工作面地质采矿条件进行取样、分析,对该采区的压裂位置进行预设计。设计了S钻孔长度、仰角、轴向夹角和相互位置关系等关键参数,并形成了钻孔设计方案。双排孔施工地段三角区悬顶垮落更加及时,总体效果要优于单排孔施工地段。(3)现场监测数据表明,水力压裂区域回采工作面悬顶问题得到明显改善,端头顶板能及时跨落,不需要对锚杆锚索进行退锚,达到随采随落的目的,保证工作面高效率的完成开采,保障了矿井生产安全稳定性,对整个矿井的回采衔接计划具有重要意义。该论文有图54幅,表11个,参考文献87篇。
郑云龙[7](2019)在《岩巷掘锚同步技术研究与机构设计》文中进行了进一步梳理近些年,各煤机制造厂商和一些科研院所为了满足各大矿井采掘衔接的需要,早日实现快速掘进,国内涌现出了许多各式各样的“掘锚一体机”,但这些设备却存在一个共性问题,仅仅是单纯的掘进机外加锚杆钻机的简单组合,各自仍然是独立的设备单元,“掘”和“锚”二者仍为先后顺序关系,虽然将锚杆钻机通过各种形式装配在了掘进机机身上,但由于在整个截割过程中,设备机身是处于不停移动和摆动的状态,固定在机身上面的锚杆钻机自然无法实现准确定孔、打眼,所以也就无法形成有效孔位,导致在掘进机割煤或破岩时锚杆钻机只能处于“停用”状态,造成后续锚杆或锚索安设工作不能正常进行,由此带来的最主要问题就是掘进效率偏低,单日正规循环量少。本文采用推移掏槽油缸配合滑动连接架的设计,使掘进机组的截割部分和锚护部分完全分离、各自单独运行,从而实现掘进机组截割与开展顶板和两帮锚护的同步作业,实现“掘锚平行作业、同步施工”,从源头上解决传统掘进机存在的固有弊端,达到提高掘进和支护效率的最终目的。首先,通过对岩巷掘进施工作业现场进行调研分析,了解其破岩和支护的生产工艺,找到其中影响生产效率的关键因素,同时结合破岩和支护设备井下实际运行的工况特点,参考国内外各类资料,提出“掘锚同步、平行作业”的工作理念,设计一种依靠液压油缸和滑移机构来实现机组机身相对于巷道固定不动、而截割部位却能够正常前进和后退从而完成破岩任务的组合机构,获得其运行工况参数。通过三维立体建模建立出按照滑移机构的性能及工况设计出来的滑移架,并通过在推移油缸的作用下带动截割机构整体完成前后移动进行破岩,从源头设计上将破岩与支护相互分离开,实现了二者的独立运动与工作。其次,使用Ansys有限元软件对关键部件(滑移架)进行静力学和动力学分析,校核其机械性能,并修正相关强度、刚度参数,进而验证其机械结构的刚度和强度均可以满足实际生产的需求。另外在实际生产过程中,其液压掏槽机构的运行环境是最为恶劣的,其受力情况也是最为复杂的,其系统的稳定和可靠性将直接决定了现场安全生产的结果,因此结合整机使用工况参数,通过对推移油缸的液压系统建立与之相对应的数学模型,分析对推移油缸产生主要影响的因素并基于AMESim仿真软件建立起滑移架推移液压系统仿真模型,结合现实工况设置不同的外界负载和换向信号,对液压油缸进行动态响应分析,从而实现修正推移油缸液压系统的目的,证明机构操作便捷、调节性好、安全稳定,对巷道掘进施工具有较高的实用价值。最后,对机载锚杆钻机的数量和位置进行分析研究,优化作业效率。锚杆钻机的数量太少或太多都无法充分发挥平行作业的优势,数量太少会影响掘进效率,数量过多也会占用设备操作平台上有限的作业空间,增加了误操作的危险系数,设备使用效率无法饱和等,因此对机载锚杆钻机的布置进行设计具有非常重要的现实意义,对机载锚杆钻机的布置进行优化设计,对顶锚杆钻机和帮锚杆钻机的位置、数量进行确定,同时确定操作人员数量,计算掘进与锚护之间的相互对应关系和各自最优作业时间,并对作业实施过程和生产工艺进行简要叙述。通过以上分析研究,表明所设计和开发的新型掘锚同步机组能够实现“掘锚平行施工作业”,并且在安全性、操作性、经济性等方面均可以胜任井下的实际生产需要,这在解决矿井采掘衔接失调、实现岩巷快速掘进施工方面具有较高的实用价值。该论文有图43幅,表5个,参考文献90篇。
