一、利用顶板钻孔注水的降尘效果(论文文献综述)
王龙飞[1](2021)在《综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用》文中研究指明对于已实施区域防突措施的突出煤层,其在开采过程中仍可能会发生煤与瓦斯突出,威胁着工作人员生命健康及矿山安全生产。为降低综采工作面开采过程中的突出危险性,以首山一矿已15-12070综采工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟、实验室实验及现场试验相结合的方法,研究了综采工作面煤层注水两相渗流规律及其防突机理,得出了各因素对煤层注水两相渗流及其防突效果的影响规律,制定了综采工作面煤层注水防突工艺方案,并进行现场试验,取得了良好效果。根据多孔介质渗流理论,建立了综采工作面煤层注水两相渗流数学模型通过有限元数值模拟方法,得到了工作面应力“三带”内煤层注水两相渗流规律,并确定出其主要影响因素。得出注水后水与瓦斯形成交界面,离注水孔越远,两相压力、压力梯度、渗流速度、渗流速度梯度及含水饱和度越小;各应力带湿润半径不同,湿润半径随注水压力、注水时间的增大呈对数函数型增大,随煤层瓦斯压力、溶液表面张力的增大呈二次函数型减小,封孔深度对注水效果影响较大。根据煤与瓦斯突出理论,确定出综采工作面突出的主要影响因素为煤体物理力学性质、地应力及煤体瓦斯。建立了可注水型瓦斯吸附-解吸装置,利用该装置及其他实验系统,实验研究了煤层注水对突出因素的影响规律。得出了注水后随着煤的含水率增大,突出强度、脆性系数、抗拉强度、抗压强度、弹性模量、泊松比、粘聚力及内摩擦角减小,瓦斯驱排效应、置换效应呈二次函数型增强,抑制效应呈对数函数型增强;煤粒吸附和存储瓦斯的能力随着注水压力增大而增大。采用有限差分数值模拟方法得到了综采工作面煤层注水对煤体应力及瓦斯分布的影响规律。得出了注水后随着煤体含水率增大,卸压带宽度呈对数函数型增大,应力峰值呈幂函数型降低,应力峰值位置向煤体深部转移;在压力水驱排作用下,注水区域内瓦斯含量及压力大幅降低。根据实验及数值模拟结果,揭示了综采工作面煤层注水防突机理。现场试验结果表明,注水后各应力带湿润半径达2.36~2.59m,煤体内瓦斯压力降低了 20.04%~46.56%,瓦斯含量降低了 53.96%~71.79%,突出危险性指标均降低至临界值以下,取得了较好的注水防突效果。
卢杨金[2](2020)在《综采工作面综合防尘技术研究与应用》文中研究指明为解决30407工作面回采期间煤尘浓度高的问题,在分析原降尘技术存在问题基础上,提出在工作面、运输顺槽、皮带输送机机头处改装自动感应全封闭式喷雾装置、泡沫降尘设备、自动化捉尘水幕装置及打设交错迈步注水孔等降尘措施。实际应用效果表明:采取优化措施后,30407工作面生产期间粉尘浓度最高为210mg/m3,工作面推进速度提升到6m/d。
郭艳培[3](2020)在《流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究》文中研究说明煤层注水作为冲击地压、瓦斯防治、粉尘治理的综合性预防技术,应用在深部煤炭资源开采灾害防治工作时面临着高地应力、裂隙闭合不发育、低孔隙率难渗透、高瓦斯压力等新环境,导致传统注水理论与技术工艺指导深部煤层注水工作时出现注水压力增加,注水流量降低,湿润效果欠佳等问题,严重制约、影响了煤层注水的防灾减灾效果。本文针对综采工作面煤层注水粉尘治理、防冲卸压等重要参数确定,围绕注水钻孔及采动应力引发的非均布荷载作用下的煤体注水流固耦合与润湿抑尘技术理论,综合运用理论分析、实验室研究、计算机数值模拟及现场工程实践相结合的方法,对流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律进行研究。基于达西定律、状态方程及连续性方程等渗流基础理论推导基本微分方程并求解,获得了钻孔注水围岩渗透压力分布的理论解。即在煤层物理力学参数一定情况下,确定了注水压力、注水时间与破坏范围、润湿半径间的关系。进行了原始地应力与钻孔引起应力的重新分布应力的解析解求解,在此基础上求解了钻孔注水流固耦合作用下基于Coulomb强度准则下的破坏半径的理论解,并采用FORTRAN自编程程序进行了算例验证。利用岩石多场耦合渗流与增透实验系统对煤岩试件开展了三轴压缩与渗流试验,揭示了原煤与型煤试件的全应力应变渗流特征。基于声波测试方法进行了煤层注水润湿影响因素及分布规律分析。针对型煤的渗透特性、力学特性进行了分析,在采集了铺设煤层的力学、渗流基本参数的基础上,依托大尺度煤层注水渗流平台,开展了煤层注水渗流模拟试验。基于电导率与水分变化关系理论,结合单片机和湿度传感器设计了煤粉湿度检测系统,分析了非均布荷载煤层注水润湿分布规律。运用数值模拟软件Fluent对钻孔注水过程中的流体压力场、速度场及水分增量效果进行了数值模拟研究,应用理论推导函数和试验数据构建渗流模型,对比分析了不同孔隙水压下和不同应力下钻孔径向周围煤体内润湿范围以及渗流速度等因素。结合煤矿现场实际和实验数据,通过UDF加载编译煤体在应力场中体积变形的数学模型,以及孔隙率随孔隙水压变化的数学模型,实现了应力-渗流耦合的动态数值模拟。基于付村煤矿综采工作面实际,由渗透压力分布的解析解确定了钻孔注水的重要参数钻孔间距;根据现场及类比法确定了注水钻孔的长度、钻孔倾角及注水方式等。进行钻孔注水量统计分析,考察验证煤层注水润湿半径,测试结果说明理论解析解的正确性。进行了现场粉尘浓度测定,对比可以看出,该注水工艺取得较好的注水防尘效果。本文研究流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律,相关研究成果对改善煤体渗透性能,增强润湿效果,提高煤层注水抑尘效果具有重要的指导意义。
