摘要：为了探究倾斜厚煤层坚硬顶板的运动失稳规律,基于PFC^(2D)离散元颗粒流分析软件建立倾斜厚煤层采动覆岩的数值模型,并针对倾斜厚煤层坚硬顶板大面积悬露问题进行水力弱化方案设计,分析不同压裂参数对倾斜厚煤层坚硬顶板水力弱化效果的影响,并提出一种水力弱化参数优选方法。研究表明:倾斜厚煤层的坚硬顶板初次来压以一种“堤坝体”的岩块结构破断,采空区上覆岩层垂向应力表现出非对称特征,在纵向上随工作面推进呈阶梯状垮落;针对倾斜厚煤层大面积悬露提出4种不同压裂角度,3种不同压裂高度的水力弱化方案,结果表明压裂角度为“直角”,压裂高度为基本顶厚度一半的弱化方案可以达到预期弱化效果,坚硬顶板水力弱化影响区域来压强度整体降低,来压峰值压力降低约42%,来压步距降低约52%;综合考虑施工难度和成本,基于弱化程度和压裂角度、高度之间的关系,对倾斜厚煤层坚硬顶板水力弱化参数进行优化,提出一种倾斜厚煤层坚硬顶板非充分定向水力弱化参数的优选方法,于1E201工作面进行工业性试验并取得了良好的顶板弱化效果。

摘要：为了分析注氮口埋深和注氮流量对采空区氧化带范围的影响,优化低瓦斯自燃煤层采空区注氮防灭火工艺,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,分别模拟了未注氮,注氮流量为设计量且注氮口埋深为15 m、30 m、45 m、60 m和75 m,注氮口埋深为45 m且注氮流量为0.50倍、0.75倍、1.00倍、1.25倍、1.50倍和1.75倍设计量时采空区氧化带范围;现场实测了注氮口埋深为45 m且注氮流量为设计量时采空区氧化带范围。研究结果表明:随着注氮口埋深增加氧化带面积逐渐减小,注氮口埋深分别为15 m、30 m、45 m、60 m和75 m时,氧化带面积为未注氮时的100.8%、96.1%、90.5%、95.0%和79.1%;随着注氮流量增加,氧化带面积逐渐减小,注氮流量为0.50倍、0.75倍、1.00倍、1.25倍、1.50倍和1.75倍设计量时,氧化带面积为未注氮时的95.8%、93.4%、90.5%、87.1%、83.3%和79.2%;增加50%的注氮流量,氧化带面积减小7.9%,减少50%的注氮流量,氧化带面积增加5.9%。现场实测结果与数值模拟结果基本一致。对于9202工作面,合理的注氮口埋深为30~60 m,最佳注氮口埋深为45 m,注氮流量为设计量的1.00~1.50倍比较合适,最优注氮流量为设计量的1.25倍。

摘要：为保障低浓度煤层气的输送安全,实现“煤与瓦斯共采共用”,对适用于低浓度煤层气输送安全保障系统的阻火器结构参数进行优化研究,并进行测试实验。结果表明:低浓度煤层气输送管路上的阻火器应优选具有足够强度的金属板波纹型阻火芯,以抵抗强烈的爆炸冲击波;为了使火焰在传播过程中被加速冷却后熄灭,并减小阻力,将阻火器设计加工成“中间粗、两头细”的结构,中间阻火芯的直径应足够大;优化设计的DN500干式阻火器中,波纹板数量为2、间距为30 mm,波纹带厚度为0.25 mm,阻火芯外壳直径为1500 mm,当煤层气流速为15 m/s时,阻力为670 Pa;当火焰传播速度低于775 m/s时,该阻火器可以成功阻火。

摘要：为解决当前常用煤矿氧气检测仪器易受交叉气体干扰且功耗大的问题,基于GD32F303RCT6微控制器和ADN8834热电冷却控制器,设计了一种软启动开关电路控制的垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity Surface-emitting Laser,VCSEL)高精度驱动及温控电路。驱动电路中,高频正弦波信号和低频锯齿波信号叠加的二进制数据由微控制器产生,经信号发生电路、电压电流转换电路转化成VCSEL高精度驱动电流信号;温控电路中,设计基于比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)补偿电路和数模转换控制器(Digital to Analog Converter,DAC)目标温度控制电路实现激光器温度自动调节。测试结果表明:驱动电路的电流输出区间为0.680~1.360 mA;锯齿波频率误差小于0.5%,正弦波频率误差小于0.1%;氧气吸收峰扫描精度高达0.07 pm,对应电流扫描精度为0.12μA;温控电路的温度控制精度为±0.012℃。满足了可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)煤矿氧气检测应用需求。

摘要：为研究目前进行隔爆外壳爆炸试验时点火源与压力测定装置安装位置尚无统一规范的问题,深入探讨点火位置对隔爆腔内瓦斯爆炸的影响,以方形隔爆外壳隔爆腔为研究对象,利用自主设计的隔爆腔内瓦斯爆炸试验装置,进行5种不同点火位置隔爆腔内瓦斯爆炸试验。研究结果表明:点火位置对隔爆腔内爆炸压力及压力上升速率影响显著,点火位置在腔体几何中心时,背壁面对角爆炸压力、爆炸压力上升速率均最大,并且曲线震荡现象最明显;距离隔爆间隙更近区域受到降能作用,压力值偏低,而同一壁面上与点火源距离相同测点爆炸压力也相等。研究结果可为规范隔爆外壳设计合理性及提升检验准确性提供一定参考。

