开采保护层与预抽煤层瓦斯防突效果分析

为比较开采保护层与预抽煤层瓦斯防突效果,以1124(3)运顺开采保护层段和预抽煤层瓦斯段煤巷掘进为试验对象,统计了试验地点煤巷掘进期间残余瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标K1、钻屑量等防突指标,采用假设检验方法推断了各防突指标是否有差别,分析了开采保护层段和预抽煤层瓦斯段各防突指标产生差别的原因,验证了开采保护层区域防突措施比预抽煤层瓦斯区域防突措施更加安全可靠。

远距离下保护层开采遗留煤柱对被保护层回采的影响研究

为探究远距离下保护层开采遗留煤柱对被保护层回采效果的影响,以平顶山六矿戊_(8)煤层的戊_(8)-22310机巷和戊_(8)-32010风巷之间遗留宽度为4 m的区段煤柱和丁_(5-6)-22190工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测结合的方法,研究了煤柱影响范围、煤柱区域垂直应力分布及影响区相关参数变化规律。结果表明:宽4 m遗留煤柱的影响范围为27.3 m,极限强度为25.9 MPa,塑性区宽度为2.26 m,弹性区宽度为2.68 m;煤柱两侧工作面均回采后,其承载的最大垂直应力87.9 MPa,远超煤柱本身的承载极限;在煤柱影响范围内测得的残余瓦斯含量、压力与卸压保护区无明显差异,并均小于突出危险临界值,煤柱影响区内瓦斯得到较好释放;煤柱影响范围内未产生明显应力集中现象,遗留小煤柱对被保护效果影响较小,保护效果在倾向上有连续性,对被保护层工作面回采影响小。

高压窜低压改造中的保护层策略研究

针对石化装置高压窜低压的危险场景,采用保护层分析(LOPA)方法识别危险场景中各个保护层的有效性。介绍了LOPA分析方法及其特点,并结合现场实际改造案例对比各危险场景的失效数据,计算总失效概率。通过探讨更优的窜压改造方案,有效辨识不同场景下的风险消减,选择合理有效的改进措施,为石化装置高压窜低压改造提供了理论依据。

远距离下保护层开采卸压增透效应及瓦斯抽采方案

针对深部远距离下保护层开采后上覆被保护层卸压及瓦斯治理难的问题,以朱仙庄煤矿Ⅲ1031工作面工程条件为背景,采用相似模拟和数值模拟相结合的方法,研究了远距离下保护层开采过程中覆岩的应力演化规律、变形破坏特征和卸压增透效果。结果表明:保护层开采,产生延伸至被保护层的纵贯式穿层裂隙,基本顶发生平均步距15 m左右的周期破断,煤层压力先减小,采空区中部重新压实后,应力开始逐渐恢复;在围岩内形成应力增高区域,而应力在向采空区中部演化时,则以近似于弧状的应力递减圈形态发育。因煤层采动在采空区两侧形成离层裂隙发育区,为瓦斯流动提供通道,被保护层也因此得到卸压,其卸压率达到0.91,增透率增幅为5%~20%,被保护层出现明显卸压增透效应。为解决保护层开采后瓦斯需卸压抽采的问题,设计了穿层钻孔、顺层钻孔、高位钻孔配合拦截钻孔和采空区埋管的瓦斯抽采方案。

上保护层双工作面开采卸压增透效应研究

针对中兴煤业2#煤层煤与瓦斯突出、被保护层工作面长度大、抽采能力有限等问题,提出了上保护层双工作面开采方式。通过理论计算、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了采用该方式时被保护层工作面的垂直应力和垂直位移的分布规律,分析了2#煤层的卸压效果。结果表明:随保护层工作面长度的增大,卸压比例总体呈减小的趋势,当保护层工作面长度为110 m时,被保护层工作面的垂直应力和垂直位移的卸压比例分别达到91%和87.4%。卸压后现场实测2^(#)煤层最大残余瓦斯含量和最大残余瓦斯压力分别降低为5.37 m^(3)/t和0.44 MPa,孔隙率增加到4.05%,煤层透气性系数增加到1.08 m^(2)/(MPa^(2)·d),最大膨胀变形量大于3‰,各指标均表明卸压增透效果显著。