张东许[4](2020)在《新登煤业二1煤层注水技术研究》文中认为本文针对新密矿区某矿当前采掘工作面粉尘浓度大,煤层注水效果不理想的现状展开研究,采用FLUENT数值计算方法初步对新登矿的注水情况进行研究,在实验室选择适合新登矿的湿润剂搭配,进行现场效果检验并结合经济性、环保性、易购性等因素,得出:运用FLUENT数值计算方法和现场试验的方法对综采工作面和掘进工作面进行注水所需压力和时间研究,最终确定注水压力在2.5MP左右,注水时间为3小时左右,能达到较好的注水效果。基于润湿剂复配溶液的表面张力、接触角、煤尘沉降实验测定结果分析,综合考虑环保性、经济性和易购性等多方面因素,确定了配备润湿剂过程按每立方水加入0.25kg十二烷基磺酸钠和0.25L的琥珀酸二辛酯钠1:1复配。新设计的煤层注水工艺较原煤层注水对降低综放面割煤时粉尘浓度效果明显,特别是注水后对原生煤尘的湿润,很大程度上减少了割煤时呼吸性粉尘的产生。煤层注水对降低打眼、放炮等工序的粉尘产生,效果明显。添加润湿剂能大幅度提高煤层注水的降尘效果,特别是在掘进头附近,粉尘浓度大幅度下降,同时减少了呼吸性粉尘的产生。该论文有图49幅,表29个,参考文献66篇。
张世林[5](2020)在《1208综采工作面综合防尘技术应用》文中研究指明基于1208综采工作面在回采期间,工作面粉尘浓度达147 mg/m3,能见度不足10 m等现象,严重影响工作面安全高效回采,潞安集团司马煤业公司通风部通过技术研究,分析了工作面前期回采期间综合防尘措施及存在的主要问题,并根据实际生产情况,提出了"泡沫抑尘+安装旋转捕尘装置+交错迈步式钻孔煤层注水"综合防尘技术。通过实际应用,工作面粉尘浓度降低至30 mg/m3以下,取得了显着应用成效。
周群[6](2019)在《煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术研究》文中研究说明粉尘是煤矿开采所面临的主要灾害之一,严重威胁着井下职工的身心健康及企业的安全生产。水喷雾作为煤矿井下应用最为广泛的粉尘防治方法,但降尘效果不佳,尤其是对粒径小、疏水性强的呼吸性粉尘降尘效率更低,难以满足矿尘防治要求。为高效防治煤矿井下粉尘,增强水溶液和粉尘(尤其是呼吸性粉尘)间的湿润凝并性能,基于活性添加剂与磁场磁化在水溶液理化性能方面的协同增效作用,本论文提出了活性磁化水降尘的新思路。并围绕煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术,采用理论分析、实验研究、数值模拟相结合的方法系统开展了活性添加剂与磁化协同增效改善溶液湿润性能作用机理、活性磁化水高效磁化理论、煤矿井下高效雾化降尘方法等方面的研究,取得了以下研究成果:采用动力学模拟与实验相结合的方法从分子结构层面揭示了磁化与活性添加剂协同增效的活性磁化水润湿粉尘机理。研究表明:磁化能改变水分子径向分布函数增强水分子扩散系数,破坏水分子间的氢键结构,使得大分子团簇破裂为更多小分子集团,降低了溶液内聚力,进而使得水溶液湿润粉尘能力得到加强。此外,活性添加剂(含有阴离子、非离子活性剂)通过自身所具有的活性基团大幅改善了水溶液湿润性能,并在磁化作用下阴离子、非离子活性剂在水溶液表面形成更为紧密的隔离层,促使活性添加剂临界胶束浓度降低的同时也增加了溶液湿润性能。活性磁化水通过磁化(物理方法)与活性添加剂(化学方法)间有机结合,大幅增强了降尘雾滴湿润凝并粉尘的能力。基于磁化与活性添加剂在改善溶液湿润性能方面的协同增效作用机理,并结合阴离子、非离子活性剂间复配增效作用机制,研发了制备活性磁化水的高效活性剂。构建了以表面张力、接触角及粉尘沉降时间为基础评价参数,溶液铺展功、浸入功、发泡性及湿润性能增长率为辅助性能参数的溶液湿润性能评价体系,系统分析了不同单体及复配表面活性剂对溶液湿润性能的作用效果,同时研究了磁化对复配活性剂溶液性能的影响,结果表明:在磁化作用下阴离子活性剂溶液湿润性能相对于非离子活性剂更易于得到改善,相同复配条件下活性添加剂(F+C)湿润性能最强且与磁化协同作用最好。在此基础上,研发了能与磁化具有较强协同增效作用的低成本活性磁化水添加剂,即在非离子活性剂F含量15%时与阴离子活性剂C复配得到的,其井下降尘使用量仅为0.03%。利用构建的活性添加剂溶液小型磁化实验系统,研究了磁化方式、磁场强度、磁程及穿过磁场的水流速度对活性磁化水湿润性能的作用效率,探明了高效制备活性磁化水所需的最佳磁化参数,并提出了基于脉动切割与螺旋扰流耦合作用的高效磁化方法。结果表明:含有0.03%活性添加剂的溶液以4 m/s的速度穿过磁场强度为300-350 mT的脉动切割与螺旋扰流耦合磁场(磁程为8 m),所制备得到的活性磁化水湿润性能最佳,其接触角相对于原有活性添加剂溶液减少了29.93%,降低到23.97°;同时,其表面张力有了进一步的降低,达到了26.37 mN/m。