常海雷[8](2019)在《高瓦斯矿井瓦斯零超限“三位一体”预控管理体系构建与应用研究》文中研究表明瓦斯灾害是目前煤矿致灾率最高的灾害之一,高瓦斯矿井众多瓦斯涌出源导致瓦斯灾害隐患区域分布广泛,而且瓦斯涌出量大这一最突出特点直接导致矿井瓦斯灾害危险性急剧增加,严重威胁井下人员生命安全。在当前瓦斯防治技术的基础上,运用安全管理的方法措施对煤矿瓦斯灾害进行防治,能有效遏制瓦斯灾害恶性事件的发生,降低瓦斯灾害事故后果。构建高瓦斯矿井瓦斯防治安全管理长效机制是我国高瓦斯矿井企业急需研究的问题。本论文立足高瓦斯矿井实际情况,开展高瓦斯矿井瓦斯零超限“三位一体”预控管理体系研究,系统研究了国内外先进的安全管理理论和模式,以高瓦斯矿井瓦斯现状为依据,以瓦斯防控灾害治理为中心,以瓦斯浓度零超限为目标,借助风险预控方法、精细化管理方法、预警方法,构建瓦斯超限预警预测、“三违”查处闭环管理、隐患排查闭环管理的“二环一警”管理体系,以超前化、全员化、标准化、精细化、信息化为要求,以“持续改进”为工作方式,构建高瓦斯矿井瓦斯零超限治理风险预控管理模型。以安全风险管理理论为基础构建了隐患闭环管理体系。以系统安全工程理论为基础构建了高瓦斯矿井“三违”动态闭环管理体系。基于高瓦斯矿井瓦斯超限影响因素,构建了“动态与静态相结合、定性与定量相结合、单一与综合相结合、整体与局部结合”的多层次瓦斯超限预警指标体系以及瓦斯超限预警模型,形成了高瓦斯矿井瓦斯零超限风险预控管理体系。在上述研究成果的基础上,采用客户端/服务器(C/S)体系结构,应用C#语言对AUTOCAD进行二次开发,建立了监测监控信息数据库、地质测量信息数据库、采掘动态信息管理数据库、通风瓦斯数据库、隐患与“三违”信息管理数据库,开发了高瓦斯矿井瓦斯零超限风险预控管理系统软件。将高瓦斯矿井瓦斯零超限风险预控管理系统应用于山西天地王坡煤矿,使该矿实现了隐患与“三违”的闭环信息化管理,并利用该系统对3316回采工作面瓦斯超限进行预警管理,系统运行期间3316回采工作面实现了瓦斯零超限,该系统在王坡煤矿取得了良好的应用效果,具有显着的推广应用价值与意义。该论文有图46幅,表12个,参考文献62篇。
李冰晶[9](2019)在《煤矿用锂离子蓄电池设计及保护》文中进行了进一步梳理煤矿用锂离子蓄电池的安全性是在各种测试条件下不出现冒烟、着火、爆炸等现象,确保人员在电池滥用的条件下不受伤害。从锂离子蓄电池设计和制作工艺等方面,分析影响锂离子蓄电池安全性能的因素,并进一步分析锂离子蓄电池组安全性的关键问题,通过两种途径改善锂离子蓄电池的安全性,解决了锂离子蓄电池的安全问题。
郭永昌[10](2019)在《大流量快响应安全阀设计理论与动态试验方法》文中认为液压支架是综采工作面的核心设备,与工作面围岩耦合为一个动态平衡系统,为综采工作面提供安全作业空间,其适应性和可靠性是决定工作面能否安全高效生产的关键因素之一。安全阀是液压支架重要元件之一,用来控制液压支架最大工作阻力。其性能好坏直接影响支架安全系数,影响支架支护能力的发挥。随着我国矿井使用大采高、大工作阻力支架的比率越来越高,立柱的缸径也越来越大,同时煤炭开采强度、开采深度的增加和开采条件的恶化,液压支架液压系统压力和流量的不断增加(压力37.5MPa,流量2000L/min),对液压支架立柱及安全阀系统的要求也越来越高。通过对回采工作面上覆岩层结构及移动规律的分析,基于砌体梁理论、S-R稳定性理论和关键层理论分析液压支架与围岩的耦合作用机理,分析了回采工作面矿压显现的一般规律,阐明了工作面初次来压和周期来压时的砌体梁稳定结构失稳时液压支架的受力情况,得到回采工作面来压期间液压支架的受力来自于回采工作面直接顶的重量和基本顶岩块破断失稳通过直接顶对液压支架的冲击载荷。并给出了初次来压和周期来压时液压支架承受的静载荷和冲击动载荷计算方法。液压支架承受的载荷主要作用在立柱上,通过理论计算和计算机仿真得到冲击载荷下双伸缩立柱的动力学特性,为立柱的设计与校核提供依据。根据液压支架与围岩的耦合作用机理及液压支架承受的载荷情况,提出了一种新型的基于蓄能器和气体爆炸组合加载的动静组合加载高压大流量安全阀试验方法(其中蓄能器加载模拟静载荷,气体爆炸模拟冲击动载荷),通过设计了试验装置各部件及动态测试系统,搭建了高压大流量安全阀试验装置。