高强度综采工作面瓦斯分布规律及涌出量分析

塔山煤矿山4#煤层8101工作面为高强度开采工作面,自开采以来,瓦斯频繁超限。为此,对该工作面瓦斯来源及涌出规律进行了实测。经测定,该工作面瓦斯主要来自煤壁及割落煤瓦斯,约占工作面绝对瓦斯涌出总量的90%,其中,位于50#支架至105#支架之内的瓦斯涌出量最大,应着重治理。  

聚氨酯封孔材料双液混合均匀度CFD模拟

聚氨酯材料是目前煤矿钻孔密封应用最广泛的材料之一。双液聚氨酯在用封孔泵注入钻孔前,先要在静态混合器中混合,其混合效果对于聚氨酯的封孔质量来说非常重要。利用数学方法建立了基于混合不均匀度和样本方差的混合效果评价指标,在前人研究的基础上,设计了一种适合聚氨酯封孔材料混合的静态混合器。同时运用Fluent数值模拟软件,考察聚氨酯在混合器内的混合效果,进而对静态混合器的结构参数进行优化。  

采空区自燃火灾防治技术

为解决采空区自燃火灾的难题,以某煤矿为例构建计算流体力学模型,利用Fluent模拟不同监测面的CO浓度百分比,提出利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料进行采空区堵漏和防火抑爆。研究结果表明,采空区CO浓度最高的位置在其距工作面20～30 m处,得出灌浆的最佳位置应在采空区距工作面20 m处;利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料可以使采空区煤炭自燃得到有效控制。研究结果可为煤矿采空区防灭火提供指导。  

基于多孔介质的煤矿低浓度瓦斯燃烧的二维数值模拟

利用商业软件Fluent 6.3建立二维模型并进行合理设置,对基于多孔介质的煤矿低浓度瓦斯燃烧进行数值模拟,研究了入口瓦斯浓度、瓦斯流速对燃烧器轴向温度和CO2分布的影响,以及多孔介质燃烧器中速率分布情况。结果表明,不同瓦斯浓度下,随着流速的增大,最高温度位置逐渐向燃烧器出口处移动,最高温度大小也随着流速增加逐渐增大;不同瓦斯流速下,轴向最高温度随着瓦斯浓度的增加而变大,到达最高温度时的位置随浓度变大而越靠近瓦斯入口处;燃烧器中的速率分布由于受到多孔介质的影响,有明显的规律性。  

螺旋式切煤诱喷增透防突技术研究及应用

基于螺旋破煤机理和诱喷增透防突技术,运用ANSYS软件建立喷孔孔洞有限元模型,模拟了喷孔后孔洞周围煤体应力分布及位移变化规律,并在川煤集团杉木树矿进行了工业性试验。数值模拟结果表明:诱喷后形成卸压空间,煤体应力重新分布,出现应力三区:卸压区、应力集中区及原始应力区,卸压占主导地位。同水平煤层总位移变化均衡,孔洞上部卸压效果优于下部。经现场试验及应用,切煤诱喷后,煤体暴露面积及扰动体积有了大幅度地提高,诱喷孔平均瓦斯抽采浓度是普通孔的2.33倍,瓦斯抽采效率得到改善。  

高强度开采工作面瓦斯涌出规律及防治技术研究

为探明塔山煤矿山4 #煤层8101工作面的瓦斯来源及涌出规律,以解决该工作面自开采以来出现的瓦斯频繁超限情况,经测定,该工作面绝对瓦斯涌出总量约为7.6872m3/min,其中,煤壁及割落煤涌出瓦斯量最大为7.0137 m3/min,约占工作面绝对瓦斯涌出总量的90％,且位于50#～105#支架之内的瓦斯涌出量最大,应着重治理.针对该情况,预采用工作面煤壁“浅孔快速、高效、强化抽采卸压瓦斯”技术.  

矿井瓦斯抽采技术的研究现状及前景

分析了瓦斯抽采的可行性,介绍了瓦斯抽采的常用方法,对我国瓦斯的利用情况和存在的问题进行系统总结,阐明了我国矿井瓦斯抽采技术的研究现状。同时,根据研究现状提出了煤矿瓦斯抽采的研究方向和具体的发展思路,为实际生产中的矿井瓦斯抽采设计提供依据。  

大佛寺煤矿通风瓦斯氧化利用技术

系统阐述了煤矿通风瓦斯氧化基本原理,利用该原理对现场装置进行了分析和性能测试。研究表明,通风瓦斯氧化装置单台处理风量大(6万m3/h),其氧化效率随着瓦斯浓度的增加而升高,装置对风量及瓦斯浓度波动适应性强,当蒸汽压力不变时,过热蒸汽产量和温度随进气瓦斯浓度的升高而显著提高。  

大佛寺煤矿地面瓦斯抽采井型设计优化分析

煤矿瓦斯地面抽采逐步成为瓦斯抽采的主要方式,抽采井井型选择一直是设计难点。为探究适合大佛寺煤矿的地面抽采井型,研究了大佛寺煤矿煤层储存特性,发现矿区煤层吸附能力和渗透率较好,不同煤层间存在差异,由此优化设计了"U"型、"V"型和多分支水平井,为提高瓦斯抽采量提供了新途径。  

煤尘表面含氧官能团对煤尘润湿性能的影响

采用光学接触角测量仪,测量了不同煤质的微细煤尘对去离子水以及添加氯化钙、水玻璃、丁二酸纳、十二烷基磺酸钠、十二磺基硫酸钠等表面活性剂水溶液的润湿接触角。通过红外光谱技术,对煤尘表面的化学结构特别是含氧官能团进行了测量,并分析了其对颗粒表面的表面活性剂溶液润湿性能的影响,同时对不同煤质微细煤尘进行了工业分析,建立了煤尘润湿性与煤尘煤质参数及其表面含氧官能团含量之间的耦合关系,研究发现煤尘的固定碳含量、表面含氧官能团中的羰基基团、游离OH基团对煤尘的润湿性能具有显著的影响。