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熔渣气化炉喷嘴燃烧区行为的数值模拟研究

化工学报 2024年第2期75卷 659-674页

作者：王学云郁肖兵彭万旺沈岩松煤炭科学研究总院北京100013 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 新南威尔士大学化工学院澳大利亚悉尼2052

燃烧区是熔渣气化炉的重要区域,其对熔渣气化炉的工作状态具有明显影响。基于双欧拉模型探究了燃烧区的速度场、温度场和组分场的分布特征及燃烧区空腔的形成过程。研究发现:工业级熔渣气化炉燃烧区呈“羽”状,其先向炉中心延伸再斜向... 详细信息

燃烧区是熔渣气化炉的重要区域,其对熔渣气化炉的工作状态具有明显影响。基于双欧拉模型探究了燃烧区的速度场、温度场和组分场的分布特征及燃烧区空腔的形成过程。研究发现:工业级熔渣气化炉燃烧区呈“羽”状,其先向炉中心延伸再斜向上发展;气体在熔渣气化炉中心区域的流动速度为2.5 m/s左右,但未形成“高速对撞区”;高温区出现在燃烧空腔外表面附近特别是正对喷嘴且靠近炉中心的区域,该区域的温度可以达到约2000℃;氧气主要分布在气化剂喷嘴前端约0.5 m的空腔内,一氧化碳的分布区域与水蒸气在空间上有较大程度重叠,二氧化碳主要在喷嘴前端空腔外壳附近生成,氢气浓度较高的区域则出现在燃烧区对应空腔的上沿;沿喷嘴轴线方向,气体温度呈先升至峰值再逐渐下降的趋势。随着气化剂流量的增大,燃烧温度极大值出现的位置逐渐朝炉中心处移动,并呈较明显的线性变化规律。

关键词：熔渣气化炉煤气化燃烧区形状合成气数学模拟反应动力学

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神南矿区“110工法”采空区覆岩稳定性研究

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矿业安全与环保 2024年第2期51卷 106-110页

作者：张卫陈玉涛倪倩臧立岩山西能源学院地质与测绘工程系山西晋中030600 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039 山西地质博物馆山西太原030024 煤炭工业太原设计研究院集团有限公司山西太原030001

以神南矿区为工程背景,采用岩体微观室内实验、现场监测、物理模拟实验(DIC监测、应变监测)和FLAC3D数值模拟方法,分析了矿区主要岩层岩体结构特征,获得了“110工法”(一种新型的无煤柱开采技术)开采工艺下采空区上覆岩体位移场和应力... 详细信息

以神南矿区为工程背景,采用岩体微观室内实验、现场监测、物理模拟实验(DIC监测、应变监测)和FLAC3D数值模拟方法,分析了矿区主要岩层岩体结构特征,获得了“110工法”(一种新型的无煤柱开采技术)开采工艺下采空区上覆岩体位移场和应力场的演变规律。研究结果表明:神南矿区岩体节理裂隙发育程度较高,岩体质量等级较差;110工法利用岩体的碎胀效应和高恒阻能量吸收锚索补偿力学支护特性,在千米级埋深的煤层开采中仍具有良好的沿空留巷效果;110工法下的采空区位移沉降从大到小依次为中部区域、切线侧区域、非切线侧区域。110工法的切顶卸压和高恒阻能量吸收锚索的联合开采技术,可为其他地下空间中大变形软弱围岩的稳定性研究提供科学依据。

关键词：采空区 110工法干湿循环数值模拟物理模型

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加强煤炭采制化管理探讨

中外企业文化 2024年第1期 85-87页

作者：申瑞涛准格尔旗宏丰煤炭运销有限责任公司

煤炭是我国重要的能源资源之一，也是工业发展中重要的原材料，关注煤炭的研究，并对煤炭的相关工作进行分析与讨论具有突出的现实意义。结合目前的社会发展实践分析可知，积极开采煤炭对满足市场供应和推动工业发展有积极的意义。同时... 详细信息

煤炭是我国重要的能源资源之一，也是工业发展中重要的原材料，关注煤炭的研究，并对煤炭的相关工作进行分析与讨论具有突出的现实意义。结合目前的社会发展实践分析可知，积极开采煤炭对满足市场供应和推动工业发展有积极的意义。同时，为了减少煤炭大量生产带来的不良影响，需要基于高品质、安全性目标实施煤炭采制化管理。就现阶段煤炭工作实践而言，煤炭采制化管理所包含的内容比较多，而且管理过程中影响管理效果的因素也是比较多的。基于此，本文通过综合性分析影响采制化管理的具体要素，并对加强采制化管理的具体措施展开分析，旨在指导目前的实践工作。

关键词：煤炭采制化管理措施

浅埋近距离煤层工作面过三角形斜交煤柱开采应力演化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 285-294页

作者：王庆雄黄庆享范东林贺雁鹏陈苏社王伦言黄涛国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315 西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 国能神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯017209

