“封-开-封”型密封取样装置及试验

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治和瓦斯资源开发利用的重要参数。针对井下直接法测定瓦斯含量存在的混样严重、损失瓦斯量大等问题,研制了一种新型“封-开-封”型密封取样装置,取样前、取样时和取样后装置前端分别处于密闭、打开和密封状态,密封后取样筒耐压不低于1MPa。现场试验表明,密封取样装置能够取到碎屑状煤样,最大取样深度70m。与传统钻屑取样相比,密封取样瓦斯含量测值高,损失瓦斯量占比小、实测瓦斯解吸量大,瓦斯含量测定准确性更高。密封取样装置为瓦斯含量直接测定实现深孔定点取样、减少取样过程暴露时间提供了一种新思路。

极薄煤层高效钻采关键技术

为提高极薄煤层钻遇率和瓦斯抽采效率,通过数值计算及现场试验等方法改进钻孔施工装备,提出将随钻测量定向钻进系统和随钻方位伽马测井仪联用的钻采关键技术,并结合中高压液动冲击器,形成适用于极薄煤层的新工艺。结果表明:下无磁管长度缩短为2 m,可有效提高随钻测量系统的测量精度,满足极薄煤层探顶探底及探边的需求;钻孔施工的实际轨迹与设计轨迹耦合度较高,实际轨迹和穿矸轨迹均控制在靶区范围内,实现了钻孔轨迹的全程化监测及轨道控制,使极薄煤层钻遇率均值达到88%左右,提高近40%;结合中高压液动冲击器碎岩钻进施工方式,有效解决钻孔过程中出现的塌孔、卡钻等事故,提高了钻孔的成孔率,形成了适用于极薄煤层的装备体系,使钻进效率提高了3倍,瓦斯抽放纯量达到未改进工艺前的3.8倍以上。

障碍物对瓦斯爆炸冲击波传播的影响研究

为研究瓦斯爆炸冲击波、火焰波在具有不同形状障碍物管路中的传播特征,采用Fluent软件数值模拟瓦斯爆炸过程中的超压、温度变化,系统地研究了圆形、正方形、长方形障碍物对瓦斯爆炸冲击波、火焰波的影响。结果表明:管道内存在边长0.13 m的正方形障碍时,瓦斯爆炸过程中的压力峰值达到0.84 MPa,在实际巷道中存在正方形障碍物的地方尤其应加强隔爆设施的布置;对于不同形状的障碍物,随着障碍物尺寸的增加,爆炸超压峰值也随之增加;对于圆形障碍物,阻塞率由小于50%向大于50%的变化过程中温度峰值呈现先增加后减小的变化趋势,且变化幅度较小,由此推断,温度峰值的增减变化以50%阻塞率为分界而出现不同的变化规律;对于正方形和圆形障碍物,温度峰值均随阻塞率的增大而增加;爆炸火焰波在经过不同障碍物时均会发生明显绕流作用,说明障碍物会加速火焰波传播。

红菱煤矿通风系统灵敏度数值分析

为了解决红菱煤矿通风系统稳定性判定问题,采用灵敏度分析理论进行研究.基于定量分析的方法来研究通风系统的灵敏度,为保持分支和整个通风系统的稳定提供了判别,通过数值分析,刻划了分支影响程度曲线和分支受影响曲线.研究结果表明:根据分支影响曲线,可以明显的看出不同分支对整个通风系统的影响程度;根据分支受影响曲线,可以明显的看出其它分支风路受到当前分支风路的影响程度.基于灵敏度的通风系统稳定性分析对红菱煤矿通风系统的安全管理具有一定的参考价值和指导意义.

基于突变理论的马家沟矿煤与瓦斯突出过程研究

煤与瓦斯突出发生在很短的时间内,具有突变特性,从突变特性的角度来研究突出机理有着重要的意义。文章首先分析了影响卸压区安全宽度的几大因素,在此基础上,应用突变理论中的尖点突变模型,得出了煤与瓦斯突出过程的突变势函数。从突变理论的角度分析了煤与瓦斯突出的全过程。最后,以马家沟矿为例,应用突变理论对其突出规律进行解释。

褶曲构造应力场对煤与瓦斯突出控制因素研究

为探究褶曲构造区对煤层瓦斯赋存的控制作用,以平舒矿井为例,运用地质演化理论、实验室分析、数值模拟等手段对矿井15208掘进工作面过褶曲区段瓦斯突出影响因素进行分析,探究褶曲区瓦斯赋存规律。研究结果表明:褶曲构造区内应力分布不均,煤层坡度变化区域易出现应力集中;褶曲构造区内煤体受挤压影响,煤体裂隙分布不均匀,易于形成瓦斯富集区;褶曲构造区内的煤体变质程度高,对比非构造区煤体的孔隙结构较为发育,易于形成瓦斯流动的良好通道,有利于瓦斯的运移。

