大采高、高瓦斯综采面瓦斯综合治理技术

针对潘三煤矿综采工作面大采高、瓦斯涌出量大的现实条件,研究并并实施以顶板高抽巷抽采瓦斯为主,风排管理并重的综合瓦斯治理技术,杜绝了大采高、高瓦斯综采工作面瓦斯超限现象,提高了工作面的单产,实现了煤与瓦斯共采,取得了显著的经济效益和社会效益.研究成果对类似条件下的煤炭开采具有指导价值.     

利用固体充填开采方法保护建筑群安全的研究

我国煤矿建筑物下压煤量占总压煤量的69%,同时每年要向地面排放4.5亿t以上的固体废弃物,因此,研究利用固体废弃物充填开采方法,在保证地表建筑物安全性的基础上,高效开采出下压煤炭资源意义重大.文章应用数值模拟方法,对建筑物下压煤开采所引起的岩层移动过程进行模拟,系统分析了采场围岩塑性区分布及地表沉陷量变化规律,由计算结果分析得知,应用固体充填开采法与无充填直接开采相比,采场围岩破坏单元数较少,围岩稳定性受影响较小,减少地表沉陷量效果明显.以数值模拟结果作为参考,研制了长臂综采矸石充填开采工艺的配套设备,并在某矿建筑物下压煤炭开采的实际应用中取得良好效果,有效控制了地表变形,保证了建筑物的安全性和资源的高效开采.     

淮南市水域面积变化遥感监测

随着煤炭的持续开采,煤矿塌陷区积水造成水域面积大幅增加的问题逐渐引起重视。以2005年、2009年Landsat TM影像和2013年、2017年Landsat8OLI影像作为数据源,对淮南市丰水期水域面积进行遥感监测。使用改进的归一化差异水体指数MNDWI(Modified NDWI)提取水体,监测淮南市水域分布的动态变化,得到以下结论:淮南市在2005年、2009年、2013年、2017年水域面积分别为189km~2、207km~2、220km~2、256km~2。2009年、2013年和2017年相对于2005年增加水域面积分别为24km~2、45km~2、81km~2,其中,2013—2017水域面积增加最快,水域面积增加区域主要集中在潘集区和凤台县境内。     

2000—2015江淮分水岭区域土壤侵蚀动态变化

基于GIS和RS技术,利用江淮分水岭2000年、2005年、2010年、2015年4期遥感影像数据,计算并对比该区域4期的土壤侵蚀量,达到对江淮分水岭土壤侵蚀时空动态监测。结果表明:1)江淮分水岭区域土壤侵蚀空间分布主要为皖西山地丘陵区,皖东环滁低山丘陵地带,微度和轻度侵蚀的土壤面积占总面积的99%以上。2)江淮分水岭区域15a间土壤侵蚀模数总体下降14.21t/(km2·a),各等级土壤侵蚀面积向微度侵蚀转移,土壤侵蚀状况总体发生好转。3)15a间江淮分水岭区域土地利用类型转变明显,耕地面积减少2 208.17km2(7.23%),林地、水体面积分别增加133.76km2(2.80%)、552.34km2(15.71%)。植被覆盖度的提高和水域面积的增加是土壤侵蚀改善的根本因素。     

“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”通过鉴定

由我院苏现波副教授等与平顶山煤业 (集团 )有限责任公司合作完成的科研课题“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”于 2 0 0 0年 1 2月通过了由河南科学技术厅组织的科技鉴定 .1 .在区域地质研究的基础上 ,对八矿、十矿主采煤层进行了煤层气资源评价 .2 .从煤中裂隙、煤体结构及其发育规律、煤储层渗透性、储层压力、储层温度、吸附特征、煤岩层力学性质等方面对煤层气储层进行了详细评价 .3.对已有勘探、生产阶段的含气量资料进行了筛选 ,并根据储层压力和兰氏方程对无直接测试资料的地区进行了含气量预测。4.为避免煤…     

陕北现代化煤炭开采区土地沙漠化影响及原因——以大柳塔—活鸡兔矿区为例

为了弄清楚陕北现代化煤炭开采对沙漠与黄土交界处土地沙漠化和地质环境的影响,以神府煤田的大柳塔—活鸡兔矿区为例,采用遥感解译、大比例尺地面调查以及GIS技术,对矿区近20年来煤炭开采区沙漠化土地及地质环境的演化特征进行分析,探讨了土地沙漠化的影响因素。结果表明:近20年来研究区土地沙漠化总体呈好转趋势,1986—1996年是矿区沙漠化好转的主要时期,主要因为该时期煤炭开采规模较小,采空塌陷区增加缓慢;20世纪80年代中期以来,矿区因煤矿采空所形成的塌陷区面积不断扩大,但采空塌陷至少对严重和中度沙漠化土地的影响微弱;1996年以来,随着煤炭开采力度不断加大,采空塌陷区面积呈指数增长,但土地沙漠化仍处于一个相对稳定的时期;煤炭资源开发造成大面积地面塌陷和裂隙、地下水水位下降、泉水流量减少甚至干涸,以及地表径流减少等,会导致区域生物多样性的减少和湿地植被的演替,使生态环境更加脆弱。因此,影响矿区土地沙漠化的主要因素是气候变化和其他人为因素,而不是矿区生态特征和采空塌陷因素。设立重要的生态环境和水资源保护区是保护有限的水资源和生物资源必要手段,也是减轻土地沙漠化的重要途径。     

