钻孔抽采瓦斯关键参数影响规律数值模拟分析

为了提高现实瓦斯抽采效率问题,针对平煤股份十矿24080工作面瓦斯赋存情况以及煤岩体的力学特性考虑影响瓦斯抽采效果的因素,采用单一变量法对抽采瓦斯的时间、负压、钻孔直径、钻孔间距影响抽采效率参数进行模拟研究,利用COMSOL多物理场模拟软件设置煤岩体固体力学和达西定律瓦斯渗流模块构建流固耦合模型并进行数值模拟研究。结果表明:通过1~180 d的瓦斯压力云图变化得到瓦斯抽采效果与时间呈现正相关的关系;在负压为15~25 kPa的范围进行间隔5 kPa梯度模拟,通过瓦斯压力云图等值圈及其重叠面积大小判断,改变抽采负压不仅能够一定程度上加速单孔瓦斯抽采速率,也能够使相邻钻孔产生促进抽采的扰动,在合适的扰动下能够改善瓦斯抽采效果;在钻孔直径为75 mm、95 mm、115 mm、150 mm时,对应的有效抽采半径分别为1.57 m、1.68 m、1.81 m、1.87 m.相邻设置钻孔之间的有效抽采相应增大0.11 m、0.13 m、0.06 m.说明在一定程度内钻孔直径越大,越有利于瓦斯抽采,但考虑到钻孔成型后,其受到地应力和开采扰动等影响,较大的孔径更易发生变形或塌孔,不利于瓦斯抽采;通过1 m、2 m、3 m的钻孔间距设置与分析抽采30 d时的多孔抽采瓦斯煤层瓦斯压力分布规律得到瓦斯压力下降程度指标,当压力下降超过50%认为该区域是强影响区,在此条件下的钻孔间距设计较为经济合理。

基于IAHP-EWM-FCE的矿山救护队应急救援能力评价

矿山应急救援队伍是煤矿企业应急能力建设工作中必不可少的一部分。针对矿山应急救援能力评价指标选取的模糊性和不规范性,采用模糊综合评价法(FCE)对矿山救护队应急救援能力进行评价。首先,根据应急救援队伍相关法律标准、文献研究、专家咨询等方式确定矿山救护队应急救援能力评价指标,构建相应的评价指标体系;然后,通过改进层次分析法(IAHP)和熵权法(EWM)进行矿山应急救援能力评价指标权重确定;最后,引入模糊综合评价法,对某矿山救护队应急救援能力进行综合评价,为煤矿应急能力建设提供理论支撑。实证分析表明,所构建的矿山救护队能力评价模型能够全面、准确地评估出某矿山救护队应急救援能力等级,有助于提升矿山救护队应急救援能力,从而加强煤矿企业应急能力建设。

双层微穿孔管消声器传声损失理论计算与分析

基于一维平面波理论和微穿孔结构吸声理论,推导双层微穿孔管消声器传声损失理论模型,并将理论计算值与三维有限元声学仿真结果进行对比,利用消声器传声损失理论公式,对比双层和单层微穿孔管消声器的传声损失,分析内外层膨胀腔厚度对双层微穿孔管消声器声学特性的影响。研究结果表明:双层微穿孔管消声器在中低频的传声损失要大于单层微穿孔管消声器;增加内外层膨胀腔的厚度,可以提高双层微穿孔管消声器的消声特性;当双层膨胀腔总厚度固定,外层膨胀腔厚度大时,消声器在中低频的声学性能更好。

农业大棚温湿度智能控制与应用

以农业大棚作物温湿度需求为研究对象,对土壤含水率、光照强度及农业大棚室内温度进行实时监测,通过灌溉方式、遮阳策略和通风策略保证作物温湿度需求。采用可编程控制器(PLC)建立温湿度控制系统,分区进行土壤的湿度、光照强度及室内温度信息采集,采用上位计算机对数据进行分析处理,按照控制程序生成指令;也可以通过上位机查看农业大棚温湿度情况,同时通过自动或手动调节农业大棚温湿度。经试验验证,该系统有较高的可靠性,可以在农业大棚中广泛应用。

山西某矿U型通风工作面采空区漏风及防控技术研究

针对山西某矿8203综采工作面采空区火灾隐患问题,建立了U型通风采空区三维模型,运用CFD软件模拟1 m/s、2 m/s、3 m/s和4 m/s不同风速下综采工作面采空区速度场状态,根据模拟结果对综采工作面风量进行计算并分析漏风原因;最后根据模拟结果提出相应的防控策略以防止采空区煤自燃。研究结果表明:工作面进风端水平距离0~30 m,为综采工作面采空区漏风主要区域;采空区漏风时,进风侧漏风较严重,已发生煤自燃现象;在进风速度为3 m/s且高度相同时,采空区氧化面积最大。结合煤矿实际情况,在进风侧采空区实施堵漏风防灭火技术、注浆防灭火和注氮防灭火联合防控技术,提高矿井开采安全性。

