面向园区的煤矿矿井水利用产业链模式研究

矿井水是宝贵的非常规水资源。为了解决矿区及园区水资源短缺问题,提高矿井水的资源化利用效率,从“节约资源、市场运作、政策引导、社会共享”的总体要求出发,提出面向园区的煤矿矿井水利用产业链的内涵、特征、模式和政策建议,对矿井水资源丰富的矿区、开拓利用渠道、走向市场化和产业化、推进生态文明建设具有重要意义。     

顺层钻孔水力压裂有效影响半径确定与抽采效果分析

为了增加煤层透气性,提高煤层瓦斯抽采效果,以某矿501工作面煤层地质条件为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,对某矿煤层起裂压力、单次压裂时间、压裂流量、影响半径、压裂钻孔抽采效果等参数展开研究。结果表明,模拟压裂孔注水1 h后,煤层压力由压裂孔向周围迅速降低,最终呈现出以压裂孔为圆心的圆形区域的致裂范围,最大压裂半径达到8.315 m;当对压裂泵主动升压至38 MPa时,煤层瞬间破裂,压力回降,流量瞬间增大,且达到压裂泵额定流量值,此时,煤体破裂效果完美;4号压裂孔首次压裂已经接近压穿煤体,进行第二次压裂时,流量曲线增加比较平稳,说明该孔在之前已贯通大部分裂隙,压裂半径可达22 m;对水力压裂孔和普通钻孔进行抽采比较发现,压裂3号钻孔的瓦斯浓度平均达到17.68%效果最为显著,与普通钻孔相比其平均浓度为1号普通钻孔的4.77倍、2号普通钻孔的3.12倍。     

底板渗流应力耦合破坏与递进导升协同突水演变规律研究

为深入研究底板渗流应力耦合破坏与递进导升协同突水演变规律,应用FLAC3D固液耦合模式模拟隐伏断层底板岩体的应力分布、变形破坏特征、递进导升渗流规律及裂隙扩展突水机制.数值模拟表明:在矿山压力和承压水压力影响下,随着工作面开挖,打破原来开挖面周围荷载平衡,底板岩层节理裂隙经历张开、闭合、扩展反复循环过程,当矿压破坏带和...     

屯宝煤矿I011502综放面瓦斯预抽必要性论证分析

针对高瓦斯矿井部分煤层瓦斯含量总体不高,采用整体预抽瓦斯增加了生产成本,但部分区域可能煤层瓦斯含量高,还需要抽采才能进行采掘等活动。以屯宝煤矿M₁₅煤层I011502综放工作面为例,通过现场测试及分析,对高瓦斯矿井低瓦斯含量煤层工作面采前瓦斯抽采必要性进行了论证。结果表明,I011502综放工作面可以不采取预抽措施,有效缓解了矿井接替紧张问题,同时节约了生产成本。     

煤矿开采对水资源的影响分析与防治对策研究

煤炭开采对水循环、水资源量及水环境影响较大。矿坑大量排水改变了地下水的运移规律,损害了矿区生态环境。在采煤过程中,最大限度地减小含水层结构破坏程度,控制地下水位下降幅度,是矿井建设面临的难题。以三交河煤矿煤炭开采为例,通过分析各煤层及其覆（伏）岩结构特征,计算导水裂隙带发育高度和采煤破坏的水资源量,认为上组煤开采对上覆含水岩组破坏较大,造成矿区水位超常下降,甚至疏干;下组煤开采对奥灰水影响较小。针对分析结果,提出了实施保水采煤以减少对覆岩含水层的破坏、加强对水资源的综合利用等应对措施。     

RSB-M型耐硫变换催化剂工业应用

介绍了新型CO耐硫变换催化剂RSB-M在安徽淮化集团股份有限公司水煤浆气化制氨装置上工业应用情况。结果表明,RSB-M催化剂活性和稳定性高,热稳定性好,对高压、高CO、高空速和高水气比有较强的适应能力,抗水合性能、抗水冲刷、抗灰粉及抗其他毒物的能力优于参比剂。     

高瓦斯突出矿井卸压开采瓦斯综合治理实践

朱集东煤矿为“三高一深”（高地压、高瓦斯强突出、高地温、千米埋深）矿井,采掘工作面煤与瓦斯突出危险性极大,开采此类煤层最经济有效的办法是开采保护层。为抽采保护层11-2煤层开采过程中本煤层及邻近层大量卸压瓦斯,采用分源法计算瓦斯涌出量,结合工程类比取大值。根据瓦斯涌出量预测结果,选用Y型通风方式,辅以顺层钻孔、地面钻井、顶板巷大直径筛管平钻孔、留巷埋管及穿层钻孔等抽采方式,使工作面回采期间瓦斯抽采率达到84.8%,实现了深井高瓦斯工作面煤与瓦斯安全高效共采。     

玻璃纤维网与XPS复合层火灾危险性分析

为探究玻璃纤维网对XPS材料火灾危险性的影响,利用热重仪测得材料XPS的热解特性参数,通过锥型量热仪获得XPS与常见3种孔径的玻纤网复合层的燃烧特性参数,采用层次分析法计算出与不同孔径玻纤网复合的保温层的火灾危险程度。实验结果表明：XPS材料从280 ℃开始热解,在425 ℃时达到最大热解速率;增加玻璃纤维网会促进XPS的燃烧反应,XPS复合的玻璃纤维网孔径越小,燃烧释放的热量与烟气量越高,火灾危险性越大。说明玻璃纤维网会加剧XPS保温材料的火灾危险,并且在建筑外墙保温设计时应减少或避免使用小孔径的玻璃纤维网。     

含添加剂高压细水雾抑灭乙醇池火性能研究

为探究含NaCl、KCl、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3六种碱金属盐以及SDBS、CAB35、APG0810三种起泡剂对高压细水雾抑灭乙醇池火性能的影响,在空间尺寸为6 m×6 m×4 m的受限空间内开展纯高压细水雾与含不同添加剂的高压细水雾对乙醇池火抑灭性能的对比实验。结果显示：相比纯高压细水雾灭火,添加碱金属盐与起泡剂的高压细水雾的灭火时间明显缩短,并且缩短的主要是处在火焰被撕裂抑制、火焰向周围游走阶段的时间;其他条件不变时,灭火时间随着添加剂浓度的增加先减小后增大,与纯高压细水雾相比,两类添加剂中各自灭火时间最短的分别为含3%KHCO3、3%SDBS的高压细水雾,可分别缩短灭火时间57.4%、64.6%;平均降温速率随着添加剂浓度的增加先增大后减小,降温速率最高的为含3%SDBS的细水雾,相较于纯高压细水雾提高了217.54%;含不同碱金属盐与起泡剂的高压细水雾对乙醇池火的抑灭性能各不相同,但与纯高压细水雾相比都得到显著提高。     

下分层工作面煤自燃早期辨识与防治

难胶结人工顶板层状漏风诱发煤体自燃是下分层工作面巷道掘进及生产过程中防灭火难题。针对煤自燃初期气体产物量小易受风流稀释而难以检测的问题,在向下分层煤层顶板布置专用测试装置,监测煤体内部气体的温度和气体成分,判定煤自燃状态。研究结果表明,煤体内测点最高可检出175×10^-6,巷道风流仍不能及时发现煤氧化气体产物;易自燃下分层煤体因二次氧化,自燃进程快,监测煤体内部气体能够实现煤自燃的早期辨识;煤层顶板冒落岩石胶结程度低,形成平面漏风是下分层煤体自燃的直接原因,通过向上分层采空区沿煤层走向注入高分子材料形成漏风封堵墙,有效控制了下分层煤体的自燃。