在此基础上,研究并确立了磁化装置高效制备活性磁化水所需的内部结构及内外磁铁分布方式,成功研发了活性磁化水高效磁化装置。基于所搭建的水基介质喷雾雾化降尘测试系统,开展了活性磁化水高效雾化方法及降尘特性实验研究,并据此构建了适用于煤矿井下粉尘防治的活性磁化水喷雾雾化技术体系。研究表明:喷雾压力及喷嘴孔径是影响活性磁化水降尘雾场雾化特性的关键,所选孔径1.5 mm的喷嘴在喷雾压力5 MPa时所形成的降尘喷雾场雾化效果趋于最大化;活性磁化水降尘效率与喷雾压力间符合指数函数关系,其拟合函数方程为:η=-151.51*exp(-P/1.24)+80.07,同时活性磁化水对不同粒径区间呼尘具有高效降尘效率,对于02.5μm粒径区间的煤尘,其降尘效率相对于纯水有了31.46%的提高。此外,基于对不同喷嘴排布方式与活性磁化水雾化特性关系的研究,研制出了一种喷嘴排布装置,以互补式的喷雾方法排布喷嘴,显着提高了雾场对主要产尘源的覆盖面积。现场应用证实了煤矿井下活性磁化水降尘技术能高效防治井下悬浮粉尘,特别是呼吸性粉尘。郑煤集团邹庄煤矿3109掘进工作面现场应用表明:活性磁化水降尘技术能有效降低煤矿井下粉尘浓度,全尘、呼尘浓度分别降至11.94 mg/m3、7.74 mg/m3;同时经山东鲁泰控股集团鹿洼煤矿采煤工作面现场应用表明:活性磁化水降尘技术能高效捕捉井下粉尘,其全尘、呼尘降尘效率分别达到了89.1%、87.6%,相对于水喷雾降尘,其全尘、呼尘降尘效率分别提高了34%、46.29%,大幅改善了煤矿井下职工的工作环境,保障了企业的安全生产。此外,现场应用进一步证实了磁化与活性添加剂溶液间的协同增效降尘作用。该论文有图117幅,表19个,参考文献217篇。
宋海洲[7](2019)在《东滩煤矿综合防尘关键技术及监测管理研究》文中研究说明矿井粉尘作为煤炭生产加工过程中的必然产物,是导致矿井生产灾害的主要原因之一,它也是危害员工职业健康的重要因素。针对东滩煤矿现有开采矿井中粉尘浓度大,除尘效率低的特点,采用理论分析、实验室研究和现场观测相结合的方法,对实验数据和现场实测数据进行定性、定量分析。通过研究,形成一套集综采综放防尘、综掘防尘、锚喷除尘及防尘设备远程在线监控于一体的煤矿综合防尘成套关键技术及装备;同时,进一步完善煤矿防尘管理制度。本文确定了矿井工作面的产尘环节,首先对综放工作面产尘机理进行分析,基于喷雾降尘方式的选择和煤层注水参数的优化,并对转载点及破碎机处的粉尘进行防治,研发综放工作面粉尘防治技术装备;其次,通过分析综掘工作面及锚喷面的产尘原理,采用长压短抽式通风装备和新型湿喷机对综掘面、锚喷面的粉尘进行治理;然后对粉尘浓度及防尘设备远程在线监测监控系统进行研究,研发了粉尘浓度超限喷雾降尘装置,并且通过矿井监测网络,可将监测数据上传至地面,从而实现粉尘浓度在线监测监控;最后,对东滩煤矿的粉尘管理制度进行了分析和研究,明确了管理责任制和管理制度。通过对东滩煤矿采掘工作面进行控除尘技术装备的应用,其工作面司机处总粉尘浓度控制在10 mg/m3以下,呼吸性粉尘时间加权平均浓度控制在5 mg/m3以下;掘进工作面司机处总粉尘浓度控制在10 mg/m3以下,呼吸性粉尘时间加权平均浓度控制在3.5 mg/m3以下,粉尘浓度得到有效控制。
俞海玲[8](2019)在《高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理及应用研究》文中进行了进一步梳理煤矿生产过程中,在处理瓦斯灾害、粉尘防治、冲击地压、两硬煤层等安全技术问题时,常常需要对未开采煤层采取预裂措施,以达到增加煤层透气性、弱化煤岩强度、卸除地压的目的。本文在总结分析前人使用的煤岩致裂理论的基础上,以致裂煤岩为工程背景,提出一种新的煤岩致裂方法,即采用产气预裂剂燃烧生成高压气体预裂爆轰致裂煤岩方法。本文通过理论分析、试验研究、数值模拟和工程试验等研究方法,系统探讨了基于高压气体预裂爆轰作用对煤岩致裂弱化的理论和技术,具有重要的理论意义和广泛的工程应用前景。本文以脆性断裂力学、渗流力学、燃烧学、爆炸力学为基础对高压气体驱动裂纹扩展机理、在钻孔内承压条件下爆轰波作用于钻孔围岩的作用机理进行了理论分析。本文所提的致裂煤岩方法分为两个作用过程:一是由产气预裂剂燃烧生成高压气体,由高压气体驱动钻孔围岩初始裂纹扩展扩展过程;二是随钻孔内气体压力的不断升高产气预裂剂发生爆轰反应,由爆轰冲击波作用于钻孔周边岩体的过程。首先从煤岩体的裂隙孔隙结构入手分析了煤体的受力特征、煤层内气体渗流的特点以及钻孔在煤层中的受力状态。其次通过分析准静压气体作用下裂纹扩展条件,求出钻孔预存裂缝尖端应力强度因子。最后,分析在钻孔压力达到预定压力转爆轰时,且孔内充满高压气体的情况下,钻孔周边煤体受爆轰冲击作用的裂隙扩展规律。通过燃烧成气过程中气体预裂和爆轰冲击两个过程,使煤层内裂隙网络相互贯通,并且裂隙网络内充满高压气体,高压气体包围破碎的煤块持续向内部渗透,使煤层能够达到充分的破碎效果。以三轴压力试验机为平台,模拟井下环境,进行高压气体驱动裂隙扩展的模拟试验。试验系统整体包括加载系统、供气系统、试验盒、设备数控系统和数据采集系统组成。