研究了爆炸缸内(顶部中央点火圆柱形封闭容器)预混气体的爆炸特性为下一步安全阀试验时混合气体的爆炸压力和体积分数的选择提供了一定依据。结果表明:预混气体的最大爆炸压力pmax、最大爆炸压力上升速度(dp/dt)max和爆炸指数KG与初始压力p0之间有严格的线性关系。通过选择不同的爆炸前初始压力和气体体积分数变可以得到不同的冲击动载荷,来模拟回采工作面不同的来压载荷。在分析对液压支架安全阀的基本要求的基础上,理论和计算机仿真研究了现在煤矿常用的1000L/min直动机械弹簧式安全阀的静动态特性和流动特性。结果显示:不论直动式安全阀阀芯开口度大小,安全阀的很大一部分流量都是从第一和第二排溢流孔处溢流;不论阀芯开口度的大小,直动式安全阀的最大流速均在第一排溢流孔处;在阀芯不同开口度下,安全阀溢流时均产生了负压区。基于1000L/min直动式安全阀的不足,开发了两种新型结构安全阀。其中充气式安全阀采用高压氮气为气体弹簧,并设计出了可靠的气体密封装置;两级安全阀的先导级采用目前煤矿成熟的100L/min安全阀,而主阀芯采用锥形结构,两级安全阀提供了适合于回采工作面安全阀工况的两种情况,即工作面正常推进时的小流量状况和工作面来压时的大流量状况。并制造了用于试验的样机。采用研制的高压大流量安全阀试验装置对三种结构高压大流量安全阀进行冲击特性试验并得到了一系列的结论。结果表明:在给定的试验条件下,三种安全阀都能很好的工作,且压力超调量几乎一致;气体安全阀的开启时间最短,平均为0.277s,直动式安全阀的开启时间次之,平均为0.288s,两级安全阀的开启时间最长,平均为0.2949s;在超调量几乎一致的情况下,充气式安全阀的卸载能力最强,试验过程中共卸载掉乳化液平均约为15.895L,直动式安全阀阀的卸载能力次之,卸载掉的乳化液平均为10.814L,两级安全阀的卸载能力最差,卸载掉的乳化液平均仅为3.928L。综合来看。充气式安全阀的性能最好,直动式安全阀的次之,两级安全阀的性能最差。
二、回采工作面工艺更换技术探析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、回采工作面工艺更换技术探析(论文提纲范文)
(1)受载煤体损伤过程微电流效应及其机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在问题及不足 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
2 煤体受载微电流测试系统及试验研究 |
2.1 煤体受载微电流测试系统 |
2.2 试样及试验方案 |
2.3 试验结果初步分析 |
2.4 本章小结 |
3 煤体损伤过程微电流响应规律及特征 |
3.1 试样及加载方案 |
3.2 微电流与煤体力学行为间的定量关系 |
3.3 微电流衰减规律 |
3.4 本章小结 |
4 基于微电流的煤体损伤演化规律及能量转化关系 |
4.1 损伤力学基本理论 |
4.2 受载煤体损伤演化分析 |
4.3 煤体损伤过程能量演化规律及转化关系 |
4.4 本章小结 |
5 受载煤体损伤微电流产生机理及其模型 |
5.1 电学基本概念和理论 |
5.2 煤的组成与结构 |
5.3 煤体变形破裂电荷产生机制 |
5.4 煤体损伤微电流产生机理 |
5.5 极化弛豫与微电流衰减机理 |
5.6 本章小结 |
6 回采工作面煤体微电流响应现场试验研究 |
6.1 试验地点概况 |
6.2 矿井微电流监测系统及装备 |
6.3 测点布置及试验方案 |
6.4 回采过程煤体微电流响应规律 |
6.5 本章小结 |
7 全文总结、创新点及展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(2)壁盈煤矿9#煤层矿井瓦斯治理研究与一通三防设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 背景和意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
