废弃矿井煤层气运移通道空间分布及抽采靶区优选

1

作者 刘钦节 杨友兴 +4 位作者 吴犇牛 段敏克 邓卓越 郭臣业 孙强 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第8期76-86,共11页

【目的和方法】有效运移通道的空间分布及其长期演变特征不仅决定了废弃矿井遗留煤层气的运移路径,同时也是煤层气抽采钻孔靶区优选和抽采效益最大化的重要依据。以重庆松藻煤矿一水平一采区为研究对象,采用理论分析、数值模拟与物理相... 【目的和方法】有效运移通道的空间分布及其长期演变特征不仅决定了废弃矿井遗留煤层气的运移路径,同时也是煤层气抽采钻孔靶区优选和抽采效益最大化的重要依据。以重庆松藻煤矿一水平一采区为研究对象,采用理论分析、数值模拟与物理相似试验相结合的方法,系统研究了倾斜多煤层条件下废弃矿井煤层气有效运移通道的分布规律,并提出了抽采靶区优选方案。【结果和结论】(1)理论计算、数值模拟和物理相似试验获得的K2b、K1、K3b煤层重复开采裂隙带最大高度分别为72.89、76.4和77.3 m,结果高度一致。(2)覆岩应力场演化呈现“拱形卸压–非对称转移–动态平衡”三阶段特征,最终形成“顶板卸压穹窿–侧向应力壳”三维非对称结构。(3)覆岩裂隙发育遵循“采动主导–空间分异–时序累积”的协同演化规律,初始阶段上覆岩层受采动影响快速运移形成基础裂隙网络,中期在重复开采影响下,裂隙叠加扩展,后期受长达10余年的固结恢复,最终形成三维“O”形裂隙圈闭体,进入相对稳定阶段,为煤层气提供了有效运移通道,并在上方厚硬石灰岩阻隔下形成富集区;(4)长期压实后裂隙高度降至67.97 m,呈现走向对称梯形与倾向斜梯形的分异格局,结合煤层气运移规律,建议抽采靶区优选在K3b采空区底板上方6.41~36.70 m的上隅角区域。 展开更多

关键词 废弃矿井 遗留煤层气 运移通道 抽采靶区优选

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重庆某矿突出砂岩的岩石学特征研究

2

作者 文世元 郭臣业 +1 位作者 周东平 周俊杰 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第5期25-28,33,共5页

为了掌握重庆某矿T3xj4突出砂岩岩样的岩石学特征，分析了砂岩的沉积地质概况，对突出砂岩成分及结构进行了测试，结果表明：岩样为沉积石英砂岩，化学成分以SiO2、偏铝酸盐为主；岩样孔隙度和渗透率较低，孔喉直径大于甲烷分子直径，2... 为了掌握重庆某矿T3xj4突出砂岩岩样的岩石学特征，分析了砂岩的沉积地质概况，对突出砂岩成分及结构进行了测试，结果表明：岩样为沉积石英砂岩，化学成分以SiO2、偏铝酸盐为主；岩样孔隙度和渗透率较低，孔喉直径大于甲烷分子直径，2．5—9．4μm的孔喉对渗透率贡献值最大；岩样呈块状结构，断面不平整，微观裂隙和节理不发育、连通性差，砂岩微观断面存在贝壳状、阶梯状断口，鲜有节理面。突出砂岩岩石学特征的研究能够有助于甄别突出砂岩，为岩石和瓦斯突出的预测预报提供佐证。 展开更多

关键词 岩石和瓦斯突出 微观结构 岩石学特征

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煤巷底板岩石爆破提高瓦斯抽放率的应用与数值模拟 被引量：22

3

作者 龚敏 张凤舞 +1 位作者 文斌 王华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期972-977,共6页

