特厚冲积层矿井竖向局部保温冻结技术研究与应用

煤炭深部资源开采过程中,采用局部保温冻结技术的特殊凿井法逐步得到应用并显示出较大优越性.文章结合特厚冲积层矿井冻结工程,给出局部保温冻结设计的优化计算;提出采用合理的局部保温方案.特厚冲积层上部和下部的冻结壁厚度、冻结壁位移等均能满足施工要求.     

Shell煤气化炉支承厚板的设计与施工

以采用荷兰Shell气化技术的某高硫煤清洁利用示范项目为例,论述了标高41.93 m楼层支承Shell气化炉的3.0 m厚混凝土板的设计与施工。分析了气化炉荷载的构成,利用有限元软件MIDAS/Gen对3.0 m厚楼板进行了计算,阐述了厚板配筋构造要点、厚板模板支架的设计及厚板施工具体技术要求。并结合现场实际施工反馈的情况,指出了今后类似工程在设计与施工中应注意的问题。     

特厚煤层综放工作面放煤工艺研究及应用

同忻矿所采煤层为石炭系C3-5#层,为特厚煤层（煤层厚度一般为15～20 m）,采用放顶煤工艺回采,先后进行了3次放煤工艺变革：多轮顺序放煤、多轮间隔放煤、多轮顺序+末轮间隔自动化放煤。理论分析3次放煤工艺对该工作面放煤效果的影响,得出结论：采用多轮顺序+末轮间隔自动化放煤时,放煤效果显著。当先采用多轮自动化放煤时,能保证煤岩分界线均匀下降,煤岩分界线较短;末轮采用间隔放煤时,避免了邻架窜矸,混矸率较低。采用此种放煤工艺通过在8102工作面进行试验,效果显著,顶煤回收率提高了3.5个百分点,产生显著的经济效益。     

特厚煤层合理放煤工艺研究

为了解决特厚煤层放出率问题,针对担水沟煤矿大倾角特厚煤层的复杂地质条件,通过实验室散体实验分析大倾角厚煤层条件下,放煤步距对顶煤采出率的影响,得到不同放煤步距的顶煤的放出率与含矸率,两采一放的顶煤放出率最高,含矸率最低,用PFC数值软件研究了大倾角厚煤层综放开采不同放煤方式顶煤的放出率.确定了合理的放煤工艺,即两采一放双轮顺序放煤、放煤步距为1.6 m.工业性试验表明采用优化后的放煤工艺能够显著提高顶煤的放出率,统计得出9101工作面的顶煤放出率达到87.62％,采出率达到87.12％.     

特厚煤层综放工作面放煤工艺优化研究

为了提高特厚煤层综放工作面单米精煤产量,采用理论计算和实践数据分析相结合的方法,对放煤工艺进行了一系列优化研究.结果 表明:采用单轮分片区放1隔5架放煤工艺,单米精煤产量比原单轮顺序放煤工艺多1145 t,单米产量达到9046t,平均热值3752 cal/kg.     

特采工作面顶煤回收工艺在厚煤层中的应用

兖州矿区由于受断层、矿井边界等因素的影响,许多煤矿近年出现了多个形状不规则的工作面.若采用正规工作面布置方式开采矿井将遗留较多的煤柱不能回收.因此,根据不同的工作面条件分别采取了刀把面、梯形面、扇形面、条带工作面等特殊工作面布置形式,超前采取特殊工艺,最大程度地进行了资源回收.     

低温合成镁铝尖晶石的试验研究

研究了用高铝矾土熟料和轻烧氧化镁粉作原料，分别采用一次烧结和二次烧结两种不同的低温固相烧结方法，不同烧结条件及不同添加剂对合成镁铝尖晶石的影响，同时为了对比，又研究了纯原料即工业Ａｌ２Ｏ３和化学分析纯ＭｇＯ粉烧结尖晶石的特性。     

烧结工艺参数对金属注射成形In713C合金力学性能的影响

对采用水气联合雾化制备的In713C高温合金粉末进行注射成形,系统研究了烧结温度及保温时间对合金的密度、硬度及抗拉强度等性能的影响.结果表明:随着烧结温度的提高和烧结时间的延长,试样的密度、硬度及抗拉强度先升高后降低;在烧结温度为1290℃、保温时间3h的最佳烧结条件下,注射成形In713C合金试样的密度为7.82g/cm3、硬度43.6HRC、抗拉强度1056 MPa、屈服强度775 MPa、延伸率7.6%.     

特厚黏土层冻结压力研究与应用

实测了河南赵固一矿主、副、风井197～507 m共7个黏土层的冻结压力。测试结果表明,冻结压力随测层埋深增大,同一层位的冻结压力呈非均匀分布,局部存在较高的集中应力。分析了特厚黏土层冻结压力变化规律及显现特征。应用黄金分割理论确定测层冻结压力值,提出了不同深度冻结压力参考值。     

特厚坚硬煤层综放开采

在国内外综放开采技术系统总结的基础上 ,提出了特厚坚硬煤层综放开采所面临的主要技术难题就是如何提高坚硬顶煤的冒放性。通过系统的实验研究和理论分析 ,初步揭示了坚硬顶煤的破碎规律 ,指出对顶煤冒放性的评价应分为 3个层次 ,并由此提出了增加坚硬顶煤冒放性的原则和主要技术措施。最后介绍了该项技术在宁夏白芨沟矿的成功实践 ,达到了年产 15 0万t的生产水平。这是我国综放开采技术的又一突破 ,初步解决了这一世界性难题     

