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基于瓦斯防治工程的隐伏构造勘查与瓦斯异常区域预测

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中国地质灾害与防治学报 2024年第2期35卷 115-126页

作者：何鑫崔洪庆关金锋王泽华河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气协同创新中心河南焦作454000 贵州工程应用技术学院矿业工程学院贵州毕节551700

隐伏构造勘查与瓦斯异常区域预测研究是瓦斯灾害防治工程的基础。根据中国煤矿生产法律规章,开采具有瓦斯灾害危险的煤层前,必须实施瓦斯抽放工程。通常,地质异常区域即是瓦斯灾害危险区,构造应力场和采动应力场的叠加会扰动煤体并加压... 详细信息

隐伏构造勘查与瓦斯异常区域预测研究是瓦斯灾害防治工程的基础。根据中国煤矿生产法律规章,开采具有瓦斯灾害危险的煤层前,必须实施瓦斯抽放工程。通常,地质异常区域即是瓦斯灾害危险区,构造应力场和采动应力场的叠加会扰动煤体并加压瓦斯。为精准定位地质异常区,评价其瓦斯致灾潜能,提出了一种基于瓦斯抽采工程进行瓦斯异常区域勘测的研究方法。该方法利用抽采钻孔参数和施工记录,采集钻孔数据并计算煤层顶底板控制点坐标,进而利用二维投影图件及三维应力场模型对隐伏地质构造(如小的断层、褶曲、局部煤厚异常变化等)进行勘查和预测;通过分析小型地质构造周围的附加应力场,并对瓦斯致灾潜能进行动态预测。应用该方法,可以对地质异常区进行精细调查,揭示采煤工作面瓦斯地质演化的一般规律。其研究结果为高瓦斯或突出煤层瓦斯灾害防治措施优化设计及有效实施提供科学依据。

关键词：瓦斯灾害防治瓦斯抽采钻孔瓦斯地质瓦斯异常地质异常

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小断层附近煤与瓦斯突出危险性预测

中国矿业 2024年第6期33卷 167-173页

作者：关金锋成春莲许国胜王建华贵州工程应用技术学院矿业工程学院贵州毕节551700

煤与瓦斯突出危险性预测关系到瓦斯治理措施的有效实施。为提高煤层隐伏小断层附近瓦斯治理的效果,结合煤与瓦斯突出的主要影响因素,提出了小断层附近煤与瓦斯突出危险的动态分析方法,包括瓦斯地质条件勘查、瓦斯地质数值建模、采动应... 详细信息

煤与瓦斯突出危险性预测关系到瓦斯治理措施的有效实施。为提高煤层隐伏小断层附近瓦斯治理的效果,结合煤与瓦斯突出的主要影响因素,提出了小断层附近煤与瓦斯突出危险的动态分析方法,包括瓦斯地质条件勘查、瓦斯地质数值建模、采动应力场演化及煤与瓦斯突出预测等流程。以古汉山煤矿14171采煤工作面为例说明该方法实施过程,在瓦斯地质条件精细勘查基础上构建数值模型,开展了工作面开采前,以及开采过程中的采动应力场数值模拟分析,发现煤层在开采前应力集中区出现在断层端部偏一侧部位、在开采过程中沿断层走向一侧范围出现应力集中,预测在小断层端部偏一侧15 m范围内有煤与瓦斯突出危险,开采距断层小于21 m范围内煤层存在煤与瓦斯突出危险,煤与瓦斯突出危险带的分布范围为区域防突措施评判和工作面预测提供了理论指导。现场实施的检验钻孔表明,瓦斯解吸指标Δh2和钻孔瓦斯涌出初速度指标q在开采距小断层8~20 m范围内出现异常增大现象,该范围煤与瓦斯突出危险性大,与煤与瓦斯突出动态分析的结果基本吻合,佐证了该方法的有效性。研究成果为复杂构造带煤与瓦斯突出预测开辟了新思路,为相似地质条件下矿井开展瓦斯治理工作提供了技术借鉴。

关键词：煤层小断层煤与瓦斯突出瓦斯地质模型应力集中预测方法

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地质因素对松河煤矿瓦斯赋存的控制作用

中国矿业 2024年第1期33卷 179-185页

作者：关金锋周侃司中应成春莲许国胜王建华贵州工程应用技术学院矿业工程学院贵州毕节551700 盘州市能源局贵州盘州553501

掌握煤层瓦斯赋存特征可为煤层气资源开发和煤矿瓦斯灾害治理提供理论指导,煤层瓦斯赋存受地质因素所控制,为揭示地质因素对松河煤矿瓦斯赋存的控制作用,采用地质统计法、构造控制理论,结合矿区大地构造位置、构造演化和区域构造应力场... 详细信息

