基于流动扩散互竟关系的基质吸附态瓦斯表观扩散系数实验室测定准确性分析

解吸试验初期高速涌出的游离瓦斯使得不同损失时间条件下观测到的解吸曲线形态发生剧烈变化,给实验室准确测定基质吸附态瓦斯表观扩散系数,以及工程中精确测定钻屑瓦斯解吸指标K1与损失瓦斯含量带来了不便.基于瓦斯流动与扩散的竞争互抑关系,建立了引入游离瓦斯流动的全浓度表观扩散模型,确定了游离瓦斯和吸附瓦斯对于整体逸散瓦斯的贡献变...     

基于瓦斯解吸率的煤中瓦斯含量测定新方法

为高效便捷测定煤层瓦斯含量,提出了利用瓦斯解吸率确定瓦斯含量的测定方法。瓦斯解吸实验表明,同一煤样在不同吸附平衡压力下瓦斯扩散系数值及变化相近,瓦斯压力在解吸初期对瓦斯解吸率影响较小。基于此,提出利用解吸率初期具有一致性的特点来确定煤层瓦斯含量。新方法不需要选用解吸模型,并节省了残存瓦斯含量测试过程。在现场同一地点,分别利用新方法与井下煤层瓦斯含量直接测定法进行了对比验证,表明新方法具有工程应用可行性。     

不同煤屑形状对瓦斯解吸扩散规律影响的数学模拟

煤屑瓦斯解吸扩散规律的研究对应用解吸法测定煤层瓦斯含量以及预测煤层突出危险性有着重要的现实意义。受煤层地质条件、煤的物理力学性质、钻取工艺等多种因素影响,所取的煤屑会呈现不同的形状,其解吸扩散参数也不尽相同。通过对宏观上可根据肉眼分辨其形状的煤屑的几何形状对煤屑的瓦斯扩散规律的影响进行数学模拟,得出了不同煤屑形状下的瓦斯解吸扩散数学模型及其解析解。考虑到解吸放散时间不同,得到了不同解吸扩散模型的近似式。并通过对比分析发现,同一粒度分布范围内,煤屑瓦斯初期解吸时受到煤屑形状的较大影响;随着解吸时间的延长,煤屑形状的不同对解吸扩散规律影响趋于变小,不同形状的煤屑颗粒内部瓦斯有效扩散形状逐渐近似于球形。     

煤中瓦斯非稳态扩散特征模型及实验验证

为了研究煤中瓦斯的运移规律,首先建立了煤中瓦斯非恒定扩散系数模型,然后以不同粒径煤样为对象,通过改进的解吸实验装置研究了煤中瓦斯解吸-扩散特性,实验验证了该模型的可靠性。结果表明,通过建立煤中瓦斯非恒定扩散系数模型,得到了煤中瓦斯扩散过程中不同时刻条件下的扩散系数,获得了煤中瓦斯的非稳态扩散特征。煤样的初期解吸速度相对较快,随后逐渐降低;煤样粒径越小,瓦斯的总解吸量和解吸速度均越大,煤样接近解吸平衡时所用的时间越短。相同压力下,初始时刻煤样的有效扩散系数随着煤样粒径的增大而减小,解吸-扩散实验结果验证了上述模型具有较高的可靠性。     

采煤工作面落煤瓦斯涌出量测定方法及应用研究

基于球向非稳态扩散理论,构建了煤粒瓦斯扩散数学模型,得出落煤瓦斯涌出强度和涌出量计算公式。结合孔庄煤矿7354采煤工作面生产现状,对落煤瓦斯涌出强度进行现场实测和可靠性验证,分析落煤瓦斯涌出规律。结果表明,实测数据与理论分析的相关性非常吻合,该工作面落煤瓦斯涌出强度在初始1 min、2 min和3 min内分别衰减至初始强度的32.2%、10.4%和3%,因此在落煤工序初期的1 min内是防治落煤瓦斯超限的关键时段。     

煤粒多尺度孔隙中瓦斯扩散机理及动扩散系数新模型

为解决经典扩散模型不能准确描述煤粒瓦斯全时扩散的科学问题。采集我国典型矿区的代表性煤样,开展了各种条件下的煤粒瓦斯扩散实验。采用经典扩散模型拟合实验表明,某时刻前,扩散率的实验值大于理论值,此时刻后,实验值小于理论值,此规律惟一。经典扩散模型不能准确描述瓦斯扩散全过程,误差极大,进而发现了煤粒瓦斯扩散系数随时间延长而衰减的特有现象。为此,提出了煤粒多尺度孔隙分布的新物理模型,新模型假设煤粒中孔隙呈非均质多尺度形态分布,并具有自相似分形结构,这种多尺度分形结构孔隙决定了煤粒扩散系数的多级分布,进而决定了瓦斯宏观扩散力学机理,即,煤体由表及里,孔隙由大到小分级分布,其扩散系数亦相应的由大到小逐级递减。扩散初期,瓦斯从扩散系数较大的大孔隙中快速逸出,扩散后期,从扩散系数较小的小孔隙中慢速逸出,直至深达微孔内部。正是这种逐级递减的孔隙形态及相应的多级扩散系数分布,形成了瓦斯扩散系数随时间延长而衰减的扩散机理。根据这一物理假设,引入初始扩散系数D0、扩散系数衰减系数β两个参数反映扩散系数动态衰减特征,提出了动扩散系数数学模型,经200余组数据检验,新模型能较准确描述各条件下的煤粒瓦斯(CH4,CO2,N2)扩散全过程。新模型涵盖了经典单孔隙扩散模型和双孔隙模型,将其推广到了多孔隙维度,并能解释经典单孔隙扩散模型出现的问题,新模型在准确性、简单性、解释性、预测性上优于国外双孔隙模型及其它经验公式。多尺度动扩散系数扩散模型为准确计算瓦斯(煤层气)含气量、储量、突出预测指标,解释各种条件下的瓦斯扩散机理提供了新物理模型和计算新方法。     

