数值模拟结合SF_6示踪法确定煤层钻孔瓦斯抽采有效半径

为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF6气体示踪法进行现场测试。依据相似定律,结合模拟与实测结果确定钻孔抽采有效半径的范围。以黄陵集团一号煤矿306工作面为例进行试验研究。试验结果表明,模拟结果与实测结果基本吻合;在钻孔直径为94 mm,抽采负压为15 kPa的条件下,预抽30天后,试验工作面抽采有效半径为5.88 m。     

煤炭开采对粮食安全的影响及其对策

从开采方法、土地复垦与综合治理、经济和政策等方面采取措施,可以最大限度地减小采矿对土地资源的破坏,治理好矿区土地资源,保护好耕地,实现粮食产需总量的大体平衡。“保护粮食安全”关键是抓好耕地保护,根据可持续发展原则,综合考虑矿业经济发展与矿区生态环境保护的关系,走矿业“绿色开采”的道路,研究有利于矿区耕地保护的采矿新技术,使资源开发与耕地保护协调发展,同时还应对煤矸石和粉煤灰进行充分利用、防治水体受到污染、采用先进的土地复垦技术对土地资源的浪费和破坏进行治理,把土地复垦中的经济效益、社会效益和生态效益统一起来,为粮食生产奠定基础。     

钻孔间距对水力压裂促抽煤层瓦斯的影响

针对定量确定合理钻孔间距困难问题,基于损伤力学和多场耦合理论,建立了水力压裂和瓦斯抽采的煤层流固耦合模型,包括和水运移场、应力场以及孔隙度、渗透率演化方程,并采用Comsol联合Matlab求解,研究了不同钻孔间距时压裂和抽采过程中煤层弹模、损伤值、渗透率、瓦斯压力、抽采量和压裂贯通时间的变化规律。结果表明:耦合模型可较准确地模拟煤层水力压裂和瓦斯抽采过程;压裂贯通时间与钻孔间距呈指数增长关系;在马堡煤矿,当钻孔间距为4~8 m时,压裂损伤区在抽采孔贯通,渗透率呈“n”型曲线,瓦斯抽采后,瓦斯压力迅速下降,抽采有效区随间距的增加而增大;当钻孔间距为9~12 m时,压裂损伤区未贯通,煤层渗透率呈“m”型曲线,抽采有效区随间距的增加而减小,与间距4~8 m相比,瓦斯抽采量较小。     

Structural equation model of the influence of noise annoyance on miners’ unsafe behavior in coal mines

Miners' unsafe behavior (UB) is the main cause of coal mine accidents. Previous research has suggested that excessive noise in tunnels impacts miners' temperaments and safe production behavior. To explore the influence of noise on UB, four different dimensions of noise annoyance were identified: cognitive, emotional, communication, and physical mechanism annoyance. The coal mine noise annoyance scale, miners' unsafe behavior intention (UBI) scale, and miners’ UB scale were developed according to different dimensions. In the first survey, a total of 200 questionnaires were distributed in the two coal mines, and 193 valid questionnaires were recovered. Exploratory factor analysis was conducted, and invalid items were removed according to the analysis results to form the final scale. Then, 500 final scales were distributed in two Chinese coal mines, and 482 valid questionnaires were collected. Confirmatory factor analysis was conducted by collating the data of the second questionnaire. Based upon the structural equation model (SEM), the SEM of the influence of noise annoyance degree on UB and the path analysis with latent variable path analysis with the latent variables (PA-LVs) mediating model of the effect of UBI on UB were established, and the path coefficients with fitting data of the model were analyzed. The results indicated that the four dimensions of coal mine noise annoyance had a strong positive impact on UB, which was reduced by less noise annoyance. In addition, the Bootstrap method was used to verify the mediating method among the four dimensions of noise annoyance, cognitive annoyance, emotional annoyance, with communication annoyance indirectly affecting UB through UBI. The research results provide theoretical support for reducing the UB of miners and improving coal mine safety levels.     

