不同粒径下煤样瓦斯吸附热力学特性影响实验研究

为揭示不同粒径下煤样的瓦斯吸附热力学特性,选择典型矿井煤样进行不同粒径、温度条件下的瓦斯等温吸附实验,利用Clausius－Clapeyron方程计算出各煤样等量吸附热; 根据Langmuir方程建立了含标准平衡压力常数的瓦斯吸附自由能方程,得到其吸附自由能; 通过Gibb－Helmholtz方程获得各煤样的吸附熵。研究结果表明:不同粒径、温度影响因素下的煤体瓦斯吸附过程依旧可用Langmuir方程表征; 不同粒径煤样瓦斯等量吸附热、吸附自由能和吸附熵均小于0,变化范围分别为－14．19～－22．27 kJ/mol、－4．83～－6．72 kJ/mol和－28．20～ －51．32 J/(mol·K); 随着粒径增大,煤样瓦斯等量吸附热、吸附自由能、吸附熵均增大; 随着温度升高,煤样瓦斯吸附自由能、吸附熵逐渐降低。实验结果表明,煤体瓦斯吸附过程是一种放热、自发、熵减小的物理吸附过程。     

伊拉湖煤矿三号井采空区大面积垮塌原因分析及防治对策

通过井下及地面详细调查,确定了采空区冒落后在地面所构成的中央塌陷区、密集裂隙分布区和影响区,分析了其垮塌原因及对井下其它采仓所构成的隐患威胁,论述了煤层顶板矿山压力的变化规律,并对如何确保矿井安全生产提出了有效的防治对策。     

新疆煤矿安全科技发展策略及其建议

分析了当前新疆煤矿安全科技面临的困境和存在的问题,从安全科技对煤矿安全生产的贡献率、地位和作用出发,提出了新疆煤矿安全科技的发展策略,并对如何确保策略实施提出了建设性意见。     

基于顶板周期来压规律的高位抽采钻孔参数确定研究

通过相似模拟实验、现场实测及理论计算等手段,对塔河煤矿11B801综放工作面高位瓦斯抽采钻孔参数展开研究。结果表明:11B801综放工作面回采过程中存在"大、小周期"来压现象,小周期平均来压步距约15. 5m,大周期平均来压步距约65. 0m,"大、小周期"与瓦斯运移通道及聚集场所的发育密切相关;基于"大、小周期"来压步距确定了高位钻孔有效抽采长度,并反推计算出钻孔孔深、仰角、压茬距等参数;通过对工作面回采过程中顶板来压及钻孔抽采浓度监测数据分析,验证了利用"大、小周期"来压步距反推计算钻孔参数的合理性,11B801综放工作面上隅角瓦斯浓度控制在0. 47%以下,保证了11B801综放工作面安全高效生产。     

顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及优化

通过现场实测、理论分析及Fluent数值模拟等方法,研究了新疆某矿12B801综放工作面支架工作阻力及高位钻孔瓦斯抽采浓度变化,结果表明：顶板来压呈现大、小周期变化规律,大周期平均来压步距约65.0m,小周期平均来压步距约15.5m,大、小周期来压直接影响着高位钻孔瓦斯抽采浓度;利用大、小周期来压规律,对原设计抽采钻孔参数进行了优化,Fluent模拟表明钻孔优化后可将工作面上隅角瓦斯浓度比原方案降低45%以上,现场实测综放工作面上隅角瓦斯最大浓度仅为0.24%,证明抽采钻孔优化的合理性。     

倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度数值模拟研究

为了确定倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度,以兖矿新疆矿业硫磺沟煤矿为研究对象,分析了倾斜煤层条件下沿空掘巷围岩应力分布及变形特征,不同煤柱宽度的垂直应力分布规律。结果表明:煤柱宽度大于4m时,煤柱内稳定区域增势比较明显,随着煤柱宽度的不断增大,煤柱内稳定核心承载区域不断增大;根据巷道掘进期间垂直应力大小,应力分布规律及围岩巷道稳定性分析确定煤柱合理宽度为4m;现场实测数据表明,窄煤柱宽度为4m时可以有效满足巷道围岩稳定性要求。     

富水特厚砂砾岩下采煤覆岩破断特征及采高确定

为确定干沟煤矿2601工作面受富水特厚砂砾岩影响下的安全采高,综合运用现场实测、理论分析、数值模拟及相似模拟实验的方法,对工作面导水裂隙带高度进行了研究。研究结果表明,干沟煤矿工作面覆岩裂采比实测值为7.5,以裂采比7.5计算了2601工作面在不同采高条件下覆岩的导水裂隙高度,确定了工作面安全采高上限为5.0 m;在设定采高5.0 m条件下,采用数值模拟及相似模拟实验进一步验证得出覆岩破坏高度分别为40.0、37.0 m,与利用裂采比7.5预计的结果相近,说明2601工作面采煤高度确定为5.0 m是可行的。