割煤截齿摩擦石英砂岩引燃(爆)煤壁短钻孔涌出瓦斯的危险性研究

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.     

含瓦斯风流条件下煤自燃产物CO生成规律的实验研究

针对高瓦斯采空区漏风流内含有瓦斯的实际情况，自制了含瓦斯风流条件下煤的低温氧化实验系统，按拟定的配气方案开展了低温氧化实验，分析了CO的生成规律。结果表明：随氧气体积分数的降低或甲烷体积分数的升高，CO生成的初始温度滞后，相同温度时CO的生成量减小。因此，用新鲜空气来预测高瓦斯采空区的煤自燃状态，易造成错判、误判。根据气固多相反应动力学原理，分析了化学反应速率变化的原因，从而合理解释了实验结果。     

煤氧化过程中指标性气体的确定

利用电加热炉对煤样进行氧化升温实验,对不同温度下煤样所释放的气体浓度利用气相色谱仪进行测定,对煤样温度、O2浓度、各气体浓度之间的关系进行分析和研究,确定该煤层各氧化阶段的指标性气体,对煤层自然发火预测和自燃火灾的防治具有重要的指导意义。     

ABM20S掘锚机在鲍店煤矿煤巷掘进中的应用实践

以ABM20S掘锚机在鲍店煤矿煤巷快速掘进中的使用情况为例,阐述了掘锚一体化施工技术在煤巷快速掘进、提高锚杆支护效果以及改善作业环境等方面具有的技术优势。     

基于氧气体积分数的高瓦斯采空区自燃“三带”的划分

用氧气体积分数法划分低瓦斯采空区自燃“三带”是目前在工程实践中应用最为广泛,也是最有效的方法.但是该方法没有考虑采空区的瓦斯体积分数的影响,在高瓦斯采空区的应用就受到了局限.根据化学动力学原理,通过理论推导,提出了基于氧气体积分数的高瓦斯采空区自燃“三带”的划分标准,并利用该标准对现场的高瓦斯采空区进行了划分.通过对采空区内遗煤温度的观测分析,验证了该划分标准的准确性,为高瓦斯矿井采空区早期自然发火预测及火区治理提供了依据.     

冻结井井壁破坏的防治探讨

介绍了兖州煤田冻结井井壁破坏筒况以及破坏的原因,提出了今后冻结井井壁防治破坏应采取的措施,预加固,改进井壁结构。     

内置等强缩尺3D打印支护系统的矿山相似物理模拟试验研究

相似模拟试验方法是矿山工程研究中一种重要的研究手段,它在解析岩层移动、矿山压力、多场耦合等方面具有明显优势.为进一步优化这种试验方法,本文利用3D打印技术制作缩尺支护构件并将其植入相似物理模型,整套模拟系统按照30∶1的比例以工程模型为原型进行缩尺,其中煤岩层和支护系统均遵照等强原则进行还原.缩尺煤岩层采用混凝土材料制备,缩尺支护系统采用不锈钢粉末3D打印制作成型;同时,本文设计加工了能够将相似物理模型适用于MTS伺服压力试验机的高强加载框架.测试中,通过声发射、数字散斑以及全程录像分析模型的微观破坏机理、位移场变化过程以及模型失效特征.测试结果表明：巷道周边关键测点位移变化、巷道和支护系统变形失效特征以及整体岩层变形破坏分区与真实情形高度吻合,符合矿山压力作用下的岩层变形规律.此外,声发射特征表明模型在多次受载过程中表现出凯瑟效应.本研究认为采用内置等强缩尺的3D打印支护系统具有极好的适应性,可提高测试精度,对于提升相似物理模拟研究水平具有参考价值和现实意义.     

一种气液增压加载岩(煤)试件蠕变试验系统

研制了一套适合进行煤岩单轴压缩蠕变试验系统。该试验系统主要包括气动控制系统、施压系统和数据自动采集系统3个部分。对该试验系统进行了历时长达22 d验证试验,结果表明整个蠕变试验期间的施加载荷十分稳定,在分级加载的不同时期,施加载荷误差波动在0.05MPa内。该套试验系统具有体积小、易于操作、造价低廉、数据采集处理自动化等优点。     

孤岛综放面撤架期间自然发火防治技术

针对易自燃煤层综放开采的实际情况,对孤岛综放面撤架期间自然发火的影响因素进行了分析,提出了调节工作面通风系统、加强自然发火预测预报、发火隐患区域压注防灭火材料为主的自然发火防治技术体系,有效防治了自燃火灾事故,确保了工作面的安全撤除。