我院机械系副教授曹慕家等研究设计的MYQ-1.1型矿车清理机通过鉴定

<正> 由我院机械系副教授曹慕家等研究设计,焦作市建材机械厂试制的MYQ-1.1型矿车清理机,在兴隆矿务局进行工业性试验,获得成功,经中国统配煤矿总公司生产局组织鉴定会于1990年8月11日鉴定通过。现在使用的固定车箱式矿车,粘底煤是矿车运输中存在的普遍现象,据有关资料介绍,粘车底煤量约占矿车容积的20～30%,严重地降低矿车装载能力和运输效率,造成人力,设计,电力等的浪费。     

基于泉(井)水特性的准噶尔盆地东南缘煤矿硫化氢成因研究

位于准噶尔盆地东南缘地带的矿区含煤地层硫化氢富集异常,发生过多起伤亡事故。地下水体的化学特性、微生物活动特征能灵敏地反映地壳内部信息变化,基于区域泉(井)水特性,探讨煤矿硫化氢成因,对查明煤岩层硫化氢气体的来源、赋存和防治,以及煤层气、油气等开采具有重要意义。煤矿瓦斯气体组分以CH_4,N_2为主,伴有CO_2,H_2S和重烃等;区域地层水沿径流方向水化学类型由HCO_3—Ca—Na和HCO_3—SO_4—Na—Ca演变成HCO_3—SO_4—Cl—Na—K,矿化度、硬度及p H逐渐变高,为弱碱性咸水;含煤地层出露泉水富含CH_4,N_2,CO_2,H_2S,H_2和重烃气体;4号泉CH_4含量和水温一直呈下降趋势,而H_2S,CO_2及SO_4~(2-)含量则保持平稳上升趋势;水体中CO_2的δ~(13)C值较轻,普遍在-1.81%~-1.12%间。矿井地下水水体检测到的硫酸盐还原菌(SRB)数量最高达3 500个/g,表明SRB繁衍活动激烈;10号泉4.35%的克隆子与CH_4厌氧氧化相关,还检测到一些来自栖息于地层深部(含煤岩层)水体中与厌氧含硫环境中的SRB,表明水体处于厌氧状态,泉水中微生物的繁衍生息与含硫化合物密切相关。上述均具有发生硫酸盐生物还原(BSR)作用的特征,而区域成煤环境及煤岩层火烧都不具备大规模H_2S富集条件,由此可知,目前区域硫化氢的形成与后期的BSR作用有密切联系。     

“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”通过鉴定

由我院苏现波副教授等与平顶山煤业(集团)有限责任公司合作完成的科研课题“平顶山八矿、十矿煤层气综合开发利用与煤矿瓦斯灾害治理”于2000年12月通过了由河南科学技术厅组织的科技鉴定． 　　1.在区域地质研究的基础上,对八矿、十矿主采煤层进行了煤层气资源评价． 　　2.从煤中裂隙、煤体结构及其发育规律、煤储层渗透性、储层压力、储层温度、吸附特征、煤岩层力学性质等方面对煤层气储层进行了详细评价． 　　3.对已有勘探、生产阶段的含气量资料进行了筛选,并根据储层压力和兰氏方程对无直接测试资料的地区进行了含气量预测。 　　4.为避免煤层气顶板强化工艺实验室模拟试验的局限性,结合生产需求,直接在现场进行了试验。在八矿、十矿进行了井下高位钻孔抽放瓦斯的试验． 　　5.首次系统地确立了煤层气综合开发工艺的选择原则,提出了“区别对待、综合配套、优化组合”的总体思路。 　　6.首次提出了在碎粒煤、糜棱煤发育的高瓦斯突出煤层,试行“顶板强化”的特殊地面煤层气开发工艺,解决了国内外迄今为止未解决的在构造煤发育区高瓦斯突出煤层,进行煤层气资源开发和瓦斯灾害治理的高难技术问题     

