检索结果-南通市图书馆

基于放水试验的宝塔山砂岩含水层水文地质条件探查

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煤矿安全 2024年第9期 173-179页

作者：魏启明赵宝峰张泽源国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西省煤矿水害防治技术重点实验室

为了进一步探查宁东煤田宝塔山砂岩含水层的水文地质条件,为下组煤底板砂岩水害防控提供基础资料,采用井下放水试验计算了含水层的水文地质参数,论证了含水层的可疏性。根据宝塔山砂岩含水层单孔放水试验放水孔和1个观测孔、2个观测孔资... 详细信息

为了进一步探查宁东煤田宝塔山砂岩含水层的水文地质条件,为下组煤底板砂岩水害防控提供基础资料,采用井下放水试验计算了含水层的水文地质参数,论证了含水层的可疏性。根据宝塔山砂岩含水层单孔放水试验放水孔和1个观测孔、2个观测孔资料,利用解析法计算宝塔山砂岩含水层渗透系数平均值分别为0.301、0.219 m/d,影响半径平均值分别为691、914 m,采用图解法得到的影响半径平均值为697 m,根据3次降深放水计算的钻孔单位涌水量为0.071～0.088 L/(s·m)。通过放水试验得到的水文地质参数比抽水试验得到的参数大,宝塔山砂岩含水层水文地质特征表现为渗透性和富水性弱,且富水性不均一,水压和水温高。基于放水试验成果,结合研究区边界条件分析可知,宝塔山砂岩含水层具有较好的可疏性。

关键词：水害防控宁东煤田宝塔山砂岩含水层放水试验水文地质参数水力联系可疏性

倾斜厚煤层异形巷道围岩变形特征及非对称支护技术研究

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中国矿业 2024年第1期33卷 155-162页

作者：杨龙龙陈凯铭鞠志勇国家能源集团神东煤炭集团乌兰木伦煤矿内蒙古鄂尔多斯017200

本文针对倾斜厚煤层中异形巷道围岩变形量大和矿压显现明显的问题,提出了以高帮补强锚索和低帮大直径钻孔卸压为基础的“高补低卸”异形巷道非对称支护技术,并以乌兰木伦煤矿工作面为技术背景,通过对工作面运巷和风巷的异形巷道进行区... 详细信息

本文针对倾斜厚煤层中异形巷道围岩变形量大和矿压显现明显的问题,提出了以高帮补强锚索和低帮大直径钻孔卸压为基础的“高补低卸”异形巷道非对称支护技术,并以乌兰木伦煤矿工作面为技术背景,通过对工作面运巷和风巷的异形巷道进行区域划分,分析了不同区域内异形巷道应力场和位移场演化特征,确立了“高补低卸”异形断面非对称支护技术关键参数。研究结果表明:倾斜厚煤层运巷回采区异形巷道应力场分布最为复杂,高帮附近顶板支承应力大于低帮附近顶板支承应力,且呈现出非对称应力状态。异形巷道高帮变形主要是因为支承应力导致高帮煤柱强度弱化引起煤体滑移,而低帮和底板变形主要是支承应力较大和围岩应力集中系数高造成的。巷道高帮及顶板补强长锚索能够有效加固煤岩体。低帮和底板的大直径卸压钻孔能够将围岩集中应力向远场转移。现场应用表明倾斜厚煤层“高补低卸”异形断面非对称支护技术大大减小了围岩变形量和顶板离层量,对巷道进行了有效控制,应用效果显著。

关键词：倾斜煤层围岩变形补强支护钻孔卸压应力演化

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反复扰动下巷道围岩损伤变形预测模型及应用

陕西煤炭 2024年第8期43卷 84-89,111页

作者：朱自新陈杰赵东方李晓辉王余伟华亭煤业集团公司马蹄沟煤矿甘肃平凉744103

巷道稳定性对煤矿通风及运输有着重要作用。针对多次扰动下深部巷道围岩的损伤变形范围计算问题,以马蹄沟煤矿3507工作面回风顺槽为工程背景,基于非线性岩体强度参数(内摩擦角、黏聚力)表达式及锚杆最大轴力与围岩塑性区、松动区半径的... 详细信息