采用原煤试件和由相似材料制成的类完整岩石试件两种材料进行试验。采用应力应变数据采集系统和实时声发射定位系统进行数据采集,通过压力-时间曲线、声发射特征和分形特征对试验结果进行了分析。试验结果表明在试件破裂时钻孔内压力均大于试件的抗拉强度而小于试件的抗压强度,表明裂隙扩展时克服的是试件的抗拉强度。压力曲线和声发射分析表明试件在破裂过程中钻孔内气体压力呈明显的分段特征,并且类完整岩石试件在破裂后钻孔孔内压力迅速下降,而原煤试件在破裂后钻孔孔内压力在下降过程中出现了一个压力稳定区间,原因是原煤内部初始裂隙发育,主裂隙扩展过程中沟通内部小裂隙,使孔内压力在一段时间内达到一个稳定过程。应用LS-DYNA数值分析软件对高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩过程进行了数值模拟研究,对煤岩在高压气体预裂爆轰作用下的裂隙演化过程和应力应变演化规律进行分析。数值模拟结果表明,煤岩在高压气体预裂作用下初始裂隙发生扩展,在高压气体预裂基础上发生爆轰时,爆轰冲击波沿预裂裂隙进入煤岩内部,在裂隙尖端位置生成了若干新裂隙。爆轰冲击对钻孔壁围岩的破坏与通常的炸药爆破相比明显要小,粉碎作用明显弱于普通的炸药爆破,与理论分析结果基本一致。针对坚硬顶煤的垮落困难问题,使用本文所述的技术在千树塔煤矿进行了坚硬顶煤弱化的工程实践。现场试验结果表明,本方法能够保证顶煤及时垮落,能够有效控制周期来压时间,煤炭回收率可以提高15%。针对南屯煤矿9309工作面煤尘生成量高并且具有爆炸性倾向的问题,采用高压气体预裂爆轰技术配合煤层注水,使工作面降尘率达到84.5%,有效解决了工作面的降尘问题。
刘忠军[9](2019)在《红柳林煤矿综采工作面粉尘分布特性及防治技术研究》文中研究表明随着矿井机械化程度的不断完善,煤矿尘害问题日趋突出。特别是陕北一些地质条件好、煤层赋存稳定,水、火、瓦斯等危害性比较小的煤矿,粉尘是其最大危害。本文根据红柳林煤矿实际,通过理论分析、现场实测和现场实验,开展了粉尘综合防治技术研究,得出的主要结论如下:煤水含量的增加可以减少煤炭开采过程中产生的煤尘量,并将煤体中的主要细粉尘粘结成较大的粉尘颗粒。煤层注水数值模拟结果表明:在一定的注水压力下,注水压力越大,润湿半径越大。然而,当注水压力高于8MPa时,润湿半径的增加不再明显。受注水压力的影响减弱。煤层注水应用表明,煤层平均含水量增加31.4%,呼吸性粉尘平均含量降低45.4%,总粉尘浓度降低48.2%,煤层注水和粉尘预防措施是有效的。通过对红柳林煤矿综采工作面粉尘的测定,得出主要粉尘来源是采煤机切割产生粉尘、移动支架产生粉尘、落煤产生粉尘、落煤及运输扬尘。25208综采工作面煤机采用喷雾措施后,降尘率约为65.4%。通过对红柳林煤矿工作面风流粉尘浓度分布情况的分析,得出通风带走的粉尘量大于扩散补给的粉尘量,粉尘浓度降低,风流驱散降低粉尘浓度作用显着。确定工作面的最佳通风除尘风速为1.3~1.5m/s。通过“源头治理、过程控制”的综合防尘策略,实现了矿井综合一体化防尘,降低了生产现场的粉尘浓度,矿井粉尘超标现象得到了有效控制,减少了粉尘危害。
徐恒恒[10](2019)在《新桥矿憎水煤层注水降尘关键技术与应用》文中进行了进一步梳理针对新桥煤矿采掘工作面的煤层干燥、粉尘含量高、煤尘吸水性差等问题,采用实验分析、数值模拟及工业性试验等方法,分析并选定湿润剂的种类,研究了湿润剂的浓度和注水压力对煤层湿润效果的影响规律,探索了引射流体粘度对水喷射泵添加比例的影响,进而改进了湿润剂添加装置,并在新桥煤矿综采及综掘工作面进行了工业性试验。取得的主要成果如下:(1)分析了不同种类湿润剂的煤样浸润效果,选定了仲烷基磺酸钠作为专用湿润剂,揭示了湿润剂浓度对煤层湿润效果的影响规律为:随着湿润剂浓度的增大,煤层吸水率上升,溶液表面张力逐渐下降,反向渗透率及煤尘沉降速率升高,煤层产尘能力和呼吸性粉尘比例呈下降趋势。(2)得出了注水压力与煤层的吸水率、煤层的产尘量及呼吸性粉尘的产生量之间的关系:随着注水压力的加大,煤层的吸水率提高,煤层的产尘量以及呼吸性粉尘的产生量降低。(3)分析得出引射流体粘度增加将引起引射器的引射系数的减小和流动阻力的增加;总结了水力引射器背压影响因素及其影响规律,得出水力引射器的背压随着工作流体压力及流量增加而增加,随着引射系数的增加而降低;进而修正了水力引射器相关参数,改进了湿润剂添加装置。(4)在新桥矿2501综采工作面和2303轨道顺槽综掘工作面开展了工业性试验,确定了基于采掘工作面前方应力峰值的煤层注水位置,分析了采掘工作面在不同注水压力、不同湿润剂浓度条件下的湿润半径及注水降尘效率,得到了煤层注水工艺参数,取得了较好的应用效果。
二、利用顶板钻孔注水的降尘效果(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用顶板钻孔注水的降尘效果(论文提纲范文)
(1)综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 选题的意义及目的 |
2.1.1 选题意义 |
2.1.2 课题来源及目的 |
2.2 国内外煤层注水渗流模型的研究现状 |
2.2.1 煤层注水技术的研究现状 |
