检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭科学技术 2021年第3期49卷 135-140页

作者：贾晓亮秦怡中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

在煤矿钻杆生产和加工过程中,由于加工、生产、制造等工艺缺陷易造成钻杆自身存在间隙、夹杂、裂纹、缺陷和密度不均匀等质量问题。而在煤矿钻杆在井下钻进过程中,由于钻杆受到复杂钻进外力的影响,通常会因钻杆本身质量问题而造成钻杆... 详细信息

在煤矿钻杆生产和加工过程中,由于加工、生产、制造等工艺缺陷易造成钻杆自身存在间隙、夹杂、裂纹、缺陷和密度不均匀等质量问题。而在煤矿钻杆在井下钻进过程中,由于钻杆受到复杂钻进外力的影响,通常会因钻杆本身质量问题而造成钻杆发生断裂,进而阻碍正常生产,造成重大经济损失。针对这些问题,采用传统工业CT检测方式,可有效检测出钻杆本体存在的气孔、裂纹、间隙、缺陷等质量问题,进而提高钻杆加工工艺和成品质量。然而,在传统的钻杆CT检测过程中,采用人工装配和卸载钻杆的方法进行上下料,存在检测效率低、收益小、自动化程度弱等缺点,不能满足煤矿设备智能化发展的要求。在此基础上,将智能机器人系统、流水线扫描技术和伺服运动控制引入钻杆工业CT检测系统中,该检测系统主要由图像分析软件、电气控制软件、射线源系统、探测检测系统、运动伺服系统、智能机械手及其控制系统、流水线扫描系统以及安全防护系统等组成。采用上、下2层控制结构,将智能机械手及其控制系统作为从站,将运动伺服系统配置为主站,通过上位机软件控制这些底层系统的运行、动作,实现智能化钻杆CT扫描、断层分析和结构检测等功能。从而,可大幅缩短人工上、下料的时间、增强钻杆检测的效率和检测工艺,保证钻杆装备智能、安全、高效地进行,进而提高钻杆加工、制作等工艺流程,提高钻杆本体质量。

关键词：钻杆检测机械手流水线扫描电气控制钻杆断裂

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基于RSM的呼吸性粉尘旋风分离器分离效能数值模拟研究

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煤炭学报 2015年第7期40卷 1692-1697页

作者：惠立锋中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400039

为研究满足BMRC曲线的呼吸性粉尘旋风分离器,利用流体力学软件Fluent 6.3对不同结构尺寸旋风分离器内部流场进行数值模拟,并基于响应曲面法、利用统计软件Design-Expert得到了呼吸性粉尘旋风分离器分离效能二次多项式预测模型。通过方... 详细信息

为研究满足BMRC曲线的呼吸性粉尘旋风分离器,利用流体力学软件Fluent 6.3对不同结构尺寸旋风分离器内部流场进行数值模拟,并基于响应曲面法、利用统计软件Design-Expert得到了呼吸性粉尘旋风分离器分离效能二次多项式预测模型。通过方差分析及回归方程系数显著性检验可知呼吸性粉尘旋风分离器筒体高度、排气管直径及插入深度对其分离效能有显著影响。根据预测模型加工旋风分离器样件并作实测验证,发现样件分离效能与BMRC曲线标准差为3.16%,小于5%。使用响应曲面法研究呼吸性粉尘旋风分离器分离效能可提高设计效率,保证计算模型可靠性,同时为满足EN481,PM10及PM2.5分离器的设计提供参考。

关键词：呼吸性粉尘旋风分离器响应曲面法分离效能

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多源数据驱动的防突预警指标自适应技术研究

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煤炭科学技术 2022年第8期50卷 75-81页

作者：朱墨然王麒翔张庆华瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

针对目前煤矿防突预警技术存在的预警模型有效性不明确、预警临界值误差较大、预警系统对煤矿的适应性较差等问题,分析了煤矿防突信息的特征,应用多源数据驱动思维,设计了多源数据驱动的防突预警系统结构,研究了多源数据驱动的防突预警... 详细信息