巷道稳定性对煤矿通风及运输有着重要作用。针对多次扰动下深部巷道围岩的损伤变形范围计算问题,以马蹄沟煤矿3507工作面回风顺槽为工程背景,基于非线性岩体强度参数(内摩擦角、黏聚力)表达式及锚杆最大轴力与围岩塑性区、松动区半径的关系式,根据巷道施工过程中围岩所受不同类型的扰动,分析各个阶段巷道围岩的强度参数及变形破坏范围,包括开挖扰动后的首次弱化,初期支护后的首次补强,预裂爆破后的二次弱化,最后利用锚固岩体塑性区半径作为等效二次开挖半径,建立了反复扰动损伤后巷道围岩塑性区及破裂区范围的预测公式。根据上述反复扰动下的强度参数分析及变形破坏范围预测公式,计算实际工程中顺槽的塑性区及破裂区范围,并给出了合理的二次加固设计方案。结果表明,二次加固方案实施后回风顺槽围岩变形控制效果显著,比二次加固前围岩的变形量减少了68%。

关键词：巷道围岩反复扰动损伤效应预测模型加固技术

我国深部冲击地压防控工程技术难题及发展方向

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1291-1302页

作者：潘俊锋夏永学王书文马文涛张晨阳王冰中煤科工开采研究院有限公司北京100013 中国中煤能源集团有限公司北京100120 煤矿灾害防控全国重点实验室重庆400000 陕西彬长矿业集团有限公司陕西咸阳711300

随着煤矿开采深度不断加大,我国深部冲击地压发生及其防治变得常态化,为了提高深部冲击地压防控技术成效,从深部冲击地压防控现场工程技术难题出发,结合灾害防治工程实践数据统计,分析了我国深部冲击地压防控因自身地质赋存地应力高,人... 详细信息

随着煤矿开采深度不断加大,我国深部冲击地压发生及其防治变得常态化,为了提高深部冲击地压防控技术成效,从深部冲击地压防控现场工程技术难题出发,结合灾害防治工程实践数据统计,分析了我国深部冲击地压防控因自身地质赋存地应力高,人为开采扰动范围大,灾害防治过程围岩卸压后应力恢复快,冲击地压防治成效低下原因归结于防冲卸压工程实施与浅部开采相比,面临“三高一低”防控技术新要求,包括高强度的大尺寸钻孔卸压,以解决厚硬煤层不容易塌孔问题;小间距高密度施工钻孔,以解决钻孔卸压范围不联通问题;多轮反复高频度施工,以解决深部煤层卸压后应力恢复快问题;采掘工作面进尺低速度推进,以解决开采扰动强度大问题。针对深部冲击地压“三高一低”防控新要求模式,为了进一步提高冲击地压防控安全可靠性,以常规源头防控冲击地压采用优化开拓开采部署的局限性为背景,提出了深部冲击地压上覆岩层结构与载荷主动调控区域防控冲击地压技术,并提出了进一步需要解决的科学问题;以近年来几起典型的冲击地压事故存在防治方案“漏靶”问题为背景,开发了深部冲击地压采掘空间局部靶向防控技术,并指出了下一步还需要解决的科学难题;以煤矿冲击地压防治措施实施后,难以评判安全性问题为背景,提出了深部冲击地压防治卸压达标评判技术,并指出了下一步还需要解决的科学难题;以煤炭行业大力推广开采智能化,治灾仍需靠人工,人员处于高危环境作业问题,探索了深部冲击地压防治过程智慧智能化新兴研究方向及其面临的科学难题。最后,客观的指出,冲击地压防控绝不纯粹是理论与技术问题,人类对专业问题的认知也是酿成事故的重要原因之一,结合现场工程实践,讨论了冲击地压概念、冲击地压机理是否清楚、冲击地压能否预测、冲击地压能否防治以及冲击地压矿井怎么办等行业焦点专业问题,指出冲击地压工程难题是人类与自然界作斗争,需要从业人员客观认知,客观接受并深入研究,成效是显著的。

关键词：冲击地压深部开采 “三高一低” 源头防控靶向防控卸压达标智能防冲

李村煤矿顶板定向长钻孔瓦斯抽采参数优化研究

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煤炭工程 2024年第1期56卷 98-104页

作者：申海生邹虎刘垒赵春洲王彦敏曹良伟田锦绣田珑山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿山西长治046000

