高压水射流技术是近几十年来发展起来的一项油气采掘增产技术,该技术在煤层气开发增产中具有诸多优势,但由于还并未形成一套完善的技术理论体系,该技术没有得到大面积推广。通过收集水射流技术相关资料,介绍了目前高压水射流破煤机理、喷嘴几何参数、磨料水射流、辅助破煤的研究进展,并对现有研究的不足以及今后的发展趋势进行了阐述。
针对目前常见的光学式粉尘浓度传感器中存在维护频繁、结构复杂等缺点,基于粉尘的静电特性,研发了一种电荷感应法粉尘浓度传感器。阐述了电荷电感应法的基本原理,并借助实验对其基本原理进行了验证,且通过实验证明了粉尘浓度与感应所得信号的波动性呈正相关关系;简述了感应式粉尘浓度传感器的软硬件设计。通过实验室实验和煤矿井下现场工业试验,...
板注浆加固技术的发展历史及应用背景,归纳了我国底板注浆加固技术发展的3个阶段,指出该技术体系目前的7个方面的技术成果：制定了是否注浆施工的评判标准、确立了钻孔布设原则、注浆孔施工工艺标准、主要注浆材料及配比、注浆终孔标准、注浆效果检验标准,形成了地面造浆注浆系统。并指出了近期以来影响到该技术的重要的理论和技术：底板突水灾...
为了保证煤矿井下正常生产,需要一个合理可靠的矿井通风系统。当矿井开采到一定深度,围岩温度逐渐上升,此时对通风系统进行网络解算必须考虑风流与围岩之间的热交换问题。测试了某千米矿井通风系统的负压,在通风系统网络解算中引入节点风流热量平衡方程,分析了热交换问题对通风系统网络解算的影响;对比了忽略热交换和考虑热交换影响的2种通风系...
随着混凝土结构老化问题的日益严重,植筋加固技术得到越来越广泛的应用。建立了新老混凝土植筋的接触模型,从植筋根数、布置形式以及植筋深度等方面,研究了新老混凝土植筋加固结构的抗剪切/拉拔承载力的影响。主要计算结果表明：植筋的布置形式对承载力的影响不大;植筋深度在（10-15）d为宜（d为钢筋直径）,过小承载力得不到加强,过大则无明显作...
硫磺沟煤矿矿井涌水量中95%为老空区涌水量,防水密闭墙有效隔离了老空区与井筒的水力联系。为研究硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙的安全性,从防水密闭墙墙体厚度、抗渗性和岩体抗剪强度等方面进行了分析、验证。结果表明：硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙钢筋混凝土墙体厚度、前后加固段及有效岩柱体均满足要求,防水密闭墙安全可靠;煤层及围岩体遇水易...
基建煤矿安全管理较生产矿井具有危险性高、人员流动性大、生产系统不完善、风险因素不断变化等特点,安全管理工作难度大。为提高基建矿井安全管理水平,应用系统安全管理理论,对所属基建煤矿安全现状进行系统分析评价,通过审查资料、现场调查、井下勘查和专家访谈等形式,对建设项目存在的危险源、有害因素进行了全面地辨识,研究确定安全检查表和...
针对红阳二矿12煤层透气性低、底抽巷穿层钻孔瓦斯抽采效率偏低难以满足预抽要求的情况,基于水力冲孔卸压增透机理,提出采用水力冲孔和普通钻孔预抽相结合的钻孔布置方式进行高效抽采。研究结果表明：水力冲孔在低透突出煤层区域瓦斯抽采消突措施中应用效果显著,采取水力冲孔措施的34 d内,钻孔的平均瓦斯抽采浓度是普通钻孔的2.5倍,平均瓦斯抽采...
水力冲孔能较好解决传统石门揭煤技术周期长、效率低的问题,但存在冲煤量不易控制、卸压空间有限、操作不安全等问题。基于此,提出了水力连续冲孔技术工艺,研究了连续水力冲孔原理,优化了连续水力冲孔喷嘴参数;并研发了连续冲孔所需的瓦斯抽采钻孔水力作业机。在焦煤集团中马村矿27021回风底板抽采巷进行连续水力冲孔揭煤试验表明：采用水力连续...
