利用自主研制的“煤与瓦斯突出模拟装置”对不同初始瓦斯压力、不同突出口厚度和不同突出口径的煤样进行三维加载模拟煤与瓦斯突出。研究结果表明：在煤层瓦斯压力较小的情况下，若外部载荷较大、揭煤厚度较小、巷道断面较大的情况下也会发生煤与瓦斯突出；煤与瓦斯的突出存在一个突出口厚度的临界值，通过改变该值可以改变煤与瓦斯的突出及突出...
在系统采集西南地区典型矿井构造煤样的基础上，通过等温吸附解吸实验，探讨了不同变质变形条件下构造煤瓦斯特性。中高变质作用阶段，变质程度对瓦斯吸附的影响作用大于变形强度，无论变形强弱，低变质煤的吸附量均低于中高变质煤；在低阶煤阶段，影响甲烷吸附量的主控因素则为构造煤变形强度。解吸较好的样品主要为高变质或高变形构造煤，瓦斯...
对钻孔抽采瓦斯所使用的数学理论模型进行研究探讨，分别对钻孔抽采下的瓦斯平面径向稳定渗流和平面径向不稳定渗流计算模型进行了研究。以大黄山煤矿抽采钻孔为研究背景，运用数值模拟软件COMSOL Multiphysics，以穿层钻孔为例，分别对不同抽采时间（15、30、45 d）、不同孔径（94、180、300 mm）钻孔抽采条件下，钻孔附近的瓦斯流态进行了模拟...
为了研究搅拌时间、煤样粒径、注水压差、注水速度等实验参数在注水过程中对颗粒煤润湿均匀度的影响，并为注水颗粒煤瓦斯解吸实验选取合理的实验参数，在实验室自制的实验仪器上，以卧龙湖煤矿8#煤样为研究对象，从实验角度分别考察分析了不同实验参数对颗粒煤润湿均匀度的影响，得出搅拌时间为1.25 h、煤样粒径为1~3 mm、注水压差为1 MPa、注...
为研究水对煤样声发射特征影响，对不同含水率煤样进行了的声发射特征试验。结果表明：煤样单轴抗压强度随含水率增加并无线性降低关系；水的存在改善了加载初期煤样的应力集中，减少了煤样破坏全过程内部裂纹破坏次数和破坏强度；较大声发射信号均在显著应力降低发生时同步产生；声发射信号发生跳跃前信号水平比较低，反映了内部能量积累的一个...
为研究岩煤强度比与煤岩高度比对煤岩组合体力学特性的影响，利用颗粒流软件PFC2D对不同煤岩强度比和岩煤高度比的煤岩体进行模拟研究。结果表明：组合体破裂形态为煤体“V型”剪切破裂、煤体单一裂纹剪切破裂、煤体“X型”剪切破裂、煤岩共剪破裂4类；随着煤岩高度比的减小，冲击能量指数先增大后减小，但随着岩煤强度比的增加，冲击能量指数逐...
煤层在开采过程中，经常会受到水害的影响。由于水对煤体的物理化学作用，导致煤体弱化，从而影响到采场围岩应力的分布异于未受地下水威胁的采场。为了研究不同含水率对采场稳定性的影响，首先测定了煤体在不同含水率下（3%、6%、9%）的相关物理力学参数，然后通过理论分析和数值模拟软件分别对不同含水率下煤层沿走向推进一定距离后，煤层围岩...
矿井救生舱是在矿井发生事故后为遇险人员提供临时保护措施和生命保障的密闭设备。在等待救援过程中，去除救生舱内的CO2是其空气净化的关键技术之一，而碱石灰具有毒性小、吸附稳定性高、使用方便和价格便宜等优点，适合作为救生舱空气净化的吸附剂。实验研究了救生舱在10 000×10-6和8 000×10-6的CO2浓度下，碱石灰在不同风速（0.5、1.0、1.5 m...
针对西部浅埋厚煤层工作面煤巷支护方式与区段煤柱留设尺寸的最佳组合问题，以杨家村煤矿222205工作面为例，采用正交试验得到9组不同工作面煤巷支护与留设煤柱方案组合；通过数值模拟，得到9种不同支护方案巷道应力集中系数、顶底板及两帮位移变化，最终确定了最优方案为方案6（A3B3C2），即顶板采用锚杆间排距为1 100 mm×1 000 mm、帮部锚杆间...
采用相似模拟实验和现场实测相结合的方法，研究了埋深对浅埋深薄基岩综放工作面矿压显现规律的影响。研究结果表明：浅埋深薄基岩煤层赋存条件下采用综放开采，当煤层和基岩厚度相同时，煤层埋藏深度的变化（黄土层厚度变化）对综放工作面覆岩的结构影响不大，均形成“组合悬臂梁＋铰接岩梁＋拱”的结构；埋深越大，综放工作面周期来压步距越小...