针对高抽巷工程量大、成本高、影响采掘接替等问题,分析了顶板定向长钻孔的合理布置范围、抽采机理及关键影响因素,并根据正交实验和方差分析确定了抽采效果敏感性指标。在李村煤矿1305工作面进行了顶板定向长钻孔代替高抽巷的试验,试... 详细信息

针对高抽巷工程量大、成本高、影响采掘接替等问题,分析了顶板定向长钻孔的合理布置范围、抽采机理及关键影响因素,并根据正交实验和方差分析确定了抽采效果敏感性指标。在李村煤矿1305工作面进行了顶板定向长钻孔代替高抽巷的试验,试验结果表明:顶板定向长钻孔达到了高抽巷瓦斯抽采的效果,将上隅角瓦斯浓度控制在安全范围内,且其施工进度快,成本低,有效解决了李村矿采掘接替紧张的局面。

关键词：顶板定向长钻孔高抽巷采空区抽采参数优化

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基于煤体表面色度的煤质参数分析

洁净煤技术 2024年第S2期 762-768页

作者：王伟王飞胡玉玺杨娟利国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿中国煤炭科工集团信息技术有限公司

为开拓煤炭质量监测领域新途径，通过引入煤样表面颜色图像分析技术，旨在实现煤炭灰分、固定碳及发热量等核心质量参数的非接触式、经济高效且实时在线监测。鉴于当前市场上广泛应用的在线监测方法多依赖于复杂且成本高昂的独立设备，... 详细信息

为开拓煤炭质量监测领域新途径，通过引入煤样表面颜色图像分析技术，旨在实现煤炭灰分、固定碳及发热量等核心质量参数的非接触式、经济高效且实时在线监测。鉴于当前市场上广泛应用的在线监测方法多依赖于复杂且成本高昂的独立设备，创新性提出利用煤样表面颜色图像中的色度信息作为煤质预测依据。选取来自两淮地区7个代表性煤矿的共计35个煤样，确保样本的多样性与代表性。利用高精度图像采集设备获取煤样的彩色图像数据，并依托先进的图像处理技术，将图像RGB色彩空间精细转换为归一化色度值，以消除光照、拍摄条件等外界因素的干扰。对处理后图像数据进行深入分析，发现煤样的蓝色与红色色度值与煤的灰分、固定碳比例及发热量之间存在显著的统计相关性，这一发现为煤质参数的快速预测提供了坚实的数据支撑。本研究不仅成功验证了煤样表面颜色作为煤质预测有效指标的可行性，更为我国选煤行业向智能化、自动化方向转型升级提供了宝贵的技术方案与理论依据。

关键词：煤样表面颜色图像分析煤质参数色度值智能化监测

大采高综采工作面截割湍流风对煤尘侧向逸散的影响机制

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煤矿安全 2024年第4期55卷 72-78页

作者：王智欣刘立仁张小涛何生田陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿陕西府谷719400 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

大采高工作面内大尺寸的采煤机滚筒在截割煤体时产生更为明显的湍流风,使得工作面局部风速发生变化,粉尘颗粒向人行道区域发生横向扩散。为了明晰大采高工作面截割湍流风对粉尘质量浓度沿程分布的影响机制,针对三道沟85219工作面,运用... 详细信息

大采高工作面内大尺寸的采煤机滚筒在截割煤体时产生更为明显的湍流风,使得工作面局部风速发生变化,粉尘颗粒向人行道区域发生横向扩散。为了明晰大采高工作面截割湍流风对粉尘质量浓度沿程分布的影响机制,针对三道沟85219工作面,运用数值模拟方法构建了风流-粉尘两相耦合数学模型,对工作面风流分布、粉尘运移、呼吸带高度粉尘质量浓度分布进行研究。结果表明;相较于仅系统通风作用下的流场,前后滚筒处及移架处在截割湍流风扰动下横向偏移分速度明显增大,在滚筒附近产生了横向偏移分速度约为-1.06 m/s的“风流偏移区”;在截割湍流风扰动下,前后滚筒处质量浓度超过151.85 mg/m^(3)的粉尘团向人行道区域发生横向逸散,在顺风割煤状态下前滚筒处截割湍流风对截割煤尘横向逸散的诱导能力高于后滚筒处,前滚筒附件人行道呼吸带区域粉尘质量浓度相较于仅系统通风状态下提升了64.77%;将模拟数据与现场实测数据进行比对,相对误差小于12.57%,模拟数据相对准确。基于此,提出一种采煤机含尘气流控尘装置,在现场进行应用并检测其防控尘效果,在工作面人员作业区域呼尘降尘效率超过78.31%,全尘降尘效率超过89.93%。

