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套筒压裂作用下岩石细观裂隙与能量演化规律探究

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 79-91页

作者：胡善超韩金明黄俊鸿平立芬程亚飞高志豪郭世豪杨磊山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东东山王楼煤矿有限公司山东济宁272063

为从细观层面揭示不同围压作用下套筒压裂岩石破坏机理及能量运移规律,基于套筒压裂试验以及膨胀力测定试验构建了PFC^(3D)数值模型,采用离散元法对套筒压裂过程开展数值模拟,结合声发射信息探究了套筒压裂过程中不同围压对岩石细观裂... 详细信息

为从细观层面揭示不同围压作用下套筒压裂岩石破坏机理及能量运移规律,基于套筒压裂试验以及膨胀力测定试验构建了PFC^(3D)数值模型,采用离散元法对套筒压裂过程开展数值模拟,结合声发射信息探究了套筒压裂过程中不同围压对岩石细观裂隙及能量变化的影响规律,并依据弹性力学揭示了套筒压裂力学机制,研究结果表明:①套筒注液过程存在压力损失,依据注液压力损失率可将注液过程大致划分为充填阶段、增压阶段、快速增压阶段。注液压力与套筒膨胀力呈线性关系,其修正系数为0.678。②基于PFC^(3D)所构建的数值模型能够较好的反映套筒压裂过程中岩石力学性质与变形破坏特征,岩石压裂过程以张拉破坏为主。围压决定着裂缝的扩展路径,并对岩石内部微裂纹的生成起抑制作用。随着应力差的逐渐增大,岩石内部剪切裂纹数量及占比均逐渐增大。③声发射信号可分为平静期与活跃期,累计裂缝数目曲线呈现阶梯状上升。无围压条件下,声发射特征呈现单峰值分布;有围压条件下,声发射特征呈现多峰值分布,压裂过程存在多个破坏阶段。④套筒膨胀力作用范围有限,环向拉应力作用范围与套筒膨胀力呈现对数关系。切向应力随应力差的增大而增大,当夹角φ取值为45°或135°时,岩石内部剪切破坏最明显。⑤同一膨胀力作用下,围压越大岩石内部输入能越小。不同围压条件下岩石的输入能、弹性能、耗散能均出现不同程度的激增,这主要是由于宏观裂缝的形成引发了钻孔扩容;耗散能平均增长速率更快,为弹性能的1.27~1.55倍。

关键词：套筒压裂岩石力学细观裂隙力学机制能量演化

卤盐阻化剂对煤自燃阻化作用的定量识别及机理

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 132-141页

作者：孟祥宁梁运涛郭宝龙孙勇田富超煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室和煤矿灾害防控全国重点实验室辽宁抚顺113122 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

煤自燃灾害严重影响煤矿安全生产,卤盐阻化是防治煤自燃灾害的主要措施之一。优化阻化工艺、提高阻化效果的前提是掌握阻化剂的物理、化学阻化作用机制。为此,探究卤盐阻化剂对煤自燃的主要抑制方式,明确其物理、化学作用对煤层阻化的... 详细信息

煤自燃灾害严重影响煤矿安全生产,卤盐阻化是防治煤自燃灾害的主要措施之一。优化阻化工艺、提高阻化效果的前提是掌握阻化剂的物理、化学阻化作用机制。为此,探究卤盐阻化剂对煤自燃的主要抑制方式,明确其物理、化学作用对煤层阻化的贡献比显得尤为重要。基于此,提出一种定量识别卤盐阻化剂阻化作用的方法。本次研究卤盐中具有代表性的MgCl_(2)阻化剂,采用超声波清洗器多次反复冲洗阻化煤样和水洗煤样,得到水洗阻化煤样和水洗参考煤样。通过程序升温试验和红外光谱试验研究不同煤样的指标气体浓度、交叉点温度、阻化率和活性基团的变化规律,从宏微观角度研究卤盐阻化剂的物理、化学阻化作用。结果表明:水洗阻化煤样的产气浓度、交叉点温度、阻化率和活性基团含量明显低于原煤样,却高于阻化煤样,这说明MgCl_(2)阻化剂对煤自燃起到协同抑制作用,具有物理化学双重阻化效果。煤氧化反应前期,物理阻化作用大于化学阻化作用,煤氧化反应后期,化学阻化作用占主导地位,明显高于物理阻化作用。MgCl_(2)的化学抑制作用体现在能与煤中活性物质反应生成比较稳定的物质(ROCl)和镁络合物(Mg(OH)Cl),使得煤的活性下降,从而降低了煤的自热风险。MgCl_(2)阻化剂物理、化学阻化作用对平庄褐煤的贡献比分别为56.37%和43.63%,对同忻烟煤的贡献比为57.91%和42.09%,对白芨沟无烟煤的贡献比为59.60%和40.40%。随着煤样变质程度的增加,物理阻化作用贡献比增加,化学阻化作用贡献比减小,平庄褐煤的化学阻化作用是白芨沟无烟煤的1.08倍。该研究有助于丰富卤盐阻化剂的阻化机理,并为优化防灭火工艺提供理论指导。

