综采放顶煤工作面高冒空巷充填技术

基于对综采放顶煤工作面高冒空巷围岩活动规律的分析，采用高水速凝材料充填高冒空巷。通过理论分析和数值模拟计算，确定了高水速凝材料充填体的力学参数。研究表明，充填体具有较大的支护阻力和良好的逆性变形特点，可有效支护高冒空巷顶板和两帮，同时适当变形而降低载荷，保持充填体完整，该技术成功应用于工程实践，取得了较好的技术，经济效果。     

硫氧镁胶凝材料性能与研究

硫氧镁胶凝材料以轻烧镁、硫酸镁为主要成份的无机胶凝材料,通过加入硼酸、柠檬酸等辅助材料,经正交设计实验优化镁质胶凝材料的配合比,结合胶凝材料的显微结构分析等检测手段,取得性能较好的镁质胶凝材料,为新型镁质胶凝材料推广应用起到一定的促进作用．     

利用炼铁高炉渣制备胶凝材料的研究

以高炉渣微粉和偏高岭土为主要原料,NaOH和Na2SiO3为复合激发剂,制备了碱激发矿渣胶凝材料,研究了炉渣粒度、碱添加量及养护制度对矿渣胶凝材料性能的影响.结果表明,炉渣粉磨至10 μm,在室温下养护,激发剂含量为12%时,样品的1 d抗压强度为17.66 MPa;当碱激发剂含量达到16%时,样品的1 d抗压强度为27.91 MPa;随着养护时间的延长,胶凝材料的抗压强度有提高的趋势,80 ℃养护可以提高胶凝材料的早期强度,但养护温度不宜过高.     

易自燃煤层放顶煤开采工作面合理长度分析

以采空区自然发火危险为约束条件,用采空区场流方法(数值模拟)和自燃三带理论,结合实例,研究放顶煤开采工作面合理长度问题.得到工作面长度安全临界值与煤的最短自然发火期成正比关系.通过现场测定风量和采空区气体浓度分布,得到在当前工作面特定采空区流场环境下的自燃氧化带宽度和模型基础参数,数值模拟出不同工作面长度的采空区自燃氧化区宽度的变化关系;回归得到,在理论上,工作面长度与自燃氧化带宽度近似服从二次曲线关系.分析中给出了自燃安全判别量和自燃安全区间.     

黄金尾矿制备高贝利特相胶凝材料试验研究

利用黄金尾矿和石灰石,通过配料、粉磨、高温煅烧制备出富含高贝利特相矿物的胶凝材料,实现黄金尾矿的资源化.采用X射线衍射仪(XRD)测定矿物材料的矿物组成,用扫描电子显微镜(SEM)对其水化物相进行了研究,并考察其胶凝性能.结果表明:以黄金尾矿配以石灰石为原料可低温烧成富含高贝利特相矿物的水泥胶凝材料,其水化浆体中水化产物AFt晶相的数量较多,对浆体起到了良好的补偿收缩作用,强化了硬化水泥石的结构.     

大采高综采工作面瓦斯与煤自燃综合治理技术

针对张集煤矿1215（3）高产高效综采工作面高瓦斯、易自燃开采过程中的安全问题,本文介绍了大采高综采工作面采空区顶板高位抽采技术,优化顶板走向钻孔位置,结合顺层钻孔和上隅角埋管等抽采瓦斯措施综合治理瓦斯,同时采取均压通风、加快工作面推进速度、采空区灌浆、注氮等技术措施防治煤自燃,保证了回采期间回风流瓦斯浓度平均小于0.5%,CO浓度20PPm以下,实现了工作面的正常安全生产。研究成果为淮南矿区一次采全高高产高效工作面的瓦斯、防火治理提供了借鉴经验。     

高掺量磷石膏基复合胶凝材料耐水性能研究

将不同温度煅烧预处理磷石膏,与粉煤灰、石灰、普通硅酸盐水泥、外加剂等以不同配比混合制备高掺量磷石膏基复合胶凝材料。在研究其物理性能和强度的同时,重点通过软化系数、动水溶蚀率、静水溶蚀率等耐水性评价指标研究胶凝材料的耐水性。实验结果表明:随着煅烧温度的升高,磷石膏基复合胶凝材料的强度和耐水性能有提高的趋势;磷石膏掺量由80%增加到90%,对应复合胶凝材料的软化系数、动水溶蚀率等指标变差,对静水溶蚀率影响不大。     

高钙粉煤灰作为添加剂制备赤泥偏高岭土胶凝材料

采用XRD、IR、SEM、和EDS等分析手段,研究了高钙粉煤灰作为添加剂制备的赤泥偏高岭土胶凝材料的力学性能和水化产物.结果表明:合适掺量的高钙粉煤灰(<14%)有助于试样力学性能的提高;高钙粉煤灰作为添加剂所制备的赤泥偏高岭土胶凝材料,其水化产物主要有水化硅酸铝钙、沸石相、羟基硅酸铝、钙长石、蓝晶石、水化硅酸钙和叙永石. 随着试样养护龄期的增长胶凝材料结构更密实,形成PSS型结构.     