掌握煤层瓦斯赋存特征可为煤层气资源开发和煤矿瓦斯灾害治理提供理论指导,煤层瓦斯赋存受地质因素所控制,为揭示地质因素对松河煤矿瓦斯赋存的控制作用,采用地质统计法、构造控制理论,结合矿区大地构造位置、构造演化和区域构造应力场的特点,分析了矿区构造、矿井构造、小型构造的特征,探讨了其对瓦斯赋存的控制作用。结果表明:盘江矿区煤层主要受燕山运动和喜马拉雅运动影响,海陆交替相沉积环境、构造抬升和后期风化剥蚀作用,导致背斜煤层风化剥蚀、向斜煤层当中瓦斯得以保存,煤层瓦斯由向斜两翼向核部逐渐增大。“三角形弧系”构造应力场控制矿区构造变形及构造煤发育,在“三角形弧系”构造的顶角位置的构造变形强烈、煤体变形严重,煤层瓦斯含量相对较高,而在“三角形弧系”构造的边部构造变形弱、构造煤发育程度低,煤层瓦斯含量相对较低。松河煤矿位于“三角形弧系”构造边部的土城向N翼弱构造变形区,致使煤层整体上受构造破坏作用小,构造煤发育程度低,在煤层局部范围发育有压性或压扭性断裂,煤层埋深是松河煤矿煤层瓦斯赋存的主控因素,而压性或压扭性断裂附近是瓦斯灾害局部防治的重点,对松河煤矿以及具有相似地质条件的煤矿实施精准瓦斯治理工作具有指导意义。

关键词： “三角形弧系”构造构造应力场土城向斜矿井构造瓦斯赋存

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地质因素对土城矿瓦斯赋存的控制作用

中国煤炭地质 2024年第2期36卷 1-6,32页

作者：关金锋周侃司中应成春莲许国胜王建华贵州工程应用技术学院矿业工程学院贵州毕节551700 贵州师范大学材料与建筑工程学院(贵州应急管理学院) 贵州贵阳550025 盘州市能源局贵州盘州553501

根据矿区大地构造位置、构造演化和区域构造应力场的特点,分析了土城矿构造特征及其对煤层瓦斯的控制作用,发现土城矿处于盘江矿区“三角形弧系”构造应力场作用下的强变形区内,发育的NE向、NW向断裂构造是矿井瓦斯赋存和构造煤发育的... 详细信息

根据矿区大地构造位置、构造演化和区域构造应力场的特点,分析了土城矿构造特征及其对煤层瓦斯的控制作用,发现土城矿处于盘江矿区“三角形弧系”构造应力场作用下的强变形区内,发育的NE向、NW向断裂构造是矿井瓦斯赋存和构造煤发育的控制因素,大中型断层控制着矿井瓦斯赋存与分布,而小型构造是煤与瓦斯突出的控制因素。土城矿井田西部发育的大中型断裂形成了煤层瓦斯运移和逸散的通道,不利于煤层瓦斯的保存,导致该区域煤层瓦斯含量相对低;井田东部的断裂构造不发育,煤层整体上保存较为完整,煤层瓦斯含量整体较高。小型断层附近瓦斯富集、构造煤发育,尤其在断层上盘、断层尖灭端与断层交汇的地段,煤体破坏严重,是煤与瓦斯突出事故易发地段。土城矿瓦斯防治工作应分区域实施,井田西部应关注煤层瓦斯含量随埋深增大而增加的规律并及时防范深部区域可能出现的瓦斯灾害,而井田东部则应在强化对隐伏断层探测基础上优先实施开采保护层和抽采煤层瓦斯等综合治理措施。

关键词： “三角形弧系”构造矿井构造瓦斯赋存煤与瓦斯突出

热力耦合作用下气化炉顶板下沉规律与相关参数

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煤炭学报 2023年第S2期48卷 514-526页

作者：王建华孟中能施峰关金锋贵州工程应用技术学院矿业工程学院贵州毕节551700

为对煤炭地下气化开采过程中顶板下沉规律及其相关参数进行定性化及定量化的研究,根据地下气化后燃空区、上覆岩层和两侧煤层的空间位置形态,建立了关键层的热力耦合固支梁模型,在对模型进行简化和模型受力进行分析计算的基础上,利用复... 详细信息

