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大功率超声波增透技术对低渗透性煤层增透效果试验研究

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煤炭技术 2022年第2期41卷 153-156页

作者：董全中煤科工集团沈阳研究院有限公司沈阳110016 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

通过大功率超声波装备在煤矿井下现场进行试验,对低渗透性煤层在采取超声波增透措施后的增透效果进行考察,得出增透后的煤层瓦斯抽采量、抽采浓度随时间的变化规律,以及增透措施影响范围。根据试验结果对增透时间、效果考察方法等进行... 详细信息

通过大功率超声波装备在煤矿井下现场进行试验,对低渗透性煤层在采取超声波增透措施后的增透效果进行考察,得出增透后的煤层瓦斯抽采量、抽采浓度随时间的变化规律,以及增透措施影响范围。根据试验结果对增透时间、效果考察方法等进行探讨。

关键词：大功率超声波装备低渗透性煤层增透试验研究效果考察

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ITO薄膜可见光区增透性能研究

人工晶体学报 2013年第11期42卷 2252-2257页

作者：李仁莹王明董国波高方圆唐芳王玫刁训刚北京航空航天大学物理科学与核能工程学院北京100191

采用MPS单极性脉冲磁控溅射法,在PMMA衬底上制备SiO2增透薄膜,通过改变溅射时间达到最优的增透效果。在此基础上,制备了不同溅射时间的ITO薄膜,系统研究了增透前后的可见光透过率、方块电阻和红外发射率的变化。实验结果表明,增透后薄... 详细信息

采用MPS单极性脉冲磁控溅射法,在PMMA衬底上制备SiO2增透薄膜,通过改变溅射时间达到最优的增透效果。在此基础上,制备了不同溅射时间的ITO薄膜,系统研究了增透前后的可见光透过率、方块电阻和红外发射率的变化。实验结果表明,增透后薄膜可见光平均透光率提高大约6%,对于溅射时间小于60 min的ITO薄膜增透之后的平均透光率达到80%以上,同时薄膜的方块电阻以及红外发射率变化较小。

关键词： SiO2薄膜增透 ITO薄膜

深孔定向聚能爆破增透机制模拟试验研究及现场应用

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岩石力学与工程学报 2014年第12期33卷 2490-2496页

作者：刘健刘泽功高魁马衍坤李重情郭林杰安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为研究深孔定向聚能爆破的裂缝特征及应力演化特征，搭建定向聚能爆破试验系统，开展定向聚能爆破试验，分析聚能方向和非聚能方向的裂缝特征、应力演化规律。试验结果表明，定向聚能爆破的爆炸能量主要集中在聚能方向，能够在聚能方向... 详细信息

为研究深孔定向聚能爆破的裂缝特征及应力演化特征，搭建定向聚能爆破试验系统，开展定向聚能爆破试验，分析聚能方向和非聚能方向的裂缝特征、应力演化规律。试验结果表明，定向聚能爆破的爆炸能量主要集中在聚能方向，能够在聚能方向侵彻煤体形成较大的裂缝，产生的裂缝长度远大于非聚能方向；定向爆破的聚能效应导致试样的应力状态在聚能方向发生显著变化，聚能方向的力学变化大于非聚能方向。同时，进行深孔定向聚能爆破的现场试验，煤层采用定向聚能爆破增透技术后，瓦斯抽采量增大10～40倍，有效抽采半径达到7 m，并且定向聚能爆破对煤层顶底板的破坏较小，较好地保护巷道围岩的完整性。研究成果对井下煤层实施定向聚能爆破治理瓦斯灾害有重要的科学意义和应用价值。

关键词：爆破力学深孔爆破瓦斯灾害增透定向聚能爆破

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煤层注入超临界CO运移与增透规律试验研究

煤炭科学技术 2020年

作者：吴迪王翰阳苗丰翟文博刘雪莹华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心辽宁工程技术大学力学与工程学院

为了研究超临界CO对煤层的增透效果，利用自主研发的试验装置开展考虑注入压力和温度影响的煤层中超临界CO渗流、吸附试验研究，对比试验前后试件中纵波波速变化以及N渗透率变化，分析超临界CO对原煤试件的增透效果。试验结果表明：在... 详细信息