基于对孔周裂隙分布特征及巷周煤岩蠕变特征的分析,确定了顺层钻孔漏气的原因,并结合义棠煤业10号煤层的赋存条件,提出了顺层钻孔“两堵一注”＋内外双管封孔方法。现场应用表明,该方法可有效封堵孔周的裂隙和巷周煤体蠕变造成的裂隙,且取得了良好的封孔效果。
采用脉冲水射流切槽与水力压裂相结合的研究手法,通过对高压脉冲水射流切槽的先进工艺进行分析、研究并进行试验分析,以此联合水力压裂控制增透工艺,对矿井3号煤层7215工作面进行试验研究。实践证明,切槽和压裂协同措施是一种较好的增透工艺,在高突、低透矿井具有很好的应用效果。
高温地区大体积混凝土的温度控制措施是施工期研究的重点内容。利用大型有限元分析软件,采用热—应力耦合分析方法,对施工工艺进行仿真模拟,分析大体积混凝土在施工过程中因水泥水化热产生的温度场及因周边约束产生的应力场,使混凝土浇筑后的温度升高值得到有效控制,该研究可为大体积混凝土采取温控措施提供理论依据。
隧道揭煤突出危险性预测是确保安全施工的关键环节。针对隧道大断面开挖环境,在垂距5 m处测定煤层瓦斯压力,测定结果准确性和可靠性均不高,由此提出了采用瓦斯含量进行揭煤工作面突出危险性预测,并依托华岩隧道揭煤进行了研究、分析及应用验证。结果表明,瓦斯含量可以用于隧道揭煤工作面突出危险性预测,可靠性稳定、准确性高,与采用瓦斯压力进行...
水冷壁防腐涂层的过早剥落严重影响锅炉的安全运行。针对该问题,建立了涂层—膜式水冷壁热固耦合有限元计算模型,得到了水冷壁的温度场和应力场,分析了导致水冷壁涂层剥落的主要原因。研究表明：温度梯度由涂层向管内壁递减,受水冷壁结构形式、热膨胀系数差异的影响,温度载荷下,涂层与基体接触位置产生较大的热应力,该热应力是导致涂层剥落的主...
李粮店煤矿位于河南省新密煤田的东南部,探明优质贫煤、无烟煤资源储量3.4亿t,为一大型在建矿井。因该区煤层埋藏较深、地温较高,地热成为影响该区煤炭开采的重要因素之一。通过对测温资料的整理,确定了恒温带、孔底温度、地温梯度和煤层底板温度等重要地温参数,并总结出矿区二1煤层地温变化规律、地温热害分区、地温梯度及地温异常分区、地温梯...
为了有效防止巷道掘进期间瓦斯的大量集聚或者涌出,确保矿井安全开采,分析了瓦斯涌出的影响因素,采用COSMOL Multiphysics数值模拟软件,对不同掘进速度下巷道瓦斯流动规律进行了模拟分析。研究得出,掘进速度对于巷道周围瓦斯压力的分布有影响,掘进巷道沿巷道走向、巷帮方向时,瓦斯衰减范围随着掘进速度增大而减小;巷道掘进速度越快,煤层瓦斯梯度...
以大空洞采空区充填治理技术为出发点,选取水泥为胶凝材料,标准砂为骨料,对不同骨料和胶凝材料配比条件下高浓度充填浆液的堆积扩散性能进行研究。结果表明,堆积密度测定仪、倒置混凝土塌落度试验仪、常规混凝土塌落度筒测定的同种参数配比的高浓度浆液的堆积形态可分别概化为“凸”字形、“凹”字形和圆弧形。随着骨胶比的增加,浆液的堆积时间...
矿井火灾一直是制约煤矿安全开采的重大安全因素,为适应现代社会发展信息化的要求,对矿井火灾事故的预测将会成为煤矿安全工作的发展方向。针对目前国内矿井火灾现状,提出了有别于之前的矿井火灾预测预警方法,利用数据挖掘中的Apriori经典关联算法与矿井火灾发生机理相结合,通过数据挖掘,找出各导致矿井火灾的安全因素的潜在关联,分析了发生矿井...
郑州矿区三软煤层属于低透气性难抽煤层,通过采用穿层钻孔高压水力冲孔增透卸压的方法,释放煤层瓦斯压力,提高煤体透气性,研究了抽采钻孔的封孔方法、分析了高压水力冲孔增透区域的瓦斯抽采效果及其参数,提高了煤体瓦斯预抽效果,解决了矿井煤层透气性差、瓦斯抽放效率低、钻孔工程量大的难题,最终形成一套适合矿井自身条件的穿层钻孔高压水力冲...
针对煤矿安全事故中人因失误的复杂性、随机性、模糊性,利用CREAM理论以人因失误模式为起点追溯导致煤矿事故中人因失误的前因,以追溯出的原因构造人因失误致因因素的指标体系,建立模糊互补矩阵,得出指标权重并对其进行综合评价。通过案例分析人因失误的前因发现,不同职能部门的失误对导致煤矿安全事故发生的影响力不同,并且中高层管理人员对重...