工业安全评价方法及确定

安全评价是从事故发生的可能性、影响范围与损失程度等方面入手,运用系统工程理论去识别、分析和评价固有或潜在的危险因素。主要从定性和定量方面入手,分析了在工业生产过程中各类安全评价方法的内容、评价程序以及适用范围,在企业生产过程的不同阶段,要根据安全系统的复杂性考虑多种方法综合评估。

基于灰色关联分析的煤矿安全综合评价

采用多目标决策的原理和方法,分析影响煤矿安全的主要因素,确定了煤矿安全综合评价指标体系,并利用灰色系统理论中的灰色关联分析法构建了煤矿安全系统灰色关联评价模型.以量化的方法解决评价指标因素的排序问题.通过计算系统特征变量数据序列之间的灰色关联度,建立灰色关联矩阵.根据优势分析原则,得出各影响因素的顺序,最终确定出主要影响因素.矿山安全评价实例分析表明,该方法对于矿山安全评价多目标决策问题,具有科学、简便、实用性强的特点.

高温高湿环境下人员劳动负荷与疲劳水平试验研究

为了找出高温高湿作业环境下人员劳动强度对生理、心理指标的影响规律,在实验室建立了高温高湿环境模拟体系。试验人员选择年龄相近、身体状况相仿的50名在校大学生,设定了微风(风速小于1.5 m/s)及湿球黑球温度(WBGT)为26℃、33℃、35℃、38℃以上4种环境条件,试验人员按事先规定的运动方式从事极重体力劳动和重体力劳动负荷训练,实时监测人员心率和评价主观疲劳程度,计算人员心血管负荷(CVL)和主观疲劳程度,对数据进行相关性分析,并绘制不同劳动负荷、不同环境温度下的柱状趋势图。结果表明,在同等劳动负荷下,人员心血管负荷和主观疲劳程度与环境温度(WBGT)存在正相关性。根据人员心血管负荷预警级别,提出当作业环境温度(WBGT)达到35℃及以上时,应立即停止人员重体力和极重体力劳动负荷作业。根据试验结果,结合现场实际,提出从事高温高湿作业的人员,应合理安排劳动和作息,加强水盐及营养的补充,加强个体健康监护。

皮带转载系统气动喷雾降尘数值模拟及试验研究

为解决输煤系统转载点处导料槽内粉尘向外逸散而造成巷道粉尘严重污染的问题,运用Fluent软件对整个输煤皮带转载区域粉尘污染进行数值模拟,模拟得出导料槽内粉尘向外逸散过程和粉尘质量浓度分布规律。依据模拟结果提出气动喷雾降尘方案并进行现场试验,通过计算机仿真技术对该喷雾方案效果及喷雾后粉尘扩散规律进行模拟。现场试验和模拟结果表明,此方案能有效降低转载点整个区域范围内的粉尘质量浓度,降尘率达90%以上。

基于灰色马尔科夫模型的钻孔瓦斯流量预测

钻孔瓦斯流量是影响矿井瓦斯抽放效果的一个重要因素,为准确预测钻孔瓦斯流量,优化矿井瓦斯抽放工艺,将灰色系统理论与马尔科夫链预测相结合,充分利用两者的优点,通过对瓦斯流量原始数据处理,瓦斯流量状态划分,构建马尔科夫转移概率矩阵及Matlab分析软件进行计算的方法,建立灰色马尔科夫预测模型。结合现场工程实例,将该预测模型和GM(1,1)预测模型进行比较分析,结果表明,利用灰色马尔科夫模型预测钻孔瓦斯流量,能够消除GM(1,1)模型本身固有偏差,预测值平均相对误差为2.16%,最大相对误差仅为5.40%,均优于GM(1,1)模型。

顺层深孔预裂爆破瓦斯预抽的试验研究

高瓦斯低透性煤层的瓦斯抽放,一直是煤矿安全生产过程中的重大技术难题。通过深孔预裂爆破强化预抽高低透性煤层瓦斯的效果考察与分析,讨论了爆破影响半径、煤层瓦斯抽放率等内容。生产实践检验,顺层深孔预裂爆破达到了快速抽放、预防突出、保障安全生产的目的。