针对目前煤矿防突预警技术存在的预警模型有效性不明确、预警临界值误差较大、预警系统对煤矿的适应性较差等问题,分析了煤矿防突信息的特征,应用多源数据驱动思维,设计了多源数据驱动的防突预警系统结构,研究了多源数据驱动的防突预警指标自适应技术,实现预警模型有效性的定量评价智能优选和预警临界值自适应训练,提升预警系统对煤矿的适应能力,提高预警准确率。通过建立预警模型有效性定量评价方法,智能优选预警模型,避免人为主观因素造成的模型选择失误;通过建立预警临界值自适应训练方法,使预警临界值能够与煤矿实际情况相适应,并且预警临界值的精确度随时间的推移逐渐提高,减少了临界值考察的工作量。该技术体系在贵州盘州地区某煤矿应用过程中,从4个代表性预警模型中定量筛选了效果较好的预警模型A和预警模型S,在瓦斯体积分数并未超限的情况下,预警模型A提前捕捉到因煤厚变化引起的瓦斯涌出异常状况,并及时发布预警信息,在采取相应措施后消除了事故隐患。该技术能够使煤矿防突预警具有更高的适应性,提高煤矿防突管理水平,为安全生产决策提供支持。

关键词：煤与瓦斯突出防突预警数据驱动预警模型预警临界值

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煤矿采动稳定区煤层气资源评估方法及其应用

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煤炭学报 2018年第1期43卷 160-167页

作者：文光才孙海涛李日富付军辉赵旭生中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯分院重庆400037 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

受多煤层赋存条件和煤矿井下回采工艺影响,采空区内的大量遗煤导致废弃矿井或老采空区内赋存丰富煤层气资源,对这一资源的准确评估、合理开发和高效利用是我国进行非常规油气资源开发的重大需求,如何准确评估废弃矿井或老采空区的可抽... 详细信息

受多煤层赋存条件和煤矿井下回采工艺影响,采空区内的大量遗煤导致废弃矿井或老采空区内赋存丰富煤层气资源,对这一资源的准确评估、合理开发和高效利用是我国进行非常规油气资源开发的重大需求,如何准确评估废弃矿井或老采空区的可抽采煤层气资源量是进行高效开发的关键问题。因此,通过分析煤层气的来源、赋存空间和关键影响因素,建立了基于"间接减法"理念的采动稳定区(废弃矿井或老采空区)煤层气资源评估模型,提出了进行采动稳定区煤层气资源评估的方法。运用建立的评估模型和方法,在晋城矿区成庄矿5310工作面区域进行了采动稳定区煤层气资源的地面井抽采试验,单井连续抽采433 d,抽采煤层气资源243.27万m^3,抽采量核算与评估结果基本一致,初步证明了评估方法的适用性。

关键词：采动稳定区废弃矿井煤层气资源评估地面井

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高压水射流环形割缝深度理论模型及应用

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煤炭学报 2019年第S01期44卷 126-132页

作者：张永将郭寿松中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

我国煤层透气性系数普遍较低,尤其进入深部开采后,煤层表现出高地应力、高瓦斯压力和低渗透性等特征,采用高压水力割缝降低煤层地应力,增加煤体透气性,提高煤层瓦斯抽采效率是技术发展方向之一。针对不同煤层地质条件,煤层采用水力割缝... 详细信息

我国煤层透气性系数普遍较低,尤其进入深部开采后,煤层表现出高地应力、高瓦斯压力和低渗透性等特征,采用高压水力割缝降低煤层地应力,增加煤体透气性,提高煤层瓦斯抽采效率是技术发展方向之一。针对不同煤层地质条件,煤层采用水力割缝的相关技术参数设计主要依据经验判断,可能导致煤层水力割缝钻孔控制不均匀存在空白带或两相邻钻孔割穿而影响瓦斯抽采及煤层防突效果。研究以高压水射流破煤冲击效应分析为基础,针对高压水射流冲击特征,结合高压水射流分区结构,通过边界层理论得出高压水射流速度分布函数,获得了高压水射流割缝过程中平均射流速度衰减规律;应用应力波在煤体中传播特性建立波动方程,然后结合高压水射流随距离变化的衰减规律及最大伸长线应变准则,综合建立了高压水射流环形割缝深度理论模型。通过试制高压水射流作用力采集装置,以喷嘴直径、射流压力和射流距离为条件,测试了不同参数下高压水射流打击力的变化规律,在理论上验证高压水射流平均速度衰减规律。采用研究获得的高压水射流环形割缝深度理论模型,结合新集二矿试验区1煤层力学参数,理论计算了不同射流压力条件下煤层割缝破煤深度,现场实际割缝深度与理论模型预测结果对比误差小于7%。研究表明高压水射流环形割缝模型能较好地预测煤层割缝深度,可用于指导煤层高压水力割缝参数的设计。

