基于响应面法的煤矿钻孔随钻超声成像仪器受力部件优化设计

为研制适用于煤矿瓦斯抽采钻孔、满足施工强度要求的小尺寸随钻超声成像仪器,对随钻超声成像仪器的关键受力部位——超声探头安装孔进行优化设计,分析煤矿瓦斯抽采钻孔的一般规格,建立超声探头安装孔的三维模型,确定关键参数类型及其取值范围,采用极差分析法找到对受力部件强度影响较大的参数,基于响应面法开展有限元数值模拟,运用Box-Behnken设计方法得到超声探头安装孔关键参数与仪器受力部件性能指标的关系,优化受力部件关键参数的数值。结果表明:优化前最大的等效应力为138.6 MPa,优化后受力部件最大等效应力较优化前降低9.05%。结论验证了设计方法的有效性,为煤矿抽采钻孔随钻测井仪器的研制提供思路。

近距离煤层上覆采空区自然发火治理技术

结合白皎煤矿2274工作面掘进及贯通后上覆采空区发生的严重自然发火隐患,分析了隐患产生的原因,确立"灭火+防火"的联合治灾方案,提出了近距离复杂地质构造煤层上覆采空区自然发火综合治理技术。以施工观测钻孔对上覆采空区火灾隐患区域探查为先导,合理划定隐患范围;采取采空区注液态CO_2灭火降温、巷道喷浆堵漏以及注氮惰化等手段,成功处理上覆采空区自然发火隐患的同时,保障工作面安全回采。