煤矿薄煤层定向钻孔水害探查技术研究

从保德煤矿水文地质条件出发，研究了矿区奥灰水突水危险性，计算了8号煤层底板安全隔水层厚度和突水系数。采用薄煤层定向钻探工艺对保德煤矿81312工作面胶带运输巷道和81313工作面辅助运输巷道底板以下岩层及10号煤层进行水害及隐伏构造探查，探明了8号煤层底板岩层地质构造及富水性，形成了区域薄煤层定向钻孔水害探查方法。研究表明，利用定向钻孔的一孔多用功能超前预抽10号煤层瓦斯，可为矿区安全开采提供保障。     

偏高岭石碱溶合成方钠石相变过程及吸附特性

方钠石具有笼型结构和比表面积大的特性,使其吸附能力较强。以偏高岭石和NaOH为原料,通过碱溶法合成了羟基方钠石,探讨了NaOH浓度、反应温度、反应时间和液固比对合成方钠石的影响。采用XRD、SEM、IR和NMR对碱溶过程的产物进行了表征；探讨了方钠石对Al³⁺的吸附特性。结果表明,反应温度对方钠石合成影响最大,NaOH浓度次之,液固比影响较小,升高反应温度和增大NaOH浓度可缩短反应时间。碱溶过程中,偏高岭石中的活性铝、硅优先溶解于NaOH溶液,随着反应的推进,溶液中的铝、硅达到一定浓度后会发生缩聚反应形成前驱体胶凝相。NaOH浓度对前驱体胶凝相的转变影响显著,低浓度时,胶凝相主要转变成沸石相；高浓度时则转变为方钠石相,反应的本质是处于亚稳定状态的沸石相与NaOH反应形成方钠石相。吸附特性试验表明,方钠石对Al³⁺的吸附符合Langmuir模型,其吸附率高达99.9%,最大吸附量达89.77 mg/g。     

氮气对复采工作面遗煤复燃的防治效能

为探究不同体积分数N₂对复采工作面遗煤复燃过程的防治效果，采用自主研发的程序升温试验装置，对煤样分别通入体积分数为10%、20%、30%和40%的N₂，以氧化反应过程中耗氧速率V_O2、一氧化碳产生率V_CO和表观活化能E的变化情况来反映煤自燃的发展程度。试验表明:不同体积分数的N₂对煤氧化升温过程均具有抑制作用，相比于煤在纯空气条件下的氧化自燃，通入的N₂体积分数越大，煤初次自燃和二次氧化升温过程的V_O2和V_CO更低、E更高，说明通入的氮气体积分数越大，对煤氧化升温过程的抑制效率越好。其中，在煤初次自燃阶段，当N2体积分数C_N2≥20%时抑制效果更佳；在煤二次氧化复燃阶段，当N₂体积分数C_N2≥40%时抑制效果更佳。     

关于对铁路货车钩尾框磁粉探伤设备的研制

文章介绍了一种创新型的铁路货车钩尾框磁粉探伤设备的机理和测试结果。该设备既可对铁路货车13、17型车钩尾框的外表面、内孔表面使用双排梳齿形电极开合线圈进行周向磁化、纵向磁化使用电磁轭法进行磁化,也可根据钩尾框的异形特性对其进行周纵向复合磁化,大大提高了铁路货车探伤设备的有限性能。     

近50年大黑河流域气候水文要素变化趋势及突变分析

基于大黑河流域6个气象站1966～2013年气温、降水量、蒸发皿蒸发量、相对湿度和日照时数长期数据系列,采用气候倾向率和滑动t检验法分析了近50年大黑河流域气象要素的变化趋势及变异年份。结果表明,大黑河流域整体呈现暖干气候倾向,气温呈显著增高趋势,变化率为0.43～0.57℃/10a,气温增温变点大致出现了两次,分别在1986、1997年;降水量和蒸发量多呈不显著减少趋势,降水量先减(1981年)后增(1990年),蒸发皿蒸发量先减(1986年)后增(1996年);相对湿度、日照时数多呈显著减小趋势。     