边坡稳定性的影响因素很多，露天转地下开采中边坡的失稳破坏通常是在坡跟出现较大的塑性区而发生破坏。介绍了高边坡支护中的一种新型支护方式-锚拉坡跟墙支护。坡跟墙设计主要针对边坡提前进入塑性区的部位，通过锚杆将坡跟墙与底部人工境界矿柱连接起来共同提高坡跟墙的抗倾覆力。通过数值模拟对比分析，锚拉坡跟墙支护一定程度上增加了坡脚...
以陕西韩城矿区桑树坪煤矿软厚煤层巷道为研究对象，为了监测与了解巷道围岩稳定性状况，在3#煤4319综放面运输巷超前段内设定相关测站（测点），打设定位定向钻孔，利用电镜内窥摄影方法直观探测了煤体钻孔周边破坏与变形的物理特征；采取一孔复测的方法，采用超声波测试法对巷道围岩松动圈进行了测试。研究结果表明：测点周边围岩松动圈总体范...
以巴彦高勒矿311101工作面为背景，采用现场测试、理论计算和数值模拟相结合的方法，在揭示大采高综采工作面侧向支承压力分布规律基础上，研究不同宽度区段煤柱应力场及塑性区分布特征，最后确定合理区段煤柱宽度。研究表明：煤柱宽度15~20 m时，煤柱中央仍有一定弹性核，煤柱稳定。考虑煤炭资源回收和巷道围岩稳定等因素，确定区段煤柱宽度为1...
基于采动过程中“三场”演化规律及采前、采中、采后瓦斯抽采思路，提出了煤矿井下钻孔一孔多用瓦斯抽采技术，即先后实现地质探孔、采前水力压裂抽采、采中卸压抽采、采后采空区抽采以及截流围岩和邻近层瓦斯等功能；进行了一孔多用现场瓦斯抽采试验，取得了良好的抽采效果。
“Y”型通风沿空留巷是治理煤层群瓦斯隐患的可靠方式，实现了沿空留巷下向钻孔在工作面回采前后连续进行瓦斯抽采，达到沿空留巷“一巷多用”的目的。对下向钻孔的施工方式进行了改进，并利用泥浆排渣方法，大幅提高了排渣效率及成孔率。研究发现，应避开工作面超前应力集中区域和回采覆岩移动影响范围，以获得较好的成孔效果。为获得较好的抽...
针对一些煤矿中的倒锥形的矿井回风扩散塔，基于倒锥形扩散塔的矿井，进行回风热能利用方式及技术的研究，对矿井回风热能提取装置进行优化。采用理论分析，计算和工程实践相结合的方法，得出以下成果和创新：针对矿井倒锥形扩散塔形式，开发倒锥形扩散塔回风热能利用工艺，实现倒锥形扩散塔矿井回风热能的有效利用，拓展矿井回风热能利用范围；...
以大屯矿区孔庄煤矿7433工作面为工程背景，对其工作面参数进行优化，主要包括开切眼位置和区段煤柱的优化设计，并对优化前后工作面回风巷侧垂直应力进行对比分析，可以看出工作面布置参数优化后在回采初期可以很好的降低工作面的应力集中程度，可以很好地起到冲击矿压区域防范效果。研究结论为孔庄煤矿其他工作面、大屯矿区其他矿井以及其他深...
针对桑树坪煤矿松软厚煤层综放工作面大跨度切眼顶煤留设难题，利用FLAC3D模拟不同跨度下切眼围岩塑性区的发育范围，并提出阶梯式切眼施工技术。结果表明：相比沿底留顶煤切眼，阶梯式切眼围岩塑性区范围无明显变化，顶底板拉伸屈服区域基本不变，顶板主要屈服区为扩巷部分顶煤，一次巷副帮围岩拉伸屈服范围有明显扩大；阶梯式切眼可有效降低大...
基于云驾岭煤矿12801运输巷道地质条件，分析了原巷道支护的不足，提出了弧形巷道锚注一体化加固方案。结果表明：弧形顶板断面克服了非对称集中应力对围岩的破坏，一次锚网支护和二次煤帮注浆加固提高了围岩强度及其自承能力，顶板下沉量控制在0～55 mm，两帮位移量控制在400～660 mm之间，保证了巷道稳定。
针对现有煤矿馈电传感器对负荷侧为屏蔽线缆时不能准确检测馈电状态的问题，提出屏蔽式智能矿用馈电状态传感器研究方案。给出现有馈电传感器对屏蔽式线缆不能检测的原理,并结合目前矿方和实际安装需求，对馈电传感器总体设计、检测探头设计、信号处理电路和软件抗干扰信号处理算法进行了详细阐述。试验和使用结果表明，设计的屏蔽式智能矿用馈...
