以孔隙率不同的构造煤原煤煤样为研究对象,利用三轴应力渗流装置进行了瓦斯渗透性实验,结果表明,在恒温条件下,构造煤的瓦斯渗透性随着煤体孔隙率的增加而增大,并且渗透率K0与孔隙率σ之间呈现二次函数关系,即K0=ασ2＋βσ＋δ;温度恒定时,构造煤的瓦斯渗透性随平均有效应力的增加而逐渐减小,且孔隙率较大的构造煤的渗透率变化幅度较大;平均有效应力...
为了探索水力压裂半径的有效考察手段,进行了小尺度煤岩体水力压裂过程视电阻率响应实验。分析了水力压裂过程视电阻率响应原理,建立了水力压裂视电阻率响应实验系统,在此基础上,研究了水力压裂过程煤岩体视电阻率的响应特征规律。研究表明,由于压力水的参与以及煤岩体自身结构的破坏能够引起内部电流场分布状态的改变,引起了煤岩体视电阻率的变...
针对煤矿高动压区域掘进巷道过程中缺乏区域化卸压方法的现状,基于煤层注水压裂防冲机理,通过长钻孔控制性压裂工艺研究,提出了煤层超高压定点水力压裂防冲工艺。为检验该技术的可行性,在华丰煤矿进行了现场工业性试验,联合采用微震监测系统、应力动态实时监测系统与管路压力传感器,对试验过程中煤岩体微震破裂事件、煤岩体应力变化情况和管路压...
深入研究发现,添加表面活性剂可显著提高煤层注水润湿效果。实验室基于皂化反应制备了煤层注水用固态棒状添加剂,主要成分以阴离子表面活性剂为主,非离子表面活性剂为辅,并对其溶解性能开展了实验检测。结果显示：制备的固态添加剂可在较短的时间内显著降低水的表面张力;常压静水条件下,经过10 h,添加剂（配方2）溶液的表面张力趋于稳定,最终值...
煤岩割理系统发育,采用巴西劈裂试验测定煤岩抗拉强度时,由于加载方向和面、端割理所呈夹角不同,试验结果离散性较强,无法准确描述煤岩真实的抗拉强度。假设面、端割理相互垂直,基于平面应力弹性力学,推导了割理倾角与煤岩抗拉强度的关系,依此确定了巴西劈裂试验不同劈裂角度下的煤样破坏方式,通过试验对理论计算结果进行验证,两者趋势吻合较好...
为了更好地利用氧气指标对采空区自燃事故进行预警,利用数值方法对采空区氧气分布对于自燃阶段发展的动态响应机制进行了研究,结果表明：自燃初期,以氧气为指标的氧化带形成＂楔形＂分布结构;氧气分布会随温度的升高大面积回缩前移;以温度指标和氧气指标划分的氧化带宽度变化均呈现3个阶段,二者在各自的第2阶段出现重叠;改变漏风强度后会导致自...
系统研究了褐煤自燃过程并分析该过程的自热特征;结合气体氧化产物的生成,研究煤质量、粒径、气流速率、水分对褐煤自燃过程中自热特征的影响。煤样自燃过程中经历的交叉点温度（CPT）、燃烧温度（CT1、CT2）等特征温度反映出褐煤自燃过程中的自热特征。研究表明：较小质量的煤样特征温度均偏高;粒径较小的煤样自燃所需时间缩短,CO2生成速率加快...
根据软、硬的破坏变形特征,结合岩层发生破断时的极限载荷和极限应变的分析,揭示了软岩对裂隙发育的抑制机理。并提出当关键层位置一定时,在某一岩层（下方自由空间为0）下方相对高位存在软岩或者相对低位存在厚软岩,裂隙不发育,且位于相对低位的厚软岩对裂隙带的高度影响相对较大。对屯留矿N1102和S1206工作面的覆岩岩性结构进行实例分析,得出...
为了弄清陕北某矿上下含水层是否存在水力联系,利用三维荧光光谱研究了溶解性有机质（DOM）荧光特征,结果表明：各含水层之间DOM荧光指纹差异较显著,浅部微生物活动强烈,Ⅱ区和Ⅳ区荧光峰较强;深部微生物活动趋于稳定,Ⅱ区和Ⅳ区荧光峰较弱;第四系水中存在Ⅲ区荧光峰,直罗组下段的Ⅴ区荧光峰较强。ZLG-8孔水中Ⅱ区荧光强度偏低,Ⅳ区未出现荧光峰...
