低浓度抽采钻孔压缩空气循环脉冲疏堵增透技术研究

针对瓦斯抽采过程中存在的透气性低、钻孔堵塞,引起瓦斯流动通道封闭造成的瓦斯抽采浓度低等问题,通过研究压缩空气循环脉冲疏堵增透机理,优化关键技术参数,研制基于压缩空气循环脉冲动力作用的抽采钻孔自动疏堵增透装置,并进行现场工业试验。研究结果表明：利用压缩空气循环脉冲装置对钻孔疏堵增透后,能将钻孔内的堵塞物破碎运出钻孔,并在抽采钻孔周围煤体中形成新的裂隙。疏堵前后,典型代表性钻孔瓦斯浓度最大变化倍数8.3,平均变化倍数5.2。纯流量最大变化倍数24.18,平均变化倍数11.6,明显提高了低浓度瓦斯钻孔的抽采效果。     

装配整体式正交斜放H型钢空间钢网格屋盖的抗爆设计与动力分析

介绍了一种新型空间钢网格屋盖,该结构的上、下层为H型钢,中间由方形钢管剪力键连接。以某实际工程为例,采用正交斜放空间钢网格结构,在爆炸冲击波作用下,验算了屋盖的竖向峰值位移。通过参数化分析方法,对屋盖进行了模态分析和动力时程分析,将各参数变化对自振频率和竖向振动的影响进行了分析。结果表明,屋盖的自振特性类似于实心平板,具有良好的抗爆性能,经济性指标优于传统结构。     

大跨度装配整体式H型钢空间钢网格楼盖结构设计

介绍了一种新型空间楼盖结构,该楼盖的上、下层为H型钢肋,中间由方形钢管剪力键连接,上、下层型钢肋与剪力键组成空间钢网格,钢网格结构顶面现浇钢筋混凝土楼板。空间钢网格可灵活划分成拼装单元,拼装单元在工厂预制,现场组装。以某实际工程为例,介绍了楼盖的设计方法和关键节点的构造措施,并对楼盖的静力学特性进行了分析。这种新型空间楼盖受力合理,结构安全可靠,可以为相关工程设计提供参考。     

反应器再生器框架结构风荷载的两种计算方法

风荷载是影响高层钢结构建、构筑物设计的主要因素，风荷载计算方法的不同，将直接影响设计的计算结果、计算效率及其准确性。笔者根据石化装置反、再框架结构特点，归纳了两种结构构件体型系数的计算方法，确定并推荐了一种风荷载计算方法。     

煤尘微细观润湿特性及抑尘剂研发初探——以平顶山矿区为例

煤矿开采逐渐向深部延伸,深部开采条件下煤尘灾害频发,防控难度高,除尘机理与技术仍然是深部开采科学高效除尘基础研究的难点与重点之一。以平顶山矿区丁、戊、己、庚4组煤层采集的原煤为研究对象,联合多种煤尘物理化学性质测试(工业分析,XRD,BET,SEM,FT-IR)、分子动力学模拟等手段,系统采用基础物性特征分析、润湿特性多因素影响探讨、分子层面润湿机理探索、抑尘剂改性讨论的研究思路,开展了基于煤尘微细观结构特征的除尘机理探索及新型抑尘剂研发初探。研究表明:平顶山矿区丁戊己庚4组煤层典型煤尘的润湿性大小顺序为戊>丁>庚>己,煤中有机质质量分数、水分质量分数、灰分质量分数、无机矿物成分质量分数、比表面积、含氧官能团等指标的显著差异将对煤尘润湿性能产生显著影响,比表面积、石英质量分数、羟基和醚键数量越多,润湿性越好,固定碳质量分数越高,润湿性越差。联合煤的红外光谱分析和分子动力学模拟,根据平顶山矿区煤尘亲水官能团特征,研究了水分子在不同数量羟基和醚键修饰的煤表面吸附过程,进一步揭示了煤尘润湿性能的强关联因素,表面羟基数量正相关于吸附水分子能力,而煤尘醚键数量对于吸附水分子能力存在极大值。基于煤尘微细观特征对其润湿性的影响机制,考察了3种非离子表面活性剂对4组煤尘的润湿除尘特性,基于表面活性剂分子结构对煤尘润湿的作用机理,针对平煤矿区煤尘提出了引入芳香环结构实现新型抑尘剂改性的解决思路。     

