聚氨酯-水泥带压注水封孔测压技术研究

基于传统上向钻孔测压技术的分析,提出一种新型上向孔测压技术—聚氨酯—水泥带压注水封孔测压技术。该技术利用气体渗透性大于液体的弱点,变传统封堵漏气通道为封堵液体泄漏通道,降低封堵漏气难易程度,提高测压成功率;同时利用水作为动力介质和辅助封孔材料,实现主动测压和钻孔带压注浆,隔绝钻孔瓦斯与外界环境的直接接触,提高系统本身测压的可靠性。通过理论分析及与常用测压技术对比表明,该技术用于煤层瓦斯压力测定是完全可行的。     

基于限定记忆模式的GM-RBF水质在线软测量技术研究

针对现阶段水质监测中存在的水质变化响应滞后问题,提出一种限定记忆模式的GM-RBF水质在线软测量技术。该技术以软测量的基本思想为基础,通过引入基于记忆代数的代谢因子,变一维水质指标变量为多维"辅助变量"和"主导变量",并嵌入限定记忆控制项来防止陈旧信息引起的数据饱和,从而构建出动态建模数据集,最后利用GM-RBF组合模型实现了水质指标参数的多维非线性在线测量。实例验证中成功地对太湖流域沙渚断面水质进行了在线仿真测量,得出该断面水质在2015年呈现出先下降、再上下波动、后急速上升的变化趋势,其预测结果与实际情况基本相符;限定记忆模式下的GM-RBF水质在线软测量组合模型的预测误差MAE、MAPE、RMSE和RRMSE分别为0.203 7、0.020 5、0.251 1和0.033 9,与单一GM模型和RBF模型相比,该组合模型体现出离散性小、变化趋势与实测数据高度吻合的特点,兼具了GM模型和RBF模型的双重特性,且非线性拟合能力和泛化性能都得到了大大的提高。     

穿层预抽钻孔倾角与煤层气抽采效果关系的研究

为研究穿层钻孔倾角与煤层气抽采效果的关系,基于钻孔围岩应力分布规律及瓦斯流动规律的相关研究,分别从孔卸压效果、钻孔瓦斯流动情况及钻孔抽采长度三方面探讨了钻孔倾角如何影响煤层气抽采效果,并给出了钻孔倾角对煤层气抽采影响的数学模型。经理论分析及现场试验对比,结果表明:钻孔围岩应力和钻孔倾角间存在三角函数关系,围岩应力分布的不同导致钻孔周围煤层透气性的改变;随钻孔倾角的减小,煤层段钻孔长度增加,钻孔暴露煤体增大,有助于煤体瓦斯的解析。且钻孔与煤层割理交集变大,瓦斯流通通道增加;钻孔倾角对煤层气抽采效果有着不可忽视的作用。     

煤巷掘进跨步预抽煤层瓦斯技术研究与应用

在采取瓦斯抽采安全技术措施情况下,针对煤巷掘进难以实现煤层的边掘边抽问题,提出煤巷掘进跨步预抽煤层瓦斯的方法。该方法利用钻场抽采孔在始端汇集末端发散的分布特点,通过钻场沿煤巷掘进方向的前后错位及钻孔布置的优化设计,实现钻孔在工作面前方煤体密集段与分散段的交错重叠,保障煤巷掘进控制区煤体瓦斯的无死角连续抽采及煤巷的持续掘进。现场试验表明:该技术在掘进面前方煤体具有较好的抽采效果,成功实现了煤巷的连续不间断掘进,在煤巷掘进期间未发生工作面瓦斯涌出事故及煤与瓦斯突出征兆。该技术为高瓦斯矿井及按突出矿井管理的煤层实现煤巷的边掘边抽提供了借鉴。