在松软煤层相邻的岩石进行深孔控制爆破时,相邻煤层也产生裂隙和振动并可提高瓦斯流量。为研究此方法与煤体爆破的差异,利用三维数值模拟结合煤矿现场爆破实验,探讨了不同爆破介质的动应力分布及抽放效果。分析了底板岩石布孔和单煤体... 在松软煤层相邻的岩石进行深孔控制爆破时,相邻煤层也产生裂隙和振动并可提高瓦斯流量。为研究此方法与煤体爆破的差异,利用三维数值模拟结合煤矿现场爆破实验,探讨了不同爆破介质的动应力分布及抽放效果。分析了底板岩石布孔和单煤体爆破布孔的特点;建立了不同条件下的爆破模型;研究了单煤体和煤岩介质中爆破孔与控制孔连心线距离与有效应力的关系。复合介质从岩石变为煤体后,有效应力极值减小57%,相同位置单一煤体只减小27%;瓦斯抽放效果很大程度上与爆破后控制孔轴线方向有效应力分布有关,爆破孔与控制孔间距为2.0 m时,轴线方向平均有效应力与全煤层爆破3.0 m间距时基本相当。通过对重庆渝阳矿进行底板岩石深孔爆破实践,证实了以上研究结论的正确性。 展开更多

关键词 瓦斯抽放率 岩孔爆破 煤层 动态应力 数值模拟

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穿层预抽钻孔气水渣分离装置的研制与应用 被引量：5

4

作者 龙建明 陈久福 +2 位作者 李文树 蒋合才 丁红 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第12期46-49,共4页

为解决高瓦斯矿井掘进条带预抽钻孔施工过程中发生喷孔,导致瓦斯频繁超限的难题,研制了一套新型气水渣分离及孔内粉尘捕捉一体化装置。通过改进瓦斯粉尘捕捉器套筒密封性能,增大瓦斯粉尘捕捉器尺寸和气水渣分离桶容量,从而优化传统气渣... 为解决高瓦斯矿井掘进条带预抽钻孔施工过程中发生喷孔,导致瓦斯频繁超限的难题,研制了一套新型气水渣分离及孔内粉尘捕捉一体化装置。通过改进瓦斯粉尘捕捉器套筒密封性能,增大瓦斯粉尘捕捉器尺寸和气水渣分离桶容量,从而优化传统气渣分离装置结构,并对采用新型装置与传统气渣分离装置时钻场回风侧瓦斯浓度和超限情况进行了对比试验,结果表明:相对于传统气水渣分离装置,钻进穿层预抽钻孔时安装新型气水渣分离装置,钻场回风侧瓦斯浓度大幅降低,穿打通一矿8号煤层和7号煤层时瓦斯体积分数分别降低37%和95%;瓦斯超限次数由10次/月降低至2次/月。 展开更多

关键词 穿层预抽钻孔 喷孔 气水渣分离装置 瓦斯浓度 瓦斯超限

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瓦斯抽采钻孔喷孔防护装置的研制与应用 被引量：15

5

作者 李文树 龙建明 +2 位作者 陈久福 李宗福 周声才 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第12期72-75,111,共5页

针对松软且地应力较高的突出煤层中钻孔施工时,易发生钻孔喷孔,导致瓦斯超限和煤粉突出的问题,设计了一种钻孔喷孔防护装置。该装置由钻孔封孔装置、连接装置、气水分离器3部分组成,将喷出的高浓瓦斯直接抽入矿井瓦斯抽放管中,水和煤渣... 针对松软且地应力较高的突出煤层中钻孔施工时,易发生钻孔喷孔,导致瓦斯超限和煤粉突出的问题,设计了一种钻孔喷孔防护装置。该装置由钻孔封孔装置、连接装置、气水分离器3部分组成,将喷出的高浓瓦斯直接抽入矿井瓦斯抽放管中,水和煤渣进入收集系统,实现气(瓦斯)、水(打钻水)、渣(煤矸渣)的有效分离。经过松藻煤矿现场试验证明,使用该装置后,平均穿煤时间增加79.1%,平均穿煤深度增加114.7%,钻场瓦斯体积分数0.15%～0.25%,远低于1%的瓦斯允许浓度。 展开更多

关键词 钻孔 喷孔 防护装置 连接装置 气水分离器

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松藻煤矿快速石门揭煤技术研究 被引量：12

6

作者 龙建明 李文树 +2 位作者 陈久福 周声才 李宗福 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第7期35-38,共4页