为了减少突出煤矿的安全隐患，提出了智能防爆应急风门系统的慨念；介绍了设备安设地点和工作原理；分析了矿井全风压E点的通风变化情况，风路BE的判别式，不设应急风门系统的安全隐患；通过案例分析，得出了发生小型突出时，应急风门系统不仅能有效的利用矿井主风机风压，还能阻止突出瓦斯逆向，也能安全调控瓦斯浓度在爆炸界限之外经回风巷安...
基于矿区采场地应力方向及大小、围岩强度数据、围岩层位情况及地面勘探数据，结合线性拟合的数据处理方法，将数据导入矿山三维地质模型，基于ARTPN体元方法，根据剖面图和平面图的平剖对应修正，形成了多层三维地质模型，三维地质模型具有4个功能：可视化三维漫游、地质力学数据查询、地点空间定位及空间位置分析，通过这4项主要功能，基本实...
钢丝绳的结构和性能决定了提升系统的安全可靠性，钢丝绳扭转后产生不均匀的应力分布，加速了钢丝绳的磨损和失效。通过建立不同捻向纤维绳芯钢丝绳模型，使用有限元软件ABAQUS验证了模型的正确性,并对不同捻向钢丝绳进行分析;结果表明：在同等扭矩下，右同向捻钢丝绳受力大于右交互捻，交互捻性能优于同向捻,2种捻向钢丝绳应力分布不均匀，呈现...
针对陈四楼煤矿21401轨道巷车场原设计方案存在的辅助运输系统复杂、施工组织困难、通风线路不顺畅的问题，结合无极绳绞车特性对设计方案进行了优化，优化后的方案具有系统简单、工程量少、施工组织方便、工期短、通风顺畅的优点，并进行了车场线路计算，巷道采用锚网喷支护、预应力锚索加强支护技术，支护效果良好。
金属磁记忆检测技术能够检测矿用钢丝绳的断丝也能评估其应力集中部位，但是钢丝绳检测一般需要实时在线检测，检测的磁记忆信号混有许多噪声，为了能够提高钢丝绳断丝识别率，需要对检测信号进行降噪处理。采用集合经验模态分解（EEMD）对检测信号降噪结果看出，此方法明显比小波降噪方法好很多，提出了一种筛选本征模态函数（IMF）的方法。
针对煤矿井下人工值守排水系统的弊端,对排水系统进行优化,实现自动化排水;根据QBZ系列起动器的电气原理,采用液位开关检测水位的变化,不仅实现了通过水位变化自动控制水泵的启停，而且特殊情况时能自动报警且继续排水，对水泵等机电设备提供了有效的保护。
煤矿井下水力压裂钻孔主要应用于高瓦斯低透气性煤层的增透，封孔质量是影响压裂效果的关键因素之一。为了提高水力压裂钻孔的封孔质量，提出囊袋式“两堵多注”封孔的思路。在现有封孔技术的基础上，开发出了一套适用于煤矿井下水力压裂钻孔的囊袋式封孔技术，保证了水力压裂钻孔封孔质量。在淮南矿业集团公司9个煤矿共计施工97个水力压裂孔，...
针对高压水射流割缝技术在煤层增透的运用中极易发生喷孔的动力现象，对其喷孔机理进行了理论分析，并提出了相应的喷孔防治措施。最后在中国平煤神马集团十矿15-24080工作面中间底位巷进行现场应用，结果表明：喷孔防治措施具有良好的适用性，能有效地防治高压水射流割缝过程中出现的喷孔等动力现象,使钻孔喷孔次数比例由64.7%降为15.0%，抱钻...
为了实现对采掘工作面进入突出危险区的监测和预警，以“十二五”国家科技支撑计划项目为支撑，进行了煤与瓦斯突出预警技术和预警准则建设的研究，着重探讨了李村矿日常预测以及瓦斯涌出方面预警指标的选择和临界值的确定，并在李村矿瓦斯灾害较为严重的掘进工作面得到应用。应用结果表明：预警平台可以根据相应的预警指标在工作面接近突出危险...
根据神东矿区浅埋深近距离易自燃煤层群开采的特点，以上湾煤矿12302综采工作面为例，综合分析了工作面回采过程中引发采空区遗煤自燃的原因。结合工作面生产中的实际参数，在坚持“预防为主，综合治理”的原则下，编写了工作面回采时的综合防灭火技术措施，为保证工作面的安全回采提供了技术指导，完善了神东矿区浅埋深近距离煤层群开采的防灭...
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