程潮铁矿区采动影响生态风险空间分异研究

基于风险源影响度、生态脆弱度和生态损失度建立矿区生态风险空间评价模型,厘清了矿区生态风险的内在本质。借助采动破坏相关理论中崩落带、移动带和保护带的划分来表征地下采动对地表生态受体的影响,并制定了生态脆弱度和损失度表征方法,为地下采动生态风险评估提供了一条值得参考的途径。程潮铁矿实证研究表明,评价结果符合矿区实际情况,对矿区生态风险防范具有一定指导意义。     

地下采空诱发顺层岩质斜坡变形破坏特征研究

为揭示地下采空诱发顺层岩质斜坡变形失稳的机制,采用底摩擦模型模拟试验方法,以重庆市鸡尾山地质条件为试验对象,研究不同开采顺序(顺坡开采、逆坡开采)、煤柱留设(上下边界矿柱、区段或水平矿柱)情况下,地下采空区不同空间分布诱发其上覆岩层的变形破裂响应特征。结果表明:1)地下采空区分布不同,其上覆岩层变形破裂响应特征也不同;2)软弱夹层是顺层斜坡的潜在滑动面,同一矿山地质条件、不同采空区影响下的软弱夹层可分为凹形、凸形、S形、反S形4种类型;3)地下采矿形成采空区后,岩体破坏规模及程度主要受地质环境和开采方式的控制,地下采空影响下类似含软弱夹层缓倾斜顺层斜坡的变形机制为弯曲-断裂、滑移-拉裂。     

水力压裂在白皎煤矿低透气性煤层中的应用

根据白皎煤矿地质条件及煤层赋存情况,分析了煤体水力压裂的力学机制并计算了水力压裂参数,在238底抽巷中进行了工业试验,考察了压裂效果,结果表明水力压裂后有效半径达80 m,水力压裂使平均单孔瓦斯抽采纯量提高了6.7倍,并可减少1/3的钻孔工程量和缩短34%的抽采时间。     

煤层小断层附近采动应力演化特征与瓦斯突出防治

为提高煤层小断层附近瓦斯突出防治的针对性,以古汉山矿地质条件为背景,通过数值模拟研究了与工作面开采方向0°夹角、45°夹角、90°夹角小断层附近采动应力演化特征。结果表明,当工作面沿地应力场最大主应力方向开采时,小断层附近构造应力逐渐得到释放,与工作面0°夹角断层和与工作面45°夹角断层附近的采动应力场分布均匀,工作面瓦斯突出的危险性小,而与工作面90°夹角断层因断层应力阻隔效应,工作面的采动应力分布呈现差异,瓦斯突出危险部位沿断层走向分布;当沿工作面垂直最大主应力方向开采时,断层附近的构造应力叠加与断层应力阻隔效应一起导致采动应力逐渐增大,工作面采动应力分布呈现显著差异,在小断层附近存在瓦斯突出危险部位。煤矿现场瓦斯突出防治应在加强小断层探测的基础上,结合区域地应力场方向、开采条件、断层走向,对断层附近瓦斯突出危险部位做出预测,从而提高小断层附近瓦斯突出防治工作的针对性。     

近距离煤层群叠加开采采动应力与覆岩位移场演化特征北大核心CSCD

为获得近距离煤层群叠加开采条件下采动应力与覆岩位移场的演化特征,以潘二矿近距离煤层6,7煤层地质条件为背景,采用相似模拟与工程实践相结合的方法进行了研究。结果表明:近距离煤层群叠加开采形成的覆岩宏观运移形态和特征与单一煤层开采相似,叠加开采时,覆岩呈多岩层整体协调运移的规律,具有位移叠加增长效应;7煤层的开采使覆岩起到一定的垫层作用,缓和了矿山压力,使近距离煤层叠加开采时具有应力减弱效应;与开采7煤层相比,6煤层开采过程中,周期来压步距减小,来压时支架载荷减弱,动压系数相应减小,但周期来压时,存在部分岩层发生台阶式下沉的现象。基于近距离煤层群叠加开采研究结果,在近距离煤层群开采的设备选型时,选用了高额定工作阻力的液压支架,在周期来压期间,采取了一定的辅助措施,同时加强了组织管理,生产中没有发生冲击液压支架及其他动力灾害的现象。     

煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对策

本文从煤矿区采动与复垦土壤角度出发，系统地分析并探讨了井工采煤和露天采煤采动与复垦土壤存在的诸多问题，并提出了一些解决办法。     

改进的模糊层次分析法在采动滑坡稳定性影响因素评价中的应用

采动滑坡是山区煤矿开采沉陷诱发的最为严重的一种非连续滑动破坏形式。为了对采动滑坡的稳定性进行评价,在常规层次分析法求解权重的基础上,通过对判断矩阵构造过程的改进避免了一致性检验,建立了改进的模糊层次分析模型,并以马桑湾滑坡为例,在分析采动滑坡稳定性主要影响因素的基础上,建立了采动滑坡稳定性影响因素评价指标递阶层次结构,应用改进的模糊层次分析法对该采动滑坡稳定性影响因素进行了重要性排序,其排序结果与现场实际相符合,证明了该方法的可行性。该研究结果对采动滑坡预防和治理具有重要的工程意义。     

瓦斯抽采下沿空留巷工作面采空区漏风机制研究

漏风对煤自燃有重要影响,研究漏风形成机制对工作面采空区防火具有重要的作用。针对采空区瓦斯抽采、上覆围岩裂隙发育对采空区漏风影响问题,以沙曲矿沿空留巷综放工作面为研究背景。根据采空区上覆煤岩特性选择经验公式计算采空区裂隙发育高度,分析了沿空留巷侧采空区上覆裂隙发育,现场实测了沿空留巷压埋管及高位钻孔中气体体积分数,并根据实测参数利用数值模拟分析了瓦斯抽采条件下采空区风流流场变化。结果表明:上覆裂隙成为采空区漏风通道,导通距离在27.2~37.2 m;在沿空留巷侧采空区回采距离100m,其氧气体积分数在10%以上,验证了采空区漏风去向;模拟结果显示,沿空留巷侧采空区立体空间范围内氧气体积分数均达到10%以上,模拟结果与实测基本保持一致。最终确定瓦斯抽采条件下沿空留巷的布置及煤岩裂隙发育是形成漏风通道的主要原因。     

聚驱油田采出液处理生成油泥的组成及形成机理

采用红外光谱、光电子能谱、扫描电子显微镜等方法对聚合物驱油(聚驱)油田采出液处理过程中生成的两种物理性质存在明显差异的油泥(黏弹油泥和非黏弹油泥)进行组成分析及生成机理分析。实验结果表明:黏弹油泥的FTIR谱图、XPS谱图与实验室模拟生成的黏弹油泥对照样的谱图高度相似,证明黏弹油泥是聚季铵盐型清水剂与阴离子聚丙烯酰胺生成的高含油阴阳离子复合物;非黏弹油泥不含季铵盐成分,而含有酰胺和醚官能团,推测有可能来源于采出液处理剂中的聚醚成分。     

稠油采出水处理中试

以活性焦为吸附剂,采用预吸附—水解酸化—曝气生物固定床滤池—后吸附组合工艺中试处理稠油采出水。试验结果表明,当预吸附进水COD为408.6~526.7 mg/L、预吸附池活性焦泥回流量为25%(w)、水解酸化池上升流速为0.22 m/h、曝气生物固定床滤池气水体积比为10∶1、后吸附池投加新活性焦2 kg时,组合工艺对稠油采出水COD的去除率达到90.0%,出水COD均值为46.2 mg/L,出水水质满足DB 21/1627—2008《辽宁省污水综合排放标准》。