关键词：煤自燃卤盐阻化剂化学阻化作用物理阻化作用阻化率

3311综放工作面超前区段矿压规律分析与应用

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石油石化物资采购 2024年第16期 169-171页

作者：吴东东刘富阔孔捷山东省山东能源集团东滩煤矿

本文针对东滩煤矿3311综放工作面超前区段矿压规律进行分析,对部分区段巷道采帮进行加固,两帮变形量大的区段及时采取相应措施,保证了工作面的安全生产。

关键词：综放工作面矿压规律实践与应用

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高温矿井制冷降温管网解算及优化方法研究

煤炭科学技术 2024年第2期52卷 150-158页

作者：马砺张雅婷刘尚明简俊常秦志华刘恒陈超扬西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿山东菏泽274705

高温矿井采用井下集中式制冷降温系统受采掘范围的影响,冷冻水输送管网复杂,导致末端冷量供给不足,严重影响系统降温效果。为提高矿井降温系统冷量利用率,以赵楼煤矿井下制冷降温管网为例,基于图论原理建立井下降温管网拓扑模型,采用水... 详细信息

高温矿井采用井下集中式制冷降温系统受采掘范围的影响,冷冻水输送管网复杂,导致末端冷量供给不足,严重影响系统降温效果。为提高矿井降温系统冷量利用率,以赵楼煤矿井下制冷降温管网为例,基于图论原理建立井下降温管网拓扑模型,采用水力基本方程计算管段流量、节点阻力和水力损失,得到降温管网水力特性;通过管网节点温升的计算,确定冷冻水输送过程的冷量损失;结合管网水力、热力特性,对降温管网进行优化。结果表明:赵楼煤矿井下制冷降温管网末端工作面冷冻水流量最小为0.001 m^(3)/s,管网水力损失大的位置为一集轨道下山、7302运输巷和中部辅运大巷。降温系统分别给五采区和七采区共4个工作面供冷,冷量损失为1.22×10^(6) J/s,其中七采区降温系统冷量损失占88.15%,管网摩擦和传热冷量损失分别为5.39×10^(5)、6.805×10^(5) J/s,末端冷冻水最高输水温度为13.9℃。提出管道-泵阀联调优化方法,采用动态平衡阀对南部1号辅助运输大巷和二集辅助巷冷冻水流量恒定在0.022~0.04 m^(3)/s,实现末端空冷器流量稳定;采用静态平衡阀调节管网支路阻力,将工作面冷冻水流量增大至0.005 m^(3)/s;南部1号辅助运输大巷、南部2号辅助运输大巷和二集辅助巷的管径增加至0.325 m,管网总水力损失从30.93 m减少到20.44 m,减少了35%;将离心泵扬程调整为183~195 m、流量为0.085~0.112 m^(3)/s,离心泵高效运行。

关键词：矿井降温制冷降温管网水力损失冷量损失

新型高分子抑尘剂对岩性颗粒物的抑制特性研究

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矿业科学学报 2024年第3期9卷 404-412页

作者：赵洪宝戈海宾刘绍强中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 济宁市金桥煤矿山东济宁277000

为减轻综掘工作面粉尘逸散对巷道环境的污染以及人员、设备造成的损伤,以济宁市金桥煤矿西翼轨道巷为工程背景,以可吸入粉尘为研究对象,研发一种以表面活性剂为关键骨架、以无机盐和高分子黏附剂为辅助材料的强润湿性、强黏结性的环保... 详细信息

为减轻综掘工作面粉尘逸散对巷道环境的污染以及人员、设备造成的损伤,以济宁市金桥煤矿西翼轨道巷为工程背景,以可吸入粉尘为研究对象,研发一种以表面活性剂为关键骨架、以无机盐和高分子黏附剂为辅助材料的强润湿性、强黏结性的环保型化学抑尘剂。现场验证结果表明,该抑尘剂对于岩性颗粒物具有较好的捕捉能力,能有效降低巷道内可吸入粉尘浓度。

