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煤炭学报 2005年第05期杂志 文档列表

急倾斜厚煤层走向长壁综放开采技术545-549

摘要：针对急倾斜(38～ 49°)厚煤层的开采普遍存在效率低、效益差的问题,系统地对大倾角综放煤层开采设备研制、巷道及工作面布置、矿压显现规律、回采工艺以及安全保障技术等进行了试验研究.结果表明,该项技术应用于实际工作面经济效益显著.工作面单产达9.71万t/月,回采工效45 t/(d·工),采出率82.27%,吨煤成本较水平段放顶煤降低46元/t.

赵各庄矿深部带压开采评价550-553

摘要：通过对赵各庄矿底板隔水层厚度及其阻隔水能力的研究,采用突水系数法及弹塑性力学理论分析法,论证了赵各庄矿深部资源在煤层底板完整、突水系数小于0.15 MPa/m的区段可进行带压开采,创造了我国煤炭资源开采深度-1 200 m的记录.

“两硬”条件下大倾角煤层综采技术试验研究554-556

摘要：介绍了晋华宫矿8104工作面在"两硬"大倾角的特殊开采条件下,采用强制放顶,煤体松动,工作面调斜,防倒防滑等多项关键技术与工艺,实现了安全高产、低耗.该工作面最高日产5 300 t,最高工效42.9 t/工,资源回收率达97%;该工作面的产量和效率是相邻工作面的1.83和1.54倍,工作面直接成本较相邻普通工作面降低48%.

破碎岩体非达西渗流的非线性动力学分析557-561

摘要：基于多孔介质的有效应力原理,建立起饱和破碎岩体非达西渗流流固耦合的非线性动力学模型,并对其一维解耦动力学方程进行无量纲变换,通过逐次亚松弛迭代法,得到其收敛于平衡态的孔隙压力及渗流速度时间序列.分析了系统在不同控制参数下的动力学响应,并给出了其相轨线图案.研究表明,渗流速度时间序列曲线存在周期2轨道,当非线性项参数递增或系统远离平衡态时,系统会发生渐进失稳,引发水渗流动力灾害.

深部开采冲击地压与瓦斯的相关性探讨562-567

摘要：通过大量微震、瓦斯监测和现场调查,发现冲击地压震前、震后和同震都伴随瓦斯异常涌出.对以往"冲击地压只是忽略或没有瓦斯作用的煤体突出"理论提出质疑.提出煤炭深部开采条件下冲击地压与瓦斯密切相关,高压瓦斯气体极有可能参与了冲击地压的孕育,存在一种含气多孔介质和储气构造在开挖卸荷和高压吸附瓦斯解吸膨胀耦合作用下诱发的冲击地压,是造成群死群伤特大灾难性事故的严重隐患.建议深部开采应高度重视冲击地压与瓦斯灾害的相关性.

锚杆支护煤巷冒顶成因分类新方法568-570

摘要：通过对162起锚杆支护煤巷冒顶事故实例的分析研究,提出了以巷道冒顶控制为目标的新的锚杆支护煤巷冒顶成因分类标准及方法,即把冒顶成因分成四大类、12个亚类.4个大类分别为岩层组合劣化型、岩层结构缺陷型、应力突变型和施工不良型.其中岩层组合劣化型占事故总数的66%,是引起冒顶事故的主要原因,所以,如何有效地防治岩层组合劣化型冒顶是保证锚杆支护煤巷安全的首要任务.最后提出了防治锚杆支护煤巷冒顶的技术途径.