2.2.2 多孔介质多相渗流理论的研究现状 |
2.2.3 煤层注水渗流数值模拟的研究现状 |
2.3 国内外水力化防突技术及其防突机理的研究现状 |
2.3.1 煤与瓦斯突出机理的研究现状 |
2.3.2 水力化防突技术的研究现状 |
2.3.3 煤层注水防突机理的研究现状 |
2.4 课题的研究内容及方法 |
2.4.1 研究内容 |
2.4.2 研究方法 |
3 综采工作面煤层注水两相渗流模型研究 |
3.1 综采工作面煤层注水两相渗流过程及影响因素 |
3.1.1 煤层注水两相渗流过程 |
3.1.2 煤层注水两相渗流影响因素 |
3.2 综采工作面煤层注水两相渗流物理模型及假设条件 |
3.2.1 多孔介质水气两相渗流机理 |
3.2.2 煤层注水两相渗流物理模型 |
3.2.3 煤层注水两相渗流假设条件 |
3.3 综采工作面煤层注水两相渗流数学模型的建立 |
3.3.1 水相渗流区域数学模型 |
3.3.2 瓦斯相渗流区域数学模型 |
3.3.3 两相交界面数学模型 |
3.3.4 含水饱和度分布数学模型 |
3.4 本章小结 |
4 综采工作面煤层注水两相渗流及影响因素的数值模拟研究 |
4.1 数值模拟方法及模型参数设定 |
4.1.1 数值模拟方法 |
4.1.2 数值模型建立及参数设定 |
4.2 综采工作面煤层注水两相渗流的数值模拟及分析 |
4.2.1 两相压力分布规律 |
4.2.2 两相渗流速度分布规律 |
4.2.3 含水饱和度分布规律 |
4.2.4 综采工作面煤层注水两相渗流规律分析 |
4.3 综采工作面煤层注水影响因素的数值模拟及分析 |
4.3.1 注水压力 |
4.3.2 注水时间 |
4.3.3 封孔深度 |
4.3.4 注水孔直径 |
4.3.5 煤层瓦斯压力 |
4.3.6 溶液表面张力 |
4.4 本章小结 |
5 煤层注水对综采工作面突出因素影响的实验研究 |
5.1 综采工作面煤与瓦斯突出因素分析 |
5.2 煤层注水对煤体物理力学性质影响实验 |
5.2.1 对煤体突出强度的影响 |
5.2.2 对煤体脆性系数的影响 |
5.2.3 对煤体力学参数的影响 |
5.3 煤层注水对煤体瓦斯赋存影响实验 |
5.3.1 实验装置、计算方法及实验方案 |
5.3.2 不同粒度干燥煤样的瓦斯吸附-解吸实验结果与分析 |
5.3.3 注水对煤体瓦斯驱排效应的影响 |
5.3.4 注水对煤体瓦斯置换效应的影响 |
5.3.5 注水对煤体瓦斯抑制效应的影响 |
5.4 煤层注水对煤体孔隙瓦斯吸-脱附特性影响实验 |
5.4.1 实验装置及实验方案 |
5.4.2 注水对孔隙瓦斯吸脱-附特性的影响 |
5.4.3 注水对孔隙特征的影响 |
5.4.4 注水改变孔隙吸-脱附特性机理分析 |
5.5 本章小结 |
6 基于煤层注水的综采工作面防突机理研究 |
6.1 煤层注水对煤体应力及瓦斯分布影响的研究 |
6.1.1 研究方法及控制方程 |
6.1.2 煤层注水对煤体应力分布的影响 |
6.1.3 煤层注水对煤体瓦斯分布的影响 |
6.2 综采工作面煤层注水防突机理的综合分析 |
6.2.1 煤层注水对煤体物理力学性质影响机理分析 |
6.2.2 煤层注水对煤体应力影响机理分析 |
6.2.3 煤层注水对煤体瓦斯影响机理分析 |
6.2.4 煤层注水防突作用机理综合分析 |
6.3 本章小结 |
7 综采工作面煤层注水防突的现场试验研究 |
7.1 现场概况 |
7.1.1 矿井概况 |
7.1.2 工作面概况 |
7.2 煤层注水防突工艺方案的制定 |
7.2.1 煤层可注性分析 |
7.2.2 煤层注水系统的布置 |
7.2.3 煤层注水防突工艺参数的选取 |
7.3 煤层注水湿润煤体效果的测定及验证 |
7.3.1 测定方案 |
7.3.2 测定结果及分析 |
7.3.3 现场试验与数值模拟结果的对比验证 |
7.4 煤层注水防突效果测定及分析 |
7.4.1 注水前后煤体瓦斯压力及瓦斯含量变化 |
7.4.2 注水前后煤体突出危险性指标的变化 |
7.4.3 注水前后瓦斯排放孔中瓦斯涌出速度的变化 |
7.5 本章小结 |
8 结论 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 建议及展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)综采工作面综合防尘技术研究与应用(论文提纲范文)
1 工作面概况 |
2 工作面降尘技术现状及问题分析 |
2.1 30407工作面降尘技术 |
(1)输送机机头和运输顺槽喷雾洒水防尘 |
(2)煤层注水防尘 |
(3)工作面设备喷雾洒水 |
2.2 存在的问题分析 |
3 30407工作面降尘技术优化 |
3.1 自动化全封闭式喷雾装置 |
3.2 自动捕尘水幕装置 |
3.3 工作面泡沫抑尘设备 |
3.4 优化钻孔布置方式 |
4 应用效果分析 |
5 结论 |
(3)流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究方法和内容 |
2 煤层注水钻孔径向破坏范围及湿润半径的理论解析 |
2.1 考虑初始地应力无限平面钻孔问题的弹性解 |