焦作工学院教授简介

张有才(XHANG You-cai),男,1946年出生,河南省武陟县人,中共党员。1970年毕业于同济大学建筑工程系工业与民用建筑专业,毕业后至1979年2月在原冶金工业部第十九冶金建设公司从事建筑施工技术管理工作和建筑材料试验室的筹建领导工作。1979年至1980年7月在原重庆建筑工程学院(现重庆建筑大学)进修建筑结构工程专业。1980年9月至1983年5月在原中国矿业学院北京研究生部(现中国矿业大学北京校区)攻读矿山工程力学硕士研究生,并取得工学硕士学位。1983年6月到焦作矿业学院(现焦作工学院)从事教学科研工作至今。 张有才教授先后加过攀钢三号高炉、转炉车间、轨梁厂、氧筑材料及土工实验室的工作。讲授过“房屋建筑学”、“钢结构”、“钢筋混凝土与砌体结构”、“单层工业厂房”、“多高层建筑结构设计”、“建筑结构抗震”、“结构动力学”、钢筋混凝土结构、“高效预应力混凝土结构”、等本、专科及研究生课程。指导硕士研究生6名。参编和主编过《矿山建设理论与实践》、《建筑物的检测、鉴定、加固与改造》等两部著作。在各种公开发行的刊物上发表学术论文近30篇。主持完成“密封可流散体地表6变形隔离式建筑体系研究”、“喷射混凝土除尘系统研究”、“粉煤灰煤矸石制作高强砖及炻器构件研究”等省部级科研项目8项,处国内领先水平。在爆破硐室研究及设计方面有重要的创造性成果。从事工程设计项目十多项。在冶金工业部第十九冶金建设公司工作期间,多次被评为先进工作者。在焦作工学院工作期间被评为系级优秀教师、院级优秀教师、市级优秀教师,获院级科研奖2项;获省教委二、三等奖各2项。 在焦作工学院工作期间,历任教研室副主任、主任,系主管副主任、主任,系党支书记等职。 张子戌(XHANG Zi-xu),男,1949年出生,天津市人,中共党员,硕士导师,煤炭部部级专业技术拔尖人才,国务院政府特殊津贴获得者。现任焦作工学院地质工程教研室主任,兼任中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会委员、学术秘书,河南省地质学会理事,河南省煤炭学会防治煤与瓦斯突出专业委员会委员、学术秘书,中国煤炭学会矿井地质专业委员会委员。 张子戌教授长期从事教学和科研工作,矿井地质、瓦斯地质为其研究方向。20年余年来,先后承担了国家科技攻关项目、省部级科研项目和大型企业委托的研究课题近20项,基中“瓦斯地质数学模型法预测矿井瓦斯涌出量研究”、“煤与瓦斯突出的构造地质标志及突出危险预测研究”等6项科研成果获煤炭部、能源部科技进步奖,“湘、赣、豫煤和瓦斯突出带地质构造特征”等2项科研成果获河南省科技进步奖,同进还获得2项国家专利。承担完成的“《瓦斯地质》新学科与课程建设”教学成果,1993年获优秀教学成果国家级二等奖,并获省级特等奖。目前,下在承担国家自然科学基金项目和省自然科学基础研究项目等多项科研课题的研究。近年来,合作出版专著2部、教材1部,其中《瓦斯地质概信纸》专著获河南省科技进步三等奖,《矿井地质制图》教材获煤炭部伟秀教材三等奖,先后在《煤炭学报》、《煤田地质与勘探》等刊物上发表学术论文30余篇,代表性的论文有《瓦期地质数学模型法预测矿井瓦期涌出量研究》、《褶皱变形系数的探讨及其应用》、《突出危险区域的构造应力集中问题》等。     

基于土地利用变化的岳阳市碳排放时空格局研究

研究市域土地利用碳排放时空格局,对于指导区域实现碳中和目标具有重要的意义。因此,基 于岳阳市 2013—2019 年的土地利用数据和能源消耗数据,结合重心转移模型、ArcGIS 空间分析等方法,对 岳阳市的土地利用碳排放时空格局特征进行了分析。研究结果表明：岳阳市的土地利用类型以林地和耕地为 主,建设用地面积呈现出增加的变化趋势,土地利用的净碳排放量由 2013 年至 2019 年增加了 4.05%,其中 建设用地的碳排放是岳阳市最主要的碳源,林地对碳汇的贡献量最大,同时总土地利用碳排放强度呈现出先 减少后增加的变化趋势;岳阳市土地利用类型转移呈现出一转多的特征,土地利用碳排放总量和碳排放强度 重心均集中在岳阳县,整体上均向东南方向转移,转移距离分别为 2.96 km 和 16.15 km;2013—2019 年岳 阳市主要的土地利用变化引起的碳效应表现为碳排放增量高于碳吸收增量 5 168 294.63 t,且建设用地侵占 耕地、林地是碳排放总量大量增加的主要原因,此外林地带来的生态效益较为显著,在平衡碳循环中发挥着 重要作用。