关键词：高压水射流煤体破坏准则环形割缝深度

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煤与瓦斯突出动力效应的模拟研究

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中国矿业大学学报 2018年第1期47卷 113-120,154页

作者：曹偈孙海涛戴林超孙东玲王波苗法田瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯研究分院重庆400037

为了揭示煤与瓦斯突出启动后巷道内突出煤-瓦斯两相流运移规律及突出冲击波传播特征,利用自行研制的"煤与瓦斯突出动力效应模拟试验装置",进行了低气压条件煤与瓦斯突出动力效应模拟试验.通过实现突出口的主动快速开启、多种... 详细信息

为了揭示煤与瓦斯突出启动后巷道内突出煤-瓦斯两相流运移规律及突出冲击波传播特征,利用自行研制的"煤与瓦斯突出动力效应模拟试验装置",进行了低气压条件煤与瓦斯突出动力效应模拟试验.通过实现突出口的主动快速开启、多种流体运移路线、阻力特性的巷道网络布置及参数的全方位实时监测,模拟了该固气参数条件下突出煤-瓦斯两相流在巷道网络中的运移过程.研究结果表明:巷道内突出煤运移经历3个阶段历时3 053ms;突出启动后巷道内气体压力、温度发生跳跃式改变,气压变化持续时间小于1s;突出冲击波阵面平均传播速度为405.36m/s,冲击波超压峰值沿巷道呈衰减趋势,主巷内接联络巷处的冲击波平均衰减系数是其他位置的5倍左右.

关键词：煤与瓦斯突出模拟装置巷道网络煤瓦斯两相流冲击波

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含水煤岩层下向钻孔多孔并联自动抽排水技术

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煤炭科学技术 2021年第12期49卷 180-185页

作者：巴全斌瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

含水煤岩层的下向瓦斯抽采钻孔中一般会积存大量的水,造成钻孔堵塞和有效气流断面减小,影响煤层瓦斯运移产出和钻孔孔壁的稳定性,严重制约了瓦斯抽采效果。为解决含水煤岩层下向瓦斯抽采钻孔的积水问题,采用多孔并联自动抽排水工艺,开... 详细信息

含水煤岩层的下向瓦斯抽采钻孔中一般会积存大量的水,造成钻孔堵塞和有效气流断面减小,影响煤层瓦斯运移产出和钻孔孔壁的稳定性,严重制约了瓦斯抽采效果。为解决含水煤岩层下向瓦斯抽采钻孔的积水问题,采用多孔并联自动抽排水工艺,开发了下向抽采钻孔自动抽排水系统,设计了多孔并联的排水管路布置方式,通过将排水管路下入钻孔内,并利用集排水管路实现多个下向抽采钻孔排水管路并联,在矿用隔爆兼本安型可编程控制箱控制矿用电动阀和矿用排水泵协调工作下,实现多个下向抽采钻孔自动循环排水操作,该技术克服了压风排水对钻孔稳定性影响和煤渣堵塞抽采管路的弊端,并且不影响抽采钻孔的正常瓦斯抽采,实现了集约化、高效化排水的目的,提升了煤矿井下钻孔排水的自动化程度。结果表明:通过在山西霍尔辛赫煤矿煤矿3307工作面开切眼开展多孔并联自动抽排水技术应用,试验下向抽采钻孔共5个,钻孔倾角3°~15°,钻孔深度75~100 m,排水管路和集排水管路采用直径25 mm和50 mm矿用聚氯乙烯管,系统设定单孔自动排水时间2 min。考察试验钻孔单孔瓦斯抽采体积分数由原来的5%~13.8%提高至23.3%~53.6%,提高了2.19~3.87倍;单孔瓦斯抽采纯量提高至0.0289~0.0524 m^(3)/min,提高了1.68~2.94倍,显著提高钻孔瓦斯抽采效果,有效解决了含水煤岩层下向瓦斯抽采钻孔积水问题,确保了钻孔瓦斯抽采通道的畅通。

关键词：含水煤岩层下向钻孔钻孔积水多孔并联抽采效果

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瓦斯压力对煤体应力及失稳破坏特性影响分析

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采矿与安全工程学报 2022年第4期39卷 847-856页

