新型防突装置对封隔器胶筒力学性能影响研

为了进一步保证封隔器安全坐封,提高封隔器胶筒的力学性能,基于现有成熟技术,设计了一种新型防突装置,分析了不同防突装置材料和结构参数对封隔器胶筒肩部突出、接触应力、Von Mises应力的影响。结果表明:新型封隔器肩部突出距离相比常规封隔器降低了63.35%,使胶筒不易被破坏,延长了胶筒的寿命;对防突装置材料和结构参数进行优选,选择材料为铝合金,距胶筒端面距离H=2.5mm,厚度B=0.5mm的新型防突装置;新型防突装置的设计与应用为封隔器坐封提供了安全保障。     

注水压力对胶筒密封性能的影响研究

为研究石油井下注水变化对压缩式封隔器胶筒接触密封的影响,利用一种压力渗透载荷等效注水压力,进行轴向坐封后注水时封隔器胶筒与套管之间的非线性有限元分析,讨论了不同注水工况条件下胶筒接触力的变化规律,分析了坐封载荷对接触力的影响。数值分析结果表明,坐封载荷一定时,随着注水压力增大,靠近受力一端的下胶筒将逐渐被压开,失去安全保护作用。坐封载荷对接触力影响较大,适当提高坐封载荷能够明显提高密封的可靠性。分析得到的结果对提升压缩式封隔器胶筒密封性能具有指导意义。     

防喷盒聚氨酯胶筒密封性能及其主控因素分析*

为使连续管防喷盒密封胶筒满足深井、高压气井等工况的密封需求,基于有限元方法建立胶筒密封模型,以胶筒密封面上的有效接触应力作为密封性能的评估指标,研究胶筒的结构、材料和工况等参数对防喷盒胶筒密封性能的影响,明确防喷盒胶筒密封性能的主控因素。结果表明:井筒介质压力、胶筒硬度、胶筒与连续管的间隙和摩擦系数是影响胶筒密封性能的主要因素,且井筒介质压力增大,防喷盒胶筒的密封性能增强,当胶筒硬度为75,85 HA、间隙为1.5 mm、摩擦系数为0.1时,胶筒的密封效果更好。连续管的运动方向对胶筒的密封性能有影响,连续管的运动速度对胶筒的密封性能基本无影响。     

突出冲击波对防突风门的破坏失效研究*

为了分析煤与瓦斯突出事故中防突风门的安全性,同时降低成本寻求对现有防突风门材料和结构的替代方案,研究不同厚度的Q460钢制防突风门在突出冲击波载荷下的破坏情况。基于能量法得到不同厚度的风门最大挠度数学模型,再根据煤炭行业规定中的对应数据和安全要求,运用LS-DYNA软件对冲击载荷下的风门破坏进行数值模拟,得到Q460钢制防突风门的静力学特征并与能量法结果进行比对。结果表明:长宽分别为1.75 m和1.8 m,厚度为25 mm和30 mm的风门在0.6 MPa的冲击波超压作用下能满足安全要求,能量法计算结果与数值模拟误差在9%以内,基于安全设计余量可以接受;提出挠厚比概念,当挠厚比小于0.84时,风门不会被破坏,在使用Q460钢设计防突风门时,应尽量确保该值小于0.84。     

钢构防突风门结构安全性的静动力学分析

为分析钢构防突风门安全性,基于现场实测数据和理论公式推导出瓦斯突出的载荷峰值计算公式,再依据防突风门工业试验数据,拟合瓦斯突出作用下冲击载荷的曲线方程,通过数值模拟方法研究钢构风门结构在瓦斯突出作用下的静动力学特征,并与目前广泛应用的砖砌结构进行比对。研究表明:当突出点距地表垂深为1 100 m时,钢构结构钢板厚度为3 mm安全性达标;钢构结构的稳定性虽不如砖砌结构,但在瞬态时程分析中,钢构结构与砖砌结构应力变化趋势基本保持一致;钢构防突风门结构安全性能够满足砖砌防突风门结构安全标准。     

电机驱动式井下环空防喷器的研制及密封性能分析

针对钻井工艺的复杂性及井型、井段的适应性,研制了一种电机驱动式井下环空防喷器,对其结构、控制方式、工作原理进行了介绍;采用有限元的方法对胶筒座封过程中胶筒与套管不同间距的情况进行仿真分析,得到了胶筒的应力变化规律及“快速密封”的座封方式;利用防喷器实验台架模拟井下溢流的方法测得此防喷器的最大封隔压差以及密封过程中的形态变化,测得硬度为90的胶筒在最大压缩量的时候可以封隔25 MPa压差。此电机驱动式井下环空防喷器结构简单,动作迅速,无需频繁起出钻柱进行防喷器更换,能够重复使用,降低总成本,具有较强的实用性。     