2.2 钻孔注水作用下围岩渗透压力分布的理论解 |
2.3 流固耦合作用下钻孔注水破坏半径的理论解 |
2.4 算法及算例分析 |
2.5 本章小结 |
3 煤层注水润湿范围分布规律试验研究 |
3.1 煤岩基本力学性能与渗流演化规律试验研究 |
3.2 型煤试样声波传导与润湿影响因素分析 |
3.3 基于电导率的型煤润湿检测方法研究 |
3.4 煤层注水渗流与润湿分布规律试验研究 |
3.5 本章小结 |
4 基于UDF的煤层注水渗流场演化规律数值模拟研究 |
4.1 煤层注水渗流模型构建 |
4.2 不同注水压力下钻孔径向渗流场数值模拟分析 |
4.3 不同应力下钻孔径向渗流场数值模拟分析 |
4.4 孔隙率不变条件下煤层注水渗流数值模拟分析 |
4.5 加载孔隙率随注水压力变化条件下煤层注水渗流模拟分析 |
4.6 本章小结 |
5 煤层高压注水渗流润湿技术及现场应用 |
5.1 工作面简况 |
5.2 煤层高压注水渗流润湿技术参数设计 |
5.3 煤层高压注水快速封孔技术研究 |
5.4 煤体高压注水技术现场应用考察 |
5.5 本章小结 |
6 主要结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)新登煤业二1煤层注水技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 概述(Introduction) |
1.2 煤层注水国内外研究现状(Research status of coal seam water injection at home and abroad) |
1.3 项目研究目标与主要内容(Project research objectives and main contents) |
1.4 研究方法与技术路线(Research methods and technical routes) |
2 软煤层注水机理及相关参数的测定研究 |
2.1 煤层注水机理的研究(Study on Mechanism of coal seam water injection) |
2.2 煤层注水降尘机理及效果的影响因素(The mechanism of coal seam water injection to reduce dust and the influencing factors of its effect) |
2.3 煤层注水参数实验研究(Experimental study on water injection parameters of coal seam) |
2.4 采掘工作面粉尘浓度测定及分析(The measurement and analysis of dust concentration in mining work) |
2.5 本章小结 |
3 煤层注水参数的数值模拟及优化研究 |
3.1 煤层注水技术(Coal seam water injection technology) |
3.2 FLUENT数值计算方法计算步骤 |
3.3 综采工作面煤层注水效果数值模拟(Numerical simulation of coal seam water injection effect in fully mechanized mining face) |
3.4 掘进工作面煤层注水效果数值模拟(Numerical simulation of coal seam water injection effect in driving face) |
3.5 本章小结 |
4 煤层注水工艺参数优化研究 |
4.1 综采工作面短孔注水工艺及参数的确定(Determination of short hole water injection technology and parameters in fully mechanized mining face) |
4.2 综采工作面深孔注水工艺及参数的确定(Determination of water injection technology and parameters of deep hole in fully mechanized mining face) |
4.3 掘进工作面注水工艺及参数的确定(Determination of water injection technology and parameters in driving face) |
4.4本章小结 |
5 煤层注水复配湿润剂的实验研究 |
5.1 表面活性剂的选取(Selection of surfactants) |
5.2 表面活性剂相关参数的测试(Testing of surfactant related parameters) |
5.3 表面活性剂的优化及配方的确定(Optimization of surfactant and determination of its formulation) |
5.4 本章小结 |
6 煤层注水效果的试验研究 |
6.1 煤层注水压力及流量的现场试验分析(Field test and analysis of pressure and flow of coal seam water injection) |