关键词：综掘工作面岩性颗粒表面活性剂高分子黏附剂化学抑尘剂

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新形势下国有企业政工干部素质提升路径分析

中外企业文化 2024年第3期 88-90页

作者：刘惠娟山东省邱集煤矿有限公司

在社会主义市场经济体制下，我国的国有企业占据着举足轻重的地位，对国家经济发展和社会稳定具有关键性作用。国有企业的管理与运营面临着复杂多变的内外部环境，其中政工干部的工作承担特殊的政治性质和社会责任。政工干部是国有企业... 详细信息

在社会主义市场经济体制下，我国的国有企业占据着举足轻重的地位，对国家经济发展和社会稳定具有关键性作用。国有企业的管理与运营面临着复杂多变的内外部环境，其中政工干部的工作承担特殊的政治性质和社会责任。政工干部是国有企业中负责政治工作、维护企业政治稳定的重要力量，其素质水平直接关系国有企业的长远发展和改革深化。基于此，本文讨论了企业政工干部队伍建设的重要性，总结了政工干部的素质要求，分析了当前国有企业政工干部工作中存在的问题，并提出了相关改进策略，希望能够为国有企业的可持续发展提供一定的帮助。

关键词：国有企业政工干部素质要求提升路径

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提高煤矿治安管理水平的路径

现代企业文化 2024年第8期 25-27页

作者：李阳山东省郓城县郭屯煤矿

在当今社会，煤炭作为重要的能源，在推动经济发展中扮演着关键角色，但煤矿生产的安全问题一直是社会关注的焦点。煤矿治安管理通过保障矿工的生命安全，不仅可以维护矿区的稳定，还能显著提高生产效率。然而，煤矿治安管理面临多方面... 详细信息

在当今社会，煤炭作为重要的能源，在推动经济发展中扮演着关键角色，但煤矿生产的安全问题一直是社会关注的焦点。煤矿治安管理通过保障矿工的生命安全，不仅可以维护矿区的稳定，还能显著提高生产效率。然而，煤矿治安管理面临多方面的问题，包括安全意识不足、治安管理制度的不健全、技术设备的落后、应急处理能力的不足。针对这些问题，需要从加强安全教育、完善治安管理制度、更新技术和设备以及构建应急响应机制四个方面入手，以全面提升煤矿治安管理的效能，确保煤矿安全生产的持续稳定。

关键词：煤矿治安管理安全意识技术设备

基于组合赋权的TOPSIS-RSR法的煤层底板注浆效果评价体系

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第3期6卷 136-147页

作者：苑尚志王精华张伟杰韩承豪王国栋贾东秀刘磊郭洪运山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东省邱集煤矿有限公司山东德州251100

区域地面超前注浆是预防底板水害的有效手段,如何利用钻探及注浆施工过程的数据对注浆效果进行客观评价,是目前迫切需要解决的问题。以山东省邱集煤矿1111采区D3,D10,D11和D12地面孔组注浆工程为背景,结合已有研究与现场经验,选取钻井... 详细信息

区域地面超前注浆是预防底板水害的有效手段,如何利用钻探及注浆施工过程的数据对注浆效果进行客观评价,是目前迫切需要解决的问题。以山东省邱集煤矿1111采区D3,D10,D11和D12地面孔组注浆工程为背景,结合已有研究与现场经验,选取钻井液漏失量、注浆终压、渗透系数以及单位注浆量作为评价指标,建立了注浆效果综合评价体系,提出一种综合改进后的层次分析法与CRITIC客观赋权法的赋权方式,利用算术平均法、几何平均法、特征值法等改进AHP,该方法提高了指标赋权的客观性和科学性;基于组合赋权方式更新了TOPSIS,RSR排序分档的注浆效果综合评价模型,利用相对距离优化了TOPSIS相对贴近度的缺陷,改进了数据处理结果;将评价结果转换为可视化分区图,与注浆后井下钻探揭露涌水量结果进行对比,结果显示该评价方法合理,与工程实际结果较为吻合。

关键词：煤层底板注浆改进AHP法改进TOPSIS法超前注浆效果评价

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例谈尺规作图的应用

中学数学 2024年第20期 84-85页

作者：祝爱芹山东省邹城市南屯煤矿学校

尺规作图是只使用没有刻度的直尺和圆规作图，利用尺规作图可以确定点的位置，还可以作出特殊的三角形特殊四边形以及分割图形的面积，有利于培养了学生的动手操作能力和逻辑推理能力.

关键词：尺规作图逻辑推理动手操作