深部松软煤层钻孔孔周煤体变形产渣特征研究

针对煤矿井下高瓦斯软煤顺层长钻孔排渣困难、成孔率低、施工困难等问题,通过数值模拟实验研究了井下深部软煤体变形破坏特征,分析了顺层长钻孔孔周松软煤体变形特征及应力变化,以揭示顺层长钻孔孔周松软煤体变形产渣规律。研究表明:深部高瓦斯软煤顺层钻孔孔周煤体的应力平衡临界条件破坏后将发生大体积突然垮落;钻孔水平最大变形位移为1.22mm,垂直方向最大变形位移为10.7mm;径向孔周煤体垂向变形呈现逐渐减小趋势,且垂向变形明显大于钻孔水平变形。在水平方向上,钻孔孔周煤体应力分布呈现先增大再逐渐减小的变化规律,径向距离对水平应力分布的影响逐渐减小;随着径向距离的增加,钻孔孔周煤体应力分布逐渐降低,钻孔孔壁处煤体的应力出现最大值,且垂直方向处应力值最大。     

陕北沙漠区浅埋厚煤层开采潜水位及生态响应

煤炭开采造成上覆岩层破裂、移动，破坏了矿区含（隔）水层结构，改变了地表水及地下水循环演化状态，对浅表层生态环境造成严重影响，引发一系列环境地质问题。为深入研究沙漠地区厚煤层开采给潜水位及生态环境造成的影响，以毛乌素沙漠金鸡滩矿为例，对水文地质条件进行了研究，采用数值模拟的方法，模拟了沙漠区厚煤层开采潜水位的变化，并通过采动潜水位监测数据验证了预测结果。调查分析了研究区及周边地表生态环境现状，预测采后潜水位基本满足植物生长需求，对生态环境影响不大。     

综放面本煤层预抽瓦斯的治理技术

为了极大限度地提高本煤层预抽效果，以马兰煤矿为研究对象，针对目前马兰煤矿的瓦斯赋存情况和现阶段所采取的抽放措施，从抽放钻孔的孔径、孔深、布置方式、封孔质量和增加煤层透气性等方面进行探索。实践表明，以上方法的运用，能够有效地提高本煤层预抽抽放效果，保证工作面安全生产。     

宏阳煤矿薄煤层沿空留巷实践应用

为了缓解矿井采掘接替紧张局面,宏阳煤矿采用沿空留巷技术,对12102运输顺槽采取顶板超前采面打设锚索梁、顶板超前预裂爆破,留巷段采用“钢梁+单体液压支柱”的方式进行巷道支护。该技术现场应用后,减少了巷道掘进工程量,减少了煤炭损失,增加了经济效益,降低了职工劳动强度,有利于采掘接替。     

A novel Ag–CuAlO2 sealant for reactive air brazing of 3YSZ and AISI 310S

Based on reactive air brazing (RAB), we designed a new type of sealant (Ag–xCuAlO₂) for joining 3 mol.% yttria-stabilized zirconia (YSZ) ceramics and AISI 310S stainless steel. The CuAlO₂ content affected the wettability of the sealant on the YSZ surface, and the joints had a high shear strength when Ag–2 wt.%CuAlO₂, which had a small contact angle on the YSZ substrate, was used as the sealant. In addition, the thickness of the oxide layer was reduced compared to that for the Ag–CuO sealant. The effects of the processing parameters on the microstructure and shear strength of the joints were investigated, and the as-brazed joints reached their highest shear strength (93.7 MPa) when brazed at 1040 °C for 30 min. After high-temperature oxidation at 800 °C for 200 h, the shear strength of the joints remained at 50 MPa, and no apparent change in the microstructure was observed, proving that the joints possessed excellent oxidation resistance.     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

MG410采煤机滚筒辅助叶片板的增设与应用

针对MG170/410-WD滚筒式采煤机在大倾角、仰角、“三软”煤层使用中遗漏在机道中的浮煤多、装煤效率低等问题,通过添加螺旋板数量对采煤机滚筒进行改造。改造后,在滚筒转速不变的情况下,提高抛煤效率,缩短了工作面割煤和工作面空顶时间,提高了装煤效率,从源头上降低了顶板管理的安全风险。     

Q690钢焊接接头微观组织对冷裂纹的影响研究

分析了Q690钢手工电弧焊与气体保护焊焊接冷裂纹产生与微观组织的联系。结果表明: 焊接冷裂纹起源于斜Y坡口根部, 沿熔合区、焊缝扩展至焊缝表面;2种工艺焊接的接头组织硬度均较母材高, 而塑性较差。热影响区为马氏体、贝氏体与铁素体混合组织, 焊缝组织由先共析铁素体、侧板条铁素体、贝氏体和针状铁素体等组成, 针状铁素体抗裂纹扩展能力较其他组织强。在2种焊接方法对应断口中观察到了冷裂纹起裂、扩展与断裂区的不同形貌, 起裂与扩展区存在塑性变形, 而断裂区为解理断裂。     

碎软煤层条带瓦斯地面高效抽采技术研究

为了提高碎软煤层条带瓦斯抽采效率和效果,基于目前地面瓦斯抽采主要采用垂直井或从式井的方式抽采效果差、效率低的现状,通过理论和实验分析论证了穿岩层压裂改造煤储层的可行性,提出了在目标煤层顶板岩层中钻水平井,并通过垂直向下射孔以及采用泵送桥塞分段进行压裂的方式进行地面瓦斯抽采。试验结果表明:顶板分段压裂水平井单井产量高、高稳产期更长、产量衰减更慢;有效水平井段控制区域内瓦斯下降均匀,更有利于进行条带瓦斯抽采;相同投资条件下,采用水平井的方式瓦斯抽采效率和投入产出比更高。     

厚煤层放顶煤大角度扇形收尾施工工艺实践

以左云长春兴煤业公司301综放工作面扇形收尾施工工艺为背景,介绍了在工作面受地质构造或者井田边界影响,工作面两顺槽与盘区大巷斜交布置时,为了多回收煤炭资源,提高经济效益,采取大角度扇形收尾的施工工艺,为厚煤层放顶煤大角度扇形收尾提供了借鉴和理论依据。