大倾角大功率采煤机摇臂润滑及冷却设计方法研究

提出了一种超大采高采煤机大倾角、大功率摇臂多腔润滑结构及冷却设计方法。通过将摇臂分为高速润滑腔、惰轮润滑腔、行星润滑腔构成的多腔腔润滑结构,避免了大功率摇臂在大倾角状态下油液聚集引起的发热问题,降低了齿轮传动飞溅润滑高度,保证了可靠的润滑效果;精确控制润滑油加油量,减少油液搅动摩擦。同时在摇臂上布置冷却效率高、维修拆装方便的多组冷却器,进一步降低摇臂传动系统温度,提高了摇臂传动可靠性,对今后超大采高采煤机大功率、大倾角摇臂设计具有一定的参考意义。

PDC高速切削水泥塞机理研究

针对连续管在钻井作业时因钻压高、转速低导致钻头磨损严重和钻磨水泥塞效果不佳的问题,基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为固井水泥强度准则,通过单轴和三轴试验得到固井水泥弹性模量、泊松比、内黏聚力和内摩擦角等参数,建立固井水泥本构模型,并用ABAQUS软件建立高速切削水泥塞二维有限元模型,在此基础上分析了倾角、切削深度和切削速度对破碎比功的影响。研究结果表明:高速下切削水泥塞产生细小且均匀的碎屑,较低的速度切削水泥塞产生块状或者带状的碎屑;倾角(5°~25°)和切削深度(1.0~2.5 mm)与破碎比功呈正相关,而破碎比功随切削速度的增大而减小,当切削速度为2.26 m/s时破碎比功最小,破碎水泥塞的效率最高。研究结果可为PDC钻头切削水泥塞提供理论支撑。

大倾角中厚煤层柔模砼墙沿空留巷围岩控制技术研究

为解决坚硬顶板条件下大倾角中厚煤层综采工作面沿空留巷顶板不易垮落、矿压显现剧烈的难题,以绿水洞煤矿3121工作面沿空留巷为工程背景,提出了“预裂爆破切顶卸压+挡矸网防冲+柔模砼墙护巷+加强支护”围岩控制技术,确定了沿空留巷围岩支护参数。现场工业性实验表明,顶板采用预裂爆破切顶卸压方式,有效形成短臂梁结构,降低巷道采动压力;采用柔性挡矸网与柔模砼墙,能有效缓解矸石冲击力,与碎胀矸石共同提供较大支撑阻力;通过巷内加强支护和滞后区临时支护减少围岩破坏、提高巷道稳定。通过该围岩控制技术,获得较好的围岩控制效果,为类似工程地质条件下沿空留巷提供科学技术指导。

大倾角斜巷高压铠装电缆敷设技术研究与应用

庞庞塔煤矿因规划开采五采区,需提前安装五采区变电所。根据实际需要,从地面35 kV变电站向五采区变电所敷设电压等级为6 kV的185 mm^(2)高压铠装电缆2趟共10660 m,其中的控制性工程是,电缆要敷设在大倾角行人斜井架空人车横梁上的电缆桥架内,常用的电缆敷设方法不适用于大倾角井筒的电缆敷设,且安装工期长,安全无保证。基于此,研究并应用了一种在有架空人车及横梁的倾斜井巷中的铠装电缆敷设技术,应用效果并在庞庞塔煤矿成功应用。

大倾角采煤工作面热害机理分析

基于理想化的大倾角工作面及采空区建立二维直角坐标系,结合采煤工作面的温度分布模型,以微积分的形式,建立大倾角工作面热风压模型。在大倾角工作面热风压模型的基础上,结合采空区热风压作用规律的四个不同阶段,以采空区临界点、临界温度为基础,推导出采空区漏风风路风流方向的判定条件。通过对山东某矿3206工作面分析得出:3206工作面处于热风压作用的第四个阶段,即采空区内部高温有害气体沿漏风风路从工作面上隅角涌入工作面。

