小型煤矿低浓度瓦斯发电技术及应用效果研究

针对云南富源县辖区内大量小型煤矿抽采的低浓度瓦斯未开展有效利用的问题，以区内某小型煤矿为背景，采用现场调研、分析归纳、理论计算相结合的方法对其低浓度瓦斯发电项目展开分析研究。研究表明，某小型煤矿低浓度瓦斯发电项目成功的关键是“瓦斯治理先行”理念主导下的气源保障综合技术体系。在气源得以保障的基础上，该小型煤矿低浓度瓦斯发电项目已经持续高效运行4年，每年创造经济收益约403.2万元，减排CO2约4.47万t；同时促进了煤矿瓦斯治理工作有效落实，提高了煤矿安全生产水平，保障了煤矿产量的达标。     

兴隆庄煤矿生态系统服务价值评估

以兖州矿区兴隆庄煤矿为例,基于1990-2018年间的遥感影像数据,从供给、调节、支持和文化4个方面对兴隆庄生态系统服务价值进行测算评估,并分析其动态变化度及敏感性。评估结果表明,总生态服务价值表现为先增加后减少,1990-2010年矿区生态系统服务总价值从18841.5万元增加至29034.2万元,主要原因是采煤塌陷导致耕地向塌陷水体转变以及林地面积的增加;2010-2018年生态总价值减少了2484.8万元,主要在于耕地大规模地转变为建设用地以及区域地下水位下降造成的水域面积减小。敏感性分析显示,耕地和水体是平原矿区生态系统服务价值最敏感的因素,耕地的敏感性指数由1990年的0.79降为2018年的0.28,说明其在生态服务价值中的影响逐年降低。     

煤矿井下小断层延伸长度定量化预测研究

以山西A矿开采的3号煤层采掘活动已揭露的小断层资料为基础,选取断层落差、倾角、延伸长度3个参数,通过多线性回归方法构建NW、NE 2个方向的断层延伸长度预本构模型,并进行现场应用。结果表明,构建的小断层预测模型预测的小断层延伸长度的准确率在90%以上,可以为后续揭露小断层延伸长度的确定提供可靠的参数指导。     

复杂型急倾斜煤层的开采技术探析

中国煤炭资源多处于中厚煤层中,伴随煤炭资源的不断开采,矿井深度日渐增加,煤层的开采环境也日渐复杂,其中复杂型急倾斜煤层对开采技术和开采施工工艺水平的要求较为突出。课题基于中国复杂型急倾斜煤层开发工艺的现状,深入分析了现有工艺在实际开采过程中存在的不足,提出了伪倾斜斜坡短臂采煤法,旨在为中国复杂型急倾斜煤层开采工艺的研究提供借鉴。     

陕北浅埋煤层绿色保水开采技术研究

王家沟煤矿为陕北典型浅埋煤层矿井，地下煤炭资源开采有可能破坏萨拉乌苏组潜水含水层。为有效的控制导水裂隙发育，最大限度保护地表含水层，基于协调开采的原理，结合力学模型和相似材料模拟试验，对比研究了一次采全高和限高留煤柱两种开采方法导水裂隙发育规律。研究表明，一次采全高条件下导水裂隙呈间歇式变速发育最大高度94m，穿过含水层|限高留煤柱协调开采导水裂隙发育平缓，最大高度60m|关键层的稳定决定着含水层的稳定，限高留煤柱能够显著的控制协调关键层挠曲下沉，有效的抑制导水裂隙发育，实现含水层下绿色保水开采。     

珲春地区高瓦斯矿井煤自然发火标志气体研究

为了探究珲春地区高瓦斯矿井煤自然发火情况，选取该地区板石煤矿22、23a和八连城煤矿18#、26#共4个煤层进行程序升温特性实验，分析了CO及烃类气体产生量随温度的变化规律，优选自然发火标志气体，测算煤自燃临界温度。结果表明，板石22、23a和八连城18#、26#四个煤层的自燃临界温度分别为101.0℃、97.6℃、121.0℃、169.1℃。CO和C2H4的初现温度大约在30℃与80～120℃，且产生量随温度单调递增，可作为煤自燃预测预报的主要参考指标|而同时，为了保证检测的全面与准确，还可以将规律性良好的其他烃类气体、烯烷比和链烷比进行辅助参考。     

榆神矿区煤炭开采的地下水动态演化规律

榆神矿区浅表层水资源短缺,生态脆弱,在划分主采煤层上覆含、隔水层组合类型的基础上,采用Visual Modflow软件构建煤层开采的地下水流数值模型,研究地下水流场演化规律,统计区内地下水位观测网(56个水文观测孔)近3年的有效观测数据,掌握首采煤层开采地下水位动态变化。结果表明:2020年第四系萨拉乌苏组潜水流场与2005年统测地下水流场形态基本一致,地下水位降深值在西南部达10 m;近3年的地下水位未发生明显变化,仅YS22钻孔处受村民井取水引起水位下降。研究成果对榆神矿区地下水资源保护与利用具有重要的指导意义。     

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.     

煤巷高效快速掘进技术优化浅析

煤巷掘进效率低容易造成采掘接替紧张,以柠条塔煤矿S12002工作面胶运顺槽和辅运顺槽为工程背景,采用理论分析和现场工程对比试验相结合的方法,分析了制约巷道快速掘进各环节的因素,提出了优化控制对策。在减少顶板锚杆的支护数量,改良锚固方式并增大锚固长度和排距后,支护效率提高了20%,支护密度降低了30%,极大降低了顶板支护环节的时间;对掘进工艺进行优化后,将日单进水平从35 m左右提升到50~60 m左右,月单进水平从900 m提升到1500 m以上,创出了单日掘进75 m新水平,实现了高效快速掘进。实践表明,该方式现场成巷效果良好,可以满足煤巷高效快速掘进的需要。