为研究煤低温氧化动力学参数和氧浓度的关系,配比了5.9%、10.2%、16%、21.3%4组不同氧浓度的氮氧混合气,并与混合粒径的煤样在自制的油浴式煤低温氧化试验系统进行升温氧化试验;测得不同温度下煤样罐出口氧气的体积分数,并且进行了重复试验;结合试验数据,得到了煤在不同氧浓度下和不同温度下的标准耗氧速率,并通过推导得到表观活化能Ea和指前因...
为了研究急倾斜煤层充填开采时围岩变形规律,采用数值模拟和理论分析的方法对急倾斜煤层充填开采时不同充采体积比情况下的充填巷道及工作面围岩变形及应力进行了研究。研究表明：随着充采体积比的增大,充填巷道围岩变形没有明显变化,而应力集中现象有了明显的减小;工作面顶底板所受的应力没有明显变化,反而对顶底板的变形有了较为有效的控制;最...
针对某矿井地质条件复杂、区段煤柱应力集中可能引发冲击危险的问题,首先进行3#煤层及顶板冲击倾向性测试,试验得出,3#煤层为弱冲击倾向煤层,顶板岩层为弱冲击倾向岩层,并定性得出煤样与煤岩组合试样冲击倾向性指标具有正相关性;其次划分出冲击危险区域,针对危险区域进行钻屑法及电磁辐射法监测,证实工作面过断层及正常回采时均存在冲击危险。最...
为探索廉价适宜的充填材料,选用低值的黄土作为原材料制备胶结充填材料,通过改变多种因素,试验研究材料强度的变化规律。结果表明：黄土质胶结充填材料的强度受多因素控制,随着水泥掺量、质量浓度、粉煤灰掺量的增加,材料强度逐渐升高,但粉煤灰掺量存在极限值;随着风积砂掺量的升高,强度缓慢降低;对掺入石灰和石膏,强度响应不显著。材料强度对各...
针对崔家寨矿6#煤层深部开采地质条件,通过在工作面区段煤柱内沿宽度方向布置应力传感器,实测煤柱受采动影响全过程的应力演化特征。继而采用FLAC3D模拟软件分析不同宽度煤柱应力场状况及巷道围岩整体稳定性,数值模拟与煤柱应力现场实测结果综合对比,将崔家寨矿6#煤层深部动压区段煤柱尺寸由经验值20-23 m缩减到5-7 m。现场实践表明,煤柱宽度缩...
某矿六采区-1 287 m水平辅助进风巷在巷道施工过程中出现巷道片帮、喷体开裂、底鼓以及锚索破断等现象,巷道围岩变形严重。结合现场矿压观测,分析了该矿典型的深部巷道围岩变形机理及特征,提出＂一次适度让压支护＋二次锚注和锚索补强加固＂的支护技术方案。在试验段巷道采用围岩变形观测和钻孔探视仪对注浆加固后围岩裂隙发育情况进行支护效果...
通过对芦岭井田8＋9煤煤储层孔渗特征及其黏土成分进行分析,对压裂液类型及添加剂进行了选择,同时对压裂液的配方进行了优化。分析结果表明,8＋9煤具有对压裂液吸附滞留明显、压裂液返排困难以及水敏感等特点;基于煤储层的物性特征,结合压裂液性能适应性,选择低成本的活性水压裂液,并选择添加一定浓度的KCL溶液和阴离子表面活性剂YZ-1溶液作为防...
分析煤矿化学氧自救器起动器的着火原因,认为改进氧烛引发药和氧烛性能是提高氧烛安全可靠性主要改进方向。利用热分析手段筛选出氯酸钠高效催化剂。新研制的氧烛配方采用自制高效催化剂、复合氧化剂和复合金属粉、添加稳定剂物料和湿压成型工艺,改善了氧烛产氧燃烧性能,提高了氧烛强度,进而提高了氧烛的安全可靠性。
开发利用煤矿区煤层气具有经济、安全和环保三重效益。提出了一种地面直井和井下水平孔联合开发煤层气的技术方法,详细介绍了其技术原理,抽采通道的构成、关键施工技术和抽采工艺,分析了地面直井与井下水平孔联合开发煤层气的潜在技术优势。基于理论研究,在晋城寺河井田进行了现场试验,实施了井下钻孔控制排水,地面直井无动力采气的联合开发工艺...
以松软厚煤层沿空掘巷小屯矿14257综放工作面运输顺槽为工程背景,通过理论研究和数值模拟等手段,确定了窄煤柱的合理尺寸为5-6 m。针对巷道的地质条件提出高预紧力、高强锚网索联合支护加固方案,并对巷道掘巷期间围岩表面位移进行监测。结果表明：巷道表面位移总体呈现出窄煤柱侧帮〉顶板〉实体侧帮〉底板的趋势,顶底板最大移近量为157 mm,两帮...
