晋城矿区煤与煤层气协调开发模式优化决策方法

为进一步提高煤矿区煤与煤层气共采效率,需要对现阶段煤与煤层气协调开发模式进行优化决策,针对该问题,以晋城矿区为研究对象,基于层次规划思想提出了"采煤工作面→采区→矿井"3层级煤与煤层气协调开发模式优化决策思路;界定了采煤工作面煤与煤层气开发3区范围,采用非线性规划数学方法构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策理论;基于3区时长控制关键因素建立了3区时长控制机制,明确了特殊阶段转换临界指标;基于优化决策目标内容,采用系统分析及归纳演绎法从安全性、经济性、资源效益性3方面构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发效果评价指标体系及评价考核标准,对寺河煤矿东五盘区5301采煤工作面的煤与煤层气协调开发效果进行定量评价应用,验证了评价指标体系具有良好的现场适用性;基于煤层气开发技术和煤层气赋存条件,采用BP神经网络算法,建立了煤层气开采量预测模型,以寺河煤矿地面垂直井和井下顺层长钻孔为煤层气开采技术代表分析论证了其现场可操作性;以3区时长控制机制为纽带、以煤与煤层气开发全生命周期资源量守恒定律为本构模型、引入煤层气开采量预测模型,构建得到以3区时长为最基本待求解变量的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策模型,决策模型以评价指标体系和特殊阶段转换临界指标作为求解约束条件,建立了可借助计算机编程语言实现的采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策流程,具体流程为"构建所有技术方案的3区时空关系制约方程并求解→通过协调开发效果评价确定每个技术方案的最佳开发方案→从所有技术方案的最佳开发方案中优选获得最佳开发方案"。研究表明:"以煤矿区煤与煤层气赋存条件、开采技术、现场实践数据为基础数据,以非线性规划、人工智能为建模方法,以计算机编程为具体实现手段"的煤与煤层气协调开发模式优化决策方法在理论与实践方面是可行的,该优化决策方法能够为解决晋城矿区煤层气开采与煤炭开采的时空矛盾问题提供指导意见。     

寺河井田采空区下伏煤层应力特征及其对煤层气开发的影响

采用过采空区的煤层气井抽采下伏煤层甲烷可以降低矿井瓦斯灾害风险、实现煤与煤层气共采，具有良好的应用前景。采空区下伏煤层应力分布是过采空区煤层气井开发效果的关键影响因素之一，而目前相关的研究鲜有报道。以山西晋城矿区寺河井田东区为例，基于地应力测试与压裂施工数据，分析了3号煤采空区下伏煤层应力、压裂工艺参数特征及采动井的产气效果。结果表明，研究区未采动的3号煤层应力为走滑断层应力机制，即最大水平主应力S_Hmax>垂直应力S_v>最小水平主应力S_hmin,其向斜轴部存在应力集中，最小主应力及压裂施工压力高，破裂压力与施工压力之差较小；而3号煤的开采导致采空区下伏的9号、15号煤层的上覆荷载降低，3号煤层采空区下伏的9号、15号煤层水平应力与垂向应力之比高于未采动煤层；未采动井的破裂压力与施工压力之差为-4.9～11.7 MPa,平均值为2.14 MPa;采动井的破裂压力与施工压力之差为0.5～18.0 MPa,平均值为7.1 MPa;采动煤层的破裂压力与施工压力之差明显大于未采动煤层，采动煤层的破裂压力梯度高于未采动...     

煤层气井排水采气机理浅探

从水文地质的角度分析了稳定和非稳定状态下煤层气井的生产过程，揭示了煤层气井的排水采气机理，并在此基础上结合不同地质情况，分析了煤层气井的产气规律及趋势，为煤层气井的生产预测提供了理论依据。     

高应力软岩巷道变形破坏机理与控制技术研究

高应力软岩巷道具有持续塑性变形破坏特征 ,单一支护方式难以控制。通过建立围岩变形破坏的力学模型 ,对高应力软岩变形破坏特征、力学机制、应力转移过程模式进行理论研究分析计算 ,提出了支护控制准则 ,工程实例中控制了巷道强烈变形 ,保持了巷道的稳定 ,为高应力软岩巷道控制提供了依据     

剪胀底臌机理与控制对策研究

研究表明,巷道底臌有挤压、挠曲、膨胀和剪胀等形式,剪胀底臌是最常见的一种形式.根据巷道围岩本构关系,建立了剪胀底臌力学模型及分析计算简图,根据岩土体主动和被动压力作用原理,导出了巷道底板塑性区发展范围、深度及底板压力解析计算式.经计算分析、数值模拟、工程实测等方法的对比,验证了解析计算方法和工程实际的拟合性,为剪胀型底臌治理提供了理论依据.     

极软岩巷道锚注支护技术的研究与应用

极软岩巷道具有持续塑性变形破坏的特征,单一支护方式难以控制.锚注支护是具有锚杆支护与注浆加固作用的一种联合支护方式,可以改变围岩力学参数,提高围岩强度,是一种主动支护方法.根据锚注机理,建立围岩锚注计算的力学模型.依据围岩流变特征,选择耦合的流变模型,以分析锚注支护对具有流变特性持续变形围岩支护的控制作用.经理论分析、计算和工程应用表明,锚注支护对控制极软岩巷道持续变形破坏具有显著的技术、经济效果.     

多段位圆弧状导流管抽芯机构设计

介绍了一种双同边抽芯异向圆弧状导流管抽芯机构,针对弯管产品需要分多段抽芯脱模的要求,设计出特殊的抽芯机构完成了产品的自动脱模。抽芯机构结构简单,简化了模具结构且易加工,降低了模具生产制作成本,使得模具结构设计合理,工作稳定可靠。     

无车道、自升降、节约型、暗挖成型地下停车场技术研究

分析了我国城市交通目前面临的形势与挑战,总结了国内外地下停车场研究进展现状及存在的主要问题,研究了无车道、自升降、节约型、暗挖成型地下停车场技术。     

基于价值分析方法的区域小微企业群体制造策略优化研究

针对区域小微企业群体制造策略的优化问题,对区域小微企业群体的生产运作特点及其当前的主要制造策略进行了分析。通过将制造策略的价值与客户满意度相联系,研究了区域小微企业群体制造策略优化的主要指标,并以产品客户化水平、制造敏捷性与生产运作成本为主要目标,建立了制造策略价值系数模型。在此基础上,利用价值分析方法,研究了制造策略所涉因素对价值系数的影响,提出了区域小微企业群体制造策略的优化思路。研究结果表明,制造策略对区域小微企业群体的竞争与发展能力有着重要影响,基于企业合作的制造策略有利于区域小微企业群体形成稳定的多品种优势,能更好地满足客户对产品的个性化需求,并有利于降低生产运作成本,提升制造过程敏捷性,从而促进价值系数的显著提升。     

基于动态联盟的产品开发模式研究

分析了中小企业在产品开发中存在的困难，研究了在新形势下提高中小企业产品开发能力和速度的途径，提出了在分布式制造环境下的产品开发信息收集、市场调查和新产品设计、制造的产品开发模式，以企业为主体，通过各类优势互补的企业、与企业相关的科研部门组成的动态联盟来弥补自身开发能力的不足，提高企业对市场的反应能力和产品开发速度