煤层常量元素组分与煤壁片帮关联性研究

针对采场煤壁片帮难预测的问题,通过现场实测、实验室材料荧光测试与理论分析相结合的方法,从煤层的材料元素组分角度对煤壁中常量元素组分与其片帮难易程度的关联性进行研究。结果表明：煤壁片帮深度与常量元素含量具有明显相关性,与O, Al, Si含量呈正相关,与C,S, Fe, Ca含量呈负相关,关联性按权重排序为C>O>S>Al>Si>Fe>Ca。基于该结论,可通过煤层常量元素分析预测煤壁的片帮倾向性和其他力学特性。     

硫化钠调控膏体充填料浆凝结硬化性能研究

为解决某矿膏体充填料浆凝结硬化缓慢而引发的充填体质量差、采充周期长、矿石生产效率低等问题,研究采用硫化钠作为改性剂调控膏体充填料浆凝结硬化性能。研究结果表明：硫化钠通过钝化尾砂-水泥-矿渣基复合胶凝体系中的锌离子和加速碱矿渣水化反应进程,发挥出显著的促凝效果,随着硫化钠添加量的增加,膏体充填料浆凝结时间呈线性降低趋势,塌落度和流动度呈负相关,稠度呈正相关,充填体7 d、14 d、28 d抗压强度呈先上升后降低的趋势,且硫化钠添加量1.5%是充填体抗压强度变化的拐点。当灰砂比为1∶8,硫化钠添加量为1.5%时,膏体充填料浆塌落度为28.0 cm,稠度为11.4 cm,流动度为73 cm,充填体7 d、14 d、28 d抗压强度分别为2.08, 3.11, 3.99 MPa,可满足矿山充填开采的要求。     

官庄河矿区覆岩导水裂隙带发育高度研究

官庄河矿区3煤层采空区存有大量积水,采用钻孔冲洗液漏失量和导高观测仪注水漏失量观测法对11煤层开采形成的覆岩导水裂隙带发育高度进行了实测,实测结果表明导水裂隙带发育高度为44.1 m,是采高的16.3倍,并通过数值模拟计算方法对该结果进行了对比和验证。11煤层开采形成的导水裂隙带未发育至3煤层采空区,可进行保水开采。     

核心层厚度对聚乙烯基铝塑板燃烧特性影响研究

通过锥形量热仪研究了不同核心层厚度聚乙烯基铝塑板的燃烧特性。选用35、50、65、80 kW/m²共4种热流强度,得到不同核心层厚度铝塑板的点燃特性、火灾风险和烟气毒性等。结果发现：聚乙烯基铝塑板符合热薄型材料点燃规律,3、4、5 mm厚核心层铝塑板临界点燃热流强度的推导值分别为33.9、25.1、9.9 kW/m²。铝塑板燃烧的热释放速率随热流强度增加而明显增加,且有向双峰发展的趋势。随着热流强度和铝塑板核心层厚度增加,聚乙烯基铝塑板的火灾性能指数(FPI)由41迅速下降到0.14,火灾蔓延指数(FGI)则由0.02迅速增加到3.19,CO释放速率也迅速增大,导致火灾危险性大幅增加。     

山地浅埋煤层工作面支架合理工作阻力研究

针对山地浅埋煤层开采过程中工作面出现的矿压显现强烈,支架被压死或支架尾梁与顶梁分离等现象,通过建立山地浅埋煤层基本顶初次垮落时岩块触矸前控制基本顶滑落失稳的结构力学模型对山地浅埋煤层开采工作面支架合理工作阻力进行了研究。研究表明:山地浅埋煤层开采过程中基本顶出现滑落失稳的可能性相对较大,且基本顶的初次破断具有不对称性,通过计算得出发耳井田1、3煤层山地浅埋煤层工作面液压支架工作阻力应大于5 773 kN。     

醒发温湿度对馒头感官评定影响

选择对馒头醒发起关键作用两个关健因素:温度和相对湿度,以感官评分作为指标,找出较佳醒发温度和醒发相对湿度;结果表明,馒头醒发时最佳条件为:醒发温度40℃,醒发相对湿度85%。     

低透气性煤层工作面煤与瓦斯突出灾害中心体致灾机理

为有效揭示低透气性煤层回采工作面煤与瓦斯突出机理,提高监测和防治的针对性与有效性,基于瓦斯赋存状态和开采扰动等因素建立了突出灾害中心体力学模型,通过理论分析、相似模拟试验和现场试验的方法,验证了该理论假设,揭示了中心体致灾机理,并验证了微震与突出危险的关联性。相似模拟试验结果显示：在煤壁距中心体60～20 m时中心体逐渐孕育和发展,至20～10 m时中心体突出风险急剧升高,该范围即宏观的中心体突出临界区域,是重点防治时期和位置,该结论在寺家庄矿15112回采工作面基于钻屑瓦斯解吸指标K₁值的试验中得到验证,突出灾害中心体致灾机理假设也得到验证。结果表明：吸附瓦斯在节理、裂隙等非均质性的孔洞中由于局部煤体破碎且渗透性升高而大量解吸为游离瓦斯,与煤粉混合成具有高能量的气固两相流体,形成突出灾害中心体;中心体在低透气性煤层中是客观性存在的,且赋存于多个位置,采动效应提供了外在动力,导致煤层应力环境和瓦斯状态发生变化,易诱发中心体突出;从中心体致灾的角度得到微震与突出危险间具有较良好的拟合关系,说明微震是有效的突出危险监测手段,为进一步提高突出监测及防治的针对性和有效性提...     

动压巷道钢管混凝土支架支护技术应用研究

针对清水煤矿动压巷道变形破坏严重的问题,在动压巷道南二06工作面材料上山巷道进行了钢管混凝土支架支护实验,采用准219×8型弧墙半圆拱钢管混凝土支架,经理论计算该支架承载能力为2113.02kN,可提供支护反力1.15MPa。现场施工后进行了为期60d的巷道顶底板移近量监测,两帮最大移近量约为4cm,顶底板最大移近量约为5cm,巷道稳定。     

济阳煤矿膏体充填沿空留巷技术

济阳煤矿为了使2709N工作面回采时的材料巷得以保留下来作为2710N工作面开采时的材料巷,采用粉碎的煤矸石、粉煤灰和胶结料按一定比例配制的膏体材料对2709N工作面材料巷一侧的采空区进行充填形成巷旁支护体,巷旁支护体宽度为9 m。留巷后巷道稳定,满足使用要求,不仅减少了巷道掘进量,而且消耗了大量煤矸石并多回收资源6 226.5 t,取得了重大的经济价值。     

Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延及其室温铁磁性

研究了Co掺杂的ZnO单晶薄膜的分子束外延、结构、光学和磁学性质.利用分子束外延技术,在蓝宝石(0001)衬底上外延得到Co掺杂的Zn1-xCoxO(0≤x≤0.12)单晶薄膜.光透射谱和原位的X光电子能谱显示Co离子代替了ZnO晶格中部分Zn的位置.Zn1-xCoxO单晶薄膜具有内禀的铁磁性,并且居里温度高于室温.样品的铁磁性随着Co掺杂量x(x≤0.12)的增加而单调增大.