基于煤体采动裂隙场分区的瓦斯流动数值分析

提出了工作面前方煤体采动裂隙分区的概念,将工作面前方煤体分为9个不同的裂隙区,每个区裂隙发育特征不相同。认为工作面前方煤体存在反的"C"形裂隙发育带,是瓦斯流动活跃区域。利用数值模拟手段,对分区与不分区条件下的瓦斯压力特征与抽放时瓦斯流动规律进行了研究,结果表明,裂隙分区条件下的瓦斯流动与实际条件更为符合。     

采动裂隙场瓦斯运移规律分析

为了研究采动裂隙场瓦斯运移规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了采动裂隙场中瓦斯涌出规律以及采动裂隙场中瓦斯运移数学模型,然后建立了“U型+走向高抽巷”通风模型,采用COMSOL软件数值模拟了“U型+走向高抽巷”通风下采空区纵向剖面、水平剖面瓦斯浓度分布以及采场瓦斯三维空间分布。研究得出,通过“U型+走向高抽巷”的布置,瓦斯抽采效果良好,为瓦斯抽采提供了借鉴。     

巨厚火成岩下采动裂隙场与瓦斯流动场耦合规律研究

为考察巨厚火成岩下远程下保护层开采覆岩采动裂隙场与瓦斯流动场耦合规律,通过采用理论分析、相似模拟试验、数值模拟实验及现场观测的方法,分析了覆岩垮落变形和裂隙发育规律,研究了巨厚火成岩下瓦斯储运规律。结果表明：巨厚火成岩控制着其上覆岩层的全部运动,弯曲带内存在裂隙与离层长期不闭合的区域,即离层区;弯曲带内离层区存在大量离层裂隙和少数穿层裂隙,其中裂隙成为瓦斯运移的通道,离层成为瓦斯的富集区;巨厚火成岩下断裂带与离层区内气体运移与煤岩体变形之间存在着复杂的相互作用,它是渗流场、浓度场和裂隙场（包括离层）之间耦合的一个动态平衡体系。     

采动裂隙场发育高度数值模拟研究

以顶板卸压带瓦斯抽采为主的瓦斯治理措施是有效防止回采工作面上隅角瓦斯超限的手段之一,采动裂隙是瓦斯运移的主要通道,采动裂隙场的分布决定着瓦斯抽采钻孔的布置层位,因而其发育高度的精准确定是该手段有效利用的前提。通过UDEC数值模拟确定了大水头煤矿东104工作面采动裂隙场发育高度,并通过数值计算得出该工作面初采期覆岩裂隙发育模型。结果表明：东104工作面19.18 m以下区域为垮落带,裂隙带最大发育高度为55.94 m.初采期间,采动裂隙场发育高度与工作面推进长度之比为0.559 4,初采期覆岩裂隙发育沿走向方向顶部呈尖顶或椭球状,而沿倾斜方向呈平顶状,端部都呈逐渐降低的形态。     

基于UDEC的高瓦斯煤层采动裂隙场分布研究

研究分析了针对阳泉煤业集团新元公司高瓦斯煤层工作面瓦斯超限状况,依据UDEC数值模拟确定了工作面采动中最大主应力和铅垂方向应力的分布特征,并结合理论计算确定了本煤层瓦斯主抽技术的具体措施.     

中厚岩浆岩顶板煤层采动裂隙发育特征分析

通过对朱庄煤矿Ⅲ4414工作面上覆岩层的特征研究,利用FLAC模拟软件对中厚岩浆岩顶板在采动下的变行破坏规律进行了模拟。模拟结果表明：Ⅲ4414工作面采空区顶板冒落高度在6m左右,裂隙的高度最大发育到火成岩顶部,距煤层底板25-28 m。在此基础上布置的上隅角高位钻孔瓦斯抽采率与相邻工作面相比,提高了近2倍,改善了工作面的安全生产状况。     

高瓦斯薄煤层采动裂隙演化规律及瓦斯抽采技术

针对鸡西矿区某矿薄煤层工作面瓦斯涌出量大,现有风排措施难以控制,需采用抽采措施减小瓦斯量的问题。运用理论计算及数值模拟分析了顶板采动裂隙的发育规律,发现薄煤层工作面顶板环形裂隙圈的宽度较小,且不能使上部亚关键层破断,使得亚关键层及以上岩层中不能发育贯通裂隙富集瓦斯。因此应将抽采工程布置在亚关键层下的裂隙带内,根据分析进行了抽采工程设计并取得了良好的应用效果。     

采动裂隙场梯形台分布特征数值模拟研究

采动裂隙是卸压瓦斯运移的主要通道,采动裂隙场分布特征是瓦斯抽采治理的核心基础。为了研究采动空间内裂隙场分布特征,以义煤集团新安煤矿为工程背景,采用理论分析、UDEC数值模拟的研究方法,分别分析垂直方向、走向方向、倾向方向采动裂隙分布特征,印证了采动裂隙场呈现梯形台的分布形态,得出了梯形台裂隙空间范围,可为卸压瓦斯抽采钻孔的布置提供参考依据。     