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠... 详细信息

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠加应力的大小和范围的演化规律,揭示两次采动区段煤柱压力变化规律和相邻巷道破坏机理,明确巷道加强支护的范围和重点支护范围与时机。研究结果表明:上覆三角形斜交煤柱对其下方工作面煤层形成应力集中,最大应力位置位于斜交区段煤柱之下;当下煤层31206工作面开采后,31109区段煤柱应力上升为最大应力,应力峰值区位于与上覆斜交区段煤柱叠合区附近,峰值区宽度为240 m,对应该区域巷道变形破坏较明显。31109工作面开采过程中,在工作面煤壁与上覆斜交煤柱叠加区和工作面区段煤柱与上覆斜交煤柱叠加区存在应力峰值区,形成应力双峰;随着工作面推进,双峰应力不断升高,且煤壁应力峰值区逐步向区段煤柱方向移动,当工作面推进到区段煤柱叠加区时,双峰合并为更高的单峰应力;在工作面出斜交煤柱时区段煤柱应力达到最大,出煤柱叠加区后应力迅速减小;总体上,31109工作面开采后区段煤柱应力峰值区最大应力高56%,峰值区范围扩大50%。区段煤柱应力升高的机理是随着工作面的推进,上覆三角形斜交煤柱尺寸不断减小,应力集中程度不断提高;当工作面推进到三角形煤柱端区时,斜交煤柱应力、工作面超前支承压力、区段煤柱应力相互叠合,形成区段煤柱应力峰值区,在工作面出煤柱时(三角形煤柱尖端)形成应力核区,引起该区段煤柱变形和巷道破坏。据此,提出在31109工作面开采前,对应力峰值区和核区巷道进行锚索和注浆补强支护,现场工业性试验取得良好效果,保障了31109工作面过三角形斜交煤柱区安全回采。

关键词：三角形斜交煤柱浅埋煤层斜交煤柱叠加区区段煤柱应力分布应力峰值区

准格尔煤田老三沟外围勘查区煤系Al-Ga-Li-Nb(Ta)-Zr(Hf)共富集成因及资源潜力评价

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地质学报 2024年第8期98卷 2299-2315页

作者：李晶王道华张涵冯向东袁伟张晓阳王园郭帅蔡洪广李文华庄新国中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430400 内蒙古煤炭地质勘查(集团)117有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000 内蒙古煤炭地质勘查(集团)有限责任公司内蒙古呼和浩特010010

内蒙古准格尔煤田石炭纪—二叠纪煤系蕴含丰富的铝、镓、锂及稀土等多种战略性金属。为明确该煤系Al-Ga-Li-Nb(Ta)-Zr(Hf)等战略性金属富集的成因机制,本文以准格尔煤田老三沟外围勘查区典型钻孔石炭纪—二叠纪煤系为研究对象,采用X射... 详细信息

内蒙古准格尔煤田石炭纪—二叠纪煤系蕴含丰富的铝、镓、锂及稀土等多种战略性金属。为明确该煤系Al-Ga-Li-Nb(Ta)-Zr(Hf)等战略性金属富集的成因机制,本文以准格尔煤田老三沟外围勘查区典型钻孔石炭纪—二叠纪煤系为研究对象,采用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、带能谱的扫描电镜和基于Tescan Mira扫描电镜的TIMA-X综合矿物分析仪等系统分析了煤的矿物学和元素地球化学特征。研究区太原组和山西组煤系中普遍存在Al-Li-Ga以及Nb-Ta-Zr-Hf的共富集,其中太原组煤系主可采6号煤中Li、Ga、Zr以及局部层位Nb、Ta均达工业利用品位,具有重要的成矿潜力和开发利用价值。煤中富集的Li和Ga主要赋存于高岭石、勃姆石中,部分Li还赋存于绿泥石中。煤中Al-Ga-Li-Nb(Ta)-Zr(Hf)的富集受控于陆源区母岩的化学风化、火山碎屑的输入、流体活动以及成岩过程中复杂的水/岩作用过程。华北地台前石炭系沉积基底和阴山古陆中元古代钾长花岗岩长期的强烈风化淋滤,形成富Ga-Li的铝土质古风化壳残积物,为研究区煤中铝、镓、锂的初步富集提供了物质来源。富集的铝、镓、锂随地下水等流体迁移,在水动力相对较弱的潟湖、泥炭沼泽等水体沉淀富集。在泥炭化和成岩阶段,富集Li、Ga、Nb、Ta等战略性金属的中性—长英质碱性火山灰的输入以及地下水、低温热液、酸性流体的迁移导致了煤系Li、Ga等战略性金属的二次富集。

关键词：煤系铝-镓-锂富集成因铝土质风化壳火山灰流体迁移准格尔煤田

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智能化技术在煤矿工程自动化中的应用分析

中国科技期刊数据库工业A 2024年第8期 0092-0095页

作者：周圆内蒙古智能煤炭有限责任公司鄂尔多斯准格尔旗017100

智能化技术在煤矿工程自动化中的应用显著提高了矿山的安全性和效率。随着自动化技术的进步与智能化发展,传统自动化控制系统正在逐步融入智能化技术实现升级、迭代。通过利用物联网、大数据分析、机器人技术和人工智能等智能化手段,可... 详细信息