为了研究超临界CO对煤层的增透效果，利用自主研发的试验装置开展考虑注入压力和温度影响的煤层中超临界CO渗流、吸附试验研究，对比试验前后试件中纵波波速变化以及N渗透率变化，分析超临界CO对原煤试件的增透效果。试验结果表明：在体积应力为36 MPa时，渗透率随着温度的升高而降低，随孔隙压力的升高而升高，超临界CO在煤中的渗透率比CO的渗透率平均增长93%。利用修正后的D-R模型对吸附数据进行拟合，发现煤对超临界CO的过剩吸附量随着压力的升高而减小，最大值出现在8 MPa左右，温度每升高10 ℃，吸附量平均下降8.3%。当CO未达到超临界状态，煤中的CO过剩吸附量和绝对吸附量变化趋势一致，绝对吸附量平均比过剩吸附量提高16%。当CO达到超临界状态，过剩吸附量随着压力的升高而减小，绝对吸附量随着压力的升高而增加，并且温度越低升高效果越明显。超临界CO作用后纵波在试件中的传播速度明显变小，N渗透率平均提高了53.34 %。表明超临界CO能有效促进了煤样内部的孔裂隙发育，对煤层具有明显的增透效果，在35℃时增透效果最好。

关键词：超临界CO 渗透率吸附量纵波波速增透

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基于硅基水溶胶制备增透易清洁涂层

应用化工 2020年第S02期49卷 193-197页

作者：秦美娟中海油常州涂料化工研究院有限公司江苏常州213000

以溶胶凝胶法为主的减反膜制造工艺中,大多采用了有机溶剂作为反应介质。随着生态环境保护的需求日渐增长,以水为反应介质的制备方案更受到青睐。本文论述了一种环境友好并且有商业应用潜力的减反膜制备过程。我们通过浸渍提拉法水性硅... 详细信息

以溶胶凝胶法为主的减反膜制造工艺中,大多采用了有机溶剂作为反应介质。随着生态环境保护的需求日渐增长,以水为反应介质的制备方案更受到青睐。本文论述了一种环境友好并且有商业应用潜力的减反膜制备过程。我们通过浸渍提拉法水性硅溶胶镀膜的方式赋予了玻璃基底更高的可见光透过率,随后利用气相沉积法在增透的基础上增加了耐水和耐油污的性能。我们尝试了用分子量1000,2000和4000的聚乙二醇(PEG)作为模板剂以调整玻璃基底上硅溶胶的孔径大小,从而获得更优的减反射效果。结果表明在使用了分子量1000的PEG作为模板剂后,基底的透过率最高达到了96.44%。利用场发射扫描电镜和原子力显微镜观察不同条件下制备的样片,我们发现样片的粗糙度随着PEG分子量的增加而增加,而拥有最高透过率的基底表面相对比较平缓。水接触角的测量证明我们的样片具有较好的疏水性和自清洁效果。

关键词：溶胶凝胶法增透疏水易清洁

钻孔割缝网络化增透机制及其在底板穿层钻孔瓦斯抽采中的应用

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煤炭学报 2012年第9期37卷 1425-1430页

作者：林柏泉张其智沈春明杨威煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221108

针对底板穿层瓦斯抽采钻孔卸压不充分的主要问题,采用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了钻孔割缝网络化卸压增透机制,提出了底板穿层钻孔割缝网络化增透技术,并且在国内相关矿井进行了现场应用。应用结果表明:采用该技术措施后,平... 详细信息

针对底板穿层瓦斯抽采钻孔卸压不充分的主要问题,采用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了钻孔割缝网络化卸压增透机制,提出了底板穿层钻孔割缝网络化增透技术,并且在国内相关矿井进行了现场应用。应用结果表明:采用该技术措施后,平均透气性系数提高了122倍,瓦斯抽采流量提高了3.5倍,瓦斯抽采浓度提高了2.3倍,预抽达标时间缩短50%以上。

关键词：割缝网络化增透底板穿层瓦斯抽采

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低透气煤层深孔预裂聚能爆破增透试验研究

煤矿安全 2019年第4期50卷 23-26,31页

作者：高新宇刘健张超张驰安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为了提高深孔预裂爆破增透的效果,基于相似模拟理论,建立低透气煤层深孔预裂爆破的试验模型,利用相似材料配比加工制备试样,试样包含4个控制孔和1个爆破孔,并采用聚能药包进行爆破模拟试验。通过监测煤层的应变信号,分析爆破载荷作用下... 详细信息