水分对颗粒煤的瓦斯扩散影响规律研究

文章对不同含水率条件下颗粒煤的瓦斯扩散进行了实验,结果表明:同一吸附平衡压力下,随着含水率的增加,增大了瓦斯的扩散阻力,抑制了瓦斯的扩散,瓦斯扩散量逐渐减小,扩散速度也逐渐减小,水分对瓦斯解吸产生了明显的抑制效应。研究结果为煤层瓦斯治理提供了理论基础。     

煤粒瓦斯扩散特性的研究现状与进展

对煤粒瓦斯扩散特性的研究进行了系统地梳理,认为可将该领域的研究成果分为:线性扩散理论、基于时变扩散系数的瓦斯扩散理论与多因素影响下的瓦斯扩散理论。在此基础上,通过详细分析,认为当前煤粒瓦斯扩散特性的研究方向可概括为:(1)考虑煤粒形状的瓦斯扩散特性的研究;(2)吸附解吸迟滞现象对煤粒瓦斯扩散特性的影响;(3)开展多物理场耦合作用下的煤粒瓦斯扩散特性研究。     

井下风流中瓦斯扩散模型研究

针对煤矿井下采掘空间中瓦斯扩散问题,通过理论分析建立了井下风流中瓦斯扩散的数学物理模型,并利用数理方法得到模型的解析解,解决了煤矿井下采掘空间瓦斯扩散的浓度分布问题,并与现场考察的结果相互比较,结果表明,所建立的井下风流中瓦斯扩散模型能较好地反映瓦斯的实际扩散过程。     

密度梯度驱动的煤粒瓦斯解吸扩散模型及试验研究

为解决菲克扩散模型在煤粒瓦斯解吸扩散过程中存在较大偏差的问题,更好地解释瓦斯在煤粒中的解吸扩散机制,首先开展了封闭空间煤粒瓦斯解吸试验,得到不同初始解吸压力下的煤样瓦斯解吸数据,并评估了4种解吸经验公式的精确性;随后回顾了浓度梯度驱动的菲克扩散模型,提出了游离瓦斯密度梯度驱动的新扩散模型;在此基础上,建立了相关的解吸扩...     

凤凰山铜矿浮选过程的节能降耗实践

随着凤凰山铜矿开采年限的延长，井一供矿不足的问题日益突出，导致选矿长期负荷不足，能耗过高，为此，对浮选工序的设备配置进行了改造，改造后不仅简化了生产过程，而且年 ８４万ｋＷ．ｈ，年创综合经济效益３５万元以上。     

近年浮选进展

通过浮选相关文献量的分布比较,从数量上描绘了浮选近5年的发展的概貌。重点评述了浮选以下几方面的发展：浮选设备（浮选机、浮选柱和磁力浮选设备）、浮选新药剂（捕收剂、起泡剂和调整剂）、泡沫中分选（粗粒浮选新方法）、载体浮选、无捕收剂浮选、物理作用（外加电场、磁化、超声波等）与浮选、生物浮选（生物捕收剂和调整剂）、浮选泡沫图象、硫化矿和铝土矿浮选等。此外,简述了国内近年浮选工业实践的进展。     

中国非金属矿物材料进展

从纳米非金属矿物材料、石油天然气开发用非金属矿物材料、环境非金属矿物材料以及功能非金属矿物材料等方面评述了中国近几年非金属矿物材料最新研究进展,展望了非金属矿物材料发展趋势。     

小煤矿安全生产管理要作好"五个到位"

安全生产是煤矿企业求效益、谋生存发展的基本要求,是煤矿管理工作永恒的主题.煤矿企业属高危行业,许多小型煤矿水文地质条件复杂,煤层变化大,围岩破碎,瓦斯涌出量大,灾害多发,加上小煤窑无秩序开采,大面积采空区储积着大量的积水,给小煤矿安全生产管理工作带来极大的难度.     

煤田测井在新疆金三角东部井田勘探中的应用

煤田地球物理测井是煤田地质勘探中不可或缺的重要勘探手段。本文就综合利用测井资料对地层划分、煤层对比等相关问题进行了阐述。     

Rare Earth Application in Steel in China

<正>China has rich rare earth resources.Output of rare earth and steel in China ranks the top first in the world.However,there is still certain distance between the steel produced in China and developed countries from the point of varieties and quality.China still has to import some types of steel.Improving the quality should be emphasiZed in future development of steel industry in China.Rare earth can be used to upgrade traditional steel     

CAD在煤矿制图中的线型问题探究

AutoCAD作为一款功能强大、绘图精度高的计算机辅助设计绘图软件,已被广泛地运用于煤矿制图中。不过AutoCAD并不是专门为煤矿制图设计的绘图软件,导致在实际的应用过程中会出现一些问题,其中线型问题特别突出。在AutoCAD的线型库中只有很少的标准线型,并不能满足煤矿制图对于线型的需求。文章将对AutoCAD在煤矿制图中的线性问题进行分析与探讨,拟通过自定义线型的使用方法进行说明以及实际操作步骤,从而提高煤矿制图人员的工作效率,同时对线型自定义实际操作过程中出现的部分问题进行归纳总结。