大气压变化对采空区瓦斯涌出影响的试验研究

为阐明大气压变化影响瓦斯涌出的作用机理,实验研究了地表、采煤工作面、采空区中气体静压的相对变化关系,探究了大气压波动时采空区瓦斯浓度的演化规律,分析评价了老虎台矿现有防治技术体系。地表大气压与工作面空气静压同步变化,但采空区深部气体静压变化相较前两者具有明显的滞后性,该滞后性导致的采空区内外气压差是导致瓦斯涌出的直接原因。关于采空区瓦斯浓度,工作面气压与瓦斯涌出变化趋势的反向特性和变化速率的一致性决定了大气压快速持续降低时段必然是采空区瓦斯大量涌向工作面的危险时期。老虎台矿大气压监测预警、加强采空区瓦斯抽放、增大工作面风量的“三位一体”防治技术体系可有效控制大气压快速持续降低导致的采空区瓦斯异常涌出。     

气压变化与综采面瓦斯涌出规律的探讨

通过对西山矿区西铭煤矿北七盘区综采面气压变化与瓦斯涌出数据进行收集和对比分析,阐明了气压变化对综采面瓦斯涌出的影响程度,剖析了其中的内涵与规律,并提出了针对性的防止因气压变化而造成瓦斯异常涌出的防治措施和解决办法。     

复采工作面瓦斯涌出随地表气压变化的相关性分析及对策

以西安矿为例,发现残复采工作面地表气压的突然下降造成井下回风流瓦斯涌出异常增大,且瓦斯异常涌出通常滞后于气压下降3～6 h左右。异常涌出的瓦斯浓度曲线分"极峰"、"波动""波动+极峰"3种类型。分析了地表气压影响井下复采工作面回风流瓦斯浓度的基本原理,认为巷道空气压力的绝对值影响煤孔隙壁上瓦斯的"解吸葑吸附"速度,巷道空气压力的相对变化引起的压力梯度影响煤孔隙和裂隙中瓦斯运移速度。结合实测数据,得出了初始地表气压条件下,残煤复采工作面回风瓦斯浓度随地表气压变化的量化方程。最后根据大气压降对复采面瓦斯涌出的影响原理,提出切断瓦斯向外涌出的通道和抵消大气压降这2种防治思路。     

T1392综放工作面瓦斯异常涌出的综合治理

唐山矿业公司T1392综放工作面瓦斯涌出异常,严重威胁着矿井的安全生产。通过对瓦斯异常涌出情况进行分析,找出了造成瓦斯异常涌出的主要因素:大气压力变化、采区阻力分布状况、相关系统等,采取了加强工作面放煤、泄瓦斯道埋管抽放、相关系统调压泄放等有针对性的治理措施,杜绝了工作面瓦斯超限的事故。     

气压变化影响采空区瓦斯涌出的分析

气压的变化对矿井采空区瓦斯涌出的作用明显,通过对成庄矿3310与4310综放工作面产量、抽放、气温与瓦斯等数据的分析,找出了气压变化与工作面瓦斯涌出的关系,通过调整压力分布关系及进行采空区瓦斯抽放等措施,排除了大气压力对综采工作面瓦斯涌出的影响。     

旧巷贯通时瓦斯及自燃防治技术

在具有自燃倾向的瓦斯矿井中,为解决葛亭煤矿贯通旧巷时所遇到的瓦斯及自然发火问题,首先通过钻孔取样对旧巷气体进行了成分分析,然后研究了气压变化对瓦斯涌出的影响,得出旧巷内外压差是导致瓦斯异常涌出的主要因素,经讨论分析,最终确定了氮气置换瓦斯抽放技术,成功指导了工程实践。     

基于实验模拟对瓦斯异常的运移规律及浓度变化研究

根据实验内容、实验方案、实验设施,建立了模拟瓦斯异常的运移规律和浓度变化影响范围的实验系统。实验设置两种不同药量,分别进行了冲击气压、风速、距离爆源和微震实验,实验表明药量小的产生气压值相对较小,氮氧化物浓度呈近似指数衰减变化,微震能量计数与药量大小成线性关系。由瓦斯运移扩散影响,瓦斯浓度变化范围依次可划分为爆炸威胁区、爆炸危险区和完全区。距涌出源0～339m极有可能会发生瓦斯爆炸,瓦斯浓度低于5%,不会发生瓦斯爆炸事故。通过对瓦斯异常时瓦斯运移规律和浓度变化影响研究,为井下设置安全区域提供了理论指导。     

老虎台矿煤层瓦斯地质特征分析

通过对老虎台矿多年来瓦斯地质资料的整理分析，阐述了矿井瓦斯的成因及瓦斯涌出受地质构造等诸因素的影响。     

掘进工作面突出前瓦斯涌出规律研究

瓦斯涌出动态监测是未来非接触式连续预测煤与瓦斯突出的主要发展方向。通过对近年来全国几次典型煤与瓦斯突出事故的瓦斯监控数据的分析,深入剖析煤与瓦斯突出事故前期瓦斯涌出具有的明显异常行为,借鉴突出事故的瓦斯涌出特点,深入分析潜在的突出危险隐患,为防治煤与瓦斯突出事故提供了新举措,可为确保矿井安全生产提供强有力的技术支持。     