轮形阵列波束形成的优化设计

基于波束形成方法的噪声源识别中,阵列性能影响着声源识别的效果。针对轮形阵列,采用正交试验的方法,对阵列的几何参数进行优化设计。通过逐步缩小参数最优值的取值范围,使在传声器数目和阵列尺寸一定的情况下,阵列的声源识别效果得到改进。经优化,轮形阵列的最大旁瓣水平曲线在很宽的频率带上保持在16 dB以下,比普通轮形阵列的最大旁瓣水平降低了3 dB以上。验证了正交试验方法在阵列优化设计的可行性,为波束形成装置的开发提供了理论依据。

隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响

为分析隔板对微穿孔管消声器声学特性的影响,该文首先通过试验验证微穿孔管消声器传递损失数值计算方法,然后建立带隔板微穿孔管消声器传递损失的理论模型并利用数值方法进行验证,最后基于理论模型分析了隔板对微穿孔管消声器传递损失的影响。分析发现,隔板位置影响主消声频带及传递损失大小,隔板越靠近中间位置,第一拱形衰减域向高频扩大,且传递损失越大;隔板数目增加,传递损失相应增大,但当隔板数目达到一定值时传递损失不再显著增大;在简单微穿孔管消声器内加隔板后,可以适当缩短膨胀腔长度,而不会明显降低该消声器消声性能,此方法可大大降低消声器的轴向长度,对微穿孔管消声器的优化设计具有指导意义。

考虑微穿孔管消声器结构参数的共振频率预估模型

引入微穿孔板声阻抗理论模型,通过微穿孔管消声器传声损失测试验证基于该模型的传声损失数值计算方法的正确性。利用数值方法计算微穿孔管消声器传声损失获得共振频率。单因素法分析穿孔段长度、穿孔率、穿孔直径和空气腔厚度等结构参数变化对共振频率影响发现,穿孔段长度及空气腔厚度对共振频率影响显著。利用均匀设计结合回归分析法所得共振频率预估模型,能直接反映微穿孔管消声器共振频率与结构参数之关系,对微穿孔管消声器优化设计具有指导意义。

电动汽车及其驱动永磁电机声振特性试验

在电动汽车整车声振特性分析的基础上进行了其驱动电机的声振特性台架试验,运用频谱分析和相干分析相结合的方法对试验数据进行分析。试验结果明确了电机振动和噪声对车内振动和噪声的贡献和电机振动噪声的主要特征频率及其引发原因,研究成果为电动汽车整车振动噪声特性优化改善提供了试验支持。

燃料电池车风机用微穿孔管消声器优化设计

漩涡风机是燃料电池汽车的主要噪声源之一。首先进行漩涡风机噪声测试,分析风机噪声特性,并以此为根据,确定用于降噪的消声器类型。继而建立了微穿孔管消声器传递损失的有限元模型,并通过试验验证了其正确性。然后基于漩涡风机的噪声特性,采用遗传算法对微穿孔管消声器进行结构优化,获得良好的降噪效果,优化后的微穿孔管消声器目标频率范围内消声量基本达到30dB以上,可以满足漩涡风机中高频的降噪目标。

燃料电池汽车空辅系统噪声有源控制技术

燃料电池汽车(FCV)的动力系统及噪声特性与传统汽车相比有着很大差异,其中空气辅助系统已成为主要的噪声源。虽然有源噪声控制(ANC)是近年来的研究热点;但是,由于噪声源与环境的时变性,对空辅系统的中低频段噪声更有效的对策是使用自适应有源噪声控制技术(AANC)。在归纳总结有源噪声控制技术的发展进程及基本原理的基础上,阐述近年来有源噪声控制的研究现状,并重点分析关注自适应算法的研究进展;由此对自适应有源噪声控制在燃料电池汽车空辅系统减振降噪方面的应用前景进行预测和展望。

2021年我国煤矿事故统计与规律分析

为深入研究煤矿事故的一般性规律,基于2021年我国煤矿事故数据,通过数理统计分析方法对煤矿事故发生的事故地域、事故类型、事故数量、死亡人数、事故发生月份、事故诱因6个维度进行研究。统计表明,内蒙古、山西、陕西、贵州煤矿事故发生起数较多;顶板事故、安全责任事故、运输事故是煤矿突发事故的主要类型;瓦斯事故、透水事故、顶板事故、安全责任事故和其他事故发生人员伤亡数较为严重,其中的瓦斯事故和透水事故以事故起数低、伤亡高为主要特点;3-9月份是煤矿事故的频发时间,其中7月份煤矿事故最为严重;4月份和8月份伤亡人数为全年最高;地质环境和违章作业是导致煤矿事故发生的主要诱因。在此针对煤矿事故发生规律提出相应的应对措施。

