巨厚岩浆岩下覆岩运动规律及其致灾分析
摘要：针对上覆岩层赋存高位巨厚岩浆岩条件,采用相似材料模拟试验方法,研究了上覆巨厚岩浆岩下采动覆岩的破断运动规律,揭示了上覆巨厚岩浆岩运移诱发离层瓦斯突然涌出的成因.研究表明,覆岩破断裂隙发育到巨厚岩浆岩后,裂隙区发育形态由拱形发展成拱板形,岩浆岩破断前底部离层跨度发育至最大.巨厚坚硬岩浆岩对离层瓦斯具有圈闭作用,其破断运移会导致离层瓦斯压力急剧上升而诱发瓦斯突然涌出.采取瓦斯抽采、离层注浆、条带开采等方法,可以有效防治离层瓦斯突然涌出.松软低透气性煤层井下水力压裂工艺技术研究
摘要：为了研究松软低透气性煤层井下水力压裂的施工工艺及技术,以淮南矿业集团潘一矿东井为工程背景,首先根据建立的松软低透气性煤层压裂裂缝尺寸计算模型,分析得出煤体的弹性模量、泊松比是影响压裂裂缝尺寸及决定裂缝形态产状的主要因素;通过分析计算压裂煤体裂缝缝内净压力,研究了压裂泵注压力的影响因素.理论计算得出试验区域煤层起裂压力为24.3MPa,设计泵注压力30.2MPa;现场压裂试验与计算压力误差仅为3.3%,证实了理论计算方法的可行性.试验结果表明,水力压裂影响半径达40m,压裂后煤层透气性及抽采效果大幅提高,瓦斯治理成本大幅降低.双重保护层开采效果考察数值模拟研究
摘要：针对乌兰煤矿下伏双重保护层开采对上覆被保护层保护范围的划分难题,基于有限差分法,结合保护层顶底板煤岩层的物理力学参数和地质特征,采用FLAC3D软件模拟计算了下伏7#、8#煤层先行开采后其上覆的2#、3#突出煤层变形场的变化过程,得出保护层开采后被保护层顶底板位移量,进而计算出煤层的最大膨胀变形量大于煤层厚度3‰的临界点,确定出双重保护层开采后被保护层沿倾向和走向的保护范围.结果表明,7#、8#煤层双重保护层开采后其上覆被保护层2#和3#煤层沿倾向上下边界的卸压角分别为78°、57°和80°、77°,沿走向的卸压角分别为52°和61°.研究结果对乌兰煤矿今后进行下保护层开采效果考察设计工作以及安全开采2#、3#煤层具有重要的理论指导作用.矿井火灾时期火区阻力与火区风量影响关系的实验研究
摘要：设计和提出一种测定矿井巷道火灾时期火区阻力和火区风量的实验装置和方法,根据通风能量方程和能量守恒定律分别推导出火区阻力和火灾巷道测点断面平均风速的计算公式,给出火区烟流平均速度和火区风量的测定方法.实验测定结果表明：火灾时期火区阻力与火区风量均与时间呈二次曲线关系,但火区阻力与火区风量随时间的变化趋势正好相反,即当火区阻力增大时,火区风量就减小;当火区阻力减小时,火区风量就增大.特厚易自燃煤层综放工作面临界瓦斯抽放量的确定
摘要：基于特厚煤层瓦斯抽采与煤自燃双重耦合影响,确定综放工作面的临界瓦斯抽放量.根据束管监测系统现场实测及利用Fluent软件数值模拟,得出煤自燃防治条件下的综放工作面临界风量为1100m^3/min,综合瓦斯抽采与煤自燃防治耦合影响下的临界瓦斯抽放量为180m^3/min.软煤体孔隙结构及其分形特征研究
摘要：为了研究软煤体孔隙结构特征及其对煤体瓦斯赋存、流动特性的影响规律,基于分形理论,采用扫描电镜、低温氮吸附实验等方法,分析澄合矿区典型软煤体的微观孔裂隙结构及连通情况等,运用盒维数算法测算煤样微结构分形维数及分布情况.研究结果表明：澄合矿区软煤体孔隙、裂隙比较发育,孔洞与裂隙之间的连通性较好,软煤体孔隙形态复杂,较高的孔容值使软煤体具有较大的瓦斯吸附空间,一端几乎封闭的不透气性孔及细颈瓶状孔等孔型有利于瓦斯的吸附聚积,不利于瓦斯的扩散运移.研究结果可为深入研究软煤体微结构性质及软煤体中瓦斯运移规律提供理论依据.热稳定试验对煤矿用局部通风机塑料叶轮性能影响的研究
