云冈煤矿掘进巷道过空巷技术实践

云冈煤矿2637巷掘进过程中遇同煤层分煤系统巷及406-2运输巷交叉空巷,空巷与2637巷底板最大间距在700 mm,给巷道掘进及使用带来不利影响。经研究决定先对空巷采用启封、通风、排水及空巷加固等措施,2637巷掘进落煤直接填充下部空巷,并采用圆木铺于下部空巷的煤渣上,完成2637巷掘进机组前移工作。该过空巷技术实现了巷道安全、快速过下部空巷目标,填补了矿井在过交叉空巷及超高超宽空巷方面的技术空白,给矿井掘进巷道过空巷积累了宝贵经验。     

煤柱回收工作面过空巷技术

针对潞安王庄煤矿采区煤柱回收工作面存在过空巷巷道围岩控制困难的问题,建立了煤柱回收工作面空巷基本顶力学模型,得出当空巷宽度增大时,空巷所需的支护阻力也会随之增大;空巷支护阻力与基本顶厚度之间存在线性关系,基本顶越厚空巷所需支护阻力越大;当支架的支护阻力增加时,空巷支护阻力呈线性减小趋势。将整个工作面空巷划分为3个空巷集中区,研究了工作面过第3空巷区4条空巷时回采巷道支护、空巷围岩稳定控制技术,制定了工作面过空巷时放煤控制、两巷超前加强支护、工作面顶板管理等安全保障措施,保证了煤柱回收工作面安全回采。     

2637巷掘进过交叉空巷技术研究与应用

云冈矿2637巷掘进期间需通过下方同层两条空巷的交叉点,为保证2637巷顺利通过空巷上方,结合2637巷地质条件及交叉巷位置情况,设计了过交叉空巷方案及支护方案。对空巷进行粉煤灰充填、空巷影响区补打锚索锁口钢梁配合井字型木垛等措施,平稳通过交叉空巷。     

我国沿空留巷支护技术发展现状及改进建议

介绍了我国沿空留巷巷内和巷旁支护形式及其理论研究现状,分析了沿空留巷的适用条件,指出了我国沿空留巷目前所存在的主要问题是支护设计思路不合理、巷内支护多属于被动支护、巷旁支护存在力学性能与沿空留巷围岩变形不适应、对沿空留巷围岩控制机理研究不够深入。并提出了将沿空留巷技术视为一项系统工程、采用锚网索支护作为沿空留巷内基本支护等发展沿空留巷技术的建议。     

近距离煤层采空区下过空巷技术研究

针对近距离煤层采空区下工作面前方存在空巷问题,对空巷围岩性质及物理力学参数进行分析,并建立了空巷围岩结构力学模型,通过采取超前空巷切顶及对空巷加强支护措施,可有效控制空巷围岩稳定,使工作面安全通过空巷。     

沿空留巷支护现状及其改进意见

该文介绍了我国沿空留巷巷内和巷旁支护形式及其理论研究现状,分析了沿空留巷的适用条件,指出了我国沿空留巷目前所存在的主要问题是支护设计思路不合理、巷内支护多属于被动支护、巷旁支护存在力学性能与沿空留巷围岩变形不适应、对沿空留巷围岩控制机理研究不够深入,并提出了将沿空留巷技术视为一项系统工程、采用锚网索支护作为沿空留巷内基本支护等发展沿空留巷技术的建议。     

工作面过空巷顶板稳定性及支护技术

针对工作面过空巷的支护难题,以平行于工作面的空巷为研究对象,建立了工作面过空巷的顶板力学模型,分析了工作面过空巷时上方基本顶的破断位置。研究得出工作面过空巷时,在空巷上方的顶板完好且两帮煤体稳固的前提下,基本顶会在空巷前方煤壁一定距离内破断,并且根据基本顶在空巷前方煤壁处破断距离ΔS与煤壁处破碎区宽度X0进行比较,采用合理的支护方案,保证工作面快速安全地通过空巷。     

综采工作面充填材料过空巷技术研究

以榆树坡煤矿1207工作面过大断面空巷为例,通过计算,研究综采工作面过空巷围岩变形特征,提出采用充填材料充填空巷技术。通过建立充填后空巷顶板稳定力学模型,计算出了空巷顶板稳定的充填体最小支护阻力,确定了合理的填充参数。最后应用到现场,实践表明,采用充填材料充填空巷技术能保持空巷围岩结构的稳定,确保工作面快速安全通过空巷,解决了综采工作面过大断面空巷的难题。     