摘要：为了明确与倾斜碎软煤层开采条件相适配的煤与煤层气协调开发关键技术,基于倾斜碎软煤层群瓦斯难抽采与煤层群非对称采动特征,形成了与之匹配的非对称卸压时空协同“三孔四区五量”煤与煤层气协调开发模式,明确了非对称采动下煤与煤层气协调开发策略,阐明了井上下联合煤与煤层气协调开发时空协同机制。针对倾斜碎软突出首采煤层消突困难的问题,优化了倾斜碎软煤层下向长钻孔施工工艺,研制了钻头电磁波无线随钻测量系统,实现了更高精度的钻孔轨迹防偏。针对非对称采动区地面井防护缺乏针对性的难题,阐明了非对称采动覆岩卸压破坏时空演化特征,获得了非对称采动下覆岩采动裂隙演化特征,确定了倾斜煤层地面井井位安全位置,研发了能够兼顾地面井稳定性和抽采效率双因素的采动区地面三开套管结构。应用结果表明:时空协同的“三孔四区五量”模式能够实现煤层气高效抽采,保障倾斜煤层群的抽掘采接替平衡;倾斜煤层下向钻孔递进式抽采方式拓展了递进式抽采的应用范围,破解了倾斜煤层煤层气抽采过程中的时间不协调问题;优化后的采动地面井维稳结构能够适应非对称采动作用,实现了采动区地面井煤层气高效抽采。上述成果在新疆焦煤集团艾维尔沟矿区得到推广应用,初步形成符合艾维尔沟矿区主要高瓦斯矿区倾斜煤层特点的煤层气抽采关键技术和典型模式。

摘要：以成渝城市群公共图书馆业务系统互通实践为例,探索在我国现行的“一级政府建设并管理一个图书馆”的基本格局下,面对“行政分管、系统异构、规则不通”的现实难题,打通跨省域城市群公共图书馆系统、文献通借通还的系统框架设计及技术实现的路径。通过创新应用社保卡(电子社保卡)、RFID终端识别技术,结合中台思想,搭建“社保卡信息中转平台”“图书通借通还RFID中转平台”,跨省域实现城市群公共图书馆异构业务系统“读者互认”“图书互借”功能,避免了异地、异构业务系统“硬对接”带来的复杂性、高投入风险,可降低技术实施门槛、缩短应用开发周期、节约财政经费投入,是西部地区首创以社保卡(电子社保卡)为主要服务载体,跨省域实现多源异构业务系统互联的实例。相关的软件平台、技术解决方案能够为国内城市群公共图书馆系统互通提供借鉴,将有助于加快推动跨省域城市群公共图书馆一体化建设的进程。

摘要：针对现有矿用智能手机大多只具有语音通话、视频拍照、数据传输等功能,没有精确定位、位置坐标显示、消息联动等功能,设计了一种基于UWB技术的用于手机定位的标识卡。该标识卡内置于智能手机,通过低功耗蓝牙(BLE)与智能手机实现双向数据通信;标识卡采用TOF定位算法与UWB基站完成精确定位,获得位置坐标信息,通过低功耗蓝牙(BLE)发送至智能手机,在智能手机APP矿井GIS巷道图上显示当前具体位置坐标。详细介绍了标识卡的矿井巷道位置坐标模型、精确定位算法、消息联动可靠传输机制、低功耗休眠技术等关键技术。测试结果表明:该标识卡的定位精度≤±0.3 m,定位距离可达400 m,消息联动传输时延小于2 s,位置坐标显示准确,休眠电流小于25μA,平均电流满足低功耗设计要求。

摘要：低浓度含氧煤层气直接含氧液化精馏制液化天然气(LNG),在充分利用低浓度煤层气的同时又避免了煤矿瓦斯气直接排放造成的大气污染。首先,分析了含氧煤层气制LNG工艺中净化工段的工艺流程,结合工艺要求设计了可靠的控制系统。然后,根据低浓度含氧煤层气净化控制的工艺要求和系统规模,构建了分布式控制系统(DCS)的总体架构。在此基础上进行了硬件系统功能的选型及配置,以及对DCS软件的组态设计。最后,实现了DCS在工程实例中的一体化应用。该系统的应用提高了生产效率和产品质量,为工艺流程的稳定运行提供了安全保障。

摘要：针对低浓度瓦斯井筒加热,设计一套瓦斯蓄热氧化井筒加热远程监控系统。首先,根据低浓度瓦斯蓄热氧化井筒加热系统的特点,设计系统的总体架构;其次,对井筒加热远程智能监控系统的硬件系统设计、组成和配置进行详细的阐述;再次,对该监控系统的软件系统总体要求进行分析并详细介绍软件系统的组态过程;最后,对系统应用功能和界面进行展示。通过该监控系统,可以实现远程查看现场工业电视监控画面,了解现场设备运行情况,保障系统安全可靠运行。