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基本信息

項(xiàng)目名稱:
煤礦用報(bào)警支柱實(shí)驗(yàn)研究
小類:
能源化工
簡(jiǎn)介:
目前,有關(guān)于單體液壓支柱的研究還不夠成熟,而且大多數(shù)研究都是建立在原有的技術(shù)上進(jìn)行的。鑒于此發(fā)明了《煤礦用報(bào)警支柱》,同時(shí)已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利 (ZL200720169368.6)。煤礦用報(bào)警支柱是在常規(guī)的液壓支柱基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)安裝壓力傳感器和報(bào)警器等組成的報(bào)警裝置,當(dāng)工作面頂板有壓力時(shí)支柱頂端的壓力傳感器在變形壓力的作用下收縮。此時(shí)壓力傳感器內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變電阻片其電阻就相應(yīng)的減小,當(dāng)煤層頂板壓力增大到一定程度時(shí)則壓力傳感器與報(bào)警裝置接通,此時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲,提示井下工作人員采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,從而能避免因?yàn)楣ぷ髅嫱蝗幻绊敹l(fā)各種人員傷亡和機(jī)械破壞等一系列事故。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)在2008年獲得山西省普通高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目立項(xiàng),論文在《中州煤炭》2009年第3期發(fā)表。
詳細(xì)介紹:
煤礦用報(bào)警支柱,適用于礦山井下巷道和回采工作面超前支護(hù)以及普采工作面支護(hù)工程,這種報(bào)警式單體液壓支柱是在常規(guī)的液壓支柱基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)安裝壓力傳感器和報(bào)警器等組成的報(bào)警裝置,當(dāng)工作面頂板有壓力時(shí)支柱頂端的壓力傳感器在變形壓力的作用下收縮。此時(shí)壓力傳感器內(nèi)設(shè)置的應(yīng)力應(yīng)變電阻片其電阻就相應(yīng)的減小,當(dāng)煤層頂板壓力增大到一定程度時(shí)則壓力傳感器與報(bào)警裝置接通,此時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲,提示井下工作人員采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,從而能避免因?yàn)楣ぷ髅嫱蝗幻绊敹l(fā)各種人員傷亡和機(jī)械破壞等一系列事故,同時(shí)也能讓單體液壓支柱充分的發(fā)揮對(duì)圍巖和頂板的支撐能力,另外該支柱還繼承了傳統(tǒng)單體液壓支柱所具有的承受能力大、抗偏載能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)。 通過對(duì)煤礦用報(bào)警支柱的模擬實(shí)驗(yàn)研究,得出了報(bào)警支柱的報(bào)警值的大小,進(jìn)一步研究煤礦用報(bào)警支柱在現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性及其應(yīng)用,將對(duì)煤礦企業(yè)改善頂、底板管理,實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

根據(jù)相似模擬理論,對(duì)煤礦用報(bào)警支柱在采煤工作面的適應(yīng)性進(jìn)行了相似材料模擬實(shí)驗(yàn),提出了煤礦用報(bào)警支柱報(bào)警點(diǎn)確定的方法,為進(jìn)一步研究煤礦用報(bào)警支柱在現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性及其應(yīng)用,提供了有價(jià)值的理論依據(jù)。它的應(yīng)用將對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn),具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

此次實(shí)驗(yàn)通過相似模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)(采用分析軟件Ansys)模擬礦井煤層頂板壓力,此次實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特之處在于用數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)記錄加載力的數(shù)據(jù),并記錄報(bào)警支柱開始報(bào)警的報(bào)警值和支柱破壞時(shí)的頂板壓力值,用計(jì)算機(jī)分析其模擬曲線,得出精確的報(bào)警值。為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出提供了科學(xué)依據(jù),同時(shí)也為進(jìn)一步研究煤礦用報(bào)警支柱在現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性及其應(yīng)用,提供了有價(jià)值的理論依據(jù)。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

通過對(duì)煤礦用報(bào)警支柱的模擬實(shí)驗(yàn)研究,得出了報(bào)警支柱的報(bào)警值的大小,進(jìn)一步研究煤礦用報(bào)警支柱在現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性及其應(yīng)用,將對(duì)煤礦企業(yè)改善頂、底板管理,實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

學(xué)術(shù)論文摘要

近年來,礦難在我國(guó)屢屢發(fā)生,引起了全國(guó)各界的廣泛關(guān)注,而單體液壓支柱又是在我國(guó)的各大煤礦的回采工作面有著非常廣泛的應(yīng)用,但是采用傳統(tǒng)的單體液壓支柱存在諸多弊端和不穩(wěn)定的因素,對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成了不小的威脅。提高煤炭開采的安全性一直是我國(guó)煤炭部門發(fā)展的目標(biāo),鑒于此發(fā)明了《煤礦用報(bào)警支柱》,同時(shí)已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利 (ZL200720169368.6)。為了確定《煤礦用報(bào)警支柱》的報(bào)警點(diǎn),我們進(jìn)行了煤礦用報(bào)警支柱的模擬實(shí)驗(yàn)研究,本文根據(jù)相似模擬理論,對(duì)煤礦用報(bào)警支柱在采煤工作面的適應(yīng)性進(jìn)行了相似材料模擬實(shí)驗(yàn),提出了煤礦用報(bào)警支柱報(bào)警點(diǎn)確定的方法,為進(jìn)一步研究煤礦用報(bào)警支柱在現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性及其應(yīng)用,提供了有價(jià)值的理論依據(jù)。它的應(yīng)用將對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn),具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

獲獎(jiǎng)情況

1、2008年獲得山西省普通高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究資格; 2、論文在《中州煤炭》2009年第三期發(fā)表;

鑒定結(jié)果

參考文獻(xiàn)

[1]鄒德蘊(yùn).石偉,礦山壓力與頂板管理[M],煤炭工業(yè)出版社,2001。 [2]錢鳴高.劉聽成,礦山壓力及其控制[M],煤炭工業(yè)出版社,1984。 [3]何滿潮、孫曉明,中國(guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南[M],科學(xué)出版社,2004。

同類課題研究水平概述

傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)和設(shè)備,大多都存在一定的安全隱患,許多技術(shù)設(shè)備面臨淘汰與傳統(tǒng)的礦用單體液壓支柱相比較,該支柱具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),能充分發(fā)揮對(duì)頂板的支護(hù)作用,同時(shí)為井下工作人員提供一個(gè)相對(duì)安全的工作環(huán)境。 通過模擬采場(chǎng)頂板壓力,記錄報(bào)警器開始報(bào)警時(shí)的壓力值,提高了支柱頂端的壓力傳感器裝置的精確性和精確度,故煤礦用報(bào)警支柱的研究能夠很有效的解決傳統(tǒng)的單體液壓支柱對(duì)支護(hù)頂板的諸多弊端和不穩(wěn)定因素等對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)所構(gòu)成的威脅。因此,該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)改善煤礦工人的井下工作環(huán)境和提高煤炭開采的安全性具有十分重要的社會(huì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)意義。
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