6.2 煤层注水湿润半径现场试验分析(Field test and analysis of wetting radius of coal seam water injection) |
6.3 煤层注水降尘效果分析(Analysis on the effect of coal seam water injection to reduce dust) |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
8 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)1208综采工作面综合防尘技术应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 概述 |
2 1208工作面前期防尘措施及应用效果 |
2.1 工作面传统防尘措施 |
2.2 传统防尘效果分析 |
3 综合防尘技术应用 |
3.1 泡沫抑尘法 |
3.2 安装旋转捕尘装置 |
3.3 交错迈步式钻孔煤层注水 |
4 实际应用效果 |
(6)煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究目标与主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 活性磁化水降尘机制研究 |
2.1 表面活性剂对水湿润性能的作用机理 |
2.2 磁化水形成机理及其分子结构实验研究 |
2.3 表面活性剂与磁化协同增效理论 |
2.4 活性磁化水降尘机制 |
2.5 本章小结 |
3 活性磁化水添加剂的研制及其湿润粉尘性能研究 |
3.1 活性磁化水添加剂研制原则及其润湿粉尘性能评价方法 |
3.2 表面活性剂单体的优选 |
3.3 活性剂与磁化协同增效作用研究 |
3.4 低成本活性磁化水添加剂的制备 |
3.5 本章小结 |
4 活性磁化水高效磁化方法及装置研究 |
4.1 活性磁化水制备实验系统及方法 |
4.2 活性磁化水高效磁化方式实验研究 |
4.3 活性磁化水磁化参数及湿润粉尘性能研究 |
4.4 活性磁化水高效磁化装置的研制 |
4.5 本章小结 |
5 活性磁化水高效雾化方法及降尘特性实验研究 |
5.1 活性磁化水雾化及降尘测试系统 |
5.2 活性磁化水高效雾化方法实验研究 |
5.3 活性磁化水降尘特性实验研究 |
5.4 本章小结 |
6 活性磁化水降尘技术工艺及现场应用 |
6.1 活性磁化水降尘技术工艺及关键参数 |
6.2 矿井概况 |
6.3 采掘面风流粉尘源分析 |
6.4 活性磁化水降尘技术在综掘工作面的应用 |
6.5 活性磁化水降尘技术在综采工作面的应用 |
6.6 本章小结 |
7 总结及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)东滩煤矿综合防尘关键技术及监测管理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究的主要内容、方法和技术路线 |
2 综放面产尘机理及粉尘综合防治关键技术及装备研究 |
2.1 综放工作而产尘机理研究 |
2.2 喷雾降尘机理及影响因素分析 |
2.3 综放工作面高效喷雾降尘技术研究 |
2.4 煤层注水降尘关键技术及装备 |
2.5 其它地点粉尘防治设施与技术研究 |
2.6 本章小结 |
3 综掘面和锚喷面产尘机理及粉尘综合防治关键技术及装备研究 |
3.1 综掘工作面产尘机理研究 |
3.2 可控大风量长压短抽通风控尘降尘技术研究 |
3.3 可控大风量长压抽通风控尘降尘关键装备研制 |
3.4 锚喷作业产尘机理 |
3.5 湿式喷浆技术及装备研究 |
3.6 本章小结 |
4 设备远程在线监测监控系统及管理制度研究 |
4.1 系统总体方案设计 |
4.2 粉尘浓度超限喷雾降尘技术研究 |
4.3 主要组成部件设计研究 |
4.4 主要特点及参数 |
4.5 矿井粉尘管理制度研究 |
4.6 小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.3 课题的提出与主要研究内容 |
1.4 研究方法和技术路线 |
2 高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理分析 |
2.1 煤岩结构特征与煤层内钻孔受力分析 |
2.2 高压气体预裂爆轰致裂煤岩过程分析 |
2.3 高压气体驱动裂纹扩展机理 |
2.4 爆轰冲击加强钻孔周边岩体裂隙发育机理 |
2.5 本章小结 |
3 高压气体驱动裂纹扩展模拟试验研究 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验系统设计 |
3.3 试件的制备 |
3.4 试验方案与试验结果 |
3.5 数据分析 |
3.6 本章小结 |
4 基于高压气体预裂爆轰作用煤岩破坏数值模拟研究 |
4.1 数值计算模型设计 |
4.2 煤层高压气体预裂爆轰模拟结果分析 |
4.3 本章小结 |
5 高压气体预裂爆轰技术致裂煤岩工程应用 |
5.1 井下高压气体预裂爆轰致裂煤岩工艺 |