混凝土保护层厚度检测工作的探讨

本文从保护层厚度的作用机理,混凝土保护层偏差产生的原因及控制措施来探讨混凝土保护层厚度在抽样检测中的意义,从电磁式钢筋扫描仪的工作原理来阐释操作误差的来源。从检测中混凝土保护层检测厚度如何确定,现有保护层厚度检测存在的问题及批量评定等方面,提出一些观点和建议。

下保护层开采扰动卸压效应及瓦斯与煤自燃协同治理技术

为提高深部高瓦斯易自燃煤层灾害治理水平,探索合理的下保护层开采条件下瓦斯与煤自燃协同治理方法,以平煤十二矿己18煤层为研究对象,分析开采扰动被保护层的移动破坏特征,阐明扰动效应对被保护层煤岩体及瓦斯渗流产生的影响规律,制订相应的瓦斯治理与煤自燃防治协同技术。结果表明:在己18煤层开采扰动影响下,被保护层卸压效应显著,煤层沿垂直方向膨胀变形量大于0.300%,煤层透气性增大,突出危险性降低;矿井采用的穿层仰孔、顺层长钻孔、高抽巷穿层钻孔、采空区埋管等下保护层工作面立体全覆盖瓦斯抽采技术能够有效解决矿井瓦斯问题;同时配合通风管理优化、预测预报、隔离降温的综合防灭火技术,可以有效控制煤层自然发火危险性。

建材检测中的钢筋保护层厚度影响及检测要点的分析

近几年,伴随着经济的飞速发展,对建筑材料的需求也在不断增加。人民生活水准不断提高。因此,在工程施工过程中,如何确保工程质量是非常重要的。保证结构正常使用的关键因素之一就是钢筋混凝土保护层,它的厚度在使用环境中直接体现出受力钢筋的性能。所以,在工程建设中,一定要严格控制钢筋保护层的厚度,本文通过对钢筋保护层厚度在建筑物中的作用及其对建筑物的影响的分析,并对其检验时应注意的几个问题进行了讨论,希望能与同行们共同探讨。

浅谈立柱保护层施工控制技术

钢筋保护层是桥梁施工重要的质量控制标准,通过对立柱保护层影响因素的几点分析,提出了相应的提高保护层质量的几点措施。 在黑海A2合同段,通过比较利用垫块保护和钢筋丝杠保护层合格率的对比,得出钢筋丝杠对于保护层合格率达到了90%以上,而传统的垫块保护层合格率只有60%-70%左右,利用钢筋丝杠对立柱钢筋保护层合格率提高30%以上。立柱保护层此项措施得到业主、总监办等各方的肯定,在以后的各个项目中进行推广使用,进一步提高立柱施工的质量,确保立柱的结构的稳定性和耐久性。

上保护层开采卸压保护范围研究

目前保护层卸压范围研究主要集中在分析煤层应力、变形和塑形破坏的演化特性及下保护层开采卸压范围,存在对保护层保护效果的考察较少、实测过程中取点较少造成实验结果误差较大等问题。针对以上问题,以淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿18125工作面为研究对象,采用数值模拟计算和现场考察分析方法研究了保护层开采后被保护层的应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征。结果表明:①被保护层走向垂直应力呈中心轴对称分布,倾向卸压区表现为类椭圆形。②上保护层工作面开采后,在其底板形成地应力卸压区,底板煤岩层应力减小,卸压区煤岩层向上发生移动和变形,由于保护层和被保护层层间距不同,被保护层移动与变形量存在差距,越靠近开采层,被保护层膨胀变形量越大,被保护层卸压效果越明显。保护层工作面后方30~60 m是被保护层卸压抽采瓦斯的最佳区域。③根据瓦斯压力观测钻孔与保护层工作面初切眼位置的相对关系及瓦斯压力观测结果,得到保护层开采走向最大有效卸压角约为69.8°。④通过数值模拟并结合现场考察分析,根据被保护层应力分布、煤层顶底板膨胀变形率和煤层瓦斯压力变化特征,得出被保护层走向卸压角约为60°,倾向上下部卸压角均为75°。

一种混凝土保护层与拉筋一体装置在剪力墙中的应用研究

与传统普通墙体相比,剪力墙结构的承载力和韧性均较高。近年来,剪力墙结构在施工现场中的实际应用日趋广泛,但剪力墙中传统混凝土保护层垫块安装固定工作量大、易脱落和变形,并且传统垫块很难有效保证剪力墙混凝土保护层厚度;另外,施工现场剪力墙拉筋绑扎量大,但剪力墙拉筋的主要作用是控制剪力墙纵向钢筋及水平钢筋的间距,且现场施工剪力墙拉筋均采用钢筋制作,需专人加工制作,不仅浪费材料而且不经济。因此,从提高剪力墙的施工质量、施工效率及节省材料、控制成本方面综合考虑,自主设计研发了一种混凝土保护层与拉筋一体装置。该装置体系在工程中的应用表明,其不仅能提高剪力墙施工效率和施工质量,而且能节省工期、增加效益。

