极近距离煤层采空区下回采巷道位置及围岩控制研究

为解决准南煤矿极近距离煤层采空区下1501工作面安全回采问题，运用理论计算、数值模拟及现场实测等手段，研究了1501工作面巷道位置及支护方式。结果表明：为有效避开上部采空区残留煤柱影响，1501回采巷道与上部残留煤柱的合理水平错距应为9m|针对极近距离煤层采空区底板应力分布规律、岩层厚度和力学性质等，提出了巷道支护对策及支护方案；1501工作面回采过程，巷道顶底板相对移近量最大为222.5mm，两帮相对移近量最大为151mm，巷道未出现棚腿压折、冒顶、片帮现象，工作面实现了安全回采。     

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。     

大断面煤巷快速掘进空顶距及支护方案研究

为了提高小甘沟煤矿1102综放面大断面煤巷掘进效率,综合运用理论分析、数值模拟及现场试验手段,研究了大断面煤巷空顶距、支护方案。主要结论：基于大断面煤巷顶板岩层岩性、厚度、力学性质特征,利用薄板理论建立空顶区顶板力学模型,得到最大安全空顶距为3.2m;将巷道原支护方案改进为“一次让压+二次补强”支护,并确定了二次补强滞后一次让压支护的合理距离为12.8m;现场试验表明,在改进后的空顶距及支护方案下,巷道顶底板最大相对移近量为68mm,两帮最大相对移近量为42mm,巷道掘进效率比原来提高了60%,巷道实现了安全快速掘进。     

新疆高惰质组煤基活性炭制备与表征

以高惰质组准东不粘煤为原料制备活性炭，基于Box-Behnken响应曲面法，采用水蒸气活化制备了煤基活性炭，并测定了其碘吸附量，使用扫描电镜(SEM)观察了活性炭表面形貌，通过低温氮气吸附法得到了活性炭比表面积、总孔体积和孔径分布等物理结构特征。结果表明，最佳活化水平为活化温度900℃，活化时间90min，水蒸气流量6mL/min。活化时间、活化温度和水蒸气流量对碘吸附量均有影响，其中活化时间影响程度最大，活化温度次之，水蒸气流量最小，且因素之间交互作用不显著。比表面积、总孔体积和微孔数量均会影响碘吸附量，其中微孔数量起主要作用。