煤矿虚拟环境系统的总体设计及初步实现571-575

摘要：提出了煤矿虚拟环境系统的总体设计,系统由四大模块组成,即数据管理、三维几何建模、构建煤矿虚拟环境和立体显示.其中,数据管理模块为整个系统提供数据;三维几何建模模块采用三维数据模型和数据结构表达地层、巷道和钻孔;构建煤矿虚拟环境模块采用一系列的虚拟现实技术构建虚拟矿山环境,使用户产生身临其境的感觉,并能与虚拟环境进行交互;立体显示模块借助虚拟现实设备产生立体视觉.此外,还提出了适合煤矿应用的三维数据模型和数据结构,初步实现了一个从底层开发的具有我国自主知识产权的煤矿虚拟环境系统的原型系统.

多孔台阶爆破破裂过程的模型试验研究576-579

摘要：应用高速摄影仪和超动态应变仪研究模拟台阶爆破的水泥砂浆模型破裂过程,解决了三维模型爆破试验中装药结构、可靠起爆和同步实现等一系列技术问题.研究了水泥砂浆台阶爆破裂纹的起裂、扩展、分叉、止裂.实验发现,裂纹扩展速度一般为400～600 m/s;密集系数m影响台阶爆破炮孔间裂纹贯通时间,并随m增大而推迟,应变波持续作用时间和最大拉应变峰值随m增大,说明较大m提高了炸药能量利用率,使爆破微裂纹充分发育,爆破破碎块度合理.

安全生产与经济社会发展多元回归分析580-584

摘要：对世界40个国家的统计分析表明,10万人死亡率与人均GDP呈现较强的相关性.为了研究安全生产与经济社会发展的关系,选择了其中27个样本国家的10万人死亡率和14个经济社会发展指标,运用多元回归分析方法,建立了10万人死亡率指标与经济社会指标之间的多元回归模型,分析影响安全生产状况的经济社会因素.根据回归模型分析,预测我国安全事故10万人死亡率呈缓冲上升趋势,建议通过对主要经济社会因素进行宏观调控,包括改变经济增长方式,提高综合经济实力,增加科技投入和教育培训投入,加强安全监管,实现安全状况的稳定好转.

氧在散体煤中的分形反应动力学研究585-588

摘要：定义了散体煤的概念,分析了散体煤的结构,应用分形几何理论,分析了氧气在分形散煤体中的运移规律,推导了散体煤粒度分布维数、孔隙分形维数和粒度与孔隙分维的关系表达式.引入分形概率密度的概念,建立了氧气在散体煤中的分形扩散方程和散体煤颗粒分形表面氧气吸附速率方程.

灰色系统理论在矿井瓦斯涌出量预测中的应用589-592

摘要：以预测矿井瓦斯相对涌出量为研究目的,通过灰色系统的建模、关联度分析及残差辨识为基础,建立了灰色系统理论模型,并将该模型应用到某矿瓦斯涌出量预测分析中,对该矿历年来相对瓦斯涌出量进行了灰色生成,建立了灰色预测系统;由后验差检验结果、对照精度检验等级可知,灰色系统预测矿井瓦斯涌出量的拟合精度好,预测结果正确可靠,反映出了矿井瓦斯涌出量的客观存在与发展态势.

Y形通风采空区注氮防灭火的数值模拟593-597

摘要：基于非均质漏风渗流方程、气体(瓦斯、氧、CO)渗流-扩散方程和多孔介质渗流综合传热方程,建立了开采区注氮采空区自燃防灭火非定常数值模型.用迎风格式有限元方法联立求解,通过计算机程序(G3)对Y形通风采空区注氮问题进行了数值模拟.描绘了Y形通风注氮采空区的漏风流态和瓦斯、氧、CO等气体浓度以及温度的分布状态及其变化过程;以图形方式给出了各量的区域分布解,分析了Y形通风采空区在注氮条件下特有的规律;给出了注氮与工作面推进的合理配比关系.在进风侧向采空区注氮,对于防止Y形通风采空区自燃效果明显.

综采工作面安全性多层次灰熵综合评价598-602

摘要：通过对平顶山煤业(集团)有限责任公司六矿综采工作面的安全性进行评价,得出各综采工作面安全性优劣的排序及安全性差异程度,同时指出了各综采工作面在人、机、环境等方面存在的安全问题,并提出了相应的改进对策.