基于链式多灾种防灾管理体制及预警机制探讨

随着灾害的种类日益增多,频度不断提高,造成的损害也日益严重,灾害己经成为当今社会面临的最主要问题之一。根据多灾种灾害链的基本原理,综合考虑了我国城市在防灾减灾管理机制中存在的条块分割问题及预警信息系统建立问题,提出建立常设的、稳定的综合防灾减灾统一协调机构,健全预警机制,建立高效的信息系统,并针对哈尔滨水危机事件进行改进措施对策分析,以切实可行的技术方案为我国城市多灾种综合防灾预警机制提供一条有效的改进途径。

煤质指标对煤尘云最低着火温度影响研究

为研究不同煤质煤尘的着火性能,首先,选取不同矿区9种煤样,分析其水分、挥发分、灰分、固定碳煤等工业成分;然后开展煤尘云最低着火温度试验;最后,对工业分析指标和煤尘云最低着火温度进行统计学和灰色关联分析。结果表明:煤样的最低着火温度介于405~515℃,着火温度值差异较大;煤的工业分析指标均与最低着火温度呈现出较强相关性:挥发分和固定碳含量与最低着火温度负相关,灰分和水分含量与最低着火温度呈正相关,即挥发分含量、固定碳含量越高,煤尘越易出现着火现象,灰分含量、水分含量越高,煤尘越不易着火;挥发分含量与最低着火温度关联度最大。

关于重庆地区煤层气资源开发利用相关问题的探讨

煤层气的开发和利用对改善煤矿安全生产、保护生态环境、缓解能源的供需矛盾等,都具有十分重要的现实意义。本文根据重庆地区煤层气赋存条件,在分析主要矿区煤层气储层煤体的微观结构、渗透率、等温吸附特性、煤层压力以及煤层的含气量等特征的基础上,指出重庆地区煤层气开采方式应以井下煤层抽放和采空区抽放为主,辅以地面钻孔抽放。针对目前各个矿区煤层气的开发利用现状,为重庆地区下一步煤层气的开发利用提出了可行的建议。

煤样二次炭化试验研究

提高试验煤样与原煤的相似性有利于增强科研结果的真实性,据此对煤样的二次炭化进行了试验研究。首先对煤样二次炭化的试验装置进行了设计,在对有关组成部件优选与加工的基础上,根据设计原理对该试验装置进行了安装;然后根据设计方案,对炭化过程中的热量传输及温度场的演化规律进行了分析;最后对6种不同的试验方案分别进行了煤样二次炭化试验,制作出了相应的二次炭化煤样。结果显示,煤样的合理加热时间约为15000s,煤焦油和中等煤化程度的煤是最佳的原料组合,采用它们所制作的煤样可广泛应用于煤矿安全开采方面的科研活动。

基于吸附势理论的煤—甲烷吸附等温线预测

将吸附势理论应用于煤—甲烷固气吸附体系,介绍了吸附特征曲线的获取方法;根据不同温度下的等温吸附实验数据,由40℃的等温吸附数据建立了吸附特征曲线及其数学表达式,并预测了30℃、50℃的吸附等温线;结果表明,预测的平均相对误差仅为1.72%和0.92%,预测效果较好。

印第安图腾在中国浆洗器物“棒槌”上的应用

作为中国传统的浆洗器物——棒槌,是一种传承千年的古老生活用具。随着社会文明的不断进步,以往笨拙的浆洗工具和此起彼伏的捣衣声早已被湮没在历史的长河中,取而代之的是新兴的电子产品洗衣工具。图腾柱是北美西北部太平洋沿岸的印第安部落特有的民族文化艺术的标识,时至今日,北美印第安图腾依旧在文化、艺术、生活、生理等方面均产生着影响。本文旨在研究中国传统浆洗器物棒槌和北美印第安图腾文化的有机结合,以中西合璧的艺术表达形式,创作出一份带有异域风味的装饰艺术小品,以此来达到传承与创新中国传统浆洗器物——棒槌的装饰用途。

基于危险源理论的煤矿瓦斯爆炸风险评价模型

从固有危险源、诱发危险源和人的因素等3类危险源观点出发，分析了煤矿瓦斯爆炸事故的主要影响因素，构建了瓦斯爆炸危险源风险预警指标体系．应用模糊数学综合评价方法建立了相应的数学评价模型，对矿井瓦斯爆炸危险源进行动态风险评价，确定了矿井发生事故的危险等级，有利于矿井及时采取合理的预警预控措施．最后，结合重庆市中梁山南矿5个采煤工作面的实际情况，进行了采煤工作面危险源风险预警评价，验证了风险评价模型的合理性．

基于教学做一体化的《安全人机工程》教材编写

本文论述了基于教学做一体化的《安全人机工程》教材编写的现状、编写内容和教材的使用效果三方面,提出了教学做一体化《安全人机工程》教材编写的必要性和重要性,以引起高职高专院校安全类专业以及其他相关专业对教学做一体化教材编写的重视。