关键词：粉尘防治粉尘分布粉尘逸散大采高工作面截割湍流风粉尘污染控尘装置

大采高综采工作面尘源跟踪喷雾降尘关键技术及其应用

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煤炭工程 2024年第5期56卷 89-94页

作者：刘立仁吕明杰郑磊何生田陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿陕西府谷719400 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为提高煤矿井下大采高综采工作面粉尘捕获、沉降效率,针对大采高工作面空间分布广、粉尘运移范围大、传统喷雾方式不能有效覆盖产尘源等问题,在分析大采高综采工作面喷雾降尘效率影响因素的基础上,通过激光雾径测试平台、流量监测装置... 详细信息

为提高煤矿井下大采高综采工作面粉尘捕获、沉降效率,针对大采高工作面空间分布广、粉尘运移范围大、传统喷雾方式不能有效覆盖产尘源等问题,在分析大采高综采工作面喷雾降尘效率影响因素的基础上,通过激光雾径测试平台、流量监测装置及多谱勒激光粒度分析仪测试喷嘴雾化参数,研发尘源跟踪喷雾降尘系统,实现了采煤机截割滚筒“三维立体”跟踪喷雾降尘。研究结果表明:大采高综采工作面喷雾降尘效率与喷嘴耗水量、喷雾覆盖面积和雾滴粒径等参数有关,并以此建立降尘效率公式;风速对喷嘴雾化降尘效率有重要影响作用,对每个单独喷嘴而言,风速的增加会降低喷嘴的降尘效率;根据计算得出不同风速条件下各喷嘴的降尘效率结果,优先推荐的喷嘴是SS1507;研制了一种具有流量控制功能的尘源跟踪喷雾降尘系统,实现跟踪喷雾降尘的可控及减少耗水量;并在三道沟煤矿85219大采高综采工作面进行现场应用,应用后上滚筒采煤机位置总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别为91.15%和81.96%,下滚筒采煤机位置总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别为90.61%和83.54%,该喷雾降尘技术显著降低85219大采高综采工作面空间的粉尘浓度,对矿山安全生产以及改善职工作业环境具有重要的意义。

关键词：大采高综采面粉尘污染尘源跟踪喷雾降尘

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水力耦合作用下煤岩渗流动态演化规律

采矿与岩层控制工程学报 2024年第2期6卷 36-47页

作者：吕明杰刘立仁张小涛陈博陕西德源府谷能源有限公司三道沟煤矿陕西府谷719400 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为探究煤层注水时水在煤体中的渗流演化规律,采用实验室试验与数值模拟结合的方法,开展了地应力及孔隙水压力耦合作用下煤体结构变形及渗透率演化规律试验,并建立了水力耦合下体积变形演化数学模型,基于UDF二次开发进行了煤岩注水渗流... 详细信息

为探究煤层注水时水在煤体中的渗流演化规律,采用实验室试验与数值模拟结合的方法,开展了地应力及孔隙水压力耦合作用下煤体结构变形及渗透率演化规律试验,并建立了水力耦合下体积变形演化数学模型,基于UDF二次开发进行了煤岩注水渗流动态演化数值模拟。研究结果表明:煤岩孔隙率变化受应力与水压共同作用的影响;煤岩轴向变形量与水压分布由上至下呈递减式传递,体积变形与轴向力、孔隙水压大小成正相关;孔隙水压为赋存于孔裂隙的自由水提供渗透动力,并对煤岩基质骨架产生力学作用,水压越大,煤岩基质骨架越容易破坏;采用UDF程序加载渗透性试验结果对孔隙率随孔隙水压变化进行拟合的结果更接近试验结果,误差较小,对于研究煤岩渗流规律可以提供一定的参考。

关键词：煤层注水渗流 UDF 孔隙率流固耦合数值模拟

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