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。     

低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。     

高温固定流化床费托合成技术及其产物加工路线

与采用低温费托合成主产油品技术相比，产品更为多元化和高值化的高温费托合成技术在目前市场环境下显示出非常明显的优势。本文综述了高温费托合成技术的发展历程及其最新进展，重点介绍了高温费托合成过程中的核心问题，主要包括高温费托合成工艺、固定流化床反应器、费托合成催化剂；介绍了高温费托合成产物分布与特性，讨论了高温费托合成产物的加工路线，并对高温费托合成煤间接液化的工业应用前景和产业化方向进行了展望。结果表明：高温费托合成技术具有产物附加值高、兼顾油品和化学品、技术发展成熟等优势，产物中轻组分含量高、碳数分布较窄、高附加值的α-烯烃含量高；精细化、高端化、差异化加工是实现高温费托合成产物高值化利用的关键。     

8809工作面过空巷覆岩失稳规律及围岩控制技术研究

为保障8809工作面推进过空巷区域的安全生产,通过对过空巷区域时覆岩变形规律的分析,得出工作面与未支护的空巷间煤柱宽度为14m时,空巷围岩出现失稳。基于分析结果,确定J09-01和J09-02空巷采取锚网索+工字钢梁的支护技术,J09-03和J09-04空巷采用预充填技术,工作面顺利通过补强支护和充填空巷区域。     

覆岩隔离注浆充填技术在新义矿业的应用研究

为解决新义矿业地表村庄压煤问题，对该矿11090工作面实施覆岩隔离注浆填充不迁村技术。通过对注浆减沉原理进行分析，结合矿井地质条件，对相关参数进行预计，在对方案可行性、适用性进行判断的基础上，设计了完善的注浆填充技术方案，并对工程效果进行了预计。该技术可有效改善地表沉降现象，避免村庄的迁移，同时解放压煤资源，实现矿区可持续发展。     

红阳二矿12号煤层标志性气体实验研究

针对红阳二矿12号煤层遗煤氧化的规律与特点，有效地进行防灭火工作，掌握采空区中遗煤氧化的速度，对红阳二矿12号煤层进行了煤样升温氧化实验，在温度不断升高的过程中检测出CO与多种烯烃气体，并且在不同温度下煤体析出气体的速度不同，最终选择CO、C₂H₄、C₂H₂作为标志性气体，产生的临界温度分别为59、176、403 ℃。在采空区检测出CO气体，说明采空区遗煤进入快速氧化阶段；检测出C₂H₄气体时，遗煤进入剧烈氧化状态；检测出C₂H₂气体时，说明采空区中已经产生明火，井下人员需要迅速撤离。通过煤体标志性气体的确定，建立12号煤层自燃预警系统，保证井下工作人员的生命安全与能源的充分利用。     

Using hybridized ANN-GA prediction method for DOE performed drying experiments

Abstract

Coal is an important component in the energy industry and plays a key role in energy-producing facilities. Moisture is a common condition that has a considerable impact on coal. Coal drying has long been a question of great interest in a wide range of fields. Defining parameters in the coal drying is obtained by experiments. High costs, time constraints, and repetition of an experiment are one of the most frequently stated problems with experimental works. Using qualitative methods with experiments can be more useful for identifying and characterizing the coal drying process. The purpose of this article is finding the effective parameters in the coal drying process by using a hybridized prediction method. Genetic Algorithm (GA) and Artificial Neural Network (ANN) are hybridized with each other to identify and characterize the coal drying process. GA-ANN algorithm is applied to the coal drying process to predict the moisture of coal, but it does not provide a decent result at first. Later, the Design of Experiment (DoE) methodology is performed to determine the main effects of six parameters. Two scenarios are generated because two parameters are not statistically significant. The first scenario excludes the air relative humidity parameter, and the second scenario excludes the air relative humidity and the velocity of air parameters. Following the application of the DoE method, GA-ANN reaches decent results in scenario-2.     

Reasons for breaking of chemical bonds of gas molecules during movement of explosion products in cracks formed in rock mass

The purpose of this study was to develop a physico-mathematical model and technique for estimation of chemical bond stability depending on electric field intensity of an external point charge. A hypothesis for a possible physico-chemical mechanism of the formation of additional harmful gases in the rock destruction by blasting was proposed. The theoretical basis of the hypothesis is the method of theretical evaluation of bond energy depending on the distance to a point charge, the third Coulomb centre. The quantum-mechanical model for calculating the electronic terms of molecules makes it possible to solve problems associated with the determination of parameters of molecules under the action of various physical fields on the system under consideration. The model was approved for some diatomic molecules. The discrepancy between the experimental data and calculated data did not exceed 14%, which proves accuracy of the obtained results. The model can be used in the field of research into the causes of gas-dynamic phenomena in underground coal mines, in studies of the degree of stability of nanostructured components of coal under physical influences, and in the theoretical design of new compounds and structures in the field of nanomaterial science and nanotechnology.     

不同粒径改性粉煤灰对磷酸根吸附性能的影响

废水排放过量的磷导致水体污染日益严重，将粉煤灰通过化学改性制备成了水化硅酸钙吸附剂，研究了改性吸附剂对磷酸根的吸附效果。利用XRD, SEM及BET比表面积等手段对粒度分级前后的吸附剂进行表征，研究不同粒级吸附剂对磷酸根的吸附性能，并考察其吸附机理。结果表明，不同粒级的吸附剂其化学成分出现了明显的偏析现象，孔隙结构也差异显著。相比其他粒径下的吸附剂颗粒，颗粒粒径在50?75 μm时，吸附剂中钙和硅含量较多，铝、铁和镁含量较低，水化硅酸钙组分含量最高，且伴有含铝的托贝莫来石晶体出现，钙离子的增加使其可以与更多的磷酸根结合形成沉淀。同时此粒径下具有较高的比表面积及孔隙度，疏松多孔的结构为钙离子提供更多活性位点。当使用粒径在50?75 μm的吸附剂吸附磷酸根时，磷的饱和吸附量可达到17.1 mg/g，比未分级的吸附剂高19.58%。     

近距离煤层煤柱下应力分布和巷道支护技术

针对和尚嘴煤业近距离煤层煤柱下掘进巷道变形大的问题,在介绍地质力学特征的基础上,采用数值模拟分析上部煤层不同方式采动后,采空区和煤柱在下部煤层的应力分布情况。分析煤柱下巷道变形特点和支护要点,结合高预应力强力锚杆支护理论,提出合理的锚网与锚索联合支护设计,现场试验效果明显。