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煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器研制
被引量：
11
1
作者
丛琳
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期150-155,共6页
当前,煤矿井下钻孔作业时,瓦斯监测系统只能反映钻孔孔口处瓦斯抽采量,无法获得钻孔内某个区段的瓦斯抽采效果,随着煤矿井下瓦斯抽采钻孔孔深增加,沿钻孔长度方向瓦斯抽采效果出现明显分区,不同孔深处有效抽采半径出现较大差异,导致煤...
当前,煤矿井下钻孔作业时,瓦斯监测系统只能反映钻孔孔口处瓦斯抽采量,无法获得钻孔内某个区段的瓦斯抽采效果,随着煤矿井下瓦斯抽采钻孔孔深增加,沿钻孔长度方向瓦斯抽采效果出现明显分区,不同孔深处有效抽采半径出现较大差异,导致煤矿井下瓦斯抽采钻孔布置难度较大,不确定性增加。针对此问题,设计一种煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器,该传感器基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)原理,可实现钻孔内多点同时在线监测,保证了孔内无源,实现了本质安全。首先,分析TDLAS瓦斯测量基本原理,从气体分子吸收光谱原理出发,介绍了激光光源的选择,并根据比尔−朗伯定律推算瓦斯气体浓度解算公式。然后,在此基础上进行瓦斯浓度监测传感器设计,包括光程设计、结构设计、保护工艺设计和孔中操作流程4方面。最后,从性能和可靠性2方面出发,进行相对误差测试、稳定性测试、响应时间测试、与非色散红外传感器性能对比和防水防尘测试。设计的瓦斯浓度监测传感器直径40 mm,长度80 mm,传感器本质安全,结构上能够很好地适用于煤矿井下钻孔内应用。性能测试中,传感器全量程最大相对误差2.8%,小于孔内瓦斯浓度±6%的监测标准;稳定性测试中,传感器数据的波动范围在0.015%,稳定性为0.28%,满足稳定性小于1%的要求;传感器的响应时间约为8 s,满足响应时间小于10 s的要求;与非色散红外传感器对比测试中,设计的TDLAS瓦斯浓度监测传感器的相对误差和响应时间都明显优于非色散红外传感器。可靠性测试中,传感器长时间处于高湿度环境中,其测量精度并未受到影响,保护工艺可有效防水。性能测试和可靠性测试结果表明,瓦斯浓度监测传感器能够很好地满足孔内瓦斯浓度监测需求,在煤矿井下孔中监测方面具有很好的应
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关键词
煤
矿井
下
钻孔
可调谐半导体激光吸收光谱技术
瓦斯浓度监测
下载PDF
职称材料
煤矿井下定向钻孔纠偏技术及发展
被引量：
5
2
作者
张立祥
李嘉维
《煤炭技术》
北大核心
2017年第8期6-9,共4页
分析了煤矿井下钻孔的井斜成因及影响,分别从井下测量技术和井下定向钻进技术两方面介绍了国外对于井斜问题的解决方案及其发展,描述了该技术在我国的发展现状。在未来的发展中,定向钻孔纠偏技术应向着自动化、一体化和智能化方向发展。
关键词
煤
矿井
下
钻孔
井斜
井
下
测量技术
下载PDF
职称材料
煤矿井下保直钻进技术现状及展望
被引量：
4
3
作者
焦聚博
侯红
孙凯
《钻探工程》
2021年第7期14-19,共6页
煤矿井下钻孔轨迹偏斜易导致治理盲区的出现,严重威胁煤矿安全高效开采。通过对导致钻孔偏斜的地质因素、技术因素和工艺因素的系统分析,得到了钻孔偏斜的根本原因。对现有保直技术的原理及其适用性进行了分析总结。钻孔保直是影响钻孔...