针对松藻煤矿煤层松软,透气性差,现有石门揭煤技术工程量大,揭煤时间长等问题,采用深孔预裂爆破和高压水力割缝快速石门揭煤技术,分别对深孔预裂爆破的钻孔布置方式和爆破参数,高压水力割缝的钻孔布置方式和水力学参数进行了研究。应用... 针对松藻煤矿煤层松软,透气性差,现有石门揭煤技术工程量大,揭煤时间长等问题,采用深孔预裂爆破和高压水力割缝快速石门揭煤技术,分别对深孔预裂爆破的钻孔布置方式和爆破参数,高压水力割缝的钻孔布置方式和水力学参数进行了研究。应用结果表明,深孔预裂爆破快速石门揭煤技术可使钻孔平均进尺数下降806.7 m,且石门揭煤时间由72.3 d下降为32 d,揭煤时间缩短55.3%;高压水力割缝快速石门揭煤技术使钻孔平均进尺数下降905.7 m,且石门揭煤时间由72.3 d下降为27.7 d,揭煤时间缩短61.2%。上述2种方法都可解决揭煤时间长,工程量大的问题,其中高压水力割缝石门揭煤技术效果更好。 展开更多

关键词 石门揭煤 深孔预裂爆破 高压水力割缝 松软煤层 突出煤层

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空化水射流声震效应促进瓦斯解吸实验的规律及机理研究 被引量：16

7

作者 葛兆龙 卢义玉 +2 位作者 周东平 左伟芹 夏彬伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1150-1155,共6页

针对我国大部分煤层瓦斯高吸附、压力高、渗透率低、难于抽采,易造成瓦斯灾害事故等难题,提出了利用空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸的新思路。研究了空化水射流液-气相变规律及声震效应促进瓦斯解吸的机理,通过改变泵压围压获得不... 针对我国大部分煤层瓦斯高吸附、压力高、渗透率低、难于抽采,易造成瓦斯灾害事故等难题,提出了利用空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸的新思路。研究了空化水射流液-气相变规律及声震效应促进瓦斯解吸的机理,通过改变泵压围压获得不同空化数条件下,空化水射流空化声震规律:气穴溃灭时声震效应振动的频段很宽,集中在2 000～10 000 Hz,振动在5 400～6 800 Hz出现了一段振动频率的峰值,说明在此范围内溃灭的气泡更加集中;通过改变不同空化数,获得空化水射流声震效应对煤层瓦斯解吸具有促进作用,与未加空化效应的煤样解吸相比,当施加空化数为0.020 0(泵压15 MPa,围压0.3 MPa)的空化声震时,煤样解吸时间缩短19.6%,解吸量增加36.9%。 展开更多

关键词 空化水射流 声震效应 瓦斯 解吸

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煤矿井下控制水力压裂煤层增透关键技术及应用 被引量：45

8

作者 郭臣业 沈大富 +2 位作者 张翠兰 王书琪 郭晨 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第2期114-118,122,共6页

为了减少低透气性煤层瓦斯抽采钻孔工程量和提高瓦斯抽采效率,对低透气性煤层增透理论及技术应用进行了研究,基于煤层控制水力压裂概念,开发了煤矿井下水力压裂数值模拟与优化设计软件,提出了高承压上向孔和近水平孔的封堵方法,形成了... 为了减少低透气性煤层瓦斯抽采钻孔工程量和提高瓦斯抽采效率,对低透气性煤层增透理论及技术应用进行了研究,基于煤层控制水力压裂概念,开发了煤矿井下水力压裂数值模拟与优化设计软件,提出了高承压上向孔和近水平孔的封堵方法,形成了压裂水分布范围探测关键技术,并进行现场应用。结果表明,通过定点定向定区域压裂实现了目标区域煤层的增透,控制水力压裂前后相比单孔瓦斯抽采量提高了5倍以上,部分工作面瓦斯抽采钻孔工程量减少了1/3,采掘工作面单产单进大幅提高,煤矿井下控制水力压裂是对常规水力压裂技术的改进和创新,能有效促进目标区域煤层增透、提高瓦斯治理效果。 展开更多

关键词 煤层增透 控制水力压裂 封堵技术 压裂监测

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突出危险煤吸附、解吸瓦斯变形特性试验研究 被引量：40

9

作者 曹树刚 张遵国 +2 位作者 李毅 郭平 刘延保 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1792-1799,共8页

