Grain size composition and distribution in drill cuttings in the electric impulse destruction of rocks

The present studies into the granularity and grain size distribution in drill cuttings after electric impulse destruction of rocks show that the grain size composition and distribution are mostly affected by the interelectrode spacing, energy deposition in the discharge channel and rock strength. The increase in the spacing and strength of rocks raises the share of coarse fraction, while the greater energy deposition results in the higher share of fine fraction.     

顺煤层钻孔抽采半径与预抽期动态耦合规律

针对煤层瓦斯预抽钻孔盲目布置引起矿井采掘安全隐患凸显及瓦斯治理成本激增的问题,基于瓦斯流量法,对不同钻孔间距下青岗坪煤矿4~(-2)顺煤层瓦斯流量、瓦斯抽采总量与抽采时间对应关系进行考察。结果表明:不同间距(2m、3m、4m、5m)下瓦斯流量均随抽采时间成负指数衰减,抽采总量均随抽采时间成负指数增加,间距越小则初始流量越小而衰减系数越大,间距越大则抽采总量极限值越大;不同间距下瓦斯抽采率均存在极限值,间距越小则极限抽采率增幅越大,间距2m时抽采率达到最大值79%;瓦斯抽采半径与预抽期存在动态耦合关系,综合考虑合理预抽期和瓦斯治理成本,科学确定了现行采掘和抽采条件的有效影响半径,为青岗坪煤矿4-2煤层采掘工作面瓦斯抽采设计提供理论依据。     

巷道注浆钻孔设计关键参数确定方法探讨

针对煤矿注浆钻孔设计存在随意性强、注浆效果差的问题,以赵庄煤业33072巷注浆加固为工程背景,采用钻孔窥视方法确定了深层和浅层钻孔的深度,采用不同注浆压力下浆液扩散半径试验确定了钻孔间排距和最小注浆压力,浅层和深层钻孔深度分别确定为3 m和10 m;浅层钻孔排距2 m,间距1.1 m,最低注浆压力6 MPa,深层钻孔排距4 m,间距1.5 m,最低注浆压力8 MPa.注浆后钻孔窥视结果说明,浆液扩散效果良好,未发现未被填充的裂隙。     

地下矿山直眼掏槽爆破参数优化研究

针对凡口铅锌矿目前直眼掏槽钻孔数量多、凿岩效率低等问题,开展了直眼掏槽爆破参数优化研究。通过理论计算,确定了钻孔孔径以及装药孔与空孔间距的范围。运用LS-DYNA数值模拟软件对理论计算取值范围内不同孔径、装药孔与空孔间距等参数进行模拟研究,对各模拟方案下应力分布状态及关键单元的应力值进行分析。结果表明,空孔具有导向及应力集中作用,在装药孔及空孔孔径相同条件下,当孔径为0.051 m和0.058 m时,孔间距均应取0.30 m; 当孔径为0.064 m时,孔间距应取0.35 m。工程应用结果表明,这3种爆破参数方案均能达到预期爆破效果,综合爆破后矿石块度及凿岩效率,最终确定掏槽爆破参数为:孔径0.051 m,装药孔与空孔间距0.30 m。     

涪陵页岩气田井场规划技术研究

涪陵地区地处地貌复杂的四川盆地和盆边山地过渡地带,布井受限。丛式井常规钻井模式井场面积及形状变化大,钻机搬迁安装次数多。为减少丛式井平均单井占地面积和提高平台井数,开展井位及井组布置、井口及井组间距优化技术研究。研究结果表明,涪陵地区最小井口间距10 m,最小井组间距40 m。单井组井工厂井位纵向布置和双井组及多井组井工厂井位纵向布置、钻机移动方向大门坡方向相同时,井场面积最小。     

亭南煤矿液态CO2致裂巷道卸压技术的应用研究

为了消除冲击地压给亭南煤矿带来的安全隐患，采用液态CO₂致裂技术对危险区域的煤体进行预裂爆破。通过数值模拟研究控制孔对钻孔爆破的影响及亭南煤矿爆破孔的合理间距，并采用钻屑法对爆破后的效果进行分析。研究结果表明：控制孔的存在对煤预裂爆破效果是有利的，施工控制孔之后进行煤层液态CO₂爆破的裂隙区影响范围明显大于无控制孔时的爆破的裂隙区影响范围；爆破孔的合理间距为7 m；爆破后钻屑量的测定结果均小于钻屑量的临界值，爆破后消除了煤体冲击地压的安全隐患，可以正常开采。     

高预应力柔性锚固支护卸压参数分析

为了确保煤矿巷道的稳定性,分析了高预应力的柔性锚固支护卸压参数,介绍了让压锚杆（索）结构及高预应力的柔性锚固支护的基本原理,基于此,采用数值模拟软件,分析了不同钻孔排距、钻孔长度、钻孔直径及布置形式对煤矿巷道底板卸压的影响。研究得出,钻孔采用“五花”布置、钻孔长度应为2.4 m、钻孔直径应在200~250 mm、钻孔排距应在0.5~1.0 m,该条件下巷道的底板卸压效果最好,并进行了工业性试验分析,表明高预应力的柔性锚固支护技术能够有效控制围岩变形,且支护效果明显。     