煤矿井下钻孔轨迹偏斜易导致治理盲区的出现,严重威胁煤矿安全高效开采。通过对导致钻孔偏斜的地质因素、技术因素和工艺因素的系统分析,得到了钻孔偏斜的根本原因。对现有保直技术的原理及其适用性进行了分析总结。钻孔保直是影响钻孔施工质量的因素,但目前钻孔保直技术或多或少都存在技术上的问题,不能在煤矿大范围推广使用,故在钻孔保直方面需要不断发展,研发出适用性强、易于现场实施的保直技术。应加强偏斜因素的深层次的研究、钻孔保直机具设备的研发等工作。
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关键词
煤
矿井
下
钻孔
钻孔
偏斜
钻孔
保直
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职称材料
一种适用煤矿井下钻孔的高能气体压裂装置的研制与应用
被引量：
1
4
作者
钟勇林
廖文德
+1 位作者
邹云辉
张小军
《内蒙古煤炭经济》
2018年第15期30-33,共4页
设计、研制一种射孔弹架及其固封装置,以适用于煤矿井下钻孔,试用过程中操作方便、安全可靠。该装置可在类似赋存条件的煤矿井下钻孔推广应用。
关键词
适用
煤
矿井
下
钻孔
高能气体压裂
装置
研制
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职称材料
煤矿井下用钻机的轻量化设计方法综述
5
作者
鲁石平
《价值工程》
2022年第26期163-165,共3页
轻量化是煤矿井下用钻机改进研发的重要方向。总结了轻量化技术的发展,包括结构轻量化、材料轻量化、制造工艺轻量化三个方面。探讨了轻量化技术在钻机研发中的应用,基于有限元仿真技术,利用结构优化手段对钻机及其零部件进行轻量化设计...
轻量化是煤矿井下用钻机改进研发的重要方向。总结了轻量化技术的发展,包括结构轻量化、材料轻量化、制造工艺轻量化三个方面。探讨了轻量化技术在钻机研发中的应用,基于有限元仿真技术,利用结构优化手段对钻机及其零部件进行轻量化设计,具有可操作性强和节约成本的优点。展望了钻机轻量化的发展前景,材料和工艺轻量化技术在钻机优化中的应用将会逐步得到深入研究。希望能对钻孔机器人的研发提供指导价值。
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关键词
轻量化设计
自动钻机
煤
矿井
下
钻孔
机器人
优化设计
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职称材料
题名
煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器研制
被引量：
11
1
作者
丛琳
机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期150-155,共6页
基金
陕西省自然科学基础研究计划项目(2021JQ-949)
国家自然科学基金面上项目(42074175)。
文摘
当前,煤矿井下钻孔作业时,瓦斯监测系统只能反映钻孔孔口处瓦斯抽采量,无法获得钻孔内某个区段的瓦斯抽采效果,随着煤矿井下瓦斯抽采钻孔孔深增加,沿钻孔长度方向瓦斯抽采效果出现明显分区,不同孔深处有效抽采半径出现较大差异,导致煤矿井下瓦斯抽采钻孔布置难度较大,不确定性增加。针对此问题,设计一种煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器,该传感器基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)原理,可实现钻孔内多点同时在线监测,保证了孔内无源,实现了本质安全。首先,分析TDLAS瓦斯测量基本原理,从气体分子吸收光谱原理出发,介绍了激光光源的选择,并根据比尔−朗伯定律推算瓦斯气体浓度解算公式。然后,在此基础上进行瓦斯浓度监测传感器设计,包括光程设计、结构设计、保护工艺设计和孔中操作流程4方面。最后,从性能和可靠性2方面出发,进行相对误差测试、稳定性测试、响应时间测试、与非色散红外传感器性能对比和防水防尘测试。设计的瓦斯浓度监测传感器直径40 mm,长度80 mm,传感器本质安全,结构上能够很好地适用于煤矿井下钻孔内应用。性能测试中,传感器全量程最大相对误差2.8%,小于孔内瓦斯浓度±6%的监测标准;稳定性测试中,传感器数据的波动范围在0.015%,稳定性为0.28%,满足稳定性小于1%的要求;传感器的响应时间约为8 s,满足响应时间小于10 s的要求;与非色散红外传感器对比测试中,设计的TDLAS瓦斯浓度监测传感器的相对误差和响应时间都明显优于非色散红外传感器。可靠性测试中,传感器长时间处于高湿度环境中,其测量精度并未受到影响,保护工艺可有效防水。性能测试和可靠性测试结果表明,瓦斯浓度监测传感器能够很好地满足孔内瓦斯浓度监测需求,在煤矿井下孔中监测方面具有很好的应
关键词
煤
矿井
下
钻孔
可调谐半导体激光吸收光谱技术
瓦斯浓度监测
Keywords
underground borehole of coal mine
TDLAS
methane concentration monitoring
分类号
