基于GIS的瓦斯爆炸诱因预警技术

针对煤矿瓦斯爆炸灾害问题,应用统计分析方法建立了以瓦斯浓度与着火温度为主要因素的瓦斯爆炸诱因预警模型,将瓦斯爆炸诱因预警划分为4个等级.在GIS技术支持下,开发了基于 ArcView GIS 的预警模块,结合瓦斯传感器及温度传感器建立了预警系统.以平顶山煤业集团天安十二矿典型工作面为例,验证了预警技术的可行性.     

构造煤分子结构的动力损伤对瓦斯吸附的影响

为了揭示构造应力作用对煤中芳香片层造成的动力损伤以及对瓦斯吸附的影响,采集平顶山矿区不同变形程度构造煤样品,通过高分辨透射电镜图像和拉曼光谱获取了构造煤的晶格条纹特征和结构缺陷类型,借助分子模拟对比了构造煤中分子结构缺陷的形成能量和吸附能量差异,探讨了结构缺陷的形成机制,并采用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)方法模拟了瓦斯分子在不同结构缺陷上的吸附行为。结果表明,构造煤中广泛存在着边界类缺陷(SW)和多种空位状缺陷,包括单空位缺陷(SV)、双空位缺陷(DV)以及多空位缺陷(MV1和MV2)。依据缺陷的形成方式和形成能可知,脆性变形煤以SV和DV结构缺陷为主,韧性变形煤主要包含SW,MV1和MV2结构缺陷;相对于C—C键和芳香环中心,缺陷中碳原子表面具有更高电子密度,更利于瓦斯分子吸附,缺陷附近瓦斯密度分布更高。瓦斯分子在不同结构缺陷表面的吸附等温线均符合Ⅰ型吸附曲线特征,不同结构缺陷对瓦斯分子的吸附能力强弱表现为:Langmuir体积(V_L)符合MV1>MV2>DV>SW>SV,Langmuir压力(P_L)符合SW>...     

构造煤的电子顺磁共振实验研究

选择平顶山矿区不同煤层３０个煤样进行电子顺磁共振实验和煤的最大反射率测试．结果表明，构造煤的顺磁共振谱图线宽、自由基浓度和最大反射率值增高．在实验基础上进一步探讨了构造煤的动力变质作用和自由基浓度在煤和瓦斯突出预测中的作用．     

煤和瓦斯夹层摩擦滑动过程中AE特征实验研究

利用三轴摩擦滑动实验系统，对煤和瓦斯突出过程中的AE特征进行了模拟实验研究，并对影响突出过程中AE事件的各种因素进行了分析，进一步探讨了利用AE技术实现非接触式连续预报煤和瓦斯突出的理论问题。     

基于黏滑失稳与突变理论的煤与瓦斯突出预警模型

在矿井瓦斯地质研究基础上,根据煤与瓦斯突出黏滑机理和突变理论,建立了煤与瓦斯突出黏滑失稳-突变理论预警模型.以瓦斯因素和地质因素为煤与瓦斯突出预警的控制变量,将其归类分化为相应的预警指标,提出了突出危险等级划分指标的界限,利用模糊数学推导出突变模糊隶属度函数,选择对应突变模型计算出突出警情的突变级数.以潞安环能股份有限公司余吾煤业为例对煤与瓦斯突出黏滑失稳-突变预警模型的可行性进行了验证.      

深孔聚能爆破煤层增透爆破参数研究

针对低透气煤层聚能爆破增透技术参数问题,在装药直径一定的条件下,设计了不同装药系数和爆破间距的爆破孔并进行现场试验,对比分析爆破前后爆破影响区瓦斯纯量变化,考察了爆破参数对煤层增透效果的影响.结果表明,通过控制爆破孔径向装药不耦合系数、轴向装药长度、封孔可靠性和爆破作用次数等因素可提高煤层增透效果.      

用信息扩散理论分析高海拔、寒、旱地区矿山事故风险

利用青海省安全监督管理局数据库近六年以来矿山事故数据,采用信息扩散理论,从矿山事故概率和矿山事故人员死亡概率两个方面对高海拔、寒、旱地区矿山事故进行风险分析,建立了适合本地区特殊要求的矿山事故分析模型.分析模型、参数和预测结果均与实际情况吻合,说明应用信息扩散对高海拔、寒、旱地区矿山事故进行风险分析,能够预测出该地区矿山企业年均发生事故的概率及矿山事故人员死亡概率.      

煤矿乏风甲烷氧化新型Pd/Al 2O 3催化剂的合成

运用溶胶－凝胶法合成了同时具有介孔和三维交联通透型微米级大孔的Al2O3多孔材料,并以其为载体采用浸渍法制备得到一种新型的Pd/Al2O3整体式催化剂,考察了不同助剂Ce,Zr,La及不同的助剂负载量对甲烷催化燃烧活性的影响。实验结果表明,所合成的新型Pd/Al2O3催化剂具有良好的低温活性,在CH4体积百分数为1%,反应气体空速为6 000 h -1的实验条件下,Pd/Al2O3的起燃温度只有227 ℃,认为这主要是采用的Al2O3载体材料中存在的三维交联通透型微米级大孔骨架可以提供快速的传质通道,在骨架中存在的纳米级介孔能提供较大的表面积和单位容量,从而有利于提高活性组分的分散性及有效利用效率,提高催化剂的活性。助剂Zr的加入能够降低催化剂的起燃温度,而助剂Ce对催化剂活性的影响与其添加量有关。     

断层对深孔聚能爆破煤层增透的影响

针对断层构造对煤层深孔聚能爆破增透效果和安全性的影响,本文在理论分析、数值模拟和现场试验研究基础上,分析了断层对爆破增透煤体裂隙生成和发育的影响,从瓦斯赋存和爆破能量传播探讨了断层对爆破安全性的影响.数值模拟结果验证了断层对爆破裂隙扩展和应力波传播的影响.现场试验表明,断层影响区爆破孔增透效果是未受断层影响区域的2.60倍,断层构造带容易造成冲孔现象,对爆破安全性有重要影响.