顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究

为合理确定本煤层瓦斯抽采钻孔的布孔间距,通过煤层瓦斯渗流场控制方程、煤体孔隙率和渗透率耦合方程及煤层变形场控制方程,建立了钻孔抽采条件下瓦斯渗流固气耦合数学模型;采用数值模拟计算方法,得出顺层瓦斯抽采钻孔的抽采半径,并推导出瓦斯抽采钻孔布孔间距与单钻孔抽采半径的关系式。以黄岩汇矿15107工作面为应用实例,通过在该工作面进行单钻孔和多钻孔瓦斯抽采试验,求算并验证了抽采半径及布孔间距与抽采半径关系式的正确性,为现场瓦斯抽采提供科学依据。     

煤与油页岩复合顶板瓦斯来源精准预测方法

针对煤与油页岩复合顶板瓦斯涌出异常、来源预测不准确的问题,提出了煤与油页岩复合顶板瓦斯来源精准预测方法。利用CWH12型煤层瓦斯含量测定仪测定瓦斯含量,并通过间接法反推瓦斯压力,结合瓦斯含量与瓦斯压力的结果分源预测瓦斯来源。在南家咀煤矿进行了现场测试,使用CWH12型煤层瓦斯含量测定仪对回采工作面和顶板油页岩的煤样进行了测定比较。现场试验表明:南家咀煤矿5^#煤层及顶板油页岩瓦斯含量分别为0.458 3、0.867 6 m³/t,瓦斯压力分别为0.02、0.038 2 MPa。采用分源预测法对南家咀煤矿进行了矿井瓦斯涌出量预测结果为:5^#煤涌出的瓦斯占工作面瓦斯总量的34.54%,上覆岩层涌出的瓦斯占工作面瓦斯总量的65.46%,顶板油页岩所含瓦斯对工作面瓦斯含量的影响相对较大,也是工作面瓦斯的主要来源。这就实现了煤层瓦斯来源的快速精准预测。     

低透煤层化学改性增透技术研究现状及展望

我国煤储层的赋存特征概括为微孔隙、强吸附、低渗透,这些赋存特征严重抑制了煤层气的开采,在此基础上,储层改造技术被广泛提出.针对低透气性煤层,国内外学者提出水力压裂、水力割缝、预裂爆破等储层增透技术,这些技术均存在增透范围小、裂隙闭合快、水锁效应等问题.有学者提出采用化学方法改造煤层,利用化学试剂改变煤层理化性质继而达到...     

鹿洼煤矿四采区煤层瓦斯赋存规律分析

阐述了四采区煤层瓦斯异常涌出情况,通过现场布置测点,采用胶囊-压力粘液封孔技术测定煤层瓦斯压力,进行四采区瓦斯赋存区域分析,得出4301工作面DF54和DF79两断层之间为瓦斯异常区。从顶板基岩厚度和埋藏深度,煤层顶板岩性和上覆30 m岩层砂岩比、地质构造等3个方面,分析其对工作面瓦斯赋存的影响机制,从而为矿井下一步瓦斯治理提供基础参数。     

沿空掘巷工作面停采期煤自燃防治技术

为有效防治沿空掘巷工作面回采期间煤自燃,在实验室测试并分析了32煤层自燃指标气体及临界值;采用UDEC软件对沿空掘巷遗留小煤柱的稳定性进行了分析,得出煤柱受到的最大垂直应力为12 MPa,垂直方向和水平方向最大位移分别为2.076、0.547 l m;采用Fluent软件分析了受压小煤柱易自燃区域情况,得出小煤柱采空区侧方向25 ～ 75 m属于自燃氧化带的范围.根据分析结果采取了降低风量、指标气体监测点优化及安全预警临界值量化、采空区和小煤柱易自燃区域内埋管注三相泡沫为一体的煤炭自燃防治措施,工作面停采半年期间其上隅角支架后CO体积分数稳定在20×10-6左右,O2体积分数保持在18％,取得了较好的自燃防治效果.     