沙坪煤矿8~#上煤极近距离跨空巷回采技术

为保障沙坪煤矿8#上煤极近距离跨空巷的安全回采,分析了层间岩层有效承载层的厚度和承载能力,由此确定了空巷密集木垛充填支护的合理参数,并在工作面跨空巷回采过程中,采取了一系列安全技术措施。工作面和空巷矿山压力监测结果表明,在跨空巷回采过程中,空巷围岩没有发生剧烈的变形破坏,验证了空巷木垛支护的合理性和安全技术措施的有效性。     

空巷顶板稳定性力学分析及充填技术研究

以柳林郭家山煤矿4217综放工作面(回收上山煤柱)过空巷为工程背景,建立了基于工作面超前采动影响的空巷顶板力学模型,分析了空巷顶板稳定性与空巷充填体相互作用关系,得到了空巷顶板稳定的充填体支护阻力计算式,确定空巷充填体的支护阻力不低于3.58 MPa,提出采用高水材料充填过空巷技术∶1)高水材料浆液可对空巷周围破碎煤岩体与空间胶结形成整体结构,提高对顶板的支撑作用;2)采用高水材料水灰比2.5∶1能满足支护空巷顶板强度要求,保证顶板不发生滑落失稳和回转变形失稳.工程应用表明,高水材料充填空巷保持了煤壁和顶板的稳定性,是安全快速过空巷的有效途径之一.     

改性高岭土与白炭黑配合填充EPDM复合材料的气密性能

以改性高岭土(MK)和白炭黑(PS)作为补强荆,采用熔融共混法制备了三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,并对其力学性能、气密性能和微观结构进行了测试分析.结果表明:改性高岭土和白炭黑在EPDM中分散良好,有效提高了复合材料的力学性能和气体阻隔性能,MK单独填充复合材料的透气率降低了25.5%～47.0%,50份PS填充的透气率降低了51.5%,MK与PS配合填充的降低了43.2%～53.1%,复合材料的气密性能得到了明显的改善.且颗粒细小、分散性较好的PS阻隔性能略好于颗粒尺寸较大、分散性较弱的MK,配合填充的阻隔作用比单独填充的更强.     

煅烧高岭土对卤化丁基胶塞胶性能的影响

分别对不同粒径煅烧高岭土填充的卤化丁基橡胶进行了性能研究,由于团聚,胶料的硫化性能和物理力学性能受到了很大影响;改性高岭土在胶料中的分散性可得到明显的改善,采用Si-69改性土的胶料的综合性能最佳;土的用量对胶料的性能也产生很大的影响.     

绢云母/ABS树脂复合材料的制备及性能

选用粒度为600目和1200目的绢云母作为填料,分别填充于ABS树脂中,通过改变填料填充量,比较填充ABS复合材料的性能。结果表明,1200目绢云母填充的ABS材料性能好于600目填充的,且在填充量占20份时,综合性能最好,试样的拉伸强度为38.47MPa,冲击强度为22.08kJ/m2,巴氏硬度为17.8,光泽度为46。     

Photochemical preparation and application research of Au nanoparticles

Gold nanoparticles protected by organic small molecular compounds or macromolecule have attracted considerable attention and their preparation is one of hotspots in the nano-chemical material field due to their ongoing and potential applications in optics, electronics, catalysts and biosensors. In recent years there are many liquid phase chemistry methods to prepare monodispersed gold particles. Among them, the photochemical method is quite attractive because of its some important advantages for size-controlled synthesis of gold nanoparticles. Therefore, in this paper the recert progress of the photochemical preparing Au nanoparticle materials was briefly introduced and mainly emphasized authors' own works of this area.     

北洺河铁矿卸压开采研究与应用

北洺河铁矿-95 m水平4^#采场为缓倾斜中厚矿体，矿体底板含不稳岩层，岩体节理裂隙发育，而且受相邻采场采动压力作用的时间长达2 a之久，进路联巷及回采进路在掘进过程中或成巷后不久就发生片帮冒顶。二次支护中投入大量U型可缩式金属拱架，但仍未能控制住巷道围岩的变形与破坏。为此采用了卸压措施，获得显著成效。详细介绍了4^#采场的卸压开采经验，并对卸压参数与最佳卸压时间等进行讨论。     