无保护层激光强化对316L/Inc600焊接接头焊缝部位耐腐蚀性的影响

目的获得无吸收保护层激光冲击强化(LPwC,Laer Peening without Coating)对316L/Inc 600异种金属焊接接头焊缝部位耐腐蚀性能的影响机理。方法对316L/Inc 600焊缝部位进行无吸收保护层的激光冲击强化处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和共聚焦显微镜对不同强化工艺下焊缝部位的形貌和元素分布进行观察。用电化学工作站测试不同工艺下焊缝部位的交流阻抗谱和动电位极化曲线。对电化学测试后的焊缝进行形貌观察和能谱检测。结果LPwC后在金属表层引入厚度约0.54μm的重熔层,粗糙度从96 nm增加到691 nm。强化处理和打磨处理后焊缝的电荷转移电阻分别为原始样品的1.7倍和3.1倍,钝化电流减小1~2个数量级,点蚀电位增加100 mV以上。强化处理后的点蚀坑平均直径从原始样品的33.41μm减小到17.20μm,体积损失从122886μm^(3)降为49068μm^(3),且内部无元素偏析和碳化物。原始样品的枝晶间处易发生点蚀,该处贫Cr,且周围富集C。强化加打磨后的点蚀坑出现在晶界处且深度很浅,无元素偏析现象。结论LPwC的热载荷可以消除焊缝部位碳化物,减少贫Cr区,提高焊缝的耐腐蚀性能。打磨LPwC强化表面可以进一步提高焊缝的耐腐蚀性能。

缓冲层和保护层对Ta(Ti)/Co/Nb多层膜热稳定性影响

采用磁控溅射法制备底层(BL)/钴(Co)/顶层(CL)三层膜,通过考察Co磁矩(M)与温度(T)的关系,系统分析了不同BL和CL对Co层热稳定性的影响。其中BL和CL分别为非磁性过渡金属钽(Ta)、钛(Ti)和铌(Nb)。研究发现,不同的非磁性底层和顶层材料对Co的热稳定性有着不同的影响,其中Ti作为BL和CL时Co的热稳定性最好。此外,与BL相比,CL在Co层的M-T具有更重要的影响,相同的CL其Co具有类似M-T曲线。实验结果可以解释为非磁性BL和CL与Co之间存在的耦合相互作用。这揭示出在纳米级多层膜中,通常用于促进晶体结构和防止氧化的底部非磁性缓冲层和顶部保护层可能对其相邻的磁性层的磁性能产生影响。

高突矿井未开采保护层区域瓦斯治理研究

为解决高突矿井试验工作面未开采保护层区域瓦斯浓度超限难题,基于COMSOL数值模拟分析了抽采参数对煤层瓦斯预抽效果的影响规律,通过物理相似模拟明确了采动卸压瓦斯导流通道。结合工程实际采掘进度,划分“掘进期”和“回采期”,分别开展瓦斯防治工作,采用立体式瓦斯抽采技术开展“顺层+穿层”钻孔瓦斯抽采。分析了掘进期高负压顺层钻孔与穿层钻孔的预抽效果,对比回采期断层附近穿层钻孔瓦斯浓度,研究了瓦斯抽采效果与工作面推进距离的关系。研究结果表明:不同布孔条件下,钻孔外侧瓦斯有效抽采半径在5 m左右,钻孔间距设置为10 m较为合理。掘进期,通过底抽巷施工穿层钻孔抽采邻近层瓦斯,配合顺层钻孔抽采使煤层瓦斯含量由24.37 m^(3)/t降至6.76 m^(3)/t,煤层瓦斯压力由1.62 MPa降至0.47 MPa;回采期,进风巷施工低负压高抽钻孔抽采上层采空区瓦斯,最大瓦斯浓度仅为8.7%。未开采保护层区域瓦斯抽采结合卸压瓦斯抽采技术成功消除了M18煤层的煤与瓦斯突出危险性。