摘要：为了确保塑料叶轮在煤矿井下安全可靠使用,依据相关标准对煤矿用局部通风机的塑料叶轮进行了热稳定试验,分析总结了试验前后塑料叶轮的阻燃性、抗静电性、抗冲击性、抗拉强度等性能指标的变化情况.试验结果表明：在热稳定试验后,塑料叶轮阻燃性能无明显变化;抗静电性明显增强,提高了100倍左右;抗冲击性能无明显变化;抗拉性能明显下降.研究结果可为有关标准的制修订提供科学依据.沿空留巷上保护层综采工作面覆岩“三带”分布规律的数值模拟研究
摘要：研究保护层开采后覆岩裂隙的发育特征,是掌握“竖三带”法向分布高度、覆岩应力分布规律及卸压分布范围的前提.结合祁东煤矿煤层群中远距离上保护层开采现状,采用Flac3D软件模拟演化6135综采工作面开采过程中周围覆岩的位移及应力分布情况.通过分析覆岩的破坏规律,得出61煤层开采后,最大垮落高度为7.1m,采动裂隙带发育高度为30.1m,应力呈上小下大的“八”字形分布,以及保护层沿倾向和走向的卸压保护规律,可为矿井安全高效生产提供技术支撑.不同变质程度煤表面动态行为与临界表面张力的研究
摘要：为研究不同变质程度煤表面动态行为和临界表面张力,利用悬滴法恒温27℃测试不同浓度下的烷基糖苷（APG）溶液表面张力,以及利用躺滴法动态连续跟踪测量模式研究不同浓度下的APG溶液在煤表面接触角随时间的变化情况.研究结果表明：水在煤表面形成接触角较大,且接触角变化不明显;随着APG溶液浓度的增大,溶液在煤表面形成的接触角变小,同时接触角的变化幅度也在增大,当APG溶液浓度超过临界胶束浓度时,接触角进一步减小,但变化幅度减小;接触角余弦值与临界表面张力的相关性显著,且呈负相关关系;随着煤样变质程度的提高,临界表面张力先减小后增大.低浓度煤层气深冷分离数值模拟研究
摘要：通过数值模拟对低浓度煤层气深冷液化用的精馏塔进行了研究.结果表明：根据数值模拟得到的数据设计的精馏塔在中试装置运行情况良好,模拟结果可信;回流比增加,塔板数减少,但塔的能耗增加,应综合考虑整体经济性,选择适当的回流比;进料位置对精馏塔的能耗也有影响,存在一个最佳的进料位置;对于浓度为35%的低浓度煤层气深冷液化装置,精馏塔的实际回流比取1.513,装置塔板效率取0.7,实际塔板数为32;最佳进料位置为从第9块塔板上进料.乏风瓦斯催化氧化监控系统设计与研究
摘要：为解决乏风瓦斯催化氧化利用监控设计中存在的“信息孤岛”与“重复建设”问题,以提高安全监控系统的可靠性与稳定性为目的,设计了一套乏风瓦斯催化氧化综合监控系统,其综合了监控瓦斯掺混系统、逆流回热系统、离心压气机系统、催化燃烧室、发电机,实现对乏风瓦斯催化氧化过程的远程监控.分析了乏风瓦斯催化燃烧燃气轮机发电工艺流程、监控系统控制原理,以及系统控制流程,对系统安全防护硬件、软件进行了设计,工业性试验表明,该综合监控系统具有良好的稳定性与可靠性.综采工作面立体式高压喷雾降尘技术应用研究
摘要：针对综采工作面粉尘浓度高、治理难的问题,提出了综采工作面立体式高压喷雾降尘技术.在分析工作面粉尘产生特点和扩散规律的基础上,设计了高压喷雾降尘装置,并对装置喷嘴选型和喷射方向进行了研究.利用高压喷雾降尘、二次负压降尘、尘源跟踪喷雾降尘等多种降尘技术和设备,从不同方位喷向降尘区域,进而形成立体、密实的喷雾雾粒区域,实现了高压喷雾高效降尘的目的,总粉尘降尘效率达到92.0%,呼吸性粉尘降尘效率为78.1%,改善了工作面的作业环境.断层活化对建（构）筑物保护煤柱留设的影响分析