瓦斯抽采高位钻孔参数优化研究

 为研究开滦矿区高位钻孔瓦斯抽采技术,论文对国内外高位钻孔抽放手段现状进行了分析,并以此在开滦矿区选取工作面进行了高位钻孔抽采的实践工作,研究了抽放前后工作面关键地点的瓦斯浓度变化,验证了高位钻孔的可行性,最后优化了终孔点高度、超前抽放平距、钻场间距等关键参数。研究结果表明高位钻孔参数的优化能有效防止工作面瓦斯超限。研究结果对改进开滦矿区瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采率方面具有十分重要的意义。     

锚固系统应力传递影响因素正交优化试验研究

为研究锚固系统应力传递规律的影响因素,基于正交试验研究方法,采用数值模拟软件FLAC对不同钻孔直径、锚杆直径、锚杆材质和间排距条件下的锚固剂和钻孔围岩界面的剪力进行了数值模拟计算,并对试验结果进行了极差分析。结果表明:锚固系统应力传递的影响因素排序由大到小依次为锚固长度、锚杆间距、钻孔直径、锚杆直径和锚杆材质。为提高锚固效果,锚杆直径与钻孔直径要合理匹配,锚固长度和锚杆间距也要合理匹配。经过现场实践,验证了锚杆支护设计方案的可行性。     

白杨河矿区煤层气丛式井钻井难点及对策研究

新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程是新疆第一个煤层气示范工程项目。白杨河矿区总体构造为向南倾斜的单斜构造,地层倾角大,煤层多且间距大。该示范工程开发方案主要井型为丛式井。经过多年钻井实践,丛式井钻井技术在鄂尔多斯盆地东缘煤层气区块已经非常成熟,初步形成了一套适合该地区煤层气开发的丛式井钻井技术。由于白杨河矿区地质条件与鄂尔多斯盆地东缘各区块相比差异大,特别是存在地层倾角大、煤层多且间距大等地质特点,因此不能完全照搬原有的丛式井钻井技术。本文依据白杨河矿区地质资料,分析了白杨河矿区煤层气丛式井钻井难点,对解决该区块钻井难点的技术对策和攻关思路进行了总结与阐述,初步形成了一套适合白杨河矿区大倾角厚煤层的丛式井钻井技术。     

基于COMSOL Multiphysics模拟的瓦斯抽采钻孔合理间距研究

为考察坪上煤业主采3号煤层的合理抽采钻孔间距,利用瓦斯在煤层中的运移和渗流规律,结合实测煤的参数条件,在相同的抽放负压、抽放时间等影响条件下,运用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟了不同钻孔间距时所抽煤层在抽采时间为400 d时钻孔影响范围内煤体瓦斯含量变化规律,得出了满足抽采时间条件下的合理钻孔间距为5 m。结合矿井2305（上）回采面巷道内开展了不同钻孔间距实测,在相同的瓦斯地质参数及抽采系统条件下,连续抽采且观测时间达到400 d时各钻孔的瓦斯抽采纯量和钻孔浓度变化。确定了在抽采时间达到400 d时,抽采钻孔间距为5 m时的钻孔瓦斯浓度为35%、流量为0.04 m3/min,受抽采系统影响明显;而间距在6 m的钻孔的流量和浓度仍保持自然衰减特征。模拟和现场实测均验证了该矿瓦斯抽采钻孔间距布置以5 m最佳,该研究为实际生产过程中确定合理的钻孔间距提供理论依据,为矿井瓦斯抽采布局及瓦斯治理提供了技术保障。     

突出矿井瓦斯抽采参数优化研究与应用*

围绕突出矿井瓦斯抽采参数设定,进行了相应的理论计算。针对二景矿15205工作面,在充分考察不同钻孔间距抽采数据的基础上,通过分析比较不同试验区域瓦斯抽采达标时间,得到了抽采钻孔间距与抽采达标时间的关系。研究成果得到了成功应用和检验,为类似矿井瓦斯抽采参数优化提供了参考。     

水力冲孔布孔参数对高瓦斯突出煤层卸压效果影响的研究

水力冲孔的影响范围决定着钻孔的布置,合理的布置钻孔能够显著的提升煤层渗透率,增进瓦斯高效抽采,因此探究冲孔的影响范围非常重要。文章以平顶山八矿己15煤层为试验对象,先介绍了高压水力冲孔设备,并通过Flac3D软件进行模拟,比较了不同冲孔出煤量条件下的卸压效果和钻孔之间的相互作用,其模拟数据与现场试验结果相互验证。结果表明：钻孔直径,钻孔间距影响四周煤体的卸荷情况,煤孔的孔间距理论上在5m左右,出煤量的最优范围在0.37~1t/m之间,本文的研究结果可指导钻孔的排布位置,同时为水力冲孔的工程运用提供了技术借鉴。     