采用自主研制的煤体高压吸附-解吸变形试验系统,进行了突出危险煤在不同瓦斯压力条件下的吸附-解吸变形全过程试验,探讨了突出危险煤吸附瓦斯产生膨胀变形、解吸瓦斯产生收缩变形这一特有的力学行为。研究结果表明,突出危险煤在不同瓦... 采用自主研制的煤体高压吸附-解吸变形试验系统,进行了突出危险煤在不同瓦斯压力条件下的吸附-解吸变形全过程试验,探讨了突出危险煤吸附瓦斯产生膨胀变形、解吸瓦斯产生收缩变形这一特有的力学行为。研究结果表明,突出危险煤在不同瓦斯压力下随时间的变形曲线具有相同的演化规律,即先后经历抽真空收缩变形、充气压缩变形、吸附膨胀变形、卸压膨胀变形、卸压后弹性恢复变形和解吸收缩变形等6个阶段;吸附膨胀变形和解吸收缩变形过程中,煤样的应变变化率绝对值均随时间逐渐减小,直至一个相对稳定值,其变形规律服从朗格缪尔方程;煤样的吸附膨胀变形和解吸收缩变形均呈各向异性,垂直于层理方向和平行于层理方向的应变整体变化趋势呈现一致性,但由于煤体内部裂隙分布差异,使垂直层理方向的应变明显大于平行层理方向的应变;煤样吸附膨胀变形值与瓦斯压力关系对二次函数和朗格缪尔方程均具有较好的拟合效果,煤样解吸收缩变形值与原始瓦斯压力呈很好的幂函数关系和二次函数关系;煤样解吸瓦斯后存在一定的残余变形值。 展开更多

关键词 突出危险煤 吸附膨胀 解吸收缩 时间效应

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牛蹄塘组页岩气储层有机质微生物来源的证据 被引量：8

10

作者 张廷山 伍坤宇 +2 位作者 杨洋 罗玉琼 龚齐森 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期1-10,共10页

针对牛蹄塘组页岩气储层中有机质来源的问题,从微体古生物化石和有机地球化学两方面开展了研究。采用环境扫描电镜–能谱系统(ESEM–XEDS)对岩芯中的微生物化石形态和化学组成进行了研究;此外,还采用气相色谱–质谱法(GC–MS)对岩芯抽... 针对牛蹄塘组页岩气储层中有机质来源的问题,从微体古生物化石和有机地球化学两方面开展了研究。采用环境扫描电镜–能谱系统(ESEM–XEDS)对岩芯中的微生物化石形态和化学组成进行了研究;此外,还采用气相色谱–质谱法(GC–MS)对岩芯抽提物进行了检测。结果表明,牛蹄塘组页岩中发现的微生物化石C和N元素含量较高(大于30%),从外部形态大致可将其分为3类:同心环状结构,表面光滑的球体以及细胞壁开口的球体。岩芯抽提物检测结果表明,牛蹄塘组页岩n C12～n C32的正构烷烃均有检出,且具有低碳数(主峰碳n C16)偶碳优势;此外,抽提物中还检出了含量较高的类异戊二烯烃,包括,姥鲛烷、植烷和角鲨烯。这些微生物化石的发现和有机地球化学组成特征为晚震旦—早寒武世扬子浅海微生物的繁盛和牛蹄塘组烃源物质的微生物起源提供了有力的证据。 展开更多

关键词 页岩气储层 有机质 微生物化石 有机地球化学 牛蹄塘组

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基于定向水力压裂增透的大断面瓦斯隧道快速揭煤技术 被引量：33

11

作者 李栋 卢义玉 +4 位作者 荣耀 周东平 郭臣业 张尚斌 张承客 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期363-369,378,共8页

分析了瓦斯隧道揭煤特点,提出多孔割缝定向水力压裂增透方法,研发出射流割缝导向系统装置,在此基础上形成大断面瓦斯隧道揭煤综合防突技术体系,并应用于渝贵高铁特大断面瓦斯隧道揭煤工程。结果表明:(1)水力压裂裂缝的起裂受割缝缝槽导... 分析了瓦斯隧道揭煤特点,提出多孔割缝定向水力压裂增透方法,研发出射流割缝导向系统装置,在此基础上形成大断面瓦斯隧道揭煤综合防突技术体系,并应用于渝贵高铁特大断面瓦斯隧道揭煤工程。结果表明:(1)水力压裂裂缝的起裂受割缝缝槽导向明显,并始终沿定向孔割缝和水力压裂孔裂缝在煤层中共同形成的连贯塑性区持续扩展;(2)压裂后煤层透气性系数提高了35～187倍,平均瓦斯抽采纯量较本隧道邻近煤层普通压裂和邻近隧道同一煤层普通抽采工艺分别提高了4.28倍和12.73倍,揭煤时间比预期缩短了50%;(3)定向水力压裂有效弱化了高压水对围岩的损伤破坏,隧道拱顶沉降和水平收敛较常规压裂分别减少了18.3%和16.4%。 展开更多