为了提高深孔预裂爆破增透的效果,基于相似模拟理论,建立低透气煤层深孔预裂爆破的试验模型,利用相似材料配比加工制备试样,试样包含4个控制孔和1个爆破孔,并采用聚能药包进行爆破模拟试验。通过监测煤层的应变信号,分析爆破载荷作用下试样的裂纹扩展特性。结果表明:爆破试样在爆炸压缩荷载作用会产生反向拉伸卸载波,造成爆破试样的裂纹扩展,沿聚能药包方向有明显侵彻效果。现场试验表明在经过深孔预裂聚能爆破增透后的煤层瓦斯抽采浓度为原来的1.18～3.05倍,瓦斯抽采流量是爆破前的1.2～3.3倍,抽采半径达到了4.5 m。

关键词：深孔预裂爆破聚能装药增透控制孔裂纹扩展

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水力冲孔增透技术在下霍煤矿应用效果研究

能源技术与管理 2024年第1期49卷 38-40,52页

作者：周连松韩俊丰高宏烨长治三元中能煤业股份有限公司山西长治046000 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110000

下霍煤矿属于高瓦斯矿井,3号煤层透气性较差、抽采浓度低、钻孔预抽时间长,严重制约矿井正常采掘交替。为提升3号煤层瓦斯抽采效果、缩短预抽时间,提出利用水力冲孔增透技术对下霍煤矿本煤层钻孔进行增透试验,考察该技术在下霍煤矿实际... 详细信息

下霍煤矿属于高瓦斯矿井,3号煤层透气性较差、抽采浓度低、钻孔预抽时间长,严重制约矿井正常采掘交替。为提升3号煤层瓦斯抽采效果、缩短预抽时间,提出利用水力冲孔增透技术对下霍煤矿本煤层钻孔进行增透试验,考察该技术在下霍煤矿实际应用效果,为后续工作面工业化应用提供依据。利用FLAC^(3D)建立数值模型,模拟冲孔区域煤体变形及应力分布情况,从而确定最佳钻孔间距,现场施工2组钻孔对抽采效果进行对比。增透后抽采混量提升为原来的3.87倍,抽采浓度提升为原来的1.48倍,施工成本降低为原来的44%,抽采达标时间缩短为原来的50%。

关键词：高瓦斯矿井水力冲孔增透瓦斯抽采

基于CO相变致裂的高瓦斯煤层增透消突快速掘巷技术研究

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中国矿业 2023年

作者：张迪国能神东煤炭集团有限责任公司

为了有效解决平山煤矿11009工作面轨道巷瓦斯突出、煤层透气性差、抽采效果达标时间长、掘巷速度慢等工程难题，本文总结分析了巷道快速掘进的影响因素，提出了液态CO2相变致裂增透消突-快速掘巷一体化技术，并给出了其致裂增透技术原... 详细信息

为了有效解决平山煤矿11009工作面轨道巷瓦斯突出、煤层透气性差、抽采效果达标时间长、掘巷速度慢等工程难题，本文总结分析了巷道快速掘进的影响因素，提出了液态CO2相变致裂增透消突-快速掘巷一体化技术，并给出了其致裂增透技术原理，优化了矿井抽采技术方案，确定了液态CO2相变致裂增透技术参数及效果评价指标。研究结果表明：通过布置直径94 mm压裂杆20根/孔，每根压裂杆内充1.5 kg的液态CO2，并沿巷道掘进方向顺层布置，煤层压裂后的钻孔瓦斯抽采浓度较长时间内维持在40%以上，巷道回风流瓦斯浓度稳定在0.3%以内，煤层瓦斯含量平均减少6.09 m3/t，最高减幅达到58.83%，每百米巷道掘进瓦斯治理时间可减小33 d，瓦斯抽采效果与巷道掘进速度显著提高，可有效解决该巷道瓦斯抽采效果差、巷道掘进速度慢的问题。

关键词：瓦斯突出低透气性煤层增透快速掘巷相变致裂