“四位一体”措施不到位导致突出的动作原因分析

基于行为安全"2-4"模型,结合《防治煤与瓦斯突出规定》中关于"四位一体"防突措施的规定,对22起与"四位一体"防突措施不到位有关的事故进行了直接原因的分析,得出了8种"四位一体"措施执行不当引发突出的具体动作原因,得到未正确处理突出预兆、未执行区域防突措施是与突出发生最相关的2种不安全动作,同时未正确执行工作面防突措施及未按规定制定防突措施两种不安全动作对事故发生的影响作用也不可忽视。从而得到预防突出事故可以重点解决上述4种不安全动作,以此来指导煤与瓦斯突出事故的预防。     

窨井防坠落安全防护装置设计及受力分析

针对窨井盖存在的安全隐患问题，设计了窨井防坠落安全防护装置，通过承重板接住坠井者，使坠井者受到的坠落伤害最小化。为保证防坠落装置安全可靠，承重板、支撑板及转轴使用的材料以及结构必须满足强度要求，通过ANSYS有限元软件对防坠落装置进行力学模拟，得到承重板的等效应力，验证防坠落安全防护装置结构的可靠性。研究成果对减少行人意外坠井事故发生、保障人们出行安全具有重要意义。     

轻质芳纶无纬布防弹衣关键技术研究

本研究采用单因素实验设计的方法,以及采用添加压敏胶粘剂及固化剂的方法 ,研究了一种新型防凹陷芳纶无纬布。该无纬布无需进行二次上胶即可压制成防凹陷材料,并通过对防凹陷材料结构设计、压制工艺的优化,开发出了一种轻薄、穿着舒适的防弹衣产品。与传统的防弹衣产品相比,该结构防弹衣产品防弹性能达到NIJ IIIA级要求,防凹陷材料制备的防弹芯片面密度更低,产品重量降低了20%以上,产品的厚度由12mm减少至5.5mm,可明显减轻作战人员的负荷,芯片结构更加隐形,穿着更加舒适,满足了目前市场的发展需求。     

论我国防治煤与瓦斯突出技术的发展方向

指出了我国在防治煤与瓦斯突出方面值得注意的问题,论述了突出矿井合理的采掘部署在防突中的重要作用,提出了把《四位一体》的综合防突措施发展为《五步配套》的综合防突体系;阐明了煤矿建设和生产各阶段的主要防突任务,并对完善防突预测预报体系提出了建议;强调了全面开展区域性预测预报技术的研究和加快发展利用声发射技术预测预报防突的重要意义。     

中国统配煤矿总公司指令各地煤矿抓好防治瓦斯突出工作

本刊讯 近几年来,煤矿瓦斯突出事故日益严重,死亡人数急剧增多,已严重威胁着煤矿的安全生产。为此,最近中国统配煤矿总公司向各地煤矿发出《关于防治瓦斯突出工作的指令》,要求各煤与瓦斯突出矿井必须严格遵照《煤矿安全规程》和《防突细则》,采取坚决措施,切实控制住瓦斯突出事故,扭转不安全局面。 这个指令强调,凡有煤与瓦斯突出局、矿的局矿长,必须对本单位的防突工作全面负责;总工程师负责技术管理,要组织有关部门编制防突工程计划和措施,检查督促各单位的贯彻执行情况;分管采掘的副局(矿)长和副总工程师负责防突工程计划和措施的贯彻执…     

一种新型的起重机防爬安全装置的设计计算准则

通过对一种新型的起重机防爬安全装置工作机理的分析,提出了该装置安全工作的必要条件,工作后铁鞋的退出条件,以及确定凹形铁鞋的主要参数,压力轮与铁鞋之间的合理间隙,最大防爬能力与强度计算载荷等的方法和原则。分析了影响防爬装置安全正常工作的诸因素,阐明了该装置设计计算的准则。     