第二章 壁盈煤矿矿井地质及通风条件 |
2.1 壁盈煤矿矿井概况 |
2.1.1 含煤性 |
2.1.2 可采煤层 |
2.1.3 地质构造 |
2.2 9#煤层瓦斯、煤尘及地温等情况 |
2.2.1 瓦斯 |
2.2.2 煤尘及煤的自燃 |
2.2.3 地温及地压 |
2.3 矿井通风 |
2.3.1 通风方式及通风系统 |
2.3.2 风井数目、位置、服务范围及服务时间 |
2.3.3 采掘工作面及硐室通风 |
2.3.4 矿井风量、风压及等积孔的计算 |
2.4 本章小结 |
第三章 91305 工作面通风系统设计和抽采方法选择 |
3.1 91305 工作面概况 |
3.1.1 91305 工作面位置及井上下关系 |
3.1.2 煤层赋存、顶底板及地质构造情况 |
3.1.3 91305 工作面施工方式及主要巷道布置情况 |
3.1.4 影响回采的其它地质情况 |
3.2 91305 综采工作面通风系统设计 |
3.2.1 91305 采煤工作面实际需要风量的计算 |
3.2.2 通风线路及系统设计 |
3.3 91305 工作面瓦斯涌出量预测和抽采方法选择 |
3.4 91305 工作面瓦斯抽放管路设计 |
3.4.1 瓦斯抽放泵站系统设计及管路布置 |
3.4.2 工作面瓦斯抽采管路要求及选型设计 |
3.4.3 抽放管路的安装 |
3.4.4 瓦斯排放口位置变更方案 |
3.5 本章小结 |
第四章 91305 工作面抽采钻孔设计及施工 |
4.1 钻场及钻孔布置方案 |
4.1.1 钻场设计 |
4.1.2 钻孔设计 |
4.2 组织管理及工作面抽放系统管理 |
4.3 主要危险源辨识及安全技术措施 |
4.4 施工设备及器材 |
4.5 本煤层瓦斯预抽钻孔设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 91305 工作面综合防尘及其它一通三防设计 |
5.1 91305 工作面综合防尘设计 |
5.1.1 91305 综合防尘供水系统 |
5.1.2 防尘设施 |
5.1.3 煤层注水 |
5.2 其他一通三防设计要求 |
5.2.1 通风方面 |
5.2.2 安全监测监控方面 |
5.2.3 防灭火方面 |
5.2.4 其他安全技术措施 |
5.3 采用瓦斯抽放治理设计后的成果与对比 |
5.3.1 本煤层瓦斯抽放前后煤体瓦斯含量对比 |
5.3.2 91305 工作面瓦斯抽放治理设计后瓦斯浓度对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文 |
(3)济三煤矿53下01(南)工作面冲击危险性评价及防治(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 工程地质概况 |
2.1 工作面位置 |
2.2 煤层及顶底板岩层特征 |
2.3 地质构造 |
2.4 临近工作面冲击地压事件 |
2.5 本章小结 |
3 回采工作面冲击地压评价 |
3.1 冲击地压危险性评价范围 |
3.2 “当量”采深理论计算模型 |
3.3 冲击地压评价方法 |
3.4 本章小结 |
4 工作面冲击地压发生机理及危险区划分 |
4.1 工作面冲击地压发生机理分类 |
4.2 冲击应力场机理 |
4.3 关键岩层运动机理 |
4.4 冲击性构造活化机理 |
4.5 其他因素诱发冲击地压机理 |
4.6 工作面冲击地压危险区划分 |
4.7 本章小结 |
5 工作面冲击地压防治 |
5.1 大孔径钻孔卸压防冲技术 |
5.2 顶板水力致裂断顶防冲技术 |
5.3 断底卸压防冲技术 |
5.4 冲击地压防治效果检验 |
6 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)新元矿大直径长钻孔本煤层瓦斯预抽技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出与研究意义 |