利用监控系统实现瓦斯和风的联动控制技术研究

在迎头瓦斯涌出量变化不定的作业地点,特别是在有断层等地质异常区的掘进巷道,瓦斯有可能瞬间大量涌出,从而引起瓦斯超限事故。通过对瓦斯浓度的监测监控,利用监控系统实现瓦斯和局扇的联动控制,避免了多开局扇造成矿井风量和电费的浪费,防止了瓦斯瞬间大量涌出而导致的瓦斯超限事故。     

城市地铁转弯段施工对近邻桥基的影响研究

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的这一实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19—3号桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理，并将部分计算结果与量测结果进行了比较，取得了一系列的成果。研究表明，施工期间桥幕没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理可行的。     

水分对褐煤微观特性的影响研究

为了研究水分对褐煤微观特性的影响,采用低温真空干燥的方式对褐煤进行处理得到水分含量不同的褐煤,并对实验的3种煤样进行比表面积及孔径分析、自燃倾向性分析、原位红外光谱分析,结果表明:随着煤样水分的增大,煤样的最可几孔径逐渐增大,煤样的孔体积、比表面积和微分孔体积等表征煤样孔隙特征的参数与最可几孔径均有密不可分的联系;随着煤样水分的增大,煤样的物理吸氧量逐渐减小,减缓程度逐渐降低,煤样自燃倾向性加强,由Ⅱ类转向Ⅰ类;煤样中羟基、羧基及醚键会随着水分含量的降低而逐渐降低。     

基于综放端面控制的支架支护参数研究

神华神东布尔台煤矿改变开采工艺后,需要对液压支架支护参数进行优化,理论分析综放端面煤岩体片帮冒落与支架参数支架关系,运用数值模拟方法,建立综放端面煤体片帮冒顶模型,对液压支架参数与端面煤岩体片帮冒落相互关系进行模拟。结果表明支架工作阻力与梁端距是影响支架控制效果的关键参数。     

托辊对输送带所受冲击影响研究

主要研究缓冲托辊数量对输送带受冲击区域的峰值压力和压力能的影响。通过测量输送带样品参数建立输送带和托辊的有限元模型。利用该数学模型完成对冲击区域的压力峰值和压力能的仿真,确定增加缓冲托辊数量可以有效地降低输送带的峰值压力和压力能,从而优化带式输送机的设计,减少输送带的损伤。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

溶剂对膨润土微纳米化的影响研究

以粒径分布、SEM和XRD分析为主要表征方法,从片层疏离程度和团聚体颗粒大小这两个方面综合评价水、异丙醇和二甲苯等6种溶剂对膨润土微纳米化的影响。实验表明,质量分数对水相膨润土的粒度分布影响显著,膨润土质量分数从5%下降到0.5%时,其最大粒径分布从4310nm快速下降到712nm,但即使质量分数低至0.1%,膨润土仍难以达到单片层的理想分布。不同溶剂对膨润土分散作用差别较大,水分散的膨润土颗粒结构致密,片层间隙不明显;乙醇、二甲苯、丙酮以及异丙醇分散的膨润土颗粒粒径均一,分别集中在380 nm、390nm、530nm和650 nm,且颗粒片层边缘剥离,片层间距明显,颗粒疏松;小角度XRD分析也进一步证明乙醇和异丙醇对膨润土有一定的插层作用。乙醇、二甲苯、丙酮及异丙醇对膨润土会产生明显的微纳米化效应。     

淋滤作用影响生活固体废弃物沉降的室内试验研究

依据作者设计的试验，研究了淋滤液在淋滤过程中对城市生活固体废弃物（MSW）沉降变形的影响。分析了影响试验数据的各种因素的变化，以及在这些因素作用下垂直有效应力沿深度方向的衰减规律。试验数据验证了上述分析的正确性。试验发现，淋滤作用有利于垂直有效应力的传递；淋滤液的自重和浸润作用都将影响MSW的压缩沉降。     

望峰岗选煤厂煤泥水沉降试验研究

针对望峰岗选煤厂煤泥水难以沉降的问题,进行了絮凝剂与复配药剂制度的对比试验。结果表明,与单一药剂制度相比,复配药剂制度可以获得较好的煤泥水沉降效果,絮凝剂与凝聚剂的最佳药剂量配比为1∶10。     

细菌对铁矾类沉淀物形成的影响研究

铁矾类沉淀物的形成对细菌浸矿以及后续的浸出液净化除铁效率都有很大的影响.考察了细菌作用下,不同初始pH值、亚铁的初始量等因素对铁矾类沉淀物形成速率及产物组成的影响,并与无菌条件铁矾类沉淀进行对比,总结了细菌作用下,铁矾类沉淀物的形成动力学规律及产物组成差异.结果表明,细菌作用下,铁矾类沉淀物形成速率明显加快,并且产物组成与无菌时有很大差异.     

水对尾矿坝的稳定性影响研究

提出了水对尾矿坝的稳定性影响以及现阶段尾矿坝研究中所存在的岩土力学问题，并提出解决方案。