危化品道路运输风险管控现状分析

为了有效预防危化品道路运输事故发生,从风险识别方法、风险特征、风险评价指标体系、风险管控4个方面对危化品道路运输风险隐患展开综合论述。主要从研究对象、主要结论、优缺点等方面对危化品道路运输风险识别方法研究现状进行了对比分析,总结了事故发生风险特征,根据所构建的危化品道路运输系统安全评价指标体系,结合智能化、信息化等科学技术,提出针对性的风险管控措施,保障了危化品道路运输安全高效的运行。     

底板巷穿层钻孔合理封孔段位置的研究与确定

为了提高矿井瓦斯抽采钻孔的抽采效果,本文通过Comsol Multiphysic软件模拟了巷道围岩的应力分布,确定了浦溪矿井2254底板巷穿层钻孔的封孔段位置,并在2254底板巷进行了现场试验。结果表明:2254底板巷穿层钻孔的起始封孔位置在垂直方向上的投影高度为11m时,既能保证抽采效果,又能节约施工成本。     

矿井瓦斯异常涌出防控现状及展望

为了探索煤矿瓦斯异常涌出灾害防控新技术,研发瓦斯灾害智能化预警及防控装备,保障高瓦斯矿井安全高效开采,基于煤矿瓦斯异常涌出灾害的复杂性特点,从瓦斯地质异常区探测技术、通风稀释异常瓦斯技术、瓦斯异常区抽采技术和瓦斯异常涌出应急处置等4方面梳理了已取得的研究成果和实践经验,并从动态透明瓦斯地质、多源信息瓦斯灾害智能探测技术、瓦斯异常涌出大数据挖掘技术、瓦斯异常涌出智能防控技术、瓦斯异常涌出事故机器人应急救援技术等5个方面进行了展望,为提高煤矿瓦斯异常涌出灾害防控能力、减少矿山安全事故的发生指明了方向。     

煤自燃环境磷氮系抑爆剂抑制多元可燃气体爆炸机制研究

利用CHEMKIN软件,建立了磷氮系抑爆剂磷酸二氢铵(ABC)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)抑制甲烷/乙烯/氢气多元可燃气体爆炸化学反应动力学模型,并进行数值模拟计算。模型包含多元可燃气体燃烧的化学反应动力学模型和磷氮系抑爆剂热分解的化学反应动力学模型,共61种组分和259步基元反应。根据模拟计算得到多元可燃气体各关键组分摩尔分数变化、反应平衡时温度变化、氢自由基和羟基自由基摩尔分数变化、温度敏感性系数变化等数据,探究关键抑爆组分并对其反应路径进行分析,揭示抑爆剂的抑爆机制。结果表明,ABC和MCA均对多元可燃气体有较好的抑爆效果,且抑爆效果随ABC和MCA比例的增加而增强,ABC抑爆效果优于MCA。两种抑爆剂皆可通过促进H基和OH基结合,生成更加稳定的H2O从而达到抑爆效果,其中ABC的主要抑爆机制为HOPO和PO2形成2HOPO?PO2抑制循环,消耗大量H基与OH基生成更稳定的H2O,切断链式反应从而抑爆;MCA的主要抑爆机制为HNCO消耗H基和OH基生成H2O,切断链式反应从而抑爆。     

风速对近距离煤层采空区漏风及煤自燃影响研究

为研究进风巷风速变化条件下近距离煤层采空区漏风强度及煤自燃规律,基于采空区"横三区"、"竖三带"理论,以某矿综采工作面为原型建立了U型通风近距离煤层采空区三维模型,运用Fluent软件对进风巷不同风速下采空区的流场状态进行模拟计算,根据模拟结果对采空区自燃三带进行划分;利用面积计算软件和Origin数值分析软件,分析计算得到进风巷不同风速条件下的采空区氧化带面积变化曲线,并推导出不同风速下采空区高度所对应的煤自燃氧化带面积的计算公式。研究结果表明:采空区漏风区域主要集中在至工作面进风端起水平距离0～23 m,采空区漏风过程中,上覆采空区煤自燃危险性大于下伏采空区煤自燃危险性;当进风巷风速一定时,采空区氧化带面积与其高度成正比,当采空区高度一定时,在风速为3 m/s条件下,采空区氧化带面积达到最大值;不同风速情况下,采空区氧化带面积与其对应高度成正比;在实际应用时,应结合采空区具体情况合理控制进风巷风速,加强采空区内气体的实时监测及煤自燃预测技术手段,提高矿井开采作业安全性。