1.2 国内外研究形状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 矿井及工作面概况 |
2.1 矿井概述 |
2.2 矿井瓦斯防治现状 |
2.3 试验工作面概况 |
3 碎软煤层长钻孔装备及钻进工艺研究 |
3.1 钻探设备及主要系统 |
3.2 EH260钻机关键技术 |
3.3 钻机操作工艺 |
3.4 本章小结 |
4 长钻孔大直径区域预抽煤层瓦斯技术研究 |
4.1 预抽煤层瓦斯防突机理 |
4.2 钻孔抽放煤层瓦斯影响因素数值模拟分析 |
4.3 瓦斯抽放钻孔封孔设计 |
4.4 顺层长钻孔定向施工技术与配套技术研究 |
4.5 本章小结 |
5 工业性试验 |
5.1 顺层长钻孔施工现场评价 |
5.2 顺层区段预抽瓦斯效果评价 |
5.3 递进掩护巷道快速掘进分析 |
6 技术经济和应用前景分析 |
6.1 技术效益分析 |
6.2 经济效益分析 |
6.3 应用前景分析 |
7 主要结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)东坡煤矿通风系统优化改造在防灾抗灾中的应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究的技术路线 |
2 矿井通风系统优化要素与方法分析 |
2.1 矿井概述 |
2.2 通风系统优化改造一般技术要求 |
2.3 矿井通风系统优化改造目标和原则 |
2.4 矿井通风系统按需分风解算模型及其算法 |
2.5 本章小结 |
3 矿井通风问题及对策 |
3.1 矿井生产布局与通风系统现状 |
3.2 矿井开拓和采准巷道断面情况 |
3.3 巷道掘进局部通风设计 |
3.4 矿井现行需风量计算 |
3.5 矿井现行通风系统需风量调整 |
3.6 矿井生产不同时期需风量计算 |
3.7 通风存在的问题及对策 |
3.8 本章小结 |
4 现行矿井通风系统的模拟分析及调整 |
4.1 东坡矿通风系统现状模拟 |
4.2 矿井通风系统模拟结果检验 |
4.3 现行通风系统存在的问题及改进措施 |
4.4 现行通风系统的优化调整 |
4.5 本章小结 |
5 东坡矿改扩建通风系统优化改造 |
5.1 井巷断面扩大的改造分析 |
5.2 开凿新回风立井的改造分析 |
5.3 改造方案的优选 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录1 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)寺家庄公司水力压裂切顶卸压技术应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
2 15117 工作面煤岩层力学性能测试 |
2.1 寺家庄矿井概况 |
2.2 15117工作面概况 |
2.3 15117工作面巷道布置 |
2.4 15117工作面煤岩层力学测试与分析 |
2.5 本章小结 |
3 水力切顶卸压设计方案 |
3.1 水力压裂切顶卸压技术研究 |
3.2 顶板水力压裂工艺 |
3.3 水力压裂切顶卸压方案设计 |
3.4 施工安全技术措施 |
3.5 本章小结 |
4 水力压裂切顶卸压实施方案及效果分析 |
4.1 现场实施概况 |
4.2 矿压监测分析 |
4.3 监测内容 |
4.4 进风巷矿压监测和数据分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)岩巷掘锚同步技术研究与机构设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 论文背景及研究意义 |
1.2 掘进机及锚杆钻机概述 |
1.3 国内外掘锚同步装备发展的现状与发展趋势 |
1.4 论文主要研究内容概述 |
1.5 论文章节安排 |
2 掘锚同步机构总体设计方案 |
2.1 掘锚同步的设计要求 |