关键词 大断面 瓦斯隧道 揭煤 定向水力压裂 水射流割缝 消突

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采动诱导应力集中对顺层钻孔瓦斯抽采影响的试验研究 被引量：6

12

作者 彭守建 郭世超 +3 位作者 许江 郭臣业 张超林 贾立 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期99-108,共10页

利用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展受采动影响导致工作面前方不同应力分布条件下的顺层钻孔瓦斯抽采物理模拟试验,对抽采过程中卸压区、应力集中区和原始应力区的煤层瓦斯压力、钻孔抽采流量、应力敏感系数和无因... 利用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展受采动影响导致工作面前方不同应力分布条件下的顺层钻孔瓦斯抽采物理模拟试验,对抽采过程中卸压区、应力集中区和原始应力区的煤层瓦斯压力、钻孔抽采流量、应力敏感系数和无因次渗透率等参数演化规律进行分析。试验结果表明,(1)在瓦斯抽采过程中钻孔周围瓦斯压力下降速率先快后慢,越靠近钻孔的瓦斯压力等压线越为密集,瓦斯流速越大,钻孔周围瓦斯压力梯度先增大后减小;(2)随着采动应力集中系数增大,煤层渗透率降低,瓦斯抽采流量减小,其中采动应力水平最大的应力集中1区瓦斯抽采流量最小,而应力水平最小的卸压区抽采流量最大;(3)应力集中区的应力敏感系数高于卸压区和原始应力区,而该区域无因次渗透率下降速率最慢。 展开更多

关键词 煤层 瓦斯抽采(CBM) 采动应力 瓦斯压力 抽采流量

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大牛地地区致密气田气井积液判断新方法 被引量：11

13

作者 赵界 李颖川 +3 位作者 刘通 周俊杰 张迪 钟博文 《岩性油气藏》 CSCD 2013年第1期122-125,共4页

大牛地地区致密气田气井普遍产液,严重影响了气井的正常生产,正确判断井筒积液是实施排液工艺的重要内容。采用临界滑脱密度法对气井积液进行了判断,结果表明:使用该方法能够正确判断气井积液,与工程实际相符合,并且还可判断出气井发生... 大牛地地区致密气田气井普遍产液,严重影响了气井的正常生产,正确判断井筒积液是实施排液工艺的重要内容。采用临界滑脱密度法对气井积液进行了判断,结果表明:使用该方法能够正确判断气井积液,与工程实际相符合,并且还可判断出气井发生气液滑脱后不会立即积液,而是当滑脱超过一定程度后才开始积液。 展开更多

关键词 积液判断 临界滑脱密度 气液比 大牛地地区

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鲁班山南矿通风改造方案选择及主通风机改造 被引量：6

14

作者 宫良伟 何华 邹德均 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第9期143-146,共4页

鲁班山南矿主要通风机的理论特性曲线和实际特性曲线存在很大的差别,另外矿井通风设计提供的风量比实际用风量小、而矿井设计通风风阻比实际矿井通风风阻大,致使目前该矿主通风机工况点处在明显不合理的位置:风机已经没有富裕能力、效... 鲁班山南矿主要通风机的理论特性曲线和实际特性曲线存在很大的差别,另外矿井通风设计提供的风量比实际用风量小、而矿井设计通风风阻比实际矿井通风风阻大,致使目前该矿主通风机工况点处在明显不合理的位置:风机已经没有富裕能力、效率低下。先从优化通风线路入手,提出3个通风方案,并利用通风网络解算软件对其中2个可行的方案进行了通风网络解算;从通风网络解算结果和其他几方面的定性比较,得出了最优方案,即"三进一回"的通风方案。结合选定的最优矿井通风方案,再从矿井主要通风机运行的技术可行性、运行成本和投资成本考虑,提出了首先对现有的2台对旋防爆轴流式主要通风机进行技术改造,更换主要通风机风机叶片、更换电机等,后期结合第二水平的通风改造,更换通风能力更大的主要通风机。 展开更多