山西地处黄土高原东部,地形高差大,地质条件复杂,水土流失严重,极易形成崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。在综合前人研究的基础上,对山西省地质灾害的特点时空分布进行研究,发现山西省地质灾害具有以下特点：崩塌、地面塌陷、滑坡是山西的三大地质灾害;次生地质灾害是山西省地质灾害的主要形式,人类活动是山西地质灾害频发的一个重要诱因;3月—4...
为了深入研究滑动构造对矿床开采技术条件的影响,分析了滑动构造与矿床水文地质条件、工程地质条件、瓦斯赋存及地温的影响关系,分析了滑动构造对地下水补给条件的影响,滑动构造对含水层富、导水性的影响,滑动构造对未来开采矿井突水的影响;滑动构造滑动破碎带及滑动系统、下伏系统岩层特征,滑动构造构造带岩体分带,滑动构造对二1煤层顶、底板岩...
告成井田与谷山井田同属于华北板内嵩箕构造小区,分属荥巩背斜的南北两翼,不同的构造背景造成二1煤层瓦斯地质特征的差异。针对告成井田与谷山井田煤体结构变化成因因子,采用多因素对比分析的方法,对影响瓦斯赋存地质因素进行对比分析,从煤变质程度、煤体结构、围岩性质以及地质构造影响等方面进行对比研究,找出了两者的共同点与不同点,分析煤层...
以某市控制测量项目的 GPS点成果数据为例,基于布尔莎模型大地高误差对坐标转换精度的影响进行以常见的3种高程系统（以1985国家高程代替大地高;利用高程异常估算大地高;将大地高置0）进行坐标转换试验,认为“原坐标系使用正常高,目标坐标系使用大地高”进行坐标转换时既能达到较高的转换精度又较为符合实际工作情况。
以新安县新安矿区王家沟村的一处采空区为工程背景,对采空区在库水反复冲掏及溶蚀下的活化机理进行了相似材料模拟研究。研究采用非接触式的普通数码照相测量技术,对模型上各位移点进行影像采集及数据解算,得到了活化岩层和地表的下沉曲线及水平移动曲线,分析了活化岩层的移动规律及其对地表的影响。在实验中,对其测量结果的精度进行了比较分析...
为了精确掌握煤矿小构造地质情况,确保矿井的安全生产,采用衰减层析成像技术,研究了地震波在煤层中传播规律、煤层模型的建立以及煤层中小构造对波场的影响,并对陷落柱、断层等小构造进行了模拟分析。研究得出：当波场穿过陷落柱时,能量急剧衰减,但是穿过陷落柱后表现出来的结果不同,体波穿过陷落柱后基本恢复了原来的状态,但是,槽波穿过陷落柱...
为了持续跟踪和探测巷道前方的地质异常,实现掘探一体化,克服探测与掘进工艺的冲突,研究了槽波勘探与煤矿巷道掘进工艺的融合技术,实现煤矿安全与快速掘进。研究了地震波的分类以及便携式槽波地震仪,建立了超前探测地质环境保障机制。建立的持续跟踪探测可以实现多次数据覆盖,通过对比前后数据,进行简单的数学运算后就能识别真、假反射信号,有效...
针对金属矿地震勘探地震资料信号非常弱而噪声却非常强的地震资料的特点,以河南省栾川金属矿地震勘探项目为例,研究了有利于提高金属矿地震资料信噪比和分辨率的地震数据处理技术和流程,利用不同处理系统的优势模块反复试验,确定最终处理参数,优选一套从折射波静校正—室内初至波剩余静校正—反射波剩余静校正的综合静校正技术解决静校正问题,运...
针对矿山测量数据存在精度差、易受外界因素干扰、测绘难以维持且基准不统一等问题,采用高程异常拟合二次多项式模型,推导出了模型显著性检验的算法与方法以及随机模型误差对函数模型显著性检验的影响;通过对Reilly线性化函数的使用,实现了应用模型拟合残差对未知点随机信息的推估;并且使用残差推估方程与Reilly函数,计算了高程异常拟合后残差推...
柘城县城区地处在近年最先勘查发现的胡襄煤田内的南部边缘地段。区内地层属华北地台型沉积,自下而上发育有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、新近系和第四系,其中,石炭系上统太原组和奥陶系中统为区内重要的热储集层,该热储层蕴藏着丰富的热能及热水能源,具有广泛的适用性和良好的开发利用前景。依据勘查钻孔资料,阐述了区内地质、构造特征;利...
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