叙永煤矿薄煤层开采极近距离邻近层泄压瓦斯治理技术研究

瓦斯灾害是煤矿安全生产过程中极其难以控制的重大危险源,特别针对南方矿井具有煤层薄、煤层群间距小、地质构造复杂、瓦斯赋存量大等特点,造成瓦斯治理难度大。如何在极复杂地质条件下的薄煤层开采时,有效治理极近距离煤层群泄压瓦斯,通过采用在煤层群中布置高位抽采巷及配套长钻孔抽采回采过程中邻近煤层群泄压区采空区瓦斯。研究表明,合理布置高位抽采巷布置间距、钻孔长度、终孔间距和终孔层位、抽采负压等相关参数,使工作面瓦斯抽采纯量提高了10 m3/min以上,工作面抽采率提高到60%以上,风排瓦斯量明显减少,实现了特殊赋存条件下煤层安全回采作业,达到了安全生产的目的。     

《不同瓦斯抽采钻孔有效抽采半径的数值计算方法》

 摘要：为了节省煤矿井下瓦斯抽采半径的测定时间和合理布置抽采钻孔,根据突出煤层防治瓦斯、有效抽放半径合理布置的必要性和重要性,本文提出了利用变系数非线性瓦斯渗流方程来快速精确测定瓦斯抽采半径的数值计算方法。以重庆天府三矿为例,结合现场实测、实验室参数测定和理论计算,研究了不同布孔方式（顺层抽采钻孔、穿层抽采钻孔）的有效抽采半径。结果表明此方法能够方便、快速确定钻孔间距和抽采时间,对节省抽采半径的测定时间和合理布置钻孔有一定的实际意义。     

地下金属矿山扇形中深孔孔网参数优化研究

为改善某地下金属矿山爆破块度不均匀问题, 对扇形中深孔孔网参数进行了优化, 对不同孔距和排距进行了模拟分析。结果表明, 孔距1.6~2.0 m、排距不大于1.6 m时可以取得良好的爆破效果;对比监测点的等效应力峰值后推断顶底板的稳定性以及爆破块度, 综合考虑凿岩成本和炸药单耗, 最终选择孔网参数为: 孔距1.8 m、排距1.6 m。现场爆破结果表明, 与原有孔网参数爆破效果相比, 应用优化后的孔网参数爆破所得矿石D₂₀提高了37%、D₈₀下降了41%。     

钻井水溶采矿地面沉降的分析

以某矿山为例，对钻井水溶采矿防止地面沉降进行了分析，确定水溶采矿的合理井位和跨距，有利于矿山开采方案的制订及保护矿产资源，实施绿色矿产开发。     

基于数值模拟的高压采场卸压方案研究

为了安全开采含有较多采空区的矿体,制定了2种卸压方案,并采用FLAC3D软件对矿体进行建模,模拟并分析了其卸压效果.结果表明,采用方案1(卸压巷道与凿岩巷道呈"非"字形、相邻卸压巷道间隔10 m)时,最小主应力在凿岩巷道两边及顶板附近分别从8 MPa和9 MPa降至5 MPa和8 MPa,最大主应力变化不大;采用方案2...     

牙轮钻机钻孔能耗分析

通过对矿山使用的牙轮钻机实际情况调研结果的统计分析,研究了钻孔深度、岩石坚固性系数、钻孔速率、钻孔孔径对露天矿山钻孔能耗的影响。牙轮钻机在钻进过程中,延米耗电量与钻孔深度呈线性关系,而随着钻孔深度的增加,累计耗电量与钻孔深度呈指数关系增长;随着岩石坚固性系数的增大,大孔径牙轮钻机能耗增速低于小孔径牙轮钻机能耗增速,在坚固岩石中宜选用大孔径牙轮钻机;不同型号的钻机具有自己最适宜的钻孔速率,应根据实际情况进行调整;不同孔径的牙轮钻机钻孔延米耗电量不同,小直径炮孔延米耗电量明显偏低,然而由于大直径孔径延米爆破量大,其爆破单位岩量的钻孔能耗远小于小直径钻孔。研究结果对露天矿山的钻机选型及钻孔作业具有一定的指导意义。     

Electrode Layout and Process Kinetics of Electroremoval of Copper from Sand

This research paper concentrates on the efficiency of electrokinetic remediation of copper contaminated sand employing different electrode material, number and spacing. By optimising the selection of suitable electrode materials, coupled with the application of the appropriate number of electrodes and electrode spacing, it is expected that the remediation time will be drastically reduced. In addition, the methodology being investigated in this study will reduce inefficiencies in electrical field distribution. The effect of various electrode materials such as silver and graphite, and the influence of changes in the number and the layout of the electrodes on the overall remediation efficiency and time was investigated and evaluated. Experiments with one, two and three one-dimensional anode system have proved that remediation efficiencies as high as 91% can be attained.