5.2 综采工作面预裂注水试验 |
5.3 综放工作面坚硬顶煤预裂弱化工程试验 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(9)红柳林煤矿综采工作面粉尘分布特性及防治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文的研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 红柳林煤矿概况及粉尘分布特征 |
2.1 红柳林煤矿概况 |
2.1.1 矿井概况 |
2.1.2 开拓开采 |
2.1.3 通风方式 |
2.1.4 水文地质 |
2.1.5 煤层顶底板岩性 |
2.1.6 瓦斯 |
2.1.7 煤尘 |
2.1.8 自燃发火 |
2.2 红柳林煤矿粉尘的分布特征 |
2.2.1 粉尘的产生 |
2.2.2 粉尘分布测定方法 |
2.2.3 红柳林煤矿粉尘的分布特征 |
2.3 本章小结 |
3 煤层注水防尘技术研究 |
3.1 水分对粉煤体堆积角的影响 |
3.1.1 实验过程 |
3.1.2 实验结果与分析 |
3.2 煤层注水数值模拟分析 |
3.2.1 求解方法-COMSOL简介 |
3.2.2 本构方程 |
3.2.3 数值模型构建 |
3.2.4 数值模拟结果分析 |
3.3 煤层注水防尘现场工业实验 |
3.3.1 25209 工作面长钻孔煤层注水钻孔布置 |
3.3.2 25209 工作面长钻孔煤层注水工艺 |
3.3.3 煤层注水防尘效果分析 |
3.4 本章小结 |
4 喷雾洒水防尘技术研究 |
4.1 喷雾洒水捕尘机理 |
4.2 滚筒喷雾除尘系统 |
4.3 采煤机机身喷雾除尘系统 |
4.4 液压支架喷雾除尘系统 |
4.5 采煤机和液压支架喷雾防尘及效果分析 |
4.6 本章小结 |
5 通风除尘技术和最优风速研究 |
5.1 通风除尘最优风速研究方案设计 |
5.1.1 现有情况 |
5.1.2 研究方法 |
5.2 通风除尘最优风速测试结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附表 |
(10)新桥矿憎水煤层注水降尘关键技术与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 采掘工作面概况及前期治理 |
2.1 煤层浸润性测试 |
2.2 前期治理分析 |
2.3 本章小结 |
3 湿润剂种类选择与性质测试 |
3.1 湿润剂种类选择 |
3.2 不同浓度湿润剂煤样吸水率测定 |
3.3 不同浓度湿润剂表面张力实验研究 |
3.4 不同浓度湿润剂反向渗透速度实验研究 |
3.5 不同浓度湿润剂煤尘沉降速度实验研究 |
3.6 不同浓度湿润剂对煤层吸水率影响实验研究 |
3.7 不同浓度湿润剂对煤层产尘能力实验研究 |
3.8 不同浓度湿润剂对煤层呼吸性粉尘产生量实验研究 |
3.9 本章小结 |
4 注水压力对煤层注水效果的影响 |
4.1 注水压力对煤层吸水率影响 |
4.2 注水压力对煤层产尘能力的影响 |
4.3 注水压力对煤层呼吸性粉尘的影响 |
4.4 本章小结 |
5 水力引射器湿润剂自动添加装置 |
5.1 引射流体粘度对水喷射泵添加比例的影响 |
5.2 水力引射器中背压影响因素及其影响规律 |
5.3 水力引射器修正与装置性能 |
5.4 本章小结 |
6 采掘工作面注水降尘工业性试验 |
6.1 注水位置确定 |
6.2 工业性试验方法 |
6.3 综采工作面浅孔注水试验研究 |
6.4 综掘工作面注水试验研究 |
6.5 工作面注水成本核算 |
6.6 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、利用顶板钻孔注水的降尘效果(论文参考文献)
- [1]综采工作面煤层注水渗流模型及防突机理研究与应用[D]. 王龙飞. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]综采工作面综合防尘技术研究与应用[J]. 卢杨金. 山东煤炭科技, 2020(07)
- [3]流固耦合作用下煤岩渗流演化与润湿分布规律研究[D]. 郭艳培. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]新登煤业二1煤层注水技术研究[D]. 张东许. 华北科技学院, 2020(02)
- [5]1208综采工作面综合防尘技术应用[J]. 张世林. 能源技术与管理, 2020(02)
- [6]煤矿井下活性磁化水降尘机制及技术研究[D]. 周群. 中国矿业大学, 2019(04)
- [7]东滩煤矿综合防尘关键技术及监测管理研究[D]. 宋海洲. 山东科技大学, 2019(05)
- [8]高压气体预裂爆轰作用致裂煤岩机理及应用研究[D]. 俞海玲. 山东科技大学, 2019(02)
- [9]红柳林煤矿综采工作面粉尘分布特性及防治技术研究[D]. 刘忠军. 西安科技大学, 2019(01)
- [10]新桥矿憎水煤层注水降尘关键技术与应用[D]. 徐恒恒. 中国矿业大学, 2019(09)