综放工作面风量及采空区漏风定量检测

通过对中煤塔山煤矿30509综放工作面采空区漏风及有害气体分析的研究，总结了通过定量连续释放SF₆示踪气体，来检测工作面风量与采空区漏风的方法，测定了沿工作面采空区的漏风分布及漏风流线的深度。采用定时测量法，确定了30509工作面随工作面不断推进，与对应地表发生了导通现象；采用定量测量法，确定了内部漏风量和外部漏风量较大，对综采工作面采空区自然发火存在较大风险，同时提出了防范措施，为减少综放工作面采空区漏风、防止自然发火的发生提供了参考。     

可控中子孔隙度测井仪器设计

源距与屏蔽体厚度是直接影响可控中子孔隙度测井仪器测量准确性的重要参数。源距不仅影响测井仪器的测量误差，还影响测井仪器对地层孔隙度的灵敏度。屏蔽体厚度是保障测井响应完全反映地层的重要参数。从灵敏度、屏蔽率以及误差3个方面确定可控中子孔隙度测井仪器的源距与屏蔽体厚度。研究结果表明:近探测器源距越小，测井仪器灵敏度越高；近远探测器的间距对测量误差的影响随间距的增大，先减小再增大；当屏蔽率在70%以上且屏蔽率随厚度的变化较为缓慢时的屏蔽体厚度可作为屏蔽体最低厚度。     

基于局部放电法的矿用高压电缆信号去噪算法研究

干扰噪声直接影响局部放电法有效检测矿用高压电缆故障。基于局部放电法，综合采用理论计算、仿真实验、现场试验的方法，对比分析了短时傅里叶变换和傅里叶分析去噪法的原理和优缺点，提出了一种矿用高压电缆的局部放电去噪算法——小波阈值去噪法，同时，选择了合理的阈值函数和去噪流程。基于此，采用白噪声和连续周期信号作为高压电缆的干扰噪声，进行了模拟仿真实验。结果表明，小波阈值去噪法可有效抑制白噪声，其中，Db2小波性能和去噪效果最好；同时，现场试验结果显示，去噪后信噪比得到了显著增加，验证了小波阈值去噪法的合理性和可靠性。     

定向长钻孔整体水力压裂增透技术在赵固二矿的应用

针对赵固二矿煤层透气性低、钻孔有效影响半径小，实施定向长钻孔代替底板岩巷进行区域瓦斯治理期间钻孔工程量大、瓦斯抽采效果不理想的问题。结合煤层赋存特征及钻孔施工情况，采用定向长钻孔整体水力压裂增透技术，理论分析了合理坐封位置、压裂参数，完成200 m煤巷条带一次整体压裂，最大泵注压力24.3 MPa、累计注水量1 613 m³。并基于煤层全水分变化，考察确定了单个钻孔压裂影响范围达到巷道两帮30 m，有效改善了煤体储层特性，提高了煤层瓦斯抽采效率。在实现定向钻孔对预抽煤巷条带可靠控制的同时，最大程度降低了钻孔工程量、缩短了瓦斯治理周期，为实现矿区“以孔代巷”及高效安全开采提供了技术支撑。     

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层DDF2断层特征

大柳塔煤矿五盘区5-2煤层在三维地震资料解释中发现存在一条影响较大、伸展较远的断层（DDF2断层）横切5-2煤层。综合研究表明，DDF2断层为走向为东南—西北方向（111°～291°）、倾向为西南方向（201°）的高角度正断层。该断层为坳陷盆地形成后控制部分煤层沉积:在D306钻孔和D307钻孔所在区域形成时间较早，形成于5-2煤层沉积之后，结束于4-3煤层形成之后，控制5-2煤与4-3煤之间的地层沉积，为同沉积断层；该断层在D304钻孔和D305钻孔所在区域形成时间较晚，形成于4-2煤层沉积之后，结束于3-1煤层形成之后，局部控制4-2煤层与3-1煤层之间沉积，为准同生沉积断层。DDF2断层形成于东南方向，逐渐向西北方向迁移、加剧到最后尖灭。