无线电波透视技术探查陷落柱的应用研究

无线电波透视技术在煤矿工作面内部隐伏构造的探查方面已有很多的成功实例,目前该方法对陷落柱探查的分辨率和局限性的研究比较少见.为说明该方法对陷落柱探测的可靠性和局限性,从数值模拟和实际透视实例两方面进行讨论.采用数值模拟办法模拟工作面陷落柱响应并对模拟数据进行反演,无线电波透视方法对于孤立的单个或多个陷落柱都有较高的区分度,反演位置与实际情况吻合;对天地王坡煤矿的坑透数据进行处理,圈定了陷落柱的范围,并经工作面回采证实.该工程实例证明了数值模拟的结论:对于横向位置差别不大的陷落柱,无线电波透视分辨能力下降,施工方法限制了分辨能力的提高.     

井下振动环境分析与模拟

智能导钻井下工具及仪器在钻进过程中产生复杂的振动, 剧烈或长时间振动会造成井下仪器的电路故障与钻具机械疲劳破坏, 引发钻井事故, 增加钻井成本.为了验证井下仪器的振动环境适应性与可靠性, 需要开展破坏机理、井下工况数据采集与分析、测试与试验的体系化研究, 在实验室充分发现仪器潜在的故障, 不断迭代升级, 提升仪器可靠性.本文通过自主研制的井下振动冲击记录仪器在实钻井中采集真实的振动环境数据, 对数据进行处理分析后, 制定了三个方向的振动试验条件; 定制研制了国内首台专门用于井下仪器测试的双台并激振动试验系统, 研究了基于双台振动设备的并激振动试验与测试方法, 实现了实验室条件下真实模拟井下振动环境, 构建的系统化井下振动试验平台有效支撑了井下工具及仪器的高质量研发.

     

煤矿井下钻探装备技术现状及展望

煤矿井下钻探装备对保障矿井安全高效生产起着至关重要的作用,经过四十多年的发展,其技术水平得到很大的提高。结合产品特点、技术类型和应用领域,总体介绍了国内外煤矿井下钻探装备的技术现状,分析了国外钻机的应用效果和存在问题,重点对国内钻机开发的历程和现状进行概述,详细论述了分体钻机、履带式钻机、电液控制钻机、胶轮自行式钻机和定向钻机5个具有代表性机型的技术现状,对产品开发思路和相关应用情况也做了必要阐述,最后分析了煤矿井下钻探装备的信息化、自动化和智能化的发展趋势。     

国产随钻测量定向钻进系统在汝箕沟煤矿的应用

采用我国自主研发的随钻测量定向钻进系统及钻孔轨迹设计与分析软件,结合宁夏汝箕沟煤矿巷道现场试验情况,对该系统的组成、性能、使用情况等作了总结;对随钻测量得到的钻孔轨迹参数进行了分析处理,为今后定向钻孔轨迹设计和实测轨迹分析提供了参考。结果表明,无论是系统还是软件,均能满足煤矿井下随钻测量要求。     

夏桥矿井下蓄排水系统放水管数计算方法

针对夏桥矿(已报废)各水平涌水量较大,拟建立井下蓄排水系统,并利用峰谷时电价差价对矿井排水时段进行优化,以节约排水费用,提出了井下水闸墙上预留放水管数的计算方法,即:探放水管数计算法和水力学计算法2种方法,并对2种方法进行了比较分析。水力学计算法比较符合放水实际,但没有考虑安全余量;探放水管计算法只是粗略概算,但安全系数比较高。实际应用中,宜采用两种方法互相验证,并考虑经济因素综合选定。     

矿井无线电波透视技术探测模式研究

为了使矿井无线电波透视的探测效率最大化,笔者研究了其各种工作模式,通过数学分析得出了各种模式中主机行走距离、总探测时间、时间利用率、行走速度、可探测最大工作面长度的计算公式.以此为基础,形成探测参数计算表.对于实际工作中的不同长度工作面的探测,可根据此表的计算结果来选择合理的工作模式和发射时间和搬站时间,以达到最大探测效率的目的.     

煤矿井下近水平随钻测量定向钻孔轨迹设计与计算方法

以定向钻进基础理论为依据,结合煤矿井下近水平随钻测量定向钻进技术特点,研究煤矿井下定向钻孔轨迹设计内容、计算方法及设计流程。通过定义钻孔轨迹基本参数,建立钻孔设计坐标系以及规定钻孔轨迹图形表示方法,形成一套包括钻孔轨迹平面设计、剖面设计及轨迹参数校核等关键环节的钻孔轨迹设计和计算方法。实践证明,该设计和计算方法满足了定向钻孔设计的精度要求,为定向钻孔施工起到了良好的指导作用。     

延庆台井下小极距地电阻率观测系统分析

随着经济建设的发展,地电阻率定点观测区环境被干扰严重影响观测质量,装置系统在地表布设的工作方式难以取得有效观测和持续发展,因此装置系统向井下深部布设受到人们关注。同时,地表大极距观测方式难以持续发展,也促使地电阻率定点观测向井下小极距观测方式发展。井下小极距观测相比地表大极距观测占地面积小,能较好地排除或减弱地表测区环境干扰对观测结果的影响,既能适应经济发展的需要,又能较好地为地震监测服务。2018年,在总结已建井下地电阻率台站布极方式和建设工艺的基础上,新建延庆台井下小极距地电阻率观测。本文重点分析了延庆台井下小极距地电阻率观测装置系统建设中的几个关键问题,如水平向和垂直向观测相结合、布极方式、电极制作和埋设深度等装置系统技术过程,以及水平向和垂直向观测装置系数的计算等。延庆台建设较好地获得了近全空间观测布设,从理论上解决了井下小极距地电阻率建设的难点,为将来要进行井下小极距地电阻率观测装置系统建设的台站提供参考。     

煤矿井下水平定向钻进技术的发展

国内外煤矿井下水平定向钻进技术(HDD)的发展具有不同的技术路线,这涉及钻进设备和钻具、钻孔监测仪器的研发,钻孔轨迹控制理论的研究等。本文阐述了煤矿井下HDD技术在国内外的发展特点及我国在该领域未来几年的发展方向。     

煤矸石井下填充对矿井水的污染及其吸附控制模拟实验

以焦作煤矿区演马矿煤矸石为例,采取连续淋溶方式,模拟井下填充过程中煤矸石对地下水的污染,并利用土壤的吸附性能对矸石中溶出的污染因子进行控制.检测了淋溶水中的pH值、氟、总硬度、锰、铅、镉等6个因子,其中铅、镉未检出.实验表明,pH值、氟、总硬度变化范围均符合地下水Ⅲ类标准.锰是造成地下水污染的主要因子,考虑到累积效应,氟也有可能影响地下水质.控制实验显示,利用当地土壤的吸附性能对矸石中溶出的污染因子进行控制是可行、有效的,且分层填充比混合填充的控制效果好.