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本文针对夹矸(石英砂岩)煤层的综采工作面,存在割煤截齿摩擦石英砂岩引燃(爆)浅孔抽放短钻孔涌出瓦斯的风险,以试验工作面为研究背景,通过Fluent数值模拟和MATLAB数据处理分析,研究了对采煤机滚筒后方浅孔抽放钻孔口周围瓦斯引燃危险区的分布规律,并在现场释放CO2模拟了钻孔瓦斯涌出的情况,测得的CO2体积分数分布与数值模拟结果基本一致.研究结果表明:当钻孔口处于采煤机滚筒后方不同位置时,其周围瓦斯引燃(爆)危险区的形状、大小及在钻孔口的分布方位都发生变化.随着钻孔瓦斯流量的增大,瓦斯引燃(爆)危险区的形状基本相同,面积增大,竖直长度随之线性增加;但在采煤机滚筒后方1 m这个最易引起爆炸的范围内,瓦斯引燃(爆)危险区的面积并不大,最大竖直长度为196 mm,如果在竖直方向将钻孔距石英砂岩的安全距离控制在392 mm以上,可以避免浅孔抽放短钻孔涌出瓦斯被引燃(爆)的风险. 相似文献
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为了探究矿井采空区不同氧浓度对煤低温氧化过程的微观特性影响规律,利用自主搭建的煤体低温氧化模拟实验系统模拟煤体在采空区不同深度下的自然氧化状态;基于电子自旋共振波谱仪(ESR)技术,分析不同氧浓度下煤低温氧化过程中自由基变化规律,并测定了煤体氧化过程中气相产物的释放规律。结果表明:在温度节点130℃左右,由缓慢变化转为快速变化,煤体由缓慢氧化进入快速氧化阶段,但g因子在2.001 41～2.002 034,变化不大;随着氧气浓度的升高,各参数随氧化温度的变化趋势不变,但整体变化量逐渐增大;当氧浓度≤9%时,在低温阶段,自由基反应较慢,CO产生也出现了明显的滞后;当氧浓度9%,煤氧复合几率变大,温度的提高更容易激发自由基反应,CO浓度呈指数增长。 相似文献
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近年来,地震槽波常用于探测煤层内的隐伏构造,但是适宜的激发参数对探测精度和效果有较大影响。以六家煤矿E1N4段6-7工作面运输顺槽为研究对象,通过多参数激发试验及接收效果试验优选区域最优采集参数,在此基础上建立了含断层的三维模型,开展三维正演模拟,检测优选参数的适宜性,并进行了实际应用。结果表明：3m孔深和300g的激发药量可获得较好的反射槽波;基于锚杆检波器接收是槽波数据接收的最优选择;正演模拟结果与模型断层位置吻合,证明了优选参数的适宜性;依据优选后的参数开展了探测实践,查明了2处断层异常存在,修正了早期断层信息,并发现了新的断层CF2,为后期安全生产提供了可靠地质保障,并为槽波探测提供了参数依据。 相似文献
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我国煤炭生产重点逐步西移,西部鄂尔多斯盆地地区既面临水资源短缺问题,又面临严重的矿井水害威胁。在煤矿采掘过程中,能够精准、动态预测矿井涌水量,是预防矿井涌（突）水事故的关键。目前,煤矿最常用的一些矿井涌水量预测方法,如水均衡法、解析法、相关分析法、水文地质比拟法等,因其局限性导致预测误差较大。在前期研究发现,矿井涌水通常由冒裂二元结构体自身释水与其四周外侧边界对称断面释水叠加而成,释水（冒裂含水层自然疏干）持续时间相对较短,随顶板冒裂周期性发生,是间歇性的;边界过水断面汇（渗）水通常是持续的。核桃峪煤矿8号煤开采导水裂隙带直接向上发育能够导通洛河组下段含水层而导致承压水涌入矿井,成为矿井涌水主要威胁。为了精准、动态预测其矿井涌水量,基于前期研究推导的矿井涌水量预测“释水-断面流”公式,充分考虑矿井采掘以及顶板覆岩移动特征,根据顶板岩层冒裂规律对鄂尔多斯盆地南部核桃峪煤矿矿井涌水量进行动态预测。预测结果与实测涌水量相比,其相对误差为11%～23%,较传统解析法的计算精度显著提高。研究成果可为工作面回采过程中不同阶段矿井涌水量的动态预测提供方法基础,为矿井防治水工作开展和合理配备防排水设施... 相似文献
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鄂尔多斯盆地南部诸多百万吨以上矿井，主采煤层为侏罗系延安组。由于煤层厚度大，煤层导水裂隙带高度导通了煤层上覆巨厚白垩系洛河组砂岩孔隙裂隙含水层，造成矿井涌水量巨大，严重威胁矿井生产。为了对厚层顶板水进行有效控制，该地区开展了一系列顶板注浆堵水工程试验，但由于常规水泥注浆仅对较大裂隙填充效果明显，因此开发了电化学注浆试验加强对砂岩中微细孔隙裂隙的封堵效果。选取宁正矿区洛河组砂岩作为研究对象，利用河沙及水泥根据洛河组岩石类型比例制作了砂岩模型材料，采用CaCl2和Na2SiO3浆液在砂岩模型材料中进行了2组电动化学注浆试验，浆液在阴极注入，各次注浆采用的电压均为40 V，浆液注入速度保持恒速，约10 mL/min，试验运行时间均超过了2 h。该试验验证了电动化学注浆在裂隙孔隙砂岩中的可行性。研究发现：相比胶体态的Na2SiO3浆液，溶液态的CaCl2浆液更适宜应用在孔隙砂岩电动化学注浆过程中；CaCl2溶液中的Ca2+ 相似文献
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