乏风瓦斯催化氧化监控系统设计与研究

为解决乏风瓦斯催化氧化利用监控设计中存在的"信息孤岛"与"重复建设"问题,以提高安全监控系统的可靠性与稳定性为目的,设计了一套乏风瓦斯催化氧化综合监控系统,其综合了监控瓦斯掺混系统、逆流回热系统、离心压气机系统、催化燃烧室、发电机,实现对乏风瓦斯催化氧化过程的远程监控。分析了乏风瓦斯催化燃烧燃气轮机发电工艺流程、监控系统控制原理,以及系统控制流程,对系统安全防护硬件、软件进行了设计,工业性试验表明,该综合监控系统具有良好的稳定性与可靠性。

采空区遗煤残余瓦斯含量及解吸规律与遗煤粒径的关系

为提高煤矿采空区遗煤可抽采瓦斯量评估的准确性,利用自主研制的采空区遗煤残余瓦斯解吸模拟实验装置,模拟密闭采空区条件下的不同粒径煤样瓦斯解吸过程,拟合并推导出遗煤残余瓦斯解吸速度与时间、粒径的函数关系式,以及遗煤累计瓦斯解吸量经验计算公式。验证表明,所推导的遗煤瓦斯解吸公式能够较好地描述粒径对实验煤样瓦斯解吸规律的影响,能较好地体现粒径对煤样累计瓦斯解吸量变化的影响。

基于AspenPlus的低浓度含氧煤层气低温精馏的模拟研究

针对低浓度煤层气深冷液化工艺,使用化工流程模拟软件Aspen Plus,对低温精馏过程进行了模拟研究,发现当原料气入口流量为552 kmol/h,精馏塔压力为0.34 MPa时,塔底液态甲烷的纯度为99%。分析了抽采煤层气流量波动对低温精馏效果的影响,发现当煤层气流量降低时,塔顶氮氧尾气中的甲烷含量增加,并且处于爆炸界限内;随着煤层气流量增加,塔底甲烷的纯度和回收率均降低。

煤的灰分、挥发分与孔隙率的关联及其对瓦斯放散初速度的影响

为了分析煤的灰分、挥发分与孔隙率的关联,以及煤的孔隙特征、坚固性系数等对瓦斯放散初速度的影响,在我国8个典型矿区累计采集了84个煤样,开展了相应的实验测试。通过对实验数据的数值分析发现:大部分矿区煤的灰分、挥发分与孔隙率之间的拟合函数服从二元线性函数,仅晋城矿区煤样的拟合函数为曲面函数;各矿区煤样孔隙率、坚固性系数与瓦斯放散初速度之间的数学关系明显,具体可分为3种类型。在煤的灰分、挥发分与孔隙率之间关联的基础上,考虑煤的坚固性系数的影响,得到的各拟合函数精度更高,其计算值与实测值的变化趋势基本一致,可为煤与瓦斯突出孕灾特征的分析提供一定的参考,同时对于研究煤与瓦斯突出预测的新指标具有重要的现实意义。

煤与瓦斯突出矿井危险等级划分方法

运用模糊综合评判方法，采用反映矿井突出危害性和突出危险性的１２项指标，把突出矿井划分为严重突出矿井、中等突出矿井和较弱突出矿井三个等级。实际分级结果表明，这一分级指标和方法是可行的。