基于CESE方法的煤矿风井泄爆全过程模拟与消波增效研究

为揭示煤矿风井泄爆过程、探寻增强泄爆效果方法,针对现行泄爆方法和多种改进泄爆方法,建立了系列全尺寸三维仿真模型,利用LS−DYNA软件的CESE求解器,进行了全过程流固耦合模拟分析。结果表明:现行防爆门在泄爆过程中会引发较强烈的反射冲击波且不能快速有效地予以消弱,致使风硐中先后出现可对风机造成二次冲击的2道冲击波;去除防爆门立壁结构对提升泄爆效果作用不明显,但可使防爆门受到的冲击明显减弱;在一定范围内,减轻防爆门质量对提高泄爆效果的作用较为有限,且会使防爆门吸收的爆炸能量明显增加;在增量不大的情况下,增大防爆门到风井和风硐交岔点的距离即能有效改善泄爆效果;侧向和正向先行泄爆方法均能明显增强泄爆效果,并对防爆门有显著的减冲和保护作用,在算例条件下,最优可使反射波超压峰值下降49.4%和28.3%;防爆门开启时间、泄爆面积和防爆门到风井/风硐交岔点的距离是影响泄爆效果的重要因素;风井达到良好泄爆效果所需要的开启时间比现行防爆门要短得多;仅在井口设置防爆门存在不能消减风硐中第1道冲击波超压峰值的局限性。基于对风井泄爆过程、机理和方法的新认识,提出了以“两区域多通道”泄爆为特征的主辅防爆门协同泄爆方法,以系统提升风井泄爆效果和防爆水平。

高速地铁隧道洞口及风井对压力波的影响研究

研究目的:地铁车辆由明线高速驶入隧道洞口和经过中间风井时,由于断面突变引起车厢内部压力剧烈波动,导致乘客不舒适,为解决该问题,本文使用三维可压缩黏性流体N-S方程和RNG k-ε两方程模型,研究不同中间风井位置和采取不同形式洞口缓冲结构工况对地铁隧道的空气动力学效应的影响。研究结论:(1)中间风井位置的不合理设置会导致膨胀波叠加使车厢内压力梯度不满足要求,可根据列车长度、列车运行速度等因素计算出中间风井的合理位置;(2)隧道洞口采取断面扩大型和喇叭型缓冲结构分别能使车厢表面压力梯度最大值下降29.3%和38.2%;(3)按照现行标准中人体舒适性的考核指标进行评价,140 km/h高速磁浮列车系统隧道口缓冲结构缓压段的长度设置为2倍的隧道断面水力直径更合理;(4)本文研究可以为优化高速地铁列车驶入隧道洞口时的气动效应问题提供参考。

WT2000系列风电机组齿轮箱空中更换技术研究

为了降低双馈异步风力发电机组主齿轮箱(增速箱)整体更换的成本,使作业流程更加简洁,在WT2000系列风电机组的基础上,设计一种主轴固定工装来临时代替齿轮箱的作用,固定主轴的后端。通过实践探究了WT2000系列风电机组齿轮箱空中更换作业中新的操作工艺和方法。结果表明:所设计工装大大降低了WT2000系列风电机组齿轮箱更换的作业成本(包含吊车成本和时间、人工成本),降低了维修期间的发电量损失。

双风井双盘区煤矿通风系统角联分支辨识与控制

针对凉水井煤矿二水平开采通风系统中出现的角联分支问题,采用网络解算方法得到无角联微风巷道的矿井通风方案。明确了角联分支在矿井通风网络中是普遍存在、不可避免的,角联微风分支是管控重点。提出了两种通风系统布置方案,通过网络解算得到各自的通风效果。方案一中新风从盘区大巷两端进入,盘区大巷的中间段出现了角联微风段,对应的解决方案要增加用风量与井巷工程量。优选出的第二方案利用上水平盘区大巷将二号进风井与另一组进风井的新风从盘区大巷的同一端引入盘区,避免了角联微风分支的形成。研究结果为凉水井煤矿二水平安全开采提供了技术支撑。

煤矿通风安全评价及优化

为解决随着工作面推进通风线路延长、局部断面面积减小所导致的风量不足、风阻分布不合理等问题,结合煤矿实际情况提出了通风系统安全的综合评价指标体系,对所存在的通风问题进行综合分析,提出相对应的优化改造方案,并通过所构建的指标体系对不同优化改造方案的综合量化评价值进行对比,最终优选出最佳改造方案。