豫东地区上古生界含煤岩系构造-岩浆控煤作用样式

豫东地区广泛发育上古生界含煤岩系。利用钻井、测井和地震剖面资料,区域研究和局部典型解剖相结合,通过豫东地区褶皱、断裂和岩浆活动对煤层赋存状态的影响研究,建立了构造-岩浆控煤作用模式。豫东地区发育4大类13亚类构造-岩浆控煤样式。大型褶皱隆起和坳陷边界断裂控制了富煤带的发育,坳陷内部褶皱和断裂控制了煤层的赋存状态。同沉积背斜造成煤系地层向轴部抬升变浅和厚度减薄,同沉积向斜轴部煤层埋深增大,反相褶皱对煤层埋深、厚度有较大影响。后期活动断裂未对煤层厚度和形态造成影响,仅造成下降盘煤层埋深增大,反转构造影响到煤层埋深变化或抬升剥蚀。岩浆活动是造成煤层吞噬和变质程度增高的主要原因。     

井巷三维人员定位系统关键技术

针对现有的煤矿井下人员定位系统的定位精度低、定位结果表达不明确、只能区域定位等缺点,提出了一种基于无线实时定位和虚拟仿真技术的井巷三维空间中的人员定位方法。介绍了井巷三维人员定位系统的结构、工作原理、系统功能及关键技术。为提高系统定位性能及三维表达能力,设计了井下人员实时三维坐标的计算方法和改进的摄像机遮挡检测算法,并基于Unity3D引擎和3ds Max建模工具构建了三维空间人员定位系统的原型,实现了人员信息管理、三维实时定位、轨迹查询、周边环境信息查询、违规行为监督等功能,可为灾后救援、生产调度、考勤管理等提供支持。以山西某煤矿为试点,通过井下实验,得出系统的定位误差控制在3 m之内,且可实时保证人员位置及周边环境处于摄像机可见状态,验证了定位算法的可行性。该系统已实际应用,效果良好。     

坚硬顶板控制放顶方式及合理悬顶长度的研究

针对矿井坚硬顶板垮落难度大的问题,以晋能控股集团小常煤业30217运输巷为工程背景,运用静态破碎剂(简称SCA)致裂顶板。通过实验分析、数值模拟和工程实践相结合研究SCA的致裂效果。结果表明：SCA的径向膨胀压随着钢管内径的增大而增大,一般钢管底部的径向膨胀压大于中部,钢管内径越大,钢管底部与中部的径向膨胀压差值越大,当钢管的内径相同时,钢管的径向膨胀压随着约束程度的增大也增大;SCA作用后,30217运输巷顶板下沉量较之前增加约148 mm;30217运输巷预裂孔装填SCA之后,辅助30217工作面顶板垮落步距减小10 m左右。工程的成功应用对具有相同开采难题的矿井具有参考意义。

     

固阳褐铁矿脱水反应动力学研究

利用热分析TG-DTA技术和X射线衍射技术对固阳褐铁矿脱水过程反应机制进行了研究。结合不同动力学机理模型对热分析数据进行了处理及相关性分析,确定了褐铁矿的脱水反应机制,采用Coat-Redfern积分法计算了脱水反应动力学参数。结果表明：固阳褐铁矿脱水反应过程分为两个阶段,第一阶段：140~320℃,失重率为4.78%,反应活化能E=28.54 kJ/mol,反应机理符合Avrami-Erofeev方程,为随机成核和随后生长的一级化学反应;第二阶段：320~465℃,失重率为3.84%,反应活化能E=61.92 kJ/mol,反应机理符合二级反应函数,为化学反应控制。XRD结果表明,随着温度的不断升高,褐铁矿在200℃时发生了物相转变,针铁矿的衍射峰不断减弱、消失,而赤铁矿的衍射峰逐渐增强,矿相变纯。     

豫西龙门滑动构造的形成条件研究

在偃龙煤田西部发现龙门滑动构造已有60多年,尚未整体上对其形成机制及控煤作用深入研究。采用断块掀斜理论和构造应力场理论,通过对物质条件、动力条件、边界条件、诱发条件等运动条件分析,说明龙门滑动构造是在嵩山隆起基础上,受东西向、北西2组边界断裂组成断块掀斜控制,在华北古板块地壳活动频繁的背景下,诱发重力失稳的煤系岩层由掀起端向倾斜端滑移,经过燕山期晚期至喜马拉雅期早期的长期间断滑动形成的。滑动构造会造成二₁煤层上覆岩层缺失,引起煤厚强烈变化和煤层顶板变形,导致水文地质条件复杂化。弄清龙门滑动构造的形成机制,对分析偃龙煤田西部煤层赋存条件、煤厚变化规律等控煤特征及矿床开发管理有重要意义。