基于COMSOL的煤层瓦斯渗透性数值分析

为了求解煤层瓦斯渗流关键参数以及瓦斯压力对于渗透性的影响,基于多孔介质理论,应用多物理场模拟技术对煤层瓦斯渗透性进行研究。首先,根据达西定律、N-S方程以及分形理论,利用COMSOL数值模拟软件建立多孔介质孔隙空间分布的随机分形模型,进行多相流耦合物理场数值模拟分析;然后,选用流固耦合蠕动流物理场接口并定义边界值,计算多孔介质孔隙率和渗透率;最后,模拟得出多孔介质煤层瓦斯压力及瓦斯流速云图,通过对入口施加不同瓦斯压力,模拟计算多孔介质煤层的渗透率和最大流速,以此分析瓦斯压力对于煤层瓦斯渗透性影响。结果表明:在单侧施加瓦斯压力(P=0.2 MPa)时,从多相流的流域应力与流速分析得到越是狭窄的模型流域瓦斯涌出流速越快、且越窄的区域煤层应力越大;计算得出该煤层模型孔隙率为55.349%,瓦斯压力P=0.2 MPa时渗透率为4.5305×10^(-13)m^(2);通过设置入口不同瓦斯压力,渗透率呈现非线性曲线变化规律。

空调系统送风湍流分形维数的研究

通过测量房间内空调送风的瞬时速度,得到各样本点速度的时间信号。利用MATLAB计算了各样本点速度时间信号的分形维数在1.60~1.73之间。通过对距离风口不同高度处的样本点速度时间信号分形维数分布的分析,得出同一高度样本点的分形维数从中间位置向两侧逐渐降低,说明样本速度的波动程度从中间向两侧逐渐趋减小。

平煤天安十矿二2煤层24080工作面瓦斯可抽采性分析

针对煤矿瓦斯抽采难度大以及瓦斯抽采的可行性未知问题,以平煤天安十矿二2煤层24080工作面的实际工程地质情况作为研究背景,基于矿井瓦斯超限防治理论,综合运用试验分析、理论分析、对比分析、实际应用相结合的研究方法。通过测定计算,分别得到24080工作面煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯相对涌出量、煤层透气性系数、钻孔瓦斯衰减系数等相关煤层瓦斯参数,综合分析该煤层的瓦斯抽采可能性。结果表明:十矿二2煤层24080工作面平均瓦斯压力为1.07 MPa,大于0.74 MPa的安全临界标准,对其进行瓦斯抽采十分必要;通过测定计算得知煤层瓦斯相对涌出量达37.67 m^(3)/t,煤层透气性系数为2.09,钻孔瓦斯流量衰减系数为0.021 d^(-1),属于可抽采煤层。

基于组合赋权的煤矿企业安全文化综合评价

为了加强煤矿企业安全文化建设,降低煤矿安全生产事故发生概率,构建煤矿企业安全文化综合评价指标体系。通过对煤矿安全文化文献分析、企业安全文化评价标准分析、企业安全文化建设现状分析,筛选出23个煤矿安全文化评价指标;通过因子分析相关数据,建立煤矿企业安全文化评价模型,包含安全观念文化、安全行为文化、安全管理文化、安全物质文化4个一级指标以及23个二级指标;采用层次分析法(AHP)和熵权法进行组合赋权,计算评价指标的主、客观权重并进行线性组合确定权重占比;结合某煤矿对构建的评价模型进行实证研究。结果表明:已构建的安全文化评价模型能更好地适用于煤矿企业,权重分配比较合理。该模型能够达到煤矿企业安全文化水平,评价结果与实际情况相符。

固体电蓄热式散热器保温材料性能分析

分别以硅酸铝棉和气凝胶做为固体电蓄热式散热器绝热保温材料,通过模拟计算得出了不同厚度保温材料所对应的散热器外壳热工性能特性,计算并比较了两种保温材料不同厚度的经济性.结果表明,气凝胶较硅酸铝棉具有更加优良的绝热保温特性以及经济性,是一种优良的固体电蓄热式散热器的保温材料.

电磁加热即时性蒸汽发生器实用性实验研究

设计了一种电磁加热即时性蒸汽发生器,并且建立了相应的实验系统,对该设备的实用性进行了实验研究,实验结果表明,压力为0.35MPa时为最佳运行工况,在该工况下开启4分钟即可达到稳定运行状态,且稳定状态下转化效率基本可维持在95%,满足实际工业生产的需求。

基于FDS的矿井胶带运输巷火灾数值模拟研究

为了研究矿井火灾蔓延规律的变化,以柳湾煤矿61122工作面为研究对象,借助FDS软件构建矿井运输巷火灾模型进行数值模拟研究。结果表明:当风速增加时,火灾烟气的逆流现象逐渐降低,火源附近的温度逐渐递减。

基于贝叶斯动态博弈理论的热价定价方法

供热价格通过热力公司与热用户的多次协商确定,由于参与协商的双方对对方的信息不清楚,导致协商过程复杂漫长,利用贝叶斯动态博弈模型,建立定价方程,使协商过程效率提高,双方的效用增加。