我国低透气性本煤层增透技术现状及气爆增透防突新技术

提高煤层的透气性是高瓦斯低透气性矿井瓦斯灾害防治的根本措施。采用文献综述的方法,对我国高瓦斯低透气性本煤层采用的大孔径钻孔、密集交叉钻孔、水力冲孔、水力割缝、水力压裂、深孔爆破等主要技术的增透效果进行评述,指出了各增透方法的优劣及适用性。在充分借鉴深孔爆破和水力压裂增透技术的优点之上,提出了采用高压气体爆破致裂进行高瓦斯低透气性本煤层增透防突的新技术,即气爆增透技术;基于理论分析,揭示了气爆增透新技术的冲击震裂和尖劈压裂增透机理,指出了支撑气爆增透技术工程实践应开展的基础研究工作。     

煤体坚固性系数和瓦斯压力对煤层深孔爆破增透的影响

基于FLAC 3D有限差分动力数值模拟及与室内实验和典型现场试验结果对比分析的方法,研究了煤层的瓦斯压力和坚固系数对高应力低透气性高瓦斯煤层深孔爆破增透效果的影响。有限差分动力数值模拟中,通过FISH语言的二次开发,同时考虑了煤层地应力、爆炸波时程、爆生气体时程的作用,且与以往煤体爆破裂纹扩展数值模拟不同的是,爆生气体时程不仅作用在炮孔壁处,还作用在裂纹表面之上。研究结果表明:煤层裂隙区随煤体坚固性系数的增大呈对数关系增大;煤层瓦斯压力的存在降低了煤体的有效强度,有利于煤层爆生裂纹的扩展;煤体坚固性系数和煤层瓦斯压力对煤层深孔爆破增透均呈现正效应的影响。     

水力冲孔消突技术在底板抽采巷的应用

力冲孔消突技术是指利用岩石巷道作为安全屏障,通过向钻孔内注入高强度压力水,采用水力作用压裂、冲刷部分煤体,从而破坏煤层结构,产生裂隙,具有卸压增透效果,提高瓦斯抽采效果,最终达到煤层安全快速消突的目的。结合焦作矿区煤层瓦斯赋存特点,焦作中马村矿利用27021底板抽采岩巷施工穿层钻孔进行水力冲孔试验,消除了下分层煤的突出危险。     

低渗煤层预裂爆破裂纹扩展规律数值模拟研究

针对低透气性煤层实施深孔预裂爆破过程中爆炸应力波和爆生气体作用下裂纹扩展范围和规律现场难以测量的问题,采用理论和数值模拟相结合的方法,对低渗透煤层进行单孔和双孔预裂爆破数值模拟,得到了不同爆破参数下应力、压力和单位质量塑性功等物理量动态变化规律和裂纹扩展范围,分析了深孔预裂爆破裂纹扩展规律和煤体在高温高压爆生气体及应力波作用下破坏区域的演化规律。炸药在煤体内爆炸的瞬间,产生的压力远大于煤体所能承受的动态抗压强度,煤体被破坏形成爆破空腔,当爆炸冲击波在孔壁上产生初始径向裂隙后,爆生气体楔入裂隙中使其继续扩展,在煤体内形成粉碎区、裂隙区、震动区,揭示了煤层在爆炸应力波和爆生气体作用下的损伤断裂机理。     

钻孔水射流冲击破煤岩特性及机制研究EI北大核心CSCD

钻孔水射流增透技术是目前最具发展潜力的一类煤矿智能化瓦斯抽采技术,为了在智能化设计中明确技术参数,针对钻孔环境下水射流的冲击破煤岩特性和机制,分析了影响钻孔水射流破煤岩性能的关键参数,探讨了接触面形状对钻孔水射流破煤岩特性的影响规律,提出了水射流的多层级冲击破煤岩机制。研究结果表明:水射流冲击钻孔形成的破碎深度、破碎直径和破坏时长较冲击平面时分别浅43%、大30%和多1.3倍;水射流对煤岩体的破坏效果是外部射流冲击载荷(动载)和内部孔隙压力载荷(静载)共同作用结果;钻孔内水射流对煤岩体的破坏形式以动静载结合作用为主,射流冲击应力更易传导到煤岩体内部,造成更多裂隙通道,产生更优的卸压增透效果。     

钻孔水射流冲击破煤岩特性及机制研究

钻孔水射流增透技术是目前最具发展潜力的一类煤矿智能化瓦斯抽采技术,为了在智能化设计中明确技术参数,针对钻孔环境下水射流的冲击破煤岩特性和机制,分析了影响钻孔水射流破煤岩性能的关键参数,探讨了接触面形状对钻孔水射流破煤岩特性的影响规律,提出了水射流的多层级冲击破煤岩机制。研究结果表明：水射流冲击钻孔形成的破碎深度、破碎直径和破坏时长较冲击平面时分别浅43%、大30%和多1.3倍;水射流对煤岩体的破坏效果是外部射流冲击载荷(动载)和内部孔隙压力载荷(静载)共同作用结果;钻孔内水射流对煤岩体的破坏形式以动静载结合作用为主,射流冲击应力更易传导到煤岩体内部,造成更多裂隙通道,产生更优的卸压增透效果。     

高瓦斯上下煤层安全高效开采综合技术研究

某矿区11-2煤通常作为13-1煤的保护层开采。本文通过高抽巷快速综掘、钻孔卸压、坑透地质勘探等综合技术实现了瓦斯突出煤层11-2煤及高瓦斯煤层13-1煤的安全高效开采。     