2.2 掘锚同步实现方案的确定 |
2.3 掘锚同步机构的设计 |
2.4 掘锚同步实现的液压系统方案设计 |
2.5 本章小结 |
3 掘锚同步机械结构设计及关键部件的有限元分析 |
3.1 滑移架三维仿真模型的建立 |
3.2 滑移架静力学有限元分析 |
3.3 滑移架瞬态动力学有限元分析 |
3.4 本章小结 |
4 掏槽机构的液压系统设计 |
4.1 液压元件主要参数计算与选型 |
4.2 液压系统数学模型的建立 |
4.3 基于AMESim的液压系统模型建立 |
4.4 基于AMESim的液压系统仿真分析 |
4.5 本章小结 |
5 锚杆钻机布置设计以及作业效率最大化设计 |
5.1 锚杆钻机布置设计 |
5.2 施工过程中作业效率优化设计 |
6 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)高瓦斯矿井瓦斯零超限“三位一体”预控管理体系构建与应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
2 高瓦斯矿井零超限“三位一体”预控管理体系理论研究 |
2.1 体系构建理论基础 |
2.2 管理体系整体结构设计 |
2.3 管理体系构建目标 |
2.4 本章小结 |
3 隐患闭环管理体系构建 |
3.1 隐患闭环管理体系模型建立 |
3.2 隐患闭环管理机制建立 |
3.3 隐患信息化管理系统模块设计 |
3.4 本章小结 |
4 “三违”闭环管理体系构建 |
4.1 “三违”闭环管理体系模型建立 |
4.2 “三违”闭环管理机制建立 |
4.3 “三违”信息化管理系统模块设计 |
4.4 本章小结 |
5 高瓦斯矿井瓦斯超限风险预警方法及模型研究 |
5.1 瓦斯超限预警指标体系构建 |
5.2 瓦斯超限风险预警模型及预警机制 |
5.3 工作面瓦斯超限预警位置 |
5.4 本章小结 |
6 高瓦斯矿井瓦斯零超限风险预控管理系统设计开发及应用 |
6.1 管理系统设计 |
6.2 管理系统瓦斯超限预警实现步骤 |
6.3 王坡煤矿瓦斯零超限风险预控管理系统应用 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录1 :瓦斯方面隐患界定标准 |
附录2 :通风方面隐患界定标准 |
附录3 :王坡煤矿基本图元图例 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)煤矿用锂离子蓄电池设计及保护(论文提纲范文)
1 概况 |
2 锂离子蓄电池的安全机理 |
2.1 锂离子蓄电池的组成 |
2.2 锂离子蓄电池的热失控 |
2.3 引发锂离子蓄电池热失控的因素 |
2.3.1 内部短路 |
2.3.2 过充电 |
3 设计和材料选择 |
3.1 锂离子蓄电池整装设计 |
3.1.1 外壳设计 |
3.1.2 泄压阀 (安全阀) 设计 |
3.2 制作工艺设计 |
3.2.1 浆料均匀度控制 |
3.2.2 涂布质量控制 |
3.2.3 叠片对齐度控制 |
3.2.4 水分控制 |
4 结语 |
(10)大流量快响应安全阀设计理论与动态试验方法(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 安全阀国内外研究动态 |
1.2.1 安全阀国外研究动态 |
1.2.2 安全阀国内研究动态 |
1.3 安全阀试验装置国内外研究动态 |
1.3.1 安全阀试验装置国外研究动态 |
1.3.2 安全阀试验装置国内研究动态 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 液压支架负载特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 液压支架载荷的研究现状及重要性 |
2.3 液压支架与围岩耦合机理 |
2.3.1 回采工作面矿压显现一般规律 |
2.3.2 液压支架与围岩耦合刚度分析 |