智能化技术在煤矿工程自动化中的应用显著提高了矿山的安全性和效率。随着自动化技术的进步与智能化发展,传统自动化控制系统正在逐步融入智能化技术实现升级、迭代。通过利用物联网、大数据分析、机器人技术和人工智能等智能化手段,可以实现对煤矿操作的实时监控和管理,有效预防事故的发生。此外,自动化技术还能优化资源的分配和使用,减少资源浪费,提升煤炭开采的效率。精确和高效的技术应用不仅保障了工人的安全,还增强了煤矿企业的市场竞争力,是推动煤矿行业可持续发展的关键因素。

关键词：智能化技术煤矿工程自动化应用

以“五抓五促”推进党风廉政建设和反腐败工作

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中国煤炭工业 2024年第2期 60-61页

作者：王宝龙赵建琛中天合创煤炭分公司

“五抓五促”,即抓精准监督,促贯彻执行;抓案件查办,促履职尽责;抓制度建设,促源头治理;抓廉洁宣传教育,促思想引领;抓教育整顿,促队伍建设党的二十大报告指出,“只要存在腐败问题产生的土壤和条件,反腐败斗争就一刻不能停,必须永远吹... 详细信息

“五抓五促”,即抓精准监督,促贯彻执行;抓案件查办,促履职尽责;抓制度建设,促源头治理;抓廉洁宣传教育,促思想引领;抓教育整顿,促队伍建设党的二十大报告指出,“只要存在腐败问题产生的土壤和条件,反腐败斗争就一刻不能停,必须永远吹冲锋号”。中天合创煤炭分公司纪委大力践行公司“12345”工作思路,一体推进不敢腐、不能腐、不想腐,公司“五抓五促”党风廉政建设和反腐败工作成效显著。

关键词：党风廉政建设反腐败工作五抓五促工作思路案件查办源头治理教育整顿腐败问题

基于CT扫描的矿山充填材料深度脱水细观机理研究

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矿产保护与利用 2024年第2期44卷 22-31页

作者：张力友张伊辉焦华喆王金星杨涵郑州煤炭工业(集团)有限责任公司河南郑州450000 河南理工大学土木工程学院河南焦作454003 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003

针对全尾砂浓密脱水困难、底流质量浓度低的问题,开展了基于压缩床层不同高度处料浆絮团细观结构深度浓密脱水研究。通过对全尾砂进行动态浓密实验获取压缩床层料浆样品,借助SEM及高精度CT扫描设备,对获取的絮团结构进行扫描及三维重构... 详细信息

针对全尾砂浓密脱水困难、底流质量浓度低的问题,开展了基于压缩床层不同高度处料浆絮团细观结构深度浓密脱水研究。通过对全尾砂进行动态浓密实验获取压缩床层料浆样品,借助SEM及高精度CT扫描设备,对获取的絮团结构进行扫描及三维重构处理分析沿压缩床层方向孔隙结构变化规律。结果表明:沿着床层向下,五组料浆内部孔隙平均半径分别为9.58μm、9.23μm、8.76μm、8.63μm及8.31μm。床层顶部料浆质量浓度为59.4%,絮团呈现松散无规则状,底部料浆质量浓度为62.1%,絮团呈现致密规则状。对比顶部和底部料浆,孔隙率下降3.7个百分点,连通孔隙比下降了35.53%,孔隙平均配位数减小了22.73%,孔隙连通性大大降低。本文从细观角度定量表征了微观孔隙结构特征,为矿山充填材料进一步脱水提供理论依据。

关键词：全尾砂压缩床层絮团结构 CT扫描孔隙率

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含水率影响下煤样拉伸与压缩力学特性试验

中国安全科学学报 2024年第6期34卷 146-156页

作者：张美长白晨浩祁云汪伟薛凯隆任杰伟辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 山西大同大学煤炭工程学院山西大同037002 辽宁工业大学机械工程与自动化学院辽宁锦州121001

为揭示含水率对煤样拉伸与压缩力学特性的影响,选取韩家洼煤业公司22号煤层煤样,开展不同含水率和围压下煤样的巴西圆盘劈裂试验、单轴压缩试验以及三轴压缩试验,探究含水煤样的力学变化特征。结果表明:煤样的强度、弹性模量随含水率增... 详细信息

为揭示含水率对煤样拉伸与压缩力学特性的影响,选取韩家洼煤业公司22号煤层煤样,开展不同含水率和围压下煤样的巴西圆盘劈裂试验、单轴压缩试验以及三轴压缩试验,探究含水煤样的力学变化特征。结果表明:煤样的强度、弹性模量随含水率增加呈指数函数降低,煤样达到饱和状态时,其强度下降了48.3%,弹性模量下降了37.6%;随着含水率的增加,煤样的塑性增强,试样容易破碎;三轴压缩下,围压升高煤样破坏的峰值有所提升,煤样的强度提高,但不同围压状况下含水煤样的强度明显低于干燥试样;含水率对于煤样的内摩擦角影响较小,但对煤样的黏结力有显著影响。

关键词：含水率煤样拉伸压缩试验力学特性