煤体采动顶板裂隙发育研究与应用

通过理论分析及相似材料模拟试验等手段，研究受煤层采动影响，工作面前、后、上方顶板内裂隙的生成、发育、闭合及变化发展规律，阐述采场上方裂隙生成、发育丰富区的范围，提出将瓦斯抽放钻孔布置在裂隙发育丰富区范围内，研究结果成功应用于工程实践，取得了显著的技术经济效果。     

狭窄煤柱岩爆的影响因素分析

将顶板视为中点有支承的弹性固结梁,将煤柱视为支座,形成了顶板-煤柱系统。在煤岩体本构关系中考虑应变梯度的影响,得到了煤柱的失稳判据,进而分析了煤柱岩爆的影响因素。分析表明,顶板的跨径、顶板的抗弯刚度、煤柱的尺寸、煤柱的脆性、煤岩材料的均匀性和矿物颗粒的大小是煤柱岩爆的重要影响因素。     

石门揭煤后煤与瓦斯延期突出突变分析

利用非线性理论-突变理论,通过煤与瓦斯延期突出的改进的尖点突变模型,对煤矿生产中石门揭煤后煤与瓦斯延期突出耦合灾变机理进行了理论分析,得出了瓦斯延期突出的突变机制和突变条件,为预测与防止煤与瓦斯延期突出灾害提供了重要的理论依据。     

裂隙岩石冻融循环下裂纹扩展特征研究

高寒山区工程岩体往往在水和温差作用下，受到往复的冻融荷载作用，导致岩体裂纹扩展甚至破坏。通过开展-20～20 ℃范围内4类含裂隙岩石冻融循环试验，分析了不同岩性裂纹扩展类型和原因、裂纹扩展随冻融循环增加的全过程，并讨论了20次冻融循环下灰岩和红砂岩的裂纹扩展机理。结果表明：含裂隙岩石裂纹扩展可分为3种类型：沿上部裂隙尖端贯通岩桥、沿上部裂隙尖端环向扩展和无明显裂纹破坏；板岩的水平板理导致裂纹沿环向扩展，灰岩局部发育的软弱面使裂纹反倾下部裂隙扩展，花岗岩高强度和低孔隙率的特征使其难以在此次试验条件下产生宏观裂纹。断裂力学分析揭示了灰岩和红砂岩呈Ⅰ型裂纹扩展的原因，表明初始裂纹扩展方向与上部裂隙走向近似，裂纹扩展长度与岩石抗拉强度和断裂韧度有关。     

600MW机组锅炉喷涂区域水冷壁焊缝裂纹浅析及解决措施

针对神华陕西国华锦界能源公司2093t/h亚临界机组#3锅炉在检修期间,发现水冷壁管焊口大面积开裂。对钢管焊缝开裂原因进行了试验分析,分析结果表明:喷涂区域水冷壁钢管焊接开裂属于焊接结晶裂纹。采取了重新焊接涂层区域全部钢管等处理措施,对坡口边缘的涂层、铁锈、油污等杂质彻底清理,全氩弧焊接,对焊口进行射线探伤检验,效果良好。对同类型涂层区域受热面管子焊接裂纹的检查和处理具有一定的借鉴意义。     

近距离下煤层岩层破断监测及煤柱确定研究

针对木瓜矿近距离下煤层109工作面巷道支护、区段煤柱的合理宽度确定的技术难题,基于微震监测理论,采用现场监测的方法,对工作面回风巷上覆岩层破断的时空位置、能量和微震事件分布形态特征等随工作面推进的变化进行监测,确定109工作面侧向矿山压力分布规律、上覆岩层的破断规律及破坏程度,为确定区段煤柱的合理宽度提供现场科学数据,实现近距离煤炭资源的安全高效回采,该成果对近距离下煤层安全开采研究具有现场指导意义.     

采用重介质选煤及重介旋流器可行性分析

介绍了矿井选煤厂重介质选择的优缺点以及重介旋流器的配置，并对悬浮液浓度设定进行了可行性论证，力求简化工艺流程，设备布置紧凑，操作方便，从而减少投资，便于生产引用。     

基于煤矸石特性的资源化利用与分析

结合煤矸石性质,对其利用途径进行综合分析与介绍,为煤矸石的有效利用提供参考。     

浅析桥头矿区地质构造及其对岩煤层的影响

桥头矿区断层和褶皱较为发育,对含煤地层的连续性有较大影响,本文根据矿区内施工钻孔揭露资料,分析桥头矿区地质构造对含煤地层的影响。     

坪湖矿煤与瓦斯突出原因分析

分析了坪湖煤矿历年来发生的煤与瓦斯突出事故的原因,有利于今后坪湖矿采取针对性的措施防治煤与瓦斯突出.     

爆生气体在煤体爆破过程中的作用分析

基于断裂力学理论,对煤体内的准静态应力场和爆生气体驱动裂纹扩展模型进行分析计算,探讨了爆破荷载作用下的裂纹扩展长度。通过模拟煤体爆破试验,对裂纹扩展状况的分析结果表明,煤体爆破裂纹扩展长度与煤体纵波波速和抗压强度成反比,与孔隙率成正比;炮孔堵塞情况下裂纹数量和裂纹长度是不堵塞情况下的1.5~3倍,从而验证了煤体爆破过程中,爆生气体准静态应力作用是爆破裂纹扩展和爆破破碎的主要原因。