作者：张士岭和树栋瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯研究分院重庆400037

为探索渗流场下煤体应力分布及失稳破坏机制,借鉴土力学流土、管涌理论,基于达西定律与煤体渗流试验,对渗流场中瓦斯压力的作用形式、性质、大小进行了研究,进而建立了煤体一维渗透破坏机制。通过渗流-固体耦合作用下工作面煤体应力场分... 详细信息

为探索渗流场下煤体应力分布及失稳破坏机制,借鉴土力学流土、管涌理论,基于达西定律与煤体渗流试验,对渗流场中瓦斯压力的作用形式、性质、大小进行了研究,进而建立了煤体一维渗透破坏机制。通过渗流-固体耦合作用下工作面煤体应力场分析,得出煤体失稳破坏时地应力、瓦斯压力和煤体力学性质共同作用的力学模型,并进行了数值模拟验证。结果表明:渗透力是瓦斯压力作用在煤体的重要形式,是一种体积力,反映的是单位体积煤体所受到瓦斯流的推动和拖拽力,作用方向及量纲与瓦斯压力梯度一致。工作面煤壁是最易发生渗透破坏的位置,其渗透破坏所需瓦斯压力与采掘空间气压、降压区长度、煤体黏聚力乘积的0.5次方成正比,与煤厚和孔隙率乘积的0.5次方成反比。由于渗透力的作用,工作面煤壁产生拉应力,瓦斯压力为3 MPa时,拉应力超过0.4 MPa。煤体失稳破坏时瓦斯压力、地应力发挥作用大小随空间变化,越靠近煤壁,瓦斯压力作用越大,瓦斯压力梯度达到一定值后甚至占据主导作用;远离煤壁,瓦斯压力作用减小,地应力占据主导作用。

关键词：渗透力瓦斯压力梯度煤与瓦斯突出力学模型渗透破坏

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突出煤-瓦斯在巷道内的运移规律

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煤炭学报 2018年第10期43卷 2773-2779页

作者：孙东玲曹偈苗法田孙海涛赵旭生戴林超王波瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯研究分院重庆400037

以煤与瓦斯突出过程中煤-瓦斯两相流为研究对象,利用自主研发的煤与瓦斯突出动力效应模拟试验装置进行了巷道中突出煤-瓦斯两相流试验研究,通过试验观察将煤颗粒的运动过程分为加速、平衡减速及沉降等运动阶段,并综合运用固体颗粒在气... 详细信息

以煤与瓦斯突出过程中煤-瓦斯两相流为研究对象,利用自主研发的煤与瓦斯突出动力效应模拟试验装置进行了巷道中突出煤-瓦斯两相流试验研究,通过试验观察将煤颗粒的运动过程分为加速、平衡减速及沉降等运动阶段,并综合运用固体颗粒在气流中的悬浮运动机理和能量守恒定律,建立了一维情况下突出煤在巷道中的运移数学模型。通过模型计算分析得到,突出煤颗粒运移距离随初始气流速度的增大呈增大趋势,随颗粒粒径的分布规律由于其符合的流动状态不同而不同。

关键词：煤与瓦斯突出运移煤-瓦斯两相流数学模型

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基于电力载波通信的精确定位读卡器设计

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化工自动化及仪表 2025年第2期52卷 283-288页

作者：胡亮中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害应急信息技术国家重点实验室

针对采用CAN、RS485等总线通信方式的读卡器,通信速率低,并发识别数少,易导致丢卡、漏卡,采用网络通信方式功耗大,无法实现2 km的远距离供电需求的问题,采用电力载波通信和精确定位技术,设计了精确定位读卡器。经应用测试:基于电力载波... 详细信息

针对采用CAN、RS485等总线通信方式的读卡器,通信速率低,并发识别数少,易导致丢卡、漏卡,采用网络通信方式功耗大,无法实现2 km的远距离供电需求的问题,采用电力载波通信和精确定位技术,设计了精确定位读卡器。经应用测试:基于电力载波通信技术的读卡器通信速度可达20.0 Mb/s以上,在2s的巡检周期条件下,并发识别数不小于200,满足了煤矿智能化建设,可为井下人、机、物等提供高精度、高并发、低时延的位置服务。

关键词：定位读卡器电力载波精确定位高速通信

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