深井大倾角厚煤层沿空掘巷底板冲击机理与防治研究

为了研究深井大倾角厚煤层沿空掘巷底板冲击机理与防治方法,以华丰煤矿14采区工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、工业性试验、SOS微震监测和钻屑量监测等手段,对1412上巷沿空掘巷防治底板冲击进行了研究。结果表明,围岩水平应力和法向应力越低,存储在底板坚硬岩层中的能量就越小,冲击破坏时对巷道造成的影响就越小。揭示了沿空掘巷底板冲击防治机理,通过改变底板能量积聚和应力环境,可有效消除底板冲击危险性。提出留设5 m负煤柱沿空掘巷防治底板冲击的优化设计方案,并在1412上巷进行工业性试验,微震和钻屑法监测数据均表明有效降低了巷道底板发生冲击的可能性。

大倾角大采高支架横式下放快速安装技术

6143工作面是花山矿首个最长的大倾角大采高综采面,安装技术难度大、安全隐患多、安装工期长。为确保安全、快速安装,充分利用切眼倾角大支架可自滑及切眼无立柱的锚网索支护宽阔空间,采用切眼内横式快速安装技术。该项技术的关键是用主副绞车牵引、横式下架,滑溜卸车,消除了传统的纵向下放安装支架需正反旋转90°,保障了大倾角斜面上操作人员安全,提高了支架安装效率。

大倾角大采高工作面设备稳定与安全控制技术研究

为了解决大倾角大采高工作面设备易滑易倒、煤壁易片帮等问题,设计采用液压支架调正装置、刮板输送机防滑装置、工作面挡矸装置等结构,并采用缓慢过渡式工作面布置方法,解决了大倾角大采高工作面设备稳定性和工人安全防护的问题,实践结果表明设备的稳定性控制良好,生产效率得到有效提高。

超高水充填工作面俯采充填探讨

邢东矿1129工作面设计为仰采,由于受断层影响,工作面两巷在掘进过程中均遇到前上断层,为顺利通过断层,两巷均是上山通过断层,造成工作面回采推进过程中有40 m俯采段,且工作面倾角局部处为26.5°,为保证充填体稳定,本文通过调整配比,对充填支架隔板进行调整等方法,使工作面顺利通过俯采段。

大倾角综采工作面大小切眼对接技术实践

鲍店煤矿大倾角综采工作面大小切眼对接技术,使综采工作面里切眼推进到外切眼时,与外切眼安装好的设备实现成功对接。此项技术提高了综采工作面煤炭资源的采出率,确保了综采工作面生产的连续性,也为相似条件下综采工作面的安全开采提供了重要参考和科学依据。

大采高大倾角工作面煤壁片帮机理分析

为研究大倾角大采高工作面煤壁片帮机理,控制煤壁片帮。建立大采高大倾角条件下的煤壁片帮模型,利用压杆失稳理论解释煤壁片帮现象。通过理论计算得出了大采高大倾角工作面煤壁片帮临界力以及片帮最易发生的位置,分析了倾角、采高与片帮临界力和片帮位置的关系。结果表明:煤壁片帮临界力与采高和煤体自身刚度有关,与煤层倾角无关。采高越大,煤壁片帮临界力越小,煤壁抗弯刚度越大,煤壁片帮的临界力越大。煤壁片帮发生的位置受煤壁自身刚度、顶板压力、煤层倾角、采高的影响,但主要由采高决定,煤壁最易片帮位置距离顶板约0.398倍采高处。此外,现场观测了攀枝花煤矿11073大采高大倾角工作面的煤壁片帮现象,现场观测与理论分析结果一致。现场采用提高支架工作阻力等措施,有效地控制了煤壁片帮现象。

深部大倾角煤巷底鼓控制技术研究

针对西北矿区侏罗系煤巷底鼓量大且变形速度快的问题,以靖远煤电公司王家山煤矿中二401回风平巷为研究对象,采用理论分析、FLAC 3D数值模拟、松动圈现场测试、现场监测等技术方法,对其巷道围岩的地质特点及底鼓原因进行了研究,提出采用反底拱配合锚注加固的底鼓控制方法。研究结果表明:401回风平巷底板岩层为典型的侏罗系偏软岩层,岩层承载能力低且其开掘位置处于侧上方47407综放工作面采空区残余侧向支承应力峰值范围内,受高应力影响明显;401回风平巷底鼓类型以应力型底鼓为主,膨胀型底鼓为辅;将巷道反底拱处理配合亲泥性注浆材料锚注加固的控制方法应用于现场试验后,该巷道底板岩体承载能力及稳定性显著提高,巷道底鼓量显著减小且巷道处于稳定状态。

