摘要：随着煤层气田的滚动开发,集输管网复杂程度急剧增长,管网设计过程中需要考虑环境因素及可靠性,地形起伏和障碍等的存在会影响整个管网系统的管道走向、站位选择。结合"多点接入、柔性集输"和"枝上枝"集输工艺特点,研究煤层气集输管网系统在三维地形且存在障碍情况下的优化并计算优化管网的可靠度。利用3次B样条曲线插值和障碍函数叠加的方法对地形仿真,以管网系统的经济性为目标函数,以相关集输条件为约束,讨论枝状和放射状两种管网连接方式,对连接方式交叉后的4种管网布局模式的经济性进行对比,并将管网可靠性分析转化为树型网络可靠度问题进行求解。结果表明:三维地形下的绕障路径优化既可以减少距离,又可以降低路径的起伏程度,与二维平面上的绕障路径只会使距离增加有本质区别;枝状管网经济性好,放射状管网可靠度高,以总花费与可靠度比值为评价指标,"放射状+枝状"集输管网布局最优;与原模式相比,优化后的"枝状+枝状"与"放射状+枝状"集输管网布局建设投资费用均可减少约30%,且前者管网总长度比后者短约29%,验证了模型的合理性和先进性。

摘要：针对R-OTDR分布式光纤测温系统传感距离较短的问题,提出了通过嵌入式硬件控制光开关实现时分复用,提升R-OTDR系统传感距离的方法。分析了拉曼测温的原理,设计了基于时分复用的长距离R-OTDR分布式光纤测温系统,包括硬件结构、时分复用的实现方法和上位机软件的设计。测试结果表明,系统的测温精度为±1.23℃,传感距离为20 km。在不失测温精度的情况下,系统的传感距离延长为原来的2倍。

摘要：针对相位敏感型振动传感系统数据量庞大、数据解调缓慢的问题,在搭建相位敏感型振动传感系统的基础上,开发了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的信号解调系统,采用了可提升数据存储效率的三级缓存结构,设计了振动幅度动态阈值调整算法,构建了振动特征量矩阵,实现了外界振动事件的定位与系统解调速度的优化。实验结果表明,系统可实现10 km光纤上振动信号的准确检测与定位,定位误差保持在20 m以内,信号解调速度可提升约20 ms,从而有效解决了系统数据解调缓慢的问题,为相位敏感型振动传感系统实时响应优化提供了借鉴。

摘要：针对我国煤层松软、低渗、抽采困难的问题,提出了充分利用煤层采动卸压效应强化抽采煤层解吸瓦斯和工作面涌出瓦斯的采动区地面井抽采技术。从资源评价、井型设计、地面布井、局部防护、安全抽采控制等关键技术和成套技术的应用效果及发展前景等方面对煤矿采动区瓦斯地面井抽采技术在瓦斯治理方面的应用进行了深入分析,指出煤矿采动区地面井抽采瓦斯技术是进行煤矿区瓦斯灾害综合治理的一条有效途径;提出了进行煤矿区煤层气规模化开发、有效治理井下瓦斯灾害的合理化建议:地面井布井应偏向工作面回风巷侧,井型结构应充分发挥采场裂隙带的作用。

摘要：为科学优化煤层气井压裂工艺,以沁水盆地南部为例,依据工程数据和裂缝监测数据,探讨了影响煤层气井压裂效果的主要因素,提出了以保证煤层气井压裂效果为前提且兼顾煤层地应力分布的压裂工艺优化方案。研究表明:压裂裂缝主缝长与煤层地应力的分布呈明显负相关;地应力的高低与压裂液量、施工泵压呈正相关,与砂比呈负相关;压裂设计时,压裂施工参数宜在优化区间内取值压裂效果较佳,在不同应力分布区应适当调整压裂液量、砂比类参数、注砂量和施工泵压。

摘要：根据屯兰矿12408工作面上覆岩层位移变形及卸压区裂隙发育演化规律,分析了卸压区的瓦斯运移储集规律,为采动L形井的层位优选提供了理论依据。利用"三带"理论和高抽巷的设计方法对采动L形井水平段层位进行了精确的定位。L形水平井的工程实践取得了良好的抽采效果,解决了上隅角瓦斯超限问题,在屯兰矿起到了工程示范作用。

摘要：煤矿采场垮落带、断裂带和弯曲下沉带的范围决定了采动影响区地面瓦斯抽采井的井型分级深度,准确的"竖三带"分布范围将为地面井的优化设计提供可靠保障。采用采场"竖三带"的经验计算方法,引入采动影响下采场覆岩组合划分的关键层理论,建立了一种能够较准确的判断采场"竖三带"分布范围的综合计算法。最后,将该方法的计算结果与淮南矿区顾桥煤矿的采场"竖三带"量测结果进行了对比分析,证明了综合计算方法的正确性,这将为矿区地面井优化设计工程提供有效的工程借鉴。

摘要：针对分布式光纤拉曼测温系统中定标光纤和雪崩光电二极管(APD)的温控要求,设计了一套基于STM32的高精度恒温控制系统。系统采用上下位机结构,上位机负责设定温度值和显示温度数据,下位机根据上位机的设定值利用PID算法对恒温箱的温度进行控制。实验结果表明:在22℃的室温下,定标光纤温度稳定在(10±0.1)℃,APD温度稳定在(5±0.005)℃,上位机可准确反映温度的数值和变化趋势。整套恒温系统能够满足分布式光纤拉曼测温系统的温控要求。