地铁车站风井集水坑设计优化

地铁的敞口风井布置形式及通风模式对风井底部排水方案设计有较大影响,论文以天津地铁8号线为例,提出了对风井底部排水的优化方案,并分析了优化后方案对相关专业的影响,确定了优化方案的可行性。

煤矿通风系统的多区域均衡优化技术应用研究

分析了当前通风体系存在的问题,针对通风能力效果无法满足实际通风量需求的问题,提出了改变主风力发电机设计、优化下组煤通风系统等改造措施,完成了对矿井内各区域均衡通风系统的优化,为保障矿井内综合机械化采掘工作面的安全、可靠、高效生产奠定了基础。

车集煤矿风井房噪声模拟与治理

针对煤矿风井房的噪声问题,提出计算机声学模拟与新型超轻吸声材料结合应用技术的有效治理方法,并进行了深入的探讨。首先对其噪声源进行深入分析,然后利用声学模拟软件对作业环境进行噪声模拟计算,并根据计算结果设计噪声控制方案。研究表明,利用新型吸声材料,采用消声、隔声、通风、拼装式等综合治理方法,治理后风井站厂界噪声均能满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)中2类标准,实现厂界噪声达标排放。

葛泉矿风井10 kV架空线路防雷仿真研究

针对煤矿风井10 kV架空线路易受雷击,对安全用电造成威胁的问题,本文以葛泉煤矿为例,根据该矿10 kV风井架空线路防雷研究情况,对该线路进行现场及理论相关分析,通过使用PSCAD软件对线路模拟仿真,进行防雷探究。研究表明,加强线路绝缘、安设避雷器和避雷线都能够有效提高线路耐雷水平。最后结合葛泉煤矿实际情况,选用XP-70型悬式绝缘子+安设避雷线的方式,保证了雷雨季节该矿架空线路的供电可靠性,为矿井安全生产提供了保障。

采掘交替工作面通风系统的优化及模拟网络解算

为解决随着工作面深入和采掘工作面数量增加所导致的通风量与需风量不相符的问题,在对煤矿通风阻力测定的基础上分析当前通风系统所面临的的实际问题,并结合现场条件提出了8套优化方案;而后基于通风系统优化网络解算模块对不同优化方案的效果进行模拟分析,得出了在通风容易和困难时期对应的改造方案。

催化裂化三机组能效实时计算与应用

催化裂化装置三机组能效计算影响因素众多、耦合作用强,结合主风机、烟气轮机的动力学、热力学性质以及电机特性,构建了能效计算模型,可实现三机组能效的实时计算。以某催化裂化装置为例,进行了能效计算的验证,并对机组能效的影响因素进行了分析,结果表明:通过设计、操作与维护协同优化,提高有效烟气流量、温度和压力,降低烟机背压,采用高效叶片,减少烟机结垢,优化主风机设计选型等措施均可有效提升三机组能效。

HTR-PM汽轮机轴封蒸汽断供原因分析及解决方案

介绍了高温气冷堆示范工程(HTR-PM)汽轮机轴封系统,并且对轴封蒸汽断供的原因进行了分析,提出了可以采用蒸汽发生器及管道内余汽供轴封、辅助电锅炉至轴封供汽管道改造、高温空气供轴封这3种解决方案。对3种方案进行对比,分析其在成本、可靠性和运行限制方面的优缺点,结果表明3种方案均是可行的。研究结果为HTR-PM汽轮机轴封蒸汽断供问题的解决提供了参考。

佛山地铁2号线湾华站-登州站区间中间风井施工监测分析

文章主要从墙体水平位移、地面沉降、支撑轴力等监测项目出发,对佛山地铁2号线湾华站—登州站区间中间风井进行全过程的施工监测数据分析,结果表明,在基坑开挖过程中,墙体水平累计位移最大值不断增大,且所处位置不断下移,最后于0.6H(H为基坑深度)附近趋于稳定;累计地面沉降最大值对应距离坑边20 m处,约为0.57H;第三层支撑轴力在开挖第五层时达到最大值,此时地面沉降也较大,应重点关注支撑轴力前后变化幅度较大的节点。

