煤与瓦斯突出的物理模拟和数值模拟研究

利用自行设计的实验装置,通过现场采集具有突出倾向的煤样,分别向实验装置煤样中充入吸附能力较大的CO2和吸附能力较小的N2来模拟不同级别的煤与瓦斯突出现象,物理试验结果表明:瓦斯压力越大,突出强度越大;当瓦斯压力相近时,吸附和解吸能力大的瓦斯突出强度大。通过数值模拟对煤与瓦斯突出进行研究,数值模拟再现了煤矿开采过程中诱发的煤与瓦斯突出全过程,同时验证了煤与瓦斯突出是瓦斯压力、地应力及煤岩体的力学性质综合作用的结果,该验证对进一步深入理解认识煤与瓦斯突出的机理具有重要的理论和实践意义。     

综放工作面瓦斯抽采综合治理技术

近些年以来,由于矿井开发程度不断增强、开采深度持续增加,我国煤矿生产过程中多次发生瓦斯事故,严重威胁着工人的生命安全,极大阻碍了煤矿企业的健康发展。此外,矿井煤层中瓦斯的抽放及燃煤锅炉等引发的烟尘污染对大气环境的破坏也相当严重。本文依据分源治理理论,详细阐述了顺层钻孔超前预抽、高位走向钻孔抽采、上隅角瓦斯抽采以及采空区埋管抽采等技术并对以上各项手段的治理效果进行了逐一分析,为有效解决综放工作面瓦斯抽采过程中存在的治理难度大、管理困难等一系列问题提供了一套具有较强针对性的措施方针,力求加快资源节约型和环境友好型现代化能源产业的建设工作。     

德国煤矿预防煤与瓦斯突出的方法

分析与介绍了德国伊本比伦矿通过测定瓦斯地质，检查煤壁，勘探钻进以及对爆破作业的瓦斯进行计算机监测等措施，预防与治理煤与瓦斯突出的方法。     

现代化进程中的阵痛

从山西襄汾尾矿库溃坝到三鹿奶粉事件，再到深圳龙岗区大火和登封市煤与瓦斯突出事故——刚刚过去的9月．仿佛一股黑色的巨流喷涌而出．吞噬了奥运会与残奥会结束之后，我们本应该享有的欢乐和喜庆。     

瓦斯抽放水环泵补充水适度降硬结垢控制技术及应用研究

通过剖析结垢原因及危害方式，对国内外已有的防垢技术进行研究、试验和分析，借鉴结垢理论最新研究成果和国外先进的工业用水降硬和精密过滤经验，提出了瓦斯抽放水环泵补水适度降硬结垢控制技术路线．并研制了成套的设备系统。现场运行证明提出的技术路线和研制的设备系统可以解决瓦斯抽放水环泵结垢这一困扰煤矿行业多年的难题。     

瓦斯爆炸波在转弯巷道内传播特征的模拟

通过对淮南矿区某一掘进巷道瓦斯爆炸的数值模拟,得到了转弯巷道内瓦斯爆炸波的传播特征。对煤矿井下转弯巷道瓦斯爆炸波的传播规律的研究,有利于预防、抑制瓦斯爆炸事故发生,对确定爆炸后救灾决策和防灾减灾工作具有重大意义。     

构造煤孔隙结构与瓦斯耦合特性研究

利用压汞法、低温氮吸附法、瓦斯等温吸附和解吸试验对平煤八矿构造煤和共生原生结构煤进行综合分析,探讨了构造煤孔隙结构与瓦斯耦合特性.结果表明,构造煤以微孔为主,中孔和大孔相对发育且含较多细颈瓶孔,孔隙连通性差.与共生原生结构煤相比,构造煤各孔径阶段的孔容和孔比表面积都有所增加.构造煤比表面积的增加具有阶段性,即孔径＜ 1.2 nm时为慢增加阶段,孔径=1.2 ～ 4.9nm时为快增加阶段,孔径＞4.9 nm时为稳定阶段.构造煤极限瓦斯吸附量a的增大与比表面积快增加阶段关系密切,但小于其BET比表面积的增幅.瓦斯解吸初期0～2 min内构造煤瓦斯解吸速度和解吸量明显大于共生原生结构煤,与中孔和大孔的变化一致,2 min以后瓦斯解吸迅速衰减.低煤体强度、高瓦斯含量的构造煤以气-煤共溶体形式储集更多弹性潜能,突然卸压时瓦斯膨胀能迅速释放,煤层中发育的构造煤增加了煤与瓦斯突出的危险性.     

管道内瓦斯爆炸温度与压力峰值试验研究

为分析瓦斯爆炸的火焰温度及压力峰值在管道中的传播规律,采用瓦斯管网爆炸测试系统进行试验,通过爆炸压力和爆炸火焰温度采集系统采集数据。在相同点火能量和点火位置的条件下,分析了体积分数对瓦斯爆炸的温度峰值和压力峰值的影响,及温度峰值和压力峰值随管道距离的变化规律。结果表明:当瓦斯体积分数低于9.5%时,温度峰值和压力峰值随瓦斯体积分数增大而增大;同一体积分数下,温度峰值最大值出现在最接近爆源的位置,并呈逐渐下降的趋势,接近爆源的温度峰值下降较明显,随管道延长,温度峰值的下降减慢且趋于平缓;温度峰值与传播距离近似呈三次函数关系;冲击波压力峰值随管道传播呈先上升后下降再上升的波动性变化。     

河南理工大学安全科学与工程学科

河南理工大学安全科学与工程学科始建于20世纪60年代,于1960年开始招收地下采煤专业通风专门化本科生,1982年开始招收硕士研究生,2003年获安全技术及工程博士学位授权点,2011年获安全科学与工程一级博士授权点,2012年获安全科学与工程一级博士后流动站。该学科于1996年被评为河南省重点学科,2000年被评为河南省一类重点学科。在2012年全国第三轮学科评估中,我校安全科学与工程学科位列第5。     

基于探采对比的煤层瓦斯含量分析及预测

针对新建矿井地勘瓦斯含量测值偏低和井下实测瓦斯含量较少的特点,结合工程和科研实践,提出了利用大量的工作面瓦斯涌出量反演煤层原始瓦斯含量技术和基于探采对比的煤层瓦斯含量预测方法。以邹庄井田32煤层为研究对象,在考虑瓦斯抽采情况下计算3204工作面瓦斯涌出量,并反演该工作面煤层原始瓦斯含量。通过对比采掘过程中获得的瓦斯含量和地勘瓦斯含量,得到不同钻孔深度时的地勘瓦斯含量修正系数,并采用瓦斯地质研究方法对32煤层分3个单元进行瓦斯含量预测。结果表明:32煤层瓦斯含量整体呈现"东部大于西部,北部大于南部"的规律,与临近矿井具有相似的瓦斯赋存规律。这表明利用探采对比的方法预测煤层瓦斯含量是可靠的。