基于THM耦合冻结煤层温度场演化规律研究*

为研究冻结煤层温度场演化规律,针对煤层注液冷冻防治煤与瓦斯突出方法,建立热流固（THM）耦合方程,应用COMSOL软件分析冻结过程中渗透率、温度场、有效冻结半径等参数的时空演化规律,并对不同布孔方式冻结效果进行对比。研究结果表明:冻结过程中渗透率与有效冻结半径均先快速增加后缓慢增加,有效冻结半径随冻结时间增加呈幂函数关系;多孔布置冻结孔时,随冻结时间增加,有效冻结范围增大;同一冻结时间,距冻结孔越远,温度变化越缓慢,研究结果可为冻结煤层防治煤与瓦斯突出提供理论指导。     

季节性水体下急倾斜煤层的开采与治理

<正>南阳矿业公司前进矿是湖南煤业集团公司骨干井,矿井核定能力为26万t/a,但其在湘南地区属水患最为严重的矿井之一,雨季期间大量地表水渗入井下严重制约着安全生产。2008年来,南阳矿业公司对前进矿神仙洞区域采取了"移     

大寒岭倒转背斜复杂煤层结构冲击地压研究

受大寒岭倒转背斜的影响,大安山煤矿14槽煤后槽形成了极为复杂的煤层结构,其轴部及附近和两翼形成的急倾斜煤层是高应力区,具有冲击倾向性。首先用ANSYS有限元软件建立了包括复杂煤层结构在内的矿山模型,利用单元生死技术模拟轴部及右翼开挖;在此基础上,分析了采场围岩的应力场和位移场,圈定了冲击地压发生的危险区域,分析了冲击地压发生的机理;预测了14槽煤后槽开采的冲击倾向性,并指出在实际开采时,必须采取防冲措施,为避免冲击地压事故的发生提供了技术支持,具有一定的参考价值。     

技术攻关 消除“突出”

淮北矿业集团公司朱仙庄矿位于安徽省淮北平原中部,属宿东煤田,是国有重点煤矿,年产能180万t。蕴藏的煤炭为良好的炼焦配煤,主要供应国内钢铁工业及其它工业用户。朱仙庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井,矿井绝对瓦斯涌出量为40．32m^3／min,相对瓦斯涌出量10．47m^3／t,矿井可采煤层有7、8、10号煤层,主采煤层为8号煤层。8号煤层一水平各工作面瓦斯压力在0．3～1．7MPa,瓦斯含量在4～8m^3／t。二水平瓦斯压力达2．7～6．1MPa,瓦斯含量为10．54～15．07m^3／t。既有高瓦斯危害,又有煤与瓦斯突出危险。     

近直立煤层冲击地压自保护卸压机制与防控

为有效防控近直立特厚煤层群水平分段开采中产生的冲击地压问题,以乌鲁木齐矿区乌东煤矿南采区为研究对象,分析87°近直立特厚煤层群冲击原因,探究这类煤层冲击地压防控的重难点,提出自保护卸压防控方法并分析该方法的卸压防冲效果.研究表明:近直立煤层群冲击地压主要发生在首采煤层中,主要原因为巷道位于支承压力与水平构造应力叠加产生...     

注CO2置换/驱替煤中甲烷定量化研究

煤层注CO2促排瓦斯主要包含气体置换和流动驱替两种作用机理,但在注气过程中哪种机理占主导地位,能否将这两种机理剥离开还需要进一步研究。为了研究注CO2促排煤中甲烷的机理及其主导地位,进行了低应力载荷条件下分层预压成型煤样注CO2置换/驱替煤层甲烷的实验。实验结果表明:在置换和驱替最初246 min内,出气口没有检测到CO2气体,注入的CO2气体全部驻留在煤体中,没有随气流排出,宏观表现为仅有置换作用而没有驱替作用。在之后的1 180 min内,注入的CO2气体一部分继续驻留在煤体中,另一部分随气体流出,宏观表现为既有置换作用又有驱替作用,置换作用减弱,驱替作用增加的过程。在注气实验后期,随着注气时间的增加,煤体中CO2逐渐吸附平衡,驱替作用开始逐渐占据主导地位。截止到实验结束时,整个阶段过程中,置换作用累计贡献率为53.32%,驱替作用累计贡献率为46.68%,置换作用累计贡献率大于驱替作用累计贡献率,随着注气不断进行驱替作用累计贡献率会逐渐上升,会出现超过置换作用累计贡献率的现象。     

急倾斜煤层煤巷支护试验研究

对急倾斜煤层中的永久性巷道的支护方式的选择及支护效果进行了系统研究.针对急倾斜煤层中巷道围岩活动的特点,从其支护所面临的困境入手,采用动态设计方法,通过实验室相似模拟、数值模拟和现场测试等综合手段,得出了锚梁网支护方式是该类巷道最有效的支护方式的结论,并取得了理想的支护效果.试验表明采用的设计方法是科学合理的,填补了急倾斜煤层巷道支护理论和设计方法的空白.该研究成果将给类似条件下的巷道支护提供有益的借鉴,因而有广阔的应用前景.     

含硬夹矸高瓦斯低透气性煤层多向聚能爆破技术研究

针对在含硬夹矸高瓦斯低透气性煤层开采时,一方面煤层瓦斯抽采困难,另一方面煤层中的坚硬夹矸难破碎的问题,开展含硬夹矸高瓦斯低透气性煤层多向聚能爆破研究。理论上,分析多向聚能装药对爆破的影响,引入多向聚能影响系数,计算得出了不同方向上裂隙的范围。通过相似模拟试验,验证了多向聚能爆破实际效果;利用LS-DYNA数值模拟软件,对不同装药方式爆破作用下煤与夹矸裂隙的发育特征及应力演化规律进行了数值模拟研究。研究结果表明:多向聚能爆破能够将爆破能量积聚在夹矸弱化和煤层增透的方向上,形成以导向裂隙为主,大量分支裂隙为辅的裂隙网,在夹矸弱化和煤层增透方向上的应力峰值分别为普通爆破的1.21倍和1.16倍。多向聚能爆破能够在提高破碎坚硬夹矸能力的同时提升煤体中裂隙的发育程度,从而大幅优化爆破效果。     

煤层注水防尘及应用

本文对煤层注水钻孔布置、封孔方式、注水系统、注水参数的确定进行了详细的讨论,并结合实例说明防尘效果。     

白集煤矿煤层自燃的潜在因素危害及防治措施

本文论述了白集煤矿煤层自燃的潜在因素，煤层自燃对环境的危害。提出了防治煤层自燃发火的安全技术措施。