煤巷高冒区松散煤体自然发火的数值模拟研究

巷道高冒区自燃火灾，不仅严重影响到采掘工作面的安全生产，而且威胁到矿工们的生命安全．通过对煤巷高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析，根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论，建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型．以旗山煤矿高冒区为例，用有限元法进行了数值求解，得到高冒区渗流速度场、温度场和氧浓度场的分布，在此基础上划分出最易自然发火的区域，分析了高冒区自然发火的机理．结果表明：高冒区松散煤体漏风强度随孔隙率的增大而增加；高冒区松散煤体的中部区域存在最易自然发火区，是现场防治高冒区自然发火的重点区域．现场试验数据验证了数值模拟结果的合理性．     

三相泡沫防治采空区煤炭自燃研究

针对目前煤矿防灭火技术与材料存在的一些不足，研制了一种用于防治采空区煤炭自燃的三相泡沫材料．简要介绍了三相泡沫的制备流程和主要技术参数；建立了采空区煤炭自燃过程的化学动力学方程，根据对方程中C，O2反应的物质的量浓度，煤体温度T，采空区的孔隙率γ等参数的控制，研究了三相泡沫防治采空区煤炭自燃的机理．结合三相泡沫在大兴煤矿N2703综放工作面采空区防治高温火源点的实际应用情况，对比了注三相泡沫前后取样气体中CO，O2体积浓度以及采空区温度丁的变化结果，有效地防治了煤炭自燃．应用结果表明三相泡沫防治采空区煤炭自燃的效果显著，是一种具有广阔应用前景的新型防灭火材料．     

综采面采空区自燃"三带"的分布规律

根据采空区顶板的冒压实状况,通过采空区流场的计算机模拟分析,得出了采空区内自燃“三带”的分布状态,通过对采空工内遗煤温度和气样成分的观察分析,阴证了计算机模拟分析的结果。结合采空区遗服煤的分布状态,充分阐明了“两道两线”（进风道、回风道、切眼线和停采线）是采空区内发火最危险部位,也是采取防灭火措施的重点部位。     

预报煤炭自燃的CO指标气体临界值研究

CO气体作为预报煤炭自燃的指标气体在煤矿中已被广泛使用,但有些矿井回采面上隅角始终存在CO气体,甚至超出矿业安全规定的临界指标,特别是在综采或综放工作面这一现象更明显,尽管采取多种防灭火措施,只能使CO气体涌出量减少而不能消除CO的产生,为了解其原因,在实验室做了不同煤种低温氧化实验,通过实验发现有些煤种在常温氧化条件下就会出现CO气体,甚至出现的CO量还很大,且随着煤的氧化时间的延长,产生CO气体强度在降低。为了及时准确、可靠预报煤炭自然发火,合理选择CO指标气体临界值是关键。利用多阀气相色谱仪检测常温条件下不同煤种氧化放出的CO气体量,对合理的CO指标气体的临界值进行了研究,确定不同情况下CO的临界值。     

模糊层次评价在煤矿采空区自然发火中的应用

基于模糊数学的理论,提出了煤矿自然火灾发生的模糊层次综合评判模型。模型充分考虑各种量化、非量化因素及各种需优先考虑的项目,使煤矿采空区自然发火的安全防范建立在科学理论基础之上,克服了传统的全评方法难以综合考虑各种因素的缺点。同时以某一矿山为例,利用该模型对矿井采空区自然发火进行了风险评价,确定了矿井发生危险的等级,结果表明,该评价方法具有一定的科学性和合理性。     

Recognition of Spontaneous Combustion in Coal Mines Based on Genetic Clustering

1 Introduction Coal mine fires can be divided into two kinds. One is an exogenous fire; the other is an internally caused fire [1]. Exterior hot objects are the cause of exterior-caused fires, such as fire damp explosions, mechanical friction, an electrical short circuit, joint sparks, etc. Internally caused fires happen in places where is oxygen deficient, such as laneways, goafs and coalholes. Spontaneous combustion of coal may be caused by three necessary conditions: the self- ignition pot…     

煤炭自燃的自由基反应机理

用自由基反应机理阐明了煤炭自燃机理，论述了煤中自由基产生的原因、自由基反应历程、煤氧化过程中逸出的气体成份。最后，用该机理对常见的几种煤炭自燃现象进行了解释。     

易自燃煤层特殊条件下综放开采工作面防火技术研究

分析了耿村矿１３０１工作面易自燃煤层特殊条件下综放开采工作面自然发火的危险性;探讨了因采空区漏风而引起的工作面自然发火的防治措施．经现场实施研究表明,均压通风、低风量供风、加快工作面推进速度的综合防火技术,成功地防止了自然发火,保证了综放开采工作面的安全生产．     

开采煤层自燃危险性预测的人工神经网络方法

建立了开采煤层自燃危险性预测的人工神经网络模型．采用ＢＰ算法编制了计算程序，并选取一组样本进行了预测模型的训练，“未知”样本对训练后的网络模型的验证结果表明了预测的准确性．在此基础上，对南屯煤矿３上煤层进行了自燃危险性预测计算．