技术管理在防治煤与瓦斯突出中的创新及应用

煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中的严重自然灾害之一,因其具有突发性,对生产人员的安全危害极大。要控制瓦斯灾害事故,应从技术和管理两方面入手,采取行之有效的措施,保证矿井施工安全和高产高效。     

高压水射流割缝增强瓦斯抽采及防喷孔技术研究

针对平顶山矿区地质构造复杂、瓦斯含量高及煤层透气性系数低等赋存特性,提出利用高压水射流割缝实施钻孔割缝,使煤体卸压、增透,以达到增强瓦斯抽采能力的目的.结果表明,水力割孔比普通孔抽采瓦斯量大幅提高,割缝后邻近的普通孔的瓦斯抽采浓度分别为割缝前的1.1倍和1.9倍,可见采用高压水射流割缝时瓦斯抽采平均浓度较割缝前急剧上升,且割缝还“激活”了邻近的普通瓦斯抽采钻孔,致使瓦斯抽采浓度发生突跃.另外为抑制水力割缝诱发的喷孔现象,避免施工巷道瓦斯超限,还提出一种防喷孔装置,该防喷孔装置使巷道内最高瓦斯体积分数由0.61％降至0.3％以下,全尘质量浓度由75 mg/m3降至8 mg/m3左右,呼吸性粉尘质量浓度由20 mg/m3降至2 mg/m3以下,可见此装置不仅大幅降低了巷道内瓦斯浓度,还起到了显著的降尘效果.     

DDM-MECCA定向钻进监测系统在煤矿井下钻孔施工中的应用

文章主要对DDM -MECCA定向钻进监测系统在煤矿井下施工瓦斯抽放钻孔中的应用做了一些探讨 ,着重介绍了该系统的工作原理、特点以及井下实际应用效果     

超千米深部矿井采动应力显现规律

我国浅部煤炭资源逐渐耗竭,开采深度逐渐进入1 000～2 000 m水平,常常伴有大量的工程灾害,其根本原因是深部采动应力场的显现规律与响应规律不清楚。以平煤股份十二矿超千米深己15-31030工作面为研究基地,开展了不同开采速率下超千米煤层采动应力显现规律及响应特征研究,并集成"锚杆应力-钻孔应力-钻孔裂隙窥视"等研究手段进行现场原位测试。结果表明:随着采煤工作面的不断推进,超前支承压力峰值先是交替上升,回采距离超过80 m时,由于埋深较大导致支承压力峰值增长变缓并最终在85 MPa左右波动,应力集中系数达3. 3,高于一般浅部工作面集中系数;同时上覆岩层在采动影响下形成垮落带、断裂带、弯曲下沉带的"三带"结构;其次,随着开采速度增大,超前支承压力峰值逐渐增大,峰值点距采煤工作面的距离相应减小,基本顶断裂形成的岩块长度也越长;工作面支架压力随着采煤工作面持续推进呈现出周期上升的趋势。在采动影响下,由于扰动后应力重分布及能量释放,锚杆应力呈现出先增长后降低的趋势,得出工作面采动影响范围大约为85 m,钻孔应力距采煤工作面75 m左右时进入采动影响范围开始上升,而后进入支承压力降低区,应力开始出现小幅度下降;随着采煤工作面不断推进,强烈的开采扰动导致裂隙不断发育,裂隙逐渐发育成纵横交错的破碎带,并向顶板上方发展。     

掘进工作面区域防突措施效果检验指标及临界值探讨

瓦斯解吸指标不仅能够反映煤层瓦斯压力的大小和瓦斯放散初速度的快慢,而且能够反映钻屑初始解吸量的特征。主要探讨了钻屑瓦斯解吸指标Q3、Q20/Q30在不同瓦斯压力下的解吸特征,并对掘进工作面区域防突措施效果检验指标及临界值进行了分析。