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。     

沁水盆地赵庄矿3号煤层地面煤层气抽采低产原因分析

在对沁水盆地赵庄矿煤层气开发地质、煤层气生产井资料深入研究的基础上，分析、总结了区内煤层气直井低产原因，并据此提出了区内地面抽采后续开发方向。研究认为:3号煤层气含量偏低、含气饱和度低、临储比低，致使排采阶段气含量可降幅度低，是其低产的宏观表征；3号煤储层不匹配孔级，较差连通性，即微、小孔为主，中孔次之，大孔不发育，微裂隙连通性差，致使扩散缓慢、影响储层改造和抽采效果，是其低产的微观表征；3号煤层远高于顶底板塑性及相近的水平应力，进一步造成改造缝长受限，泄流面积不足。因此，建议区内后续地面抽采方式应以增大泄流面积开发方式为主。     

煤矿薄煤层定向钻孔水害探查技术研究

从保德煤矿水文地质条件出发，研究了矿区奥灰水突水危险性，计算了8号煤层底板安全隔水层厚度和突水系数。采用薄煤层定向钻探工艺对保德煤矿81312工作面胶带运输巷道和81313工作面辅助运输巷道底板以下岩层及10号煤层进行水害及隐伏构造探查，探明了8号煤层底板岩层地质构造及富水性，形成了区域薄煤层定向钻孔水害探查方法。研究表明，利用定向钻孔的一孔多用功能超前预抽10号煤层瓦斯，可为矿区安全开采提供保障。     

有机-无机联合矿井突水水源判别方法

溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)在随地下水运移过程中,不同含水层水中DOM含量、类别、荧光强度等均存在较明显差异,因此结合无机水化学,开展了有机-无机联合的矿井突水水源判别方法研究,结果表明:地下水中无机组分浓度分布具有垂向分带性,利用pH、矿化度(TDS),HCO3,SO4等无机指标,可以判别浅部含水层和深部含水层水化学特征差异; DOM进入含水层后发生氧化还原反应强烈,其浓度(TOC含量和UV254)变化快、差异大,可以识别地表水与第四系水的水化学特征;第四系与白垩系含水层,以及覆岩破坏范围内的细分含水层,水中无机组分和有机组分含量非常接近,而荧光指纹技术灵敏度高,可以根据3DEEM光谱图分析DOM类型和荧光峰强度等差异,区分相邻含水层的水化学特征差异。陷落柱等地质异常体作为特殊的地质环境体,其内部水体中DOM相对丰富,其DOM含量和荧光指纹特征与奥灰水差异显著。将有机-无机联合开展不同含水层水化学特征分析,能够很好地区分不同水源,为矿井突水事故发生时快速判别水源提供科学依据。     

远距离注浆管路超压保护系统设计

针对现有的煤矿注浆系统在压力过大时不能及时对管路进行保护的问题,提出了基于PLC的远距离注浆管路超压保护系统设计方案。该系统以欧姆龙PLC为控制中心,通过压力变送器采集当前管道的实时压力值,若压力超限并持续50s,则渣浆泵停止工作,实现紧急停泵。上位机监控系统接收PLC控制系统的实时压力值和流量值并进行显示,实现对注浆主要管路压力和流量的监测。工业性试验结果表明,远距离注浆管路超压保护系统效果良好,能够满足矿井注浆系统超压保护的需要。     

电磁法检测油气管道缺陷的影响参数分析

介绍电磁法检测金属管道缺陷的原理,搭建试验台验证电磁法检测油气管道缺陷的可行性,对电磁法检测金属管道的影响因素进行试验分析,主要包括激励电流、频率、提离高度、缺陷位置和缺陷类型等。试验结果可为后期传感器优化及实际工况作业提供技术支撑,可为具有包覆层金属管道的缺陷检测提供参考。     

筛管护孔工艺及装备在神华宁煤集团的应用

神华宁煤集团金能煤业分公司和乌兰煤矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井,一直以来利用钻孔瓦斯抽采预防和治理瓦斯灾害。在钻进过程中,经常发生因孔壁坍塌、瓦斯突出而造成的抱钻、埋钻事故,以及塌孔后因抽采通道堵塞而导致钻孔瓦斯抽采利用率低。大通孔螺旋钻杆能有效解决钻进过程中的抱钻、埋钻事故,联合一字铰接钻头和悬挂装置实施筛管护孔工艺技术可解决钻孔瓦斯抽采利用率低的问题。在现场应用过程中,使用人工和筛管助推器2种方式下放筛管,共完成工程量3 845 m,其中筛管助推器的效率是人工下放方式的3倍,表明筛管护孔工艺技术及装备适合在松软煤层矿区推广应用。     

阿基米德螺旋面数控加工切触点的参数化设计

由于阿基米德螺旋曲面加工精度对使用影响较大,首先对螺旋面的生成原理进行了阐述,然后分析了螺旋曲面由于加工方法会引起的加工误差。在满足加工要求范围内选取较大的走刀步长和较大的走刀行距。计算出了螺旋曲面的数控加工切触点,并通过Matlab验证了其准确性。最后基于Matlab二次开发,对阿基米德螺旋面的数控加工切触点进行了参数化设计,合理的建模可以提高使用寿命,降低生产成本。     

新集一矿11_2煤层构造煤分布规律及成因分析

为了掌握新集一矿112煤层构造煤分布特征及成因,根据钻孔测井曲线,结合钻孔资料揭露情况,对112煤层各钻孔构造煤厚度鉴定、统计,并绘制构造煤层厚度等值线,在此基础上对112煤构造煤层的分布特征进行分析。分析结果表明:矿井内112煤层的构造煤普遍发育,尤其是在以F10断层为核心的断层带发育区域,以及向斜核部位置内,构造煤厚度较其他区域加大。构造煤发育受受阜凤推覆构造前期形成影响,并受后期断裂构造与褶皱的改造影响。     

煤矿区地面直井与井下水平孔联合开发煤层气技术

开发利用煤矿区煤层气具有经济、安全和环保三重效益。提出了一种地面直井和井下水平孔联合开发煤层气的技术方法,详细介绍了其技术原理,抽采通道的构成、关键施工技术和抽采工艺,分析了地面直井与井下水平孔联合开发煤层气的潜在技术优势。基于理论研究,在晋城寺河井田进行了现场试验,实施了井下钻孔控制排水,地面直井无动力采气的联合开发工艺,试验结果证明了该技术方法原理的可行性。