海上高倾角异常高压油藏注水开发提高采收率研究

涠洲11-1油田2井区L3Ⅲ油组是一个地层饱和压差小、弱边水、中高渗的异常高压油藏,储层倾角约27°,油藏整体开发方案(ODP)制定了边部早期注水保压开发、自喷开采的策略。针对开发方案实施后地质油藏特征发生变化,边部储层厚度增加,物性变差,高部储层变薄,物性略变好的问题,通过油藏工程分析和数值模拟方案比选,提出了将边部注水井改为采油井,在油藏腰部和边部各增加一口注水井的调整方案,预计可提高油藏9%的采收率。实施后效果评价显示,油藏腰部的注水井能量补充效果显著,自喷采油井井底流压明显回升,日产量提高近75%,目前采出程度已达到31%,预计最终采收率可达到38.33%。结果说明,高倾角油藏实施腰部位注水效果好,这对同类油藏的开发具有重要借鉴意义。

沿空动压影响大倾角大断面切眼支护实践

本文介绍了复杂条件下切眼的锚网+锚索梁支护实践,坚持采用并优化锚网梁支护设计,采用注化学浆加固煤帮顶板等有效措施,保证了大断面切眼的安全、快速掘进工作。

煤矿大倾角长距离大功率大运量下运带式输送机关键技术

对某煤业公司大倾角长距离大功率大运量下运带式输送机运输物料的稳定性等关键技术进行分析,并提出改善运输机工作效率的措施,同时,对输送机的新技术应用开展实证研究,采用深槽托棍组防下滑、浮动阻尼板改善运行工况、多回路KZP自冷盘式制动装置控制制动减速度、变频调速起动方式等技术的应用情况。

大倾角砂砾岩油藏聚合物驱效果评价

处于中高含水期内的砂砾岩油田,层内、层间、平面矛盾更加突出,常规调整手段难以控制主力层含水上升速度,难以提高差油层动用程度,油田开发效果逐年变差。针对上述问题,对呼和诺仁油田贝301区块南屯组高含水油层开展了为期3 a的聚合物驱现场试验。试验取得了较好的增油降水开发效果,综合含水下降10个百分点,自然递减连续3a小于5.0%,阶段增油3.75×104t,与水驱对比,阶段采收率提高8.5个百分点。本文根据现场试验效果,总结了砾岩油藏驱油特点,油井受效特征,力争为同类型油田聚驱开发提供借鉴经验。

综掘工艺在三软、大倾角、冲击地压煤层中应用

目前国家政策推行在冲击地压矿井中应用采掘机械智能化背景下,更换原掘进工艺势在必行,通过炮掘工艺与综掘工艺优缺点对比,综掘工艺在该矿三软、大倾角、冲击地压煤层中推广应用后,提高了掘进工作面安全系数和工作效率。

大倾角综采工作面切顶卸压沿空留巷工艺技术

根据锦旸煤矿一采区-260 m综采工作面和巷道条件,采用切顶卸压自成巷技术对上巷进行沿空留巷,在上巷采用“恒阻锚索+铁板托盘锚索”加固,对上巷的下帮进行深孔爆破技术预裂顶板,爆破后采用U型钢配金属网和粉煤灰进行辅助支护、挡矸、与采空区隔绝,工程实践中取得效好安全生产效果。

大倾角松软厚煤层开切眼支护技术与实践

为了解决孟家窑矿5105切眼中遇到的大倾角松软厚煤层巷道支护技术问题,对5105切眼附近的煤层进行煤岩体的地质力学参数试验,分析其结果,并结合数值模拟分析锚杆支护系统中的预紧力和托板对预应力场的分布影响,提出了使用高预紧力锚杆搭配使用锚索维护巷道的技术体系。应用于现场对矿压产生的力学现象,巷道整体的表面位移、顶板离层值和锚杆锚索使用效果进行实时监测,验证此技术的安全性和可靠性。

大倾角厚煤层综采沿空留巷切顶及加强支护研究

为了保证工作面正常接替,结合5102大倾角厚煤层工作面机巷开采条件,利用切顶卸载与巷旁支护技术结合的无煤柱留巷技术实施切顶沿空留巷,研究了切顶留巷方案、巷旁支护形式及巷中加强支护方式,并对机巷沿空留巷进行矿压观测。结果表明:构建切顶沿空留巷技术缓解了采掘接替紧张的局面,提高了煤炭资源利用率。