关键词 风机特性曲线 通风能力 网络解算 通风改造

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煤矿井下穿层水力压裂钻孔布置优化分析及应用 被引量：15

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作者 李栋 郭臣业 +3 位作者 覃乐 黄昌文 唐育德 周小林 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第5期63-67,75,共6页

为解决重庆地区低透气性松软煤层瓦斯抽采的难题,提出煤矿井下穿层水力压裂技术,分析得出其增透主要是高压水在煤体裂隙尖端产生拉应力增高区促使原始裂隙扩展、次生裂隙形成的过程,借助数值模拟对不同孔距的穿层水力压裂煤体塑性破坏... 为解决重庆地区低透气性松软煤层瓦斯抽采的难题,提出煤矿井下穿层水力压裂技术,分析得出其增透主要是高压水在煤体裂隙尖端产生拉应力增高区促使原始裂隙扩展、次生裂隙形成的过程,借助数值模拟对不同孔距的穿层水力压裂煤体塑性破坏区随注入高压水压力的变化规律进行研究,得到重庆逢春煤矿7号煤层起裂压力为33～35MPa,而延伸压力略低于起裂压力,拟合出不同孔径下水力压裂有效范围与注入高压水压力的指数曲线,并将研究成果应用于该矿底板巷瓦斯抽采工程.结果表明：水力压裂后煤层在走向、倾向上单孔压裂有效范围分别达到60m和50m,煤层透气性系数提高195～370倍,瓦斯抽采纯量提高3.5倍,瓦斯抽采浓度提高5倍. 展开更多

关键词 低透气性煤层 穿层钻孔 水力压裂 钻孔布置 增透

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通风网络解算中自然风压处理 被引量：8

16

作者 宫良伟 何华 邹德均 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第6期113-116,共4页

在通风网络中,通风机风压对应于一个巷道分支,自然风压对应一个闭合回路,因此二者在通风网络解算处理上差别较大。目前的通风网络解算软件要么没有考虑自然风压,要么在通风网络计算处理上有误。针对此,在导出通风网络解算公式一般形式... 在通风网络中,通风机风压对应于一个巷道分支,自然风压对应一个闭合回路,因此二者在通风网络解算处理上差别较大。目前的通风网络解算软件要么没有考虑自然风压,要么在通风网络计算处理上有误。针对此,在导出通风网络解算公式一般形式的基础上,给出了自然风压向量的定义和求解通风网络的基本回路自然风压定理,解决了在通风网络解算中自然风压的处理问题。最后,根据相关的通风网络解算软件在煤矿中的实施经验,给出了应用基本回路自然风压定理的两个方法:估算法和参数监测法。 展开更多

关键词 自然风压 通风机风压 自然风压向量 基本回路自然风压定理

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大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响 被引量：23

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作者 解盘石 张颖异 +3 位作者 张艳丽 陈建杰 张晓波 段建杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期344-356,共13页

为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚... 为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚度下煤矸互层顶板失稳规律与顶板-支架相互作用特征。结果表明,煤矸互层顶板破坏是由于倾斜中部、靠近支架的煤线先产生局部压剪破坏,随之向附近软煤夹层、夹矸扩展,导致顶板非均衡破坏,诱发架前冒顶、煤壁片帮等现象。大倾角大采高煤矸互层顶板工作面支架工作阻力、顶板最大主应力及顶板变形均呈明显的非对称性,且随着夹矸层数增加,支架上方煤矸顶板集中应力影响范围、围岩变形影响范围及塑性破坏范围均有所增大。煤矸互层顶板支架与围岩有顶板与支架正接触、破断顶板作用于支架掩护梁、架间相互作用等3种作用特征。较一般顶板的大倾角工作面,煤矸互层顶板对支架作用力明显减小,支架工作阻力整体呈倾斜中、下部大于上部的特征;支架非对称受载表现为前柱侧向载荷大于后柱,但随夹矸厚度的增加,顶梁受载程度趋于均布化。结合研究结果,提出了缩短空顶时间、分区域控制、超前预爆破及工作面实时矿压监测等一系列大倾角大采高煤矸互层顶板稳定性控制措施,其中,重点控制工作面倾斜中部煤矸互层顶板的稳定性,来保证工作面的安全高效生产。 展开更多