灌注桩防护法开挖回风立井风硐工艺应用

回风立井风硐一般采用大开挖的施工工艺,该工艺存在开挖面积大,对临时凿井井架扰动大,且开挖过程中存在无法平行开展井筒开凿导致施工工期较长等弊端。为减小风硐土方的开挖范围,基于边坡防护理论,将灌注桩支护工艺引用到赵石畔煤矿回风立井风硐施工中,并通过采用理论计算和数值模拟的方法确定出合理的灌注桩支护参数。赵石畔煤矿回风立井风硐的实践表明,在基坑开挖时采用灌注桩预支护边坡,能够有效解决风硐开挖时的边坡防护问题,大大提高了风硐施工效率。

煤矿风井防爆盖自动控制锁紧装置设计与应用

永安煤矿通风系统反风操作时立风井防爆盖采用传统人工操作压板式反风锁紧装置,在无准备情况下10 min内无法完成防爆盖的压紧和风机反转操作,存在严重安全隐患。针对该问题提出一种基于液压驱动和自动化控制的防爆盖自动控制锁紧装置,主要由液压驱动的防爆盖反风锁紧装置和自动控制系统组成。通过改进防爆盖的锁紧机制,实现快速、可靠的反风操作。结果表明:该防爆盖自动控制锁紧装置可远程控制实施防爆盖的压紧和风机反风操作,反风操作时间均在10 min内,符合安全规范,能够降低劳动强度,减少人工操作带来的安全风险,未发生因防爆盖压紧问题导致的通风安全事故,经济社会效益显著。

广州市江府-桃源中间风井工程地质条件评价

研究城市地下空间基本地质结构对城市地下交通具有重大意义。本文以广州市江府-桃源中间风井地质勘探为例,开展工程地质条件评价,预测该工程项目可能在施工和完工阶段引发或加剧基坑边坡不稳、地面下沉和岩溶塌陷等地质灾害问题。

单线特长高铁隧道斜井长距离多工作面通风方案优选研究

秦岭马白山隧道属于特长双洞单线高铁隧道,其2号斜井工区共下辖斜井及正洞左右线大小里程5个工作面。针对工期紧、多工作面施工、洞内环境复杂的情况,隧道通风方式选择及通风效果关系到隧道施工进度、施工人员身体健康、工程造价等方面,因此选取合理的通风方式尤为重要。采用理论分析和数值模拟相结合的方法,建立三维数值模型,对施工通风的相关参数和隧道多工作面施工通风方案进行选型研究。通过理论计算,分析不同方案下风速和气体运移扩散规律,选配满足要求的通风机型及配置台数,解决了多工作面施工过程中风筒的布置问题。

关于消防员电梯的几点思考

结合相关规范条文,针对电气设计人员对于消防员电梯井道照明、机房空调配电及五方通话等方面存在的疑惑或争议进行探讨,并提出笔者的见解。

湿空气循环分轴燃气轮机的热电联供性能研究

为研究湿空气燃气轮机(HAT)用于热电联供的热力性能,以试验室建成的湿空气循环分轴燃气轮机为研究对象,利用性能仿真分析方法考察了供热参数对湿空气热电联供系统的影响规律。搭建了湿化循环分轴燃气轮机热电联供性能计算平台,并采用模块化建模方法建立了HAT循环分轴燃气轮机的热力模型,分析了回热器分流比、供热水流量以及燃料流量对于热电联供系统性能的影响。仿真计算结果表明气轮HAT分轴燃机热电联供时,其热电比可调节范围为0~3.54,与纯供电工况相比发电效率下降了6.72%,但总效率上升了18.4%。在控制策略方面,在进行热电联供时需要同时提高回热器分流比、经济器水量、燃料流量以保证燃气初温、经济器热水温度不变,进而维持热电联供不影响发电量。

公路隧道斜井联络风道施工技术研究

区别于隧道常规断面施工,隧道通风斜井与主线隧道交叉连接处,多设计异形过渡断面及上跨正洞等特殊连接形式,以实现不同的送排风方式。依托彭水隧道通风斜井施工,对交叉口段联络风道施工技术进行研究,提出了排烟道通过阶梯形式导洞抬高进正洞挑顶施工技术,挑顶过程中形成了正洞拱架与联络道门架连接方式,并对上跨段设置了不等高度两台阶开挖及底部爆破减震孔,在送风道交叉口侧则预留了2.0m作反向开挖,有效解决了相交地段三维受力状态围岩稳定性差等问题,保证了各联络风道施工进度与安全,对类似工程颇具借鉴意义。