采矿学科“211工程”三期重点建设项目

作者:发布时间:2010-05-08浏览次数:2905

 

方向
    采掘互动型巷道模拟实验系统

 

    本课题建设的“采掘互动型巷道模拟实验系统”主要用于实现带压条件下开挖巷道和工作面开采与巷道开挖互动等采矿岩层三维空间活动模拟研究。

    主要建设内容:

    1、实验台框架及伺服加载系统

    建设立体三维立体实验台框架,模型外形尺寸可灵活调整,满足采掘互动型巷道模拟实验的几何尺寸、模型铺设、信号采集、加载强度等技术要求。

    伺服控制加载系统:三通道独立伺服控制液压加载系统,可实现侧压系数可控加载;加载方式采用囊式均布加载系统;加载上限能够满足模拟3000m70MPa)深井的原岩应力条件。

    2、遥控挖掘装置

    模型通过不拆架、不卸压,在加载状态下实施智能遥控挖掘,模拟巷道和采场开挖,实现巷道开挖过程相似、工程应力场相似。

挖掘装置:旋转冲击式破岩机构;出矸装置:负压抽出式排矸装置;行走装置:履带式;控制信号处理:导线遥控系统;

    3、实验监测与数据采集系统

    微波全息成像系统,微波干涉法与光导全息照相技术结合可以形成微波全息技术。微波无损检测可以进行最有效的无损扫描,提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。高对于微波检测无须做特别的分析处理缺陷区域的三维实时图像随时可以获得。利用微波能穿透不透光介质的特性,摄取被检材料的微波全息图像,完整地记录物体全部信息,并可在适当的光学系统下再现图像。

方向
    干旱半干旱地区水资源保护性采煤技术

 

    1、古冲沟发育区浅埋煤层采动坡体活动机理及其控制

    主要创新点:

    (a)采动坡体两种主要活动方式的失稳力学模型建立,尤其是“反坡倒转”式的“多边块”力学模型;

    (b)不同产状的采动坡体对覆岩移动与裂隙扩展的影响特征;

    (c)冲沟坡体危险性分类的指标确定。

    2、开发地下采动裂隙及其导水性的氡气地表探测技术

    拟解决的关键问题:

    (a)采动裂隙特征量(孔隙度、渗透率及表面积)的测定方法;

    (b)基于氡气浓度与采动裂隙特征量之间关系的实验系统建立;

    (c)氡气地表探测技术的软件开发。

    3、建设核心:开发氡气地表探测覆岩采动裂隙及其导水性的综合实验系统

    综合实验系统功能:

    将氡气与双示踪气体结合,共同分析采动裂隙在覆岩中的动态演变过程,并进行量化;同时确定裂隙与水沟通后,氡气浓度的变化规律,开发出相应的分析软件。

方向
    滞留煤协同受控地下气化开采试验系统

 

    滞留煤协同受控地下气化开采试验系统主要建设可三维加载炉体与内置可回转调倾的耐火密闭柔性壁炉胆相嵌套的多功能地下气化炉,以及相配套的气化剂和充填料制备输送单元、导移注气与充填单元、煤气净化与调质单元、引风与储输单元、工艺过程测控单元等五个单元装置。

    1、多功能地下气化炉单元,主要由可三维加载炉体与内置可回转调倾的耐火密闭柔性壁炉胆相嵌套结构组成,具有适应在不同煤层倾角和三维围岩应力条件下,多种气化工作面布置方式比较和设计参数优化的功能;

    2、气化剂和充填料制备输送单元,包括氧气发生器、蒸汽发生器、高水缓凝充填材料、充填泵、管道、阀门及附件;

    3、导移注气充填单元,包括可供多种导移注气和高水缓凝充填方案比较与操作条件优化的注气与充填装置;

    4、煤气净化与调质单元,包括煤气除尘、捕焦、脱硫、脱碳和水煤气变换、气体分离装置等;

 

    5、引风与储输单元,包括煤气引风机、放散塔、储罐等装置及附件;

    6、工艺过程测控单元,包括温度、压力、流量传感器及仪表,煤气组分H2COCH4CO2O2在线监测系统,工控机及软件开发。

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