为对煤炭地下气化开采过程中顶板下沉规律及其相关参数进行定性化及定量化的研究,根据地下气化后燃空区、上覆岩层和两侧煤层的空间位置形态,建立了关键层的热力耦合固支梁模型,在对模型进行简化和模型受力进行分析计算的基础上,利用复合岩梁理论,推导出热力耦合作用下关键层岩梁中性层位置随温变化方程;利用静力平衡理论,推导出岩梁挠曲线微分方程,对其求解得到关键层挠曲线方程。对该方程的参数进行赋值,理论分析岩梁挠度随时间变化规律,定量分析中性轴位置、温度力和热抗弯刚度随时间变化规律及其对关键层下沉的影响规律。结果表明,地下气化过程中,关键层的变形是一个连续的下沉过程,与常温下岩梁的变形程度相比,其变形程度取决于岩梁弹性模量随温度变化特性,当弹性模量随温度升高而降低时,其变形程度要大于常温岩梁的变形,反之则小于常温岩梁的变形;岩梁中性轴位置主要受弹性模型随温特性的影响,当岩梁弹性模量随着温度的升高而降低时,中性轴位置先上升,而后下降,反之,先降后升,中性轴位置的上升会减小热抗弯刚度,下降则会增大热抗弯刚度;热抗弯刚度对岩梁下沉起决定性作用,热抗弯刚度增大,关键层变形程度减小,反之,则变形程度增大;温度场传播在岩梁内部引起的附加温度力呈现“增大—减小—增大”的变化趋势,但其对岩梁下沉过程的影响很小,影响程度可以忽略;影响热抗弯刚度变化规律的岩梁热物性参数是弹性模量,其随温度变化特性会对热抗弯刚度产生一个叠加的影响。利用所建立的模型对华亭地下气化项目地表沉陷进行了预测,预测值与实测值相差仅有6.2 mm,表明建立的模型能够准确的对地表下沉的最终形态进行预测。

关键词：煤炭地下气化热力耦合关键层单条带气化炉下沉规律

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发电厂动力部分 3

1998年

作者：关金锋

本书为普通高等学校电力工程类专业教学指导委员会推荐使用教材。本书内容分为火力发电厂动力部分、水力发电厂动力部分和原子能发电厂动力部分三篇。各篇阐述了各电厂动力部分的基本理论和基本知识，主要动力设备的工作原理、结构，系... 详细信息

ISBN: (纸本)7801255526

本书为普通高等学校电力工程类专业教学指导委员会推荐使用教材。本书内容分为火力发电厂动力部分、水力发电厂动力部分和原子能发电厂动力部分三篇。各篇阐述了各电厂动力部分的基本理论和基本知识，主要动力设备的工作原理、结构，系统布置和运行方式。各章后附有习题和思考题，供复习参考。

关键词：发电厂动力装置

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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二元行偶的优化方法

华北电力学院学报 1993年第4期20卷 106-112页

作者：乞建勋代修筑关金锋华北电力学院电力经济系华北电力学院动力系

在 CPM 网络图中,如何把平行工序转化为顺序工序而使总工期推迟最少?是目前尚待研究的课题。本文引人行偶的概念,推导出了行偶亏值定理,解决了四个平行工序调整为两对顺序工序的最优化问题。

关键词：网络计划 CPM网络顺序优化

地方高校安全工程专业《防火防爆》课程改革探索

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今日消防 2023年第7期8卷 11-13页

作者：关金锋范育青王建华贵州工程应用技术学院矿业工程学院贵州毕节551700

为提高地方高校安全工程专业《防火防爆》课程教学质量,以调研、问卷的方式开展了对该门课程课程认知、课程内容、教学方法及效果、就业岗位胜任、实训实践五个方面的调研调查,结合调研结果分析了目前教学中存在的问题,提出了提高学生... 详细信息

为提高地方高校安全工程专业《防火防爆》课程教学质量,以调研、问卷的方式开展了对该门课程课程认知、课程内容、教学方法及效果、就业岗位胜任、实训实践五个方面的调研调查,结合调研结果分析了目前教学中存在的问题,提出了提高学生学习积极性、优化课程结构、丰富教学方法、增强实训实践五个方面的课程改革措施,以达到提高教学效果和学生综合素质的目的。

关键词：安全工程专业地方高校问卷调查课程改革

气体光谱分析应用中傅里叶变换红外光谱基线漂移分段比校正方法

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光谱学与光谱分析 2013年第2期33卷 334-339页

作者：汤晓君王进张蕾关金锋张勇刘君华西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

针对气体光谱分析应用中傅里叶变换红外光谱仪长时间连续工作时易出现光谱基线漂移、畸变问题,对红外光源温度波动及漂移、动镜倾斜、分束器性能变化以及检测器横向偏移对光谱基线的影响进行了仿真研究,结果表明光谱基线的漂移近似线性... 详细信息

针对气体光谱分析应用中傅里叶变换红外光谱仪长时间连续工作时易出现光谱基线漂移、畸变问题,对红外光源温度波动及漂移、动镜倾斜、分束器性能变化以及检测器横向偏移对光谱基线的影响进行了仿真研究,结果表明光谱基线的漂移近似线性。基于此,本文提出分段比光谱基线漂移修正法SBCPD校正光谱基线。通过比较基线校正前后仿真光谱峰高变化、偏最小二乘(PLS)定量分析模型预测不确定度、油气探井气测录井在线基线校正性能,发现SBCPD性能优越,要优于传统的多项式拟合法及airPLS法。经检验,该方法性能稳定,计算量小,便于工程应用。

关键词：傅里叶变换红外光谱基线漂移基线校正分段比