2.4 液压支架负载分类分析 |
2.5 液压支架双伸缩立柱动力学 |
2.5.1 双伸缩立柱2 倍额定载荷静态分析 |
2.5.2 冲击载荷下双伸缩立柱的动力学分析 |
2.6 工作面来压时液压支架的载荷分析 |
2.6.1 回采工作面来压时液压支架承受的静载荷分析 |
2.6.2 回采工作面来压时液压支架承受的动载荷分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 液压支架安全阀试验加载方法与试验装置研究 |
3.1 引言 |
3.2 大流量安全阀动静组合加载试验方法分析 |
3.3 爆炸缸受限空间预混气体爆炸特征研究 |
3.3.1 预混气体的最大爆炸压力(p_(max)) |
3.3.2 预混气体的爆炸时间θ_(max) |
3.3.3 预混气体的最大爆炸上升速率(dp/dt)_(max)和爆炸指数K_G |
3.4 动静组合加载大流量安全阀试验装置设计 |
3.4.1 动静组合加载安全阀试验装置结构参数设计 |
3.4.2 大流量安全阀试验装置结构强度研究 |
3.4.3 大流量安全阀试验装置动态测试系统设计 |
3.5 高压大流量安全阀试验装置 |
3.6 本章小结 |
第四章 液压支架用大流量快响应安全阀研究 |
4.1 引言 |
4.2 对液压立柱安全阀的基本要求 |
4.3 直动式安全阀 |
4.3.1 直动式安全阀几何尺寸 |
4.3.2 直动式安全阀特性分析 |
4.3.3 直动式安全阀流场分析 |
4.4 充气式安全阀 |
4.4.1 充气式安全阀性能参数要求 |
4.4.2 充气式安全阀结构参数设计 |
4.4.3 充气式安全阀特性分析 |
4.4.4 充气式安全阀流动特性分析 |
4.5 两级大流量安全阀 |
4.5.1 两级大流量安全阀的工作原理和结构 |
4.5.2 两级大流量安全阀性能参数要求 |
4.5.3 两级大流量安全阀结构参数设计 |
4.5.4 两级大流量安全阀特性分析 |
4.5.5 两级大流量安全阀流动特性分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 高压大流量安全阀试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 高压大流量安全阀试验流程 |
5.3 直动式安全阀动态特性试验和流场可视化 |
5.4 三种安全阀动态特性试验 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
四、回采工作面工艺更换技术探析(论文参考文献)
- [1]受载煤体损伤过程微电流效应及其机理研究[D]. 李德行. 中国矿业大学, 2021
- [2]壁盈煤矿9#煤层矿井瓦斯治理研究与一通三防设计[D]. 杨剑广. 太原理工大学, 2020(01)
- [3]济三煤矿53下01(南)工作面冲击危险性评价及防治[D]. 郑金录. 中国矿业大学, 2020
- [4]新元矿大直径长钻孔本煤层瓦斯预抽技术研究[D]. 王庆杰. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]东坡煤矿通风系统优化改造在防灾抗灾中的应用研究[D]. 刘晴. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]寺家庄公司水力压裂切顶卸压技术应用研究[D]. 鄯振华. 中国矿业大学, 2019(04)
- [7]岩巷掘锚同步技术研究与机构设计[D]. 郑云龙. 中国矿业大学, 2019(04)
- [8]高瓦斯矿井瓦斯零超限“三位一体”预控管理体系构建与应用研究[D]. 常海雷. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
- [9]煤矿用锂离子蓄电池设计及保护[J]. 李冰晶. 煤炭与化工, 2019(05)
- [10]大流量快响应安全阀设计理论与动态试验方法[D]. 郭永昌. 太原理工大学, 2019(08)