- 罗振敏;吴刚;
针对矿井封闭火区内瓦斯爆炸特性问题,通过FLACS软件建立简单的密闭空间,模拟了瓦斯爆炸传播中的压力、温度和火焰的发展变化过程。结果表明:压力波的反射作用导致瓦斯爆炸压力曲线反复波动,出现多个压力峰值;各点温度在距离燃料区较近区域波动幅度小,在稍远的距离波动幅度大,而在距末端较近的距离,温度值较前面的监测点而言值非常小;火焰会出现反向传播的现象,之后出现湍流现象,直至反应结束。
2020年02期 v.51;No.548 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 875K] [下载次数：568 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：30 ] |[阅读次数：2 ] - 蒋长宝;魏皑冬;陈昱霏;王培;
以川煤集团芙蓉公司某煤矿C1煤层的煤样为研究对象,利用煤岩热流固耦合三轴伺服渗流实验装置(THM-2),进行加卸载应力条件下原煤力学及渗透特性实验。研究结果表明:同一加卸载控制点下,原煤破坏时的体应变随加卸载速率比的增大而减小,破坏时的径向应变和轴向应变随加卸载速率比的增大而增大,随加卸载速率比增大,原煤破坏形态逐渐由多宏观断裂面向单一宏观断裂面发展。同一加卸载速率比下,原煤强度随加卸载控制点的增大而增大,原煤的破坏角随加卸载控制点的增大而减小。原煤在加卸载应力条件下,随着加卸载速率比增大,屈服阶段的渗透率响应变化量呈线性关系降低,加卸载控制点到原煤产生渗透率变化的应变响应变化量呈线性关系增大。
2020年02期 v.51;No.548 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 赵美成;叶庆树;马衍坤;张驰;徐超;
为分析保德矿区煤体渗透率对层理夹角的响应规律,制备了与层理呈不同角度的煤体试样,利用QTS-2煤岩渗透率测试仪,对不同围压、不同进气压力下的煤体渗透率进行了测试,分析了不同角度下气体渗流的容易区与困难区特征。结果表明:保德矿区煤体渗透率对层理角度的响应规律明显,随着气流方向与层理角度的增大,煤体渗透率呈线性减小的规律,0°角与90°角煤样的渗透率差1～2个数量级;随着围压的增大,煤体渗透率呈幂指数减小规律。煤样渗透率反映的是瓦斯气体沿流动方向的难易程度,在实际的瓦斯抽采工程中,当钻孔平行于层理布置时,煤体瓦斯流动的方向反而使垂直于层理,渗透率最小;当钻孔垂直于层理布置时,煤体瓦斯流动的方向反而平行于层理,渗透率最大。
2020年02期 v.51;No.548 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 冯兴武;王树森;余小燕;常李博;张坤;
为研究煤层气开发过程中有效应力增加对煤储层孔渗各向异性的影响,采用不同方向的煤岩样品对沁水盆地南部煤层气储层各向异性进行了评价。结果表明,煤层气储层孔隙度和孔隙结构具有明显各向异性特征:面割理方向核磁共振曲线为双峰型,以大孔、割理为主;端割理方向为宽底单峰型,以中孔为主;垂直煤层理方向为单峰型,中、小孔发育。有效应力加载至10 MPa后,3个方向核磁共振信号强度均降低,表明煤样部分孔隙被压缩、割理闭合。煤层气储层渗透率具有明显各向异性特征:面割理方向渗透率达到垂直层理方向的9倍以上;随有效应力增加,储层各向异性程度降低,但面割理方向与垂直层理方向渗透率异质程度最强。煤层气储层应力敏感性具有明显各向异性特征:面割理方向应力敏感性最强,应力敏感性系数和渗透率损害率均最大;垂直煤层理方向应力敏感性最弱,应力敏感性系数和渗透率损害率均最低。有效应力卸载后,不同方向煤岩渗透率恢复率不同,面割理方向最高,达到55.3%,垂直煤层面方向恢复率最低,为40.2%。
2020年02期 v.51;No.548 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K] [下载次数：371 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：1 ] - 袁征;杨洪锐;兰丽娟;杨震;李新发;张静;杨红斌;
为了提高煤层气井压裂施工成功率,并掌握施工压力与裂缝形态之间的响应规律,基于140余口煤层气井压裂施工曲线,分析总结了煤岩压裂具有破裂压力不明显,平均施工压力较高,前置液阶段恒定排量时施工压力不断上升等特点。同时从物模实验、G函数分析、净压力拟合3个方面进行了论证研究,认为多裂缝起裂、延伸是上述特点产生的主要原因。研究结果表明:多裂缝延伸时破裂压力不明显或破裂后压力继续上升,平均实验压力偏高;G函数、净压力拟合分析显示煤岩压裂出现多裂缝现象。基于以上研究,提出可调式多段塞压裂工艺防治多裂缝延伸,施工结果表明该工艺可大幅提高煤层气井压裂的一次施工成功率。
2020年02期 v.51;No.548 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 岳文萍;凌伟;刘超;
为了解决松软煤层内钻孔易塌孔的问题,提出一种钻孔内利用泡沫混凝土支护孔壁,防止钻孔塌孔的新方法。选取铝粉、碳酸氢钠和双氧水为试验发泡剂制备了不同的样品,然后从孔隙率、抗压强度和发热量3个角度考察样品的适用性。结果表明:以铝粉为发泡剂制备的样品孔隙率达47.84%,以双氧水为发泡剂制备的样品孔隙率达43.27%,以碳酸氢钠为发泡剂制备的样品孔隙率达17.36%;以碳酸氢钠为发泡剂制备的样品抗压强度最高,达到2.41 MPa,以双氧水为发泡剂制备的样品的3 d抗压强度为1.98 MPa,以铝粉为发泡剂制备的样品的3 d抗压强度为1.47 MPa,3种样品3 d的抗压强度均超过1 MPa,基本满足钻孔内支护孔壁的需求;铝粉发泡过程中,浆液温度从19.3℃上升到36.4℃,不能满足井下使用要求;双氧水最适宜作为钻孔护孔泡沫混凝土发泡剂的使用。
2020年02期 v.51;No.548 25-28+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K] [下载次数：338 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：1 ] - 田世祥;马瑞帅;邹义怀;林华颖;许石青;曾建华;
为解决突出煤体由于粒径过小导致其视密度测定结果不准确的问题,通过理论分析煤样粒径与视密度之间的关系,并运用自主研制的视密度测定装置,选取全国各地9个不同变质程度的煤样,提出了模拟煤层法测定突出煤体视密度的新方法。结果表明:很小范围内煤体视密度随煤体粒径的增加而减小后趋于常数;随着煤体变质程度增大其视密度呈现先变大后变小的变化规律,这和煤体变质程度与微孔体积、孔隙度、吸附能力变化规律相吻合;每个煤样在相同的水分、粒径、成型压力和围岩压力下对其视密度测定2次,对测定结果进行误差分析,分析发现不同煤样视密度测定误差均小于0.5%,不同煤样之间所得的视密度误差最大为0.33%。
2020年02期 v.51;No.548 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K] [下载次数：186 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 任培良;王迪;郭香印;潘少杰;
为了解决义煤集团孟津煤矿底抽巷穿层钻孔抽采浓度低、衰减快的技术难题,基于矿压"三带"理论,分析钻孔围岩裂隙带分布,明确钻孔抽放时可能漏气的通道,通过工程试验,确定封孔段的长度和位置;根据现场测量的钻孔抽放管不同部位的抽放浓度和地面试验,分析抽放管的漏气环节,确定了抽放钻孔通管直连的连