巷道内检验“防止煤矿内瓦斯爆炸方法”的特殊爆炸试验603-607

摘要：为了检验使用"防止煤矿巷道内瓦斯爆炸装置"在特大瓦斯涌出量情况下的爆炸烈度可能造成的伤害,在总长8 m,一端封闭、一端开口,且封闭端高度(在3.1 m长度上截面为3.1 m×3.1 m)比靠近开口端(截面为3.1 m×2.5 m)高出0.5 m的试验巷道内做了天然气特大送气速率(模拟采煤的特大瓦斯涌出量)4次特殊爆炸试验.其中3次发生了爆炸,但是爆炸的烈度很小.经过3次爆炸,三合板壁面只坏了2块(各1 m2面积),试验巷道内部地上枯草、纸片都无燃烧痕迹.证明应用"防止煤矿巷道内瓦斯爆炸的方法(装置)"有较好的防爆效果,在出现特大瓦斯涌出量发生爆炸时也未曾产生大的损失与伤害.

华北型煤田下组煤带压开采突水判别模型与防治水对策608-612

摘要：指出了目前主要以突水系数理论为依据进行带压开采安全危险性评价在实践应用中存在着重大缺陷.根据显水带、导水带及阻水储备带相对下组煤在空间上的赋存状况,总结归纳出7种带压开采判别模型,并提出了相应的具体防治水对策.通过原始导高分带特点、显水带阻水带压并与阻水储备段共同抵御底板突水的理论,指导邢台东庞矿9103工作面采前带压开采条件综合勘探,成果资料说明符合7种带压开采判别模型中的两种模型,并采取了相应的防治水对策,使该工作面试采成功.说明采前根据7种带压开采模型预分析方法可行,安全性评价客观符合实际,防治水对策得当,对于类似条件矿区采煤工作面可以进行试采.

基于最小二乘支持向量机的煤层底板突水量预测613-617

摘要：针对底板突水受到多种复杂因素的影响和突水量预测可看成是非线性、高维数、有限样本的模式识别问题,提出煤层底板突水量预测的最小二乘支持向量机方法,给出预测步骤,建立了符合期望风险最小化原则的预测模型,表达了最大突水量等级与其影响因素之间的非线性关系.

煤对CH4／CO2二元气体等温吸附特性及其预测618-622

摘要：研究了晋城煤和潞安煤对CO2和CH4及其二元混合气体的等温吸附特性,利用扩展Langmuir和理想吸附溶液理论结合纯气体等温吸附模型Langmuir,DA,DR,BET对吸附实验数据进行预测,并检验了实验数据的预测准确度.研究结果表明,煤对混合气体的吸附量介于CH4和CO2吸附量之间;煤对混合气体中CH4的吸附量并不是随压力的增加而增加;理想吸附溶液理论结合纯气体吸附等温线对CO2/CH4二元混合气体实验数据预测的准确度要高于扩展Langmuir,理想吸附溶液理论对混合气体吸附预测的准确度取决于所用的纯气体的等温吸附方程和所预测的煤样煤质指标.

煤特征放热强度的实验研究623-626

摘要：通过煤自燃程序升温实验,测定出煤体的耗氧速度、CO和CO2的产生率,采用键能平衡法推算煤体的最大和最小放热强度,并通过与相关大型煤自然发火实验结果的关联分析,建立了煤体实际放热强度与最大和最小放热强度的函数关系,提出了表征煤体低温氧化放热性且仅与煤体破碎程度和氧气浓度有关的综合指标--特征放热强度.然后根据不同粒度和入口氧气浓度不同条件下程序升温实验的结果分析,得出表征煤体自燃性的强弱--煤体特征放热强度与粒度和入口氧气浓度的实验关系式,从而为定量判定不同条件下煤体自燃性的大小提供理论依据.