摘要：现场开采实践表明,合理留设断层影响下的建（构）筑物保护煤柱是煤矿初步设计中需要考虑的重要问题之一.在分析采动断层活化的力学机理的基础上,结合各种产状的断层对采动地表移动变形的影响,给出了受断层影响下的建（构）筑物保护煤柱留设方法.研究表明,采动断层活化与断层面的应力状态、断层倾角、断层面岩石的黏聚力和内摩擦角,以及断层面上的流体压力等因素有关,断层对地表移动变形的影响与断层面的倾向和倾角有关.在进行断层影响下的建（构）筑物保护煤柱留设时,应当考虑到工作面开采参数、断层面的物理力学参数和开采方法等影响因素,综合采用数值模拟和相似模拟等手段确定保护煤柱的宽度.层次分析法在顺层钻孔抽采效果评价中的应用
摘要：本煤层顺层钻孔预抽作为瓦斯治理的一项根本措施,可降低煤体的瓦斯含量,大大减少回采过程中的瓦斯涌出量.采用层次分析法,选取煤层可解吸瓦斯含量、瓦斯抽采浓度、抽采负压及万米抽采量作为评价指标,建立了顺层钻孔抽采效果评价模型.按照各评价指标的性质及变化范围,将其取值划分为4个隶属区间,并根据各评价指标的加权得分之和将顺层钻孔的抽采效果评为优、良、中、差4个等级.应用该模型,对余吾煤业公司各工作面的本煤层顺层钻孔抽采效果进行了综合评价.基于模糊综合分析法评价勘探钻孔危险性
摘要：封闭不良的勘探钻孔对井下采场具有一定危险性,确定其危险性能够为钻孔防治水工作提供技术和决策依据.基于模糊综合分析法,构建了勘探钻孔危险性的模糊评价模型.该模型涵盖封孔位置、封孔质量、揭露层段的泥岩含量、构造发育、揭露的含水层或水体、预计涌水量在内的6个钻孔危险性评价指标,危险性等级分类标准及其对应的模糊量值.模型采用正态型隶属函数确定模糊隶属矩阵,结合熵权法和层次分析综合度量的方法确定权重,通过矩阵运算,综合评价了北皂煤矿10号钻孔的危险性,并对评价结果进行了有效性分析和加权分析,分析评价结果与实际情况相吻合.井下瓦斯抽采钻孔机械造穴技术研究
摘要：为了解决低渗透性煤层瓦斯抽采困难的问题,通过理论分析和数值模拟研究了提高钻孔瓦斯抽采效率的主要途径,借鉴煤层气洞穴完井工艺技术,研制了以钻机给进和旋转为动力、适用于井下瓦斯抽采钻孔的开合机械臂式造穴工具,形成了可在井下煤层瓦斯抽采钻孔内定点位置实现Φ600mm洞穴的工艺技术.在芦岭煤矿的2组造穴钻孔工程试验表明,机械造穴技术能够明显提高钻孔瓦斯抽采效果,与同一地点的常规瓦斯抽采钻孔相比,造穴钻孔单孔瓦斯抽采浓度提高了2.31～4.00倍,纯瓦斯流量提高了2.63～5.11倍.龙滩煤矿高浓度H2S气体高压岩溶破碎区治理技术
摘要：龙滩煤矿主平硐在掘进过程中揭露了含有高压水和高浓度H2S气体的岩溶破碎带,严重影响掘进施工进度和威胁作业人员的安全.针对岩溶破碎区的固-液-气三相流特征,提出了由带压钻井、破碎区安全支护、高压水可控排放和H2S气体防治组成的综合防治技术,并在现场实施,成功通过了岩溶破碎区,不仅保证了主平硐的安全掘进,还产生了明显的经济效益.同华煤矿K1煤层穿层水力压裂技术深化试验
摘要：在同华煤矿±0m阶段巷应用水力压裂技术对K1煤层进行穿层水力压裂深化试验,在设定范围布置检验钻孔,应用DGC型瓦斯含量快速测定仪及安装压力表考察压裂前后煤层基本参数变化规律,确定压裂影响范围及瓦斯运移变化规律,优化抽采钻孔布置,并考察压裂后瓦斯抽采效果.与同等条件2125-3运输巷经水力割缝增透相比,3121回风巷掘进条带经高压水力压裂增透后,单个钻场瓦斯抽采平均纯流量由0.0638m^3/min提高到0.2538m^3/min,提高297.81%;单个钻孔瓦斯抽采平均纯流量由0.0017m^3/min提高到0.0074m^3/min,提高335.29%,增透效果良好.