为了研究桥下采煤对桥梁的影响规律,以新梨公路桥下压煤开采为例,分析桥梁受开采影响的规律,通过调整工作面尺寸、优选开采顺序、减少开采面积等方法,减小了开采对桥梁的不利影响,成功解放桥下压覆煤炭资源,保证了桥梁的安全运营。
针对九龙煤矿-850 m深部胶带大巷围岩破碎、支护失效等问题,通过围岩力学性能测试、围岩裂隙窥视、巷道围岩浅孔注浆结合深孔注浆锚索二次加固试验对巷道围岩破坏机理和稳定性进行了研究。结果表明,巷道所处位置水平构造应力大和巷道支护结构设计不合理是造成胶带大巷围岩破坏的主要原因。根据破坏机理和理论计算得到的浅孔注浆结合深孔注浆锚索...
可调谐半导体激光光谱吸收检测技术（TDLAS）与遥测技术相结合作为一种新型的检测手段,将会克服目前煤矿灾害气体检测过程中存在的很多问题,特别是对采空区、工作面上隅角等甲烷气体易聚集而现有设备无法检测的区域。该技术将会大幅的提高煤矿检测水平,使煤矿安全监测问题得到进一步的完善。
设计了KJYF-96/8矿用可移动式救生舱的空气调节一体化装置,并对净化器药剂进行了选择、计算和真人试验。装置及选用的药剂能有效地控制舱内各类有毒有害气体的含量,并且具备了能耗低、体积小、操作简便等特点。
结合对GB3836.2-2010国家标准中对外壳强度试验方法的要求,从试验原理、试验工艺等方面对比分析了动压法和静压法的优缺点,结合实际提出了相应的意见和建议。
对选定救生舱进行三维实体建模和爆炸冲击波流场计算,获得流场冲击波数据,在此载荷条件下,分别对整舱和单节舱体进行有限元计算,并对2种情况下选定舱体的应力情况和变形情况进行研究和分析。结论表明：单节舱计算结果与整舱的计算结果较为一致,尤其是应力结果更为切合,可较好的反映整个舱体的强度水平。为减少建模及计算时间,在救生舱前期强度设...
针对煤矿安全生产数据分布在不同系统的服务器中,给调度指挥带来很大困扰这一问题,分析了煤矿对安全生产综合信息显示预警平台功能需求,并从接口、网络安全、组态3个方面对煤矿安全生产信息监控系统进行设计,使用MCGS组态软件组态完成监控,实现了将煤矿采煤机开停、机巷胶带开停、瓦斯含量和采面人数等数据信号采集到工况信息监控系统软件平台,...
针对矿井抢险救灾时语音在无线透地通信的信道中传输困难的问题,提出了采用码激励线性预测CELP（Code Excited Linear Prediction coding）作为矿井无线透地通信的语音压缩编码方案,以达到对语音信号预处理的目的。利用Mat Lab软件对本压缩方案进行仿真验证,仿真结果表明：采用的压缩方案,在保证译码后语音基本不失真且能主观识别的前提下,能够...
矿井的开采、通风、运输等各个环节顺利进行需要供电系统的安全稳定来保障,电磁机构和弹操机构的真空断路器都存在着效率低、可控性差的问题。以永磁机构真空断路器和Atmel单片机为基础设计了永磁机构控制器,包括信号检测单元、IGBT驱动电路、执行模块,极大提高了动作的可靠性,保证系统的稳定运行。
为了解决煤层透气性较低的问题,提高本煤层钻孔瓦斯抽采率,降低煤与瓦斯突出危险性,在兴安煤矿井下进行水力压裂增透现场试验。为确定合理的注水压力,对煤层水力压裂进行了力学分析,并利用数值模拟的方法计算出该煤层裂纹起裂临界水压为12.4 MPa。水力压裂现场试验结果表明：煤层压裂后瓦斯抽采浓度和流量均有明显提高。
为降低长平煤矿3#煤层4311大采高坚硬顶板工作面初次垮落来压时矿压显现程度,针对4311工作面实际情况,提出小孔径深浅孔综合爆破方式。研究结果表明,采用小孔径深浅孔综合爆破方式处理顶板后,顶板破碎程度较高,初次来压步由45 m左右减小到30 m左右,良好的爆破效果确保了长平煤矿厚煤层开采高效安全。
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