保护层卸压瓦斯抽采及涌出规律研究

瓦斯与煤突出矿井以及突出煤层数量随着煤矿开采深度的增加而不断增加,如何实现瓦斯与煤资源的高效安全共采已成为矿井作业的重点,而通过保护层开采时的被保护层卸压作用强化抽取卸压瓦斯,可以将高瓦斯突出危险煤层的被保护层有效变成低瓦斯无突出危险的煤层。本文探讨了强化抽采保护层开采与卸压瓦斯技术,并在分源原理基础上对回采工作面瓦斯涌出预测方法进行分析。     

低透气性煤层松动爆破增透效应研究

松动爆破是防治瓦斯突出的有效措施。针对煤层透气性差,突出危险预测指标高的问题,采用松动爆破技术对煤层进行卸压增透。结合某矿工作面煤体和爆破参数,理论计算了爆破后裂隙圈范围,主要包括应力波作用和静压破坏作用两部分,分别为0.41 m和1.47 m;通过布置钻孔并观测瓦斯流量变化,裂隙圈范围与理论计算较为接近,略小于应力波和静压破坏两部分理论计算之和;在理论计算和现场观测的基础上,确定合理的钻孔间距为3 m。采煤工作面经卸压爆破后,突出预测指标S(钻屑量)和q(瓦斯涌出初速度)分别下降了16.7%和57.1%,有效降低了工作面突出危险性。     

低透气性煤层高压水力压裂增透原理及应用

为解决重庆地区低透气性煤层瓦斯抽采率低的难题,提出煤矿井下高压水力压裂卸压增透新技术。该技术是通过向煤层注入高压压裂液,促使煤层原有裂隙张开．产生次生裂隙,并向深部延深,形成大范围的裂隙贯通网络,能有效增加煤层透气性。重庆某矿井应用该技术后斯抽采浓度提高了17．45倍,瓦斯抽采纯量提高了12．83倍,瓦斯抽采效果显著提高,有效防治了矿井瓦斯灾害发生,确保矿井安全高效生产。     

新型标准气体配气装置研制

介绍了一种先进、实用的标准混合气配制装置,并对该装置的特点进行了详细描述。此外还对配气装置所必须配套的技术软件,以及培训的必要性进行了简要说明。     

简谈中国气体

回顾我国气体20多年所走的道路,通过分析同国外气体发展的差别,强调气体基础研究的重要意义,对我国特种气体由量的满足到质的飞跃充满信心.     

新气源气相起爆系统起爆网络实验研究

作者选择液化石油气加氧气为气相起爆系统新型气源,经原理探索后研制成第一轮相起爆器。在对新型混合气源在长管道中的传爆性能研究基础上,对气相起爆网络作了系统实验研究。     

国外工业气体市场概况

综述了 2 0 0 0年和 2 0 0 1年全球工业气体市场 ,着重论述了北美、欧洲、日本和亚太地区的工业气体市场以及全球氦、氪、氙市场     

温室气体监测用四氟化碳标准气体气相色谱分析方法及定值方法的研究

叙述了温室气体监测用四氟化碳(CF4)标准气体气相色谱的实验方法和条件,给出了气相色谱分析方法的精密度和实验结果。该方法重现性好,分析结果准确可靠。     

天然气气相色谱分析方法的研究

综述了采用气相色谱法分析天然气的实验方法和控制条件，研究了气相色谱方法的精密度，并给出了实验结果。     

直线压缩机用多孔质气体轴承的仿真与实验

采用气体轴承的主动耗气技术可以实现直线压缩机的无油润滑和非接触运行,以保证运行可靠性。为研究多孔质轴承的结构参数和压缩机设计参数对耗气量的影响,本文以R600a为制冷工质,建立了多孔质气体轴承模型,利用Fluent对耗气量进行了仿真模拟计算,基于该模型模拟分析了多孔质材料厚度、间隙气膜厚度、排气压力、压缩机频率和排量占比对气体轴承耗气量和耗气率的影响,并通过实验测试验证了该模型的准确性。结果表明：气体轴承耗气量的仿真结果和实验测量的误差在±15%以内。根据耗气率给出了最佳的设计参数组合,为直线压缩机用多孔质气体轴承优化设计提供了参考。     

导电聚合物基气敏材料研究进展

综述了本征型导电聚合物(ICPs)基气敏材料的制备方法及影响其气敏性能的各种因素。制备ICPs气敏材料的主要方有电化学聚合或沉积、化学氧化聚合和气相聚合,影响其气敏性能的重要因素有掺杂(特别是质子酸掺杂)、对ICPs进行复合或填充处理、ICPs气敏材料的制备工艺、被检测气体或蒸气的性质以及外界条件等。     

变压吸附技术的发展

介绍了变压吸附作为一种新型的气体分离技术的发展及其应用。同时与传统的气体分离方法相比较，指出了变压吸附技术具有能耗低，投资省，易操作等显著特点，极富有市场竞争力。最后介绍了变压吸附与其它几种气体分离纯化方法相结合在工业中的应用。     

简谈气相色谱仪在特种气体分析中的应用

我国特种气体行业在2006年后进入快速发展阶段,年均增速达到17%以上,对配套的分析仪的要求也越来越高。着重讲述现阶段特种气体分析中常用的几种气相色谱仪,如爱尔兰AGC公司和高麦克公司(GOW-MAC)的DID(氦放电离子化检测器)以及常规色谱分析仪。