煤矿区水环境质量现状评价研究

运用灰色 聚类方 法对韩城 矿区桑树 坪煤矿 水环境质 量现 状进 行了 评价， 其评 价结 果与 模糊综合评 判大体 吻合。该 方法不仅 注意到水 质分级 界限的模 糊性， 而且 信息 利用 率和 精度 均有 较大幅度的 提高。因 此，利用 灰色聚类 进行水 环境质量 评价不 仅方法简 便，而且 结论更接 近客观实 际     

煤矿开采区地下水环境影响评价方法与治理研究

针对煤矿开采对地下水污染的问题,首先分析了煤矿开采对地下水污染的影响因素,然后通过对研究区域地下水污染物组分的分析,考虑各种评价方法的优缺点,采用模糊综合评判法,对煤炭开采对地下水的污染做出了比较合乎实际的评价。最后,对防治煤矿开采对地下水污染工作提出一些建议。     

我国主要煤炭基地的生态脆弱性评价与类型分析

针对我国绝大多数煤炭基地生态环境脆弱的局面,研究在文献分析和实地调研的基础上,建立生态脆弱性评价指标体系,对我国主要煤炭基地的生态脆弱性进行评价和类型分析.研究发现,我国大多数煤炭生产基地处于生态环境脆弱区,其中陕北和神东基地的生态环境极度脆弱,黑东、鲁西的生态环境较好.根据不同基地各生态要素对生态脆弱性总体得分的贡献率,判断不同基地的主要生态约束因素与约束程度,可以将我国煤炭基地分为水土因素交互作用型、地质不稳定和地面塌陷约束型以及生态功能约束型三种类型.最后针对不同的生态约束类型区,提出未来我国煤炭基地的生态建设措施.     

民用燃煤源中多环芳烃排放因子实测及其影响因素研究

民用燃煤是我国目前关注较多的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)排放源.根据我国民用燃煤所涉及的煤种、燃烧方式和炉灶类型,利用全流稀释采样系统对5种不同成熟度的煤种,分别以散块煤和蜂窝煤形式在3种炉灶类型中燃烧产生的烟气进行了采样和分析,初步获取了我国民用燃煤烟气中PAHs排放因子(EFPAHs)的实测数据.结果表明,烟煤的EFPAHs在块煤燃烧方式下的变化范围为1.1～3.9 mg.kg-1,在蜂窝煤燃烧方式下的变化范围为2.5～21.1 mg.kg-1,无烟煤的EFPAHs在块煤与蜂窝煤燃烧方式下分别为0.2 mg.kg-1与0.6 mg.kg-1.在民用燃煤的EFPAHs的各种影响因素中,煤的地质成熟度起主导作用,不同成熟度煤种的EFPAHs差异幅度高达1～2个数量级.其次是燃烧形态(块煤/蜂窝煤),主要表现为同一种地质成熟度的煤在蜂窝煤燃烧方式下排放的PAHs比块煤高2～6倍.炉灶类型的影响最小.     

矿山土复垦利用试验

利用分层随机取样法取得开滦矿区范矿南矸石回填复土区不同复土方式、不同复土年份、不同土地利用形式及不同深度的矿山土样品,对矿山土的养分状况、酸性污染与重金属污染规律进行了研究．结果表明,矸石回填复土区完全可以种植白菜、白薯、大豆、葡萄、紫穗槐等植物;此类矿山土的酸性污染可以通过条带式复土、全面复土方式得到有效地控制,而穴植法效果不佳,养分状况可通过种植紫穗槐或牧草得到改善;重金属元素含量没有超标,但试验点的矿山土培肥及表土受空气与粉尘污染造成表土的重金属元素含量高于30cm处土壤．     

MnO2/Al2O3催化剂-微气泡臭氧体系催化降解喹啉及其机理

制备了纳米MnO₂,并以Al₂O₃为载体制备了掺杂型MnO₂/Al₂O₃颗粒催化剂.催化剂焙烧温度和时间分别为500℃和4 h、MnO₂质量分数为8%时,催化剂具有最高的臭氧催化氧化活性.SEM分析表明,纳米MnO₂均匀分布于Al₂O₃载体表面.MnO₂/Al₂O₃催化剂的比表面积（BET）为183.22 m²·g^-1,平均孔容为0.27 cm³·g^-1,平均孔径为4.87 nm.建立了MnO₂/Al₂O₃催化剂-微气泡臭氧催化反应体系,研究了该体系对喹啉的降解去除效果及其机理.臭氧微气泡的平均粒径为61.7 μm.微气泡臭氧投量为30 mg·L^-1时,反应60 min后喹啉去除率能达到95%以上;反应20 min后,MnO₂/Al₂O₃催化剂-微气泡臭氧体系对实际煤化工废水二级出水的TOC去除率可达到55%以上.以叔丁醇作为分子探针,证明了羟基自由基（·OH）氧化作用在臭氧微气泡催化氧化体系中对喹啉的降解起到主导作用.