关键词 大倾角煤层 大采高 煤矸互层顶板 支架-围岩 非对称受载 顶板控制

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针对建构筑物不同振速要求的隧道爆破药量计算方法 被引量：3

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作者 龚敏 赵振振 +2 位作者 吴昊骏 李永强 胡广风 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1747-1754,共8页

在城区进行巷道或隧道爆破时,许多建构筑物有不同的振速要求,同时满足多种被保护物振速的安全药量计算是一个设计难题。以重庆市隧道爆破为研究背景,建立隧道曲线、被保护物的空间轨迹方程;在地铁、文物建筑、地面建筑3种振速控制下,研... 在城区进行巷道或隧道爆破时,许多建构筑物有不同的振速要求,同时满足多种被保护物振速的安全药量计算是一个设计难题。以重庆市隧道爆破为研究背景,建立隧道曲线、被保护物的空间轨迹方程;在地铁、文物建筑、地面建筑3种振速控制下,研究药量-桩号函数关系式:对位于隧道外侧的文物建筑,采用延长建筑物轮廓线将隧道分成若干段并推导相应Q-S分段函数;地铁安全药量根据隧道爆源点到地铁直线的空间垂直距离代入公式获得;其它建筑控制振速下根据爆源至隧道正上方地面距离进行药量计算;利用Matlab软件分别解算隧道各位置的3种药量值,并取其中最小值作为设计药量。 展开更多

关键词 安全药量 隧道 爆破 多振速控制

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千米深井孤岛煤柱工作面沿空掘巷冲击地压控制技术研究 被引量：11

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作者 桑鹏程 王彪 《煤炭工程》 北大核心 2017年第9期101-104,109,共5页

以张双楼矿7121工作面为背景,分析了孤岛工作面沿空掘巷应力分布特征及冲击地压发生原因,提出了巷道控制技术,并进行了FLAC数值模拟分析。孤岛工作面应力分布基本呈"马鞍形",应力集中系数k约为3,高静载主导-强动载诱发的动静... 以张双楼矿7121工作面为背景,分析了孤岛工作面沿空掘巷应力分布特征及冲击地压发生原因,提出了巷道控制技术,并进行了FLAC数值模拟分析。孤岛工作面应力分布基本呈"马鞍形",应力集中系数k约为3,高静载主导-强动载诱发的动静载叠加诱冲机理;巷道采用高强锚杆内强支护体、大直径钻孔弱结构体、原岩应力外强结构体为一体的支护-卸压协同控制技术;支护-卸压协同控制时应力峰值58.66MPa、两帮收敛量57.76mm、右帮塑性区范围较大,冲击危险性小;现场巷道变形监测效果良好。研究成果为深井煤岩强动力灾害防治提供借鉴和指导。 展开更多

关键词 千米深井 孤岛工作面 沿空掘巷 冲击地压 支护-卸压协同控制

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微波辅助柠檬酸强化脱除煤炭中有机硫的实验研究 被引量：1

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作者 刘晋 谯自强 +2 位作者 石晨飞 原金海 周东平 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期949-951,955,共4页

采用微波辅助柠檬酸强化脱除煤炭中的有机硫,考察了反应温度、微波辐照时间、柠檬酸浓度对有机硫去除的影响。结果表明,反应温度90℃,辐照时间420 s、柠檬酸浓度0.18 mol/L时,有机硫脱硫率为74.13%。脱硫后煤样的发热量仅降低0.23%,证... 采用微波辅助柠檬酸强化脱除煤炭中的有机硫,考察了反应温度、微波辐照时间、柠檬酸浓度对有机硫去除的影响。结果表明,反应温度90℃,辐照时间420 s、柠檬酸浓度0.18 mol/L时,有机硫脱硫率为74.13%。脱硫后煤样的发热量仅降低0.23%,证明柠檬酸对煤的发热量影响极小。通过FTIR分析有机主体结构,仅在局部发生变化,硫醚、硫醇、亚砜类有机硫含量减少,柠檬酸对砜类有机硫无定向作用,磺酸基团被脱除。 展开更多

关键词 高硫煤 微波辅助脱硫 柠檬酸 FTIR 有机硫

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