高炉炉缸侧壁碳复合砖残余厚度和热面处保护层厚度传热模型分析

山东泰山钢铁集团有限公司(简称泰钢)1号高炉自2019年10月开炉投产以来,炉缸热电偶温度基本保持较低的温度。通过建立一维稳态传热模型计算碳复合砖的残余厚度和热面处保护层的厚度。结果表明,炉缸底部侧壁的碳复合砖侵蚀量较少,炉缸铁口中心线附近碳复合砖侵蚀量较多,高炉炉缸区域未出现“象脚状”侵蚀。高炉炉缸内保护层的厚度随着高度的增加而增大,富铁保护层易在铁口中心线以下形成,富渣保护层易在铁口中心线以上形成。碳复合砖中的主要成分氧化铝几乎不与铁水发生反应,而二氧化硅会与铁水发生反应。铁水渗透进入碳复合砖的临界孔隙为2.030μm,远大于其平均孔隙0.238μm,因此,采用碳复合砖有利于抵抗铁水的侵蚀。

煤层群保护层卸压强化抽采应力—渗流规律研究

为研究煤层群保护层开采及瓦斯抽采影响下的煤层瓦斯运移规律,构建了开采扰动影响下的煤体、岩体渗透率模型,并通过试验进行验证。结合张集煤矿地质条件,运用多物理场耦合模拟软件COMSOL,模拟得到煤层群保护层开采期间采场的卸压增透规律、瓦斯运移规律,以及钻孔不同抽采时间的采场瓦斯含量变化。研究结果表明,8煤作为保护层开采,随着工作面的推进,被保护层卸压范围和卸压程度逐渐增大,4煤层、6煤层最大应力卸压程度分别为27.8%、42.6%,对于6煤层的卸压效果最好;随着工作面推进,采区的瓦斯渗流场范围和渗流速度均增大,瓦斯向8煤层采空区方向涌出;通过保护层开采卸压结合穿层钻孔抽采,提高了瓦斯抽采效率,降低了煤层瓦斯含量,有效降低了煤与瓦斯突出危险性。

混凝土保护层施工现状及质量控制要点

在介绍混凝土板负弯矩钢筋保护层施工现状的基础上,分析了保护层厚度偏差的成因,讨论了通过区分偏差原因有针对性采取解决办法的必要性,为进一步提升混凝土板保护层施工质量水平,提出了加强施工质量管理和采取有效控制措施的相关建议。

桥梁工程提高钢筋保护层厚度合格率的方法研究

为进一步发挥钢筋外侧设置保护层结构的作用,避免钢筋腐蚀,重点对桥梁工程提高钢筋保护层厚度合格率的方法展开分析论述。研究结果表明,在桥梁工程施工过程中,为提高钢筋保护层厚度合格率,除了要控制钢筋加工质量外,还应采取有效的方法和措施,控制保护层的厚度,使其合格率达到现行规范标准的规定要求,确保桥梁工程钢筋混凝土结构的整体质量,延长桥梁的使用寿命。

用于镀锌铁皮保护层下检测的脉冲涡流技术研究

在实际应用中,脉冲涡流检测技术会受到保温层外的保护层的影响,其中镀锌铁皮保护层对脉冲涡流信号影响较大。研究了不同保护层对脉冲涡流信号的影响,重点分析了镀锌铁皮厚度、提离高度和镀锌铁皮振动对脉冲涡流信号的影响,并提出了解决方案:当提离高度相同时,带镀锌铁皮保护层的脉冲涡流信号幅值较不带保护层时的信号幅值大幅减小,此时需选择穿透能力更强的检测探头并提高发射电流强度;当以晚期信号斜率作为表征壁厚的特征值时,提离高度对计算壁厚的影响较小;考虑到磁致伸缩引起的探头振动,检测过程中应避免检测探头与镀锌铁皮直接接触。

保护层分析在液化烃球罐区的应用1

某企业在役液化烃罐区根据国家标准和法规要求,需要增设安全仪表系统,以乙烯球罐液位高高为例,运用保护层分析方法对液化烃球罐液位高存在的风险展开分析。依据相关标准和该企业实际运行经验,确定企业的风险可接受标准及独立保护层的失效概率,在选定的场景下,通过保护层分析公式计算出该场景下事故发生概率,与风险可接受标准进行比较,确定液位高高联锁系统的仪表安全完整性等级,最后对在役液化烃球罐仪表改造方案进行分析。对液化烃罐区增设安全仪表系统的改造工程具有一定参考和指导意义。