V249 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
煤矿井下定向钻孔纠偏技术及发展
被引量：
5
2
作者
张立祥
李嘉维
机构
安徽理工大学
出处
《煤炭技术》
北大核心
2017年第8期6-9,共4页
文摘
分析了煤矿井下钻孔的井斜成因及影响,分别从井下测量技术和井下定向钻进技术两方面介绍了国外对于井斜问题的解决方案及其发展,描述了该技术在我国的发展现状。在未来的发展中,定向钻孔纠偏技术应向着自动化、一体化和智能化方向发展。
关键词
煤
矿井
下
钻孔
井斜
井
下
测量技术
Keywords
coal mine borehole drilling
borehole deviation
technology of borehole measurement
分类号
TD42 [矿业工程—矿山机电]
下载PDF
职称材料
题名
煤矿井下保直钻进技术现状及展望
被引量：
4
3
作者
焦聚博
侯红
孙凯
机构
大西南矿业有限公司
西安水远山长能源科技有限公司
出处
《钻探工程》
2021年第7期14-19,共6页
文摘
煤矿井下钻孔轨迹偏斜易导致治理盲区的出现,严重威胁煤矿安全高效开采。通过对导致钻孔偏斜的地质因素、技术因素和工艺因素的系统分析,得到了钻孔偏斜的根本原因。对现有保直技术的原理及其适用性进行了分析总结。钻孔保直是影响钻孔施工质量的因素,但目前钻孔保直技术或多或少都存在技术上的问题,不能在煤矿大范围推广使用,故在钻孔保直方面需要不断发展,研发出适用性强、易于现场实施的保直技术。应加强偏斜因素的深层次的研究、钻孔保直机具设备的研发等工作。
关键词
煤
矿井
下
钻孔
钻孔
偏斜
钻孔
保直
Keywords
borehole in coal mines
borehole deviation
straightness of borehole
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
P634.7 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
一种适用煤矿井下钻孔的高能气体压裂装置的研制与应用
被引量：
1
4
作者
钟勇林
廖文德
邹云辉
张小军
机构
江西省安泰煤矿安全技术开发中心
江西省煤炭工业科学研究所
出处
《内蒙古煤炭经济》
2018年第15期30-33,共4页
基金
江西省科技计划项目(分类:江西省科技计划(重大)赣财教[2013]116号
领域:公共安全
+1 种基金
编号:20133ACG70009
项目名称:高能气体压裂法抽采低透煤层瓦斯关键技术及装备研究)基金资助
文摘
设计、研制一种射孔弹架及其固封装置,以适用于煤矿井下钻孔,试用过程中操作方便、安全可靠。该装置可在类似赋存条件的煤矿井下钻孔推广应用。
关键词
适用
煤
矿井
下
钻孔
高能气体压裂
装置
研制
分类号
F406.3 [经济管理—产业经济]
TD235.22 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤矿井下用钻机的轻量化设计方法综述
5
作者
鲁石平
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
出处
《价值工程》
2022年第26期163-165,共3页
文摘
轻量化是煤矿井下用钻机改进研发的重要方向。总结了轻量化技术的发展,包括结构轻量化、材料轻量化、制造工艺轻量化三个方面。探讨了轻量化技术在钻机研发中的应用,基于有限元仿真技术,利用结构优化手段对钻机及其零部件进行轻量化设计,具有可操作性强和节约成本的优点。展望了钻机轻量化的发展前景,材料和工艺轻量化技术在钻机优化中的应用将会逐步得到深入研究。希望能对钻孔机器人的研发提供指导价值。
关键词
轻量化设计
自动钻机
煤
矿井
下
钻孔
机器人
优化设计
Keywords
lightweight design
automatic drilling machine
coal mine underground drilling robot
optimal design
分类号
TD41 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤矿井下钻孔内瓦斯浓度监测传感器研制
丛琳
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
下载PDF
职称材料
2
煤矿井下定向钻孔纠偏技术及发展
张立祥
李嘉维
《煤炭技术》
北大核心
2017
5
下载PDF
职称材料
3
煤矿井下保直钻进技术现状及展望
焦聚博
侯红
孙凯
《钻探工程》
2021
4
下载PDF
职称材料
4
一种适用煤矿井下钻孔的高能气体压裂装置的研制与应用
钟勇林
廖文德
邹云辉
张小军
《内蒙古煤炭经济》
2018
1
下载PDF
职称材料
5
煤矿井下用钻机的轻量化设计方法综述
鲁石平
《价值工程》
2022
0
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职称材料
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