液氮致裂层理煤体热–流–固–损伤耦合模型及数值模拟研究

煤体原生层理对煤体力学性质有显著影响,为探究液氮低温致裂层理煤体裂纹扩展及劣化失稳机制,基于细观基元理论和损伤力学理论建立热–流–固–损伤耦合模型,并利用COMSOL软件模拟获得不同应力比下液氮致裂层理煤体裂纹扩展分布特征,分析压裂过程中煤体损伤、渗透率和温度的演化规律。结果表明：液氮注入煤体初期(5 s),钻孔附近与液氮接触煤体温度急剧下降形成小范围超低温区,产生的热应力超过煤体抗拉强度,在钻孔周围产生损伤破坏区域。随着液氮注入压力增加,煤体内部出现多条主裂纹,主裂纹主要沿层理方向发育并生成次生裂隙,且钻孔周围形成复杂破坏区域,煤体损伤开始增大,渗透率也随之增加;注入压力持续增加煤体进入失稳阶段,煤样内部大量裂纹贯通,煤体发生破坏,煤体损伤和渗透率也逐渐达到峰值。煤体损伤、裂隙压力与渗透率随着煤体层理角度增加呈增加后减小趋势,层理角度为45°时达到最大值;煤体损伤、裂隙压力与渗透率在应力比为0.5时达到最大,应力比从0.5增大到1时大幅减小,应力比超过1后逐渐趋于平稳。层理对煤体液氮压裂的起裂压力影响显著,不同层理角度条件下煤体液氮压裂起裂压力变化规律相似,随层理角度增加,起裂压力呈...     

赵楼煤矿1302综放工作面自然发火综合防治

介绍了赵楼煤矿1302综放工作面的基本情况、自然发火隐患情况,并对自然发火原因进行了综合分析,并针对性地采取了调整通风系统、灌注液态CO2、压注凝胶及复合胶体等综合治理措施,自然发火隐患得到有效控制,保证了工作面顺利回采。     

煤矿井下人员智能化平台研究

本文设计了煤矿井下人员智能化平台,通过在原有安全帽上安装矿用头戴式可拆卸智能设备使其成为多功能智能头盔,为人员提供导航、环境信息展示、信息推送、语音通话以及视频等功能。通过该平台使井下人员加入到矿山物联网中,为井下人员提供安全保障。     

南屯煤矿灌浆用粉煤灰的红外光谱特性研究

粉煤灰灌浆已经成为煤矿现场的主要防灭火技术之一,粉煤灰的结构特性直接影响灌浆悬浮效果。本文利用傅里叶红外光谱仪对南屯煤矿三种常用灌浆粉煤灰进行了红外光谱测试,解析了常用灌浆粉煤灰的结构特性差异,为三种粉煤灰的悬浮添加提供了理论基础。     

新区段通风系统形成过程中避免串联通风解决方案研究

济宁二号煤矿在11采区边角煤B11301工作面通风系统形成过程中,采用了全风压与局部通风相结合的混合式通风方法,避免了形成串联通风,取得了较好的效果,具有一定的推广价值。     

兖州矿区煤自燃精准防控技术体系

基于兖州矿区煤自燃的特点和规律,研究了煤自燃精准防控体系建设,包括煤自燃预测预报、监测预警及超前处置的火灾精准防控等;通过建立15 t的大型煤自然发火实验台研究煤自燃特性,研发了红外热成像技术测定隐蔽火源,开发了系列新型防灭火材料、技术及装备,实现了煤火灾害“有效治理、早期预报与早期控制、超前预防”跨越式发展,在管理、装备和技术上形成了科学的煤自然发火技术与管理体系。研究成果促进了煤层火灾由“被动治理向超前防控、由传统技术向高新技术、由分散实用技术向成套适用技术”的转变,构筑了自然发火灾害“超前预测预报、早期预防、快速应急控制”三道防线,实现兖州矿区煤自燃精准防控。     

矿井火灾研究领域的知识图谱分析

为了解矿井火灾研究的整体情况和前沿趋势，以CNKI收录的1 136篇矿井火灾的相关文献为数据来源，运用CiteSpace软件绘制可视化知识图谱，对矿井火灾研究领域的发文量、期刊分布、研究机构、研究人员、关键词和突现词等方面进行文献计量分析。研究结果表明，矿井火灾研究经历了初步探索期、发展强化期和波动下降期3个阶段；发文的期刊多为煤矿开采类期刊和安全科学类期刊；研究机构主要分布在原煤炭工业部高校、研究院和大型煤炭企业；高产作者为王德明、周心权、王省身和周福宝等；煤自燃和防灭火一直是研究热点，研究隐蔽火源探测技术，开发高效经济、绿色环保的防灭火材料及其智能化工艺装备将是未来的研究趋势；深入探究煤自燃的机理、多灾害耦合致灾机理，利用人工智能、大数据、5G和物联网等技术，构建矿井火灾监测监控、预警报警、灭火救灾一体化智能化系统将会是未来研究的热点问题。