塔山矿特厚煤层综放开采瓦斯综合治理

塔山煤矿放顶煤开采平均14.81 m特厚煤层,工作面上隅角及回风流瓦斯成为制约综采工作面安全生产的关键因素。集团公司及塔山煤矿与中煤科工集团重庆研究院和沈阳研究院联合攻关,采用抽放等多种手段防治瓦斯,取得了良好效果,保证了安全生产。     

单一特厚煤层瓦斯有效抽放半径测定

介绍了瓦斯抽放钻孔有效抽放半径的测试方法,并通过采用钻孔测试法以瓦斯压力p及钻孔瓦斯浓度η为考察指标来确定亭南煤矿某一直径钻孔的有效瓦斯抽放半径。经过现场考察及对测定数据的分析,最终确定亭南煤矿4#煤层抽放钻孔的有效抽放半径及抽放时间,为煤矿的瓦斯抽放钻孔的合理布置提供了依据。     

特厚煤层沿底煤巷在地质构造带的支护技术实践

特厚煤层沿底掘进巷道在地质构造带常规锚杆锚索支护状况下,顶板极易弯曲下沉,并形成松动离层,无法有效支护。在实践经验基础上,通过分析顶板的不同破碎情况,提出采用锚杆、三眼锚索梁联合支护边锚索呈60°斜拉伸入到稳定煤层中的方式,结合在破碎煤层中穿钢针的方法进行支护,巷道顶板及围岩得到有效的控制。监测结果表明,顶板离层及巷道表面位移量满足巷道支护要求。     

基于轴对称厚板模型的浅埋空区顶板安全厚度

空区的存在影响地表建筑物和设施的稳定．在考虑超栽情况下,根据Reissner厚板理论,建立了轴对称圆板模型,以拉破坏为控制条件,导出了顶板安全厚度的解析解．以剪切破坏作为控制条件,提出了考虑剪切导致的拉应力控制和剪应力控制的顶板安全厚度计算公式．结合某一工程实例,给出了几种典型岩石条件下顶板的安全厚度,当超载不大时,顶板安全厚度由弯曲拉应力控制．     

特厚表土层削球式井壁底的受力机理及影响因素分析

以拟建中的山东某矿风井(钻深760 m左右)为原型, 采用数值计算方法对削球式井壁底的受力机理及影响因素进行了系统研究, 得出了影响削球式井壁底受力的主要因素, 提出了改善井壁底受力状态的最佳圆心角概念, 推导出最佳圆心角与厚径比的关系式, 为今后特厚表土层钻井井壁底设计计算提供了参考依据。     

特厚煤层富水覆岩采动裂隙动态分布特征模拟研究

以矿区煤田地质勘探水文地质资料为基础,结合具体工程地质条件分析了彬长矿区地层结构及其含水性;利用物理模拟方法研究了复合型水体下综放工作面采动过程中覆岩冒落带与裂隙带裂隙、导水通道形成、分布特征。结果表明,覆岩周期破坏形成离层和垂向破断裂隙,随工作面的推进岩层运移裂隙挤压闭合,在沿走向方向上形成局部闭合区、裂隙发育区,在开切眼及工作面附近易形成贯通导水裂隙成为透水通道,特厚煤层综放开采导水裂隙带发展高度约为采高的17～18倍,为工作面顶板控制及水害防治提供依据。     

组织对差温轧制Al-Zn-Mg-Cu合金厚板晶间腐蚀性能的影响

采用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射器(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)对差温轧制(DTR)和常规轧制(CTR)Al-Zn-Mg-Cu合金厚板各层试样的微观组织进行了分析测试,并利用电化学实验平台测试了差温轧制(DTR)和常规轧制(CTR)试样的极化曲线以及IGC实验。结果表明,通过采用差温轧制(DTR)工艺可以改善厚板各层晶粒尺寸的均匀性,通过抑制再结晶率可以减少大角度晶界占比,并使各层的晶界析出相细小及形貌差别变小,沉淀无析出带宽度变窄和差别减少;从而导致DTR试样的耐晶间腐蚀性能普遍要优于CTR试样。电化学曲线测试也表明,DTR工艺能改善Al-Zn-Mg-Cu合金板沿厚度方向的腐蚀性能均匀性,沿厚度方向各层的点蚀电位和腐蚀电位等电化学参数变化减小。     

基于相似材料模拟特厚倾斜煤层煤柱应力演化规律研究

为研究特厚倾斜煤层开采时煤柱应力变化状态,结合抚顺矿区老虎台矿特厚煤层开采现状,针对83003综放面和73005综放面构建力学模型。采用相似材料模拟实验对煤柱应力进行监测,得到了应力演化规律,根据实验结果对现场布置合理的防治冲击地压措施。研究结果表明:煤层赋存越深,煤柱受采动影响的应力值越大,应力集中系数呈增长趋势,变化范围为1.09~3.12;73005综放面和83003综放面之间的煤柱应力明显高于模型边界煤柱应力;工作面之间的煤柱受开采影响次数越多,煤柱应力值越大;工作面推进时,上覆岩层的垮落使岩层中的应力充分释放,随着采空区逐渐压实,应力值有所回升。通过相似材料模拟研究,对工作面的开采进行指导,运用煤层注水、卸压钻孔和加强支护等措施对冲击地压进行防治,达到了理想的效果。     

复合支护在厚煤层掘进中的应用

厚煤层掘进中应用复合支护技术,解决了巷道难支护的问题,对义马煤田深部巷道及相近条件的巷道支护有一定借鉴意义.