提高矿井通风系统可靠性的技术措施

文章对矿井通风系统进行了简单的分析,针对性地提出了一些提高矿井通风系统可靠性的技术措施,以尽可能地实现矿井通风系统的本质安全化。     

含层理页岩水压致裂特性及对破裂压力的启示

水力压裂是页岩气开发中常用的储层改造技术,破裂压力的准确预测对于现场压裂施工设计至关重要。为探究页岩层理对水力压裂的影响机制,以四川长宁地区黑色页岩为研究对象,对含层理的页岩进行巴西劈裂抗拉强度测试,利用GCTS岩石力学试验机开展不同层理角度下页岩的水压致裂试验,结合X射线CT机和三维扫描仪对页岩的扩展形态及裂缝表面粗糙度进行表征,并对页岩水力压裂的破裂压力进行分析。结果表明：(1)页岩的抗拉强度随层理角度变化呈先减后增的变化趋势,各向异性明显;(2)层理的存在对页岩水力压裂的破裂压力影响较大,不同层理角度条件下页岩水力压裂的破裂压力与抗拉强度的变化规律相似,在30°最小,90°最大;(3)层理面对水力压裂裂缝扩展的影响较小,主要是拉伸破坏产生的单裂缝,裂缝面粗糙度较高且与层理方向无关;(4)通过数值仿真确定了压裂井筒塑性区的存在,解释了试验中观察到异常高的破裂压力,说明水力压裂裂缝起裂后存在一定的临界起裂特征长度,岩石需要经过裂纹孕育阶段才能完全破裂,不同层理角度页岩通过临界起裂特征长度来影响起裂压力,采用新的模型能较好预测页岩水力压裂的破裂压力。研究结果对于了解深部页岩裂缝起裂扩展...     

矿井保护层选择分析论证

对于煤层层数较多的近距离煤层群且具有高瓦斯或煤与瓦斯突出的矿井,首采层选择对矿井安全生产至关重要。以贵州肥田矿井为例,按照《防突规定》,从井田内上下煤组实测的瓦斯突出参数、煤层赋存状况、瓦斯巷布置的空间条件、开采技术条件及区段石门揭穿突出煤层次数等方面综合分析论证,最终选择下煤组16号煤层作为保护层先行开采。     

注浆固化截抽综合防突揭煤技术在五轮山矿的应用

为了实现巷道掘进穿断层群与煤层群并存复杂地质条件下快速安全揭煤,根据煤与瓦斯突出防治机理和破碎围岩支护机理,提出“注浆-固化-截抽”综合防突揭煤技术,并以五轮山矿运输大巷掘进为工程背景进行该项技术试验。首先,通过“管棚+注浆”支护技术对前掘巷道围岩进行超前控制,防止冒顶诱导突出|其次,应用“注浆+固化”技术对前掘巷道的全断面煤岩体进行注浆固化,改善煤岩体结构,降低突出指标K1值|最后,通过截抽孔将被注浆固化后隔离的瓦斯抽离断层群段煤层群区域,形成“注浆+固化+截抽”综合防突揭煤技术体系。该技术不仅可以防突,而且可以加强支护,保证安全、快速通过断层群段突出煤层群。     

煤矿通风机性能测定的计算机处理系统

以煤矿通风机的运转特性为理论基础,以Visual Basic 6.0作为编程工具,开发和研制了煤矿通风机性能测定的计算机处理系统。该系统具有操作简单、快捷,计算算法先进,计算精度高,灵活性强等优点,在生产现场具有一定的推广价值。     

基于证据理论的煤矿避难硐室可靠性等级划分

首先建立了避难硐室的等级划分体系,确定了证据理论的理论模型;其次采用证据理论合成规则得出了避难硐室的可靠性等级,并采用德尔菲法确定因素权重和底层因素可信度分配值;最后结合某矿进行实例应用。结果表明:证据理论对于煤矿避难硐室可靠性等级的划分具有可行性和适用性。     

突出冲击波对风门和风筒防逆流装置的破坏研究

为了防止煤与瓦斯突出后发生瓦斯逆流,结合流体动力学研究突出冲击波对防突风门和风筒防逆流装置的破坏失效机制.基于理论推导,得到了煤与瓦斯突出条件下的冲击波传播模型,给出作用在风门和风筒防逆流装置处的反射超压.利用突出能量传播模拟系统,模拟井下发生突出事故后冲击波在巷道中的传播,并将试验结果与理论计算和数值模拟结果进行对比.在此基础上利用Fluent对4种不同突出条件下冲击波在巷道内的传播进行模拟研究,并且将风门和风筒防逆流装置处的超压随时间变化数据输入LS-DYNA进行数值模拟.研究结果表明:实际的冲击波衰减比数值模拟和理论计算更加快,试验和模拟误差不大且总的变化规律是一致的,利用数值模拟手段研究冲击波传播规律是可行的;风筒防逆流装置处的冲击波超压峰值大于风门位置的超压峰值,且冲击波超压在第1个波峰出现后震荡下降;由于风筒中反射出的冲击波叠加,风门位置的超压峰值是在第2个波峰出现,突出压力和突出孔径越大,相应的冲击波超压峰值就越大.研究成果对防突风门和防逆流装置设计具有指导意义.     

底抽巷上向穿层瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

为了提高瓦斯抽采浓度,以小屯煤矿底抽巷现有瓦斯抽采钻孔封孔工艺为背景,针对封孔过程中出现的封孔质量差导致抽采浓度过低、封孔效率低及材料浪费现象,从优化封孔工艺、水泥浆与马丽散最佳性能配比、注浆长度、需水及水泥用量、现场搅拌盒设计五方面考虑,设计便捷的现场水泥搅拌盒,优化封孔工艺运用于现场瓦斯浓度稳定在25%-58%。结果表明,优化封孔工艺提高了瓦斯抽采浓度、封孔效率,并节约封孔成本。     

复杂地质工作面覆岩采动两带高度数值模拟与实测研究

针对断层等复杂地质条件数值模拟软件选取及命令程序语言存在的问题,采用通用离散元程序UDEC4.0并嵌入CRACK断层命令程序语言,模拟了1801首采工作面冒落带和裂隙带及覆岩随采动的变化规律,结合经验公式和仰孔注水测漏现场实测法掌握冒落带和裂隙带的高度,得出存在断层区域冒落带与裂隙带的高度大于非断层区域。     

穿层钻孔瓦斯抽采半径测定影响因素优化分析及应用

为了准确测定煤层瓦斯抽采半径,分析了影响瓦斯抽采半径测定的主要因素,并对主要影响因素进行了优化。通过在小屯煤矿采用相对瓦斯压力降低法现场测定表明,该方法用于测定瓦斯抽采半径效果较好,并结合抽采前后煤层瓦斯含量进行对比验证。