前伏不同角度富水溶洞下节理隧道最小防突层厚度研究*

为研究前伏不同角度富水溶洞下节理隧道最小防突层厚度,基于断裂力学和弹性力学理论,分析节理裂隙在开挖扰动和岩溶水压共同作用下的扩展起裂机理,建立隧道围岩节理翼裂纹扩展模型,将防突层厚度分为扰动带厚度和节理带厚度,提出含节理隧道掌子面最小防突层厚度计算方法;根据算例分析不同方位溶洞下节理长度、节理倾角、掌子面开挖大小等参数对最小防突层厚度的影响规律。结果表明:掌子面最小防突层厚度随溶洞方位角增大先增大后减小,在方位角为30°时出现峰值;防突层厚度受节理几何特征影响明显,防突层厚度随节理长度增大而增大,防突层厚度随节理倾角增大先增大,在达到峰值厚度后开始减小;溶洞方位角超过25°时,开挖半径对最小防突层厚度影响显著。该结论对岩溶地区的节理隧道开挖安全施工具有参考意义。     

预抽煤层瓦斯区域防突效果检验指标临界值研究

瓦斯突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的关键环节,瓦斯突出预测指标的临界值是决定区域防突是否达标的重要参数。为了确定寺河矿西井区3号煤层的区域预抽后煤层瓦斯防突效果评价指标体系,以瓦斯突出综合作用假说为基础,通过现场采取原始煤样,并在密封煤样罐内达到吸附平衡,测定残余瓦斯含量和残余瓦斯压力的关系,研究了原煤瓦斯含量与瓦斯压力的关系及原煤中水分的对其影响规律,提出始突瓦斯压力对应的瓦斯含量作为评价指标的临界值为10 m3/t,并通过现场跟踪考察对得出的瓦斯含量临界值的可靠性进行了现场验证,结果表明,10 m3/t作为区域防突效果评价的临界指标是可靠的。     

一种新型的起重机防爬安全装置的设计计算准则

通过对一种新型的起重机防爬安全装置工作机理的分析，提出了该装置安全工作的必要条件，工作后铁鞋的退出条件，以及确定凹形铁鞋的主要参数，压力轮与铁鞋之间的合理间隙，最大防爬与强度计算载荷等的方法和原则，分析了影响防爬装置安全正常工作的诸因素，阐明了该装置设计计算的准则。     

高空防坠落装置的使用现状及改进措施

为使高空防坠落装置技术更成熟、应用更普及,笔者对高空防坠落装置的类型特点、装置存在的问题进行分析,提出改进措施。结果表明:导向型防坠落装置存在使用环境受限,导轨维护困难,无法“高挂低用”等问题;速差式防坠落装置存在易发生“钟摆效应”,收绳速度不可控等问题。提出导向型防坠落装置要采取材料优化、智能化、改变制动方式等改进措施;速差式防坠落装置要采取重新设计防坠落器结构、加入速度控制模块、加入角度模块等改进措施。     

综掘工作面卸压槽防突措施试验研究

通过对卸压槽防突机理的系统分析 ,研制了直接利用掘进机自身动力驱动和控制开挖连续卸压槽装置 ,进行了水平槽、两帮竖槽开挖工艺试验 ,成功地开挖出连续卸压槽 ,对卸压槽的瓦斯排放效果、有效排放半径进行了考察。试验结果表明 ,卸压槽有效地消除了激发突出的应力 ,排放了煤体中的瓦斯 ,增大了煤体抑制突出的阻力 ,很好地起到了综合防突的作用。     

近距离高瓦斯突出煤层群首采工作面区域防突技术应用与分析

为了解决近距离高瓦斯突出煤层首采工作面煤与瓦斯突出的问题,在对目前松河矿井首采工作面煤层及瓦斯赋存分析的基础上,确定对首采工作面采用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域防突措施,并采用残余瓦斯压力法和钻屑指标法分别对预抽效果进行了检验和验证,结果表明预抽效果检验消突率为100%,区域验证消突率在98.7%以上,区域防突技术应用效果较好,保证了松河矿井首采工作面的安全快速的掘进和矿井的提前达产。     

煤矿瓦斯突出事故不安全动作原因统计分析

为了从行为控制角度预防煤与瓦斯突出事故,在对88起重特大瓦斯突出事故资料统计的基础上,分析了煤矿瓦斯突出事故的基本特征、事故直接原因不安全动作及其相关法规特征,结果表明,非瓦斯突出矿井也可能发生瓦斯突出,突出事故在小型、乡镇矿井仍占主要地位;不安全动作原因可归为突出危险工作面作业、未及时支护、突出后未强化实施综合防突措施等3类;突出危险工作面作业严重程度最高的3种动作为采煤机割煤、放炮、风镐落煤;不安全动作原因共违反了3种法律法规的14个条款。     

升降横移类机械式停车设备防坠落装置的探讨

防坠落装置是立体车库中重要的安全部件,本文介绍了机械式防坠落装置的结构和工作原理;分析了立体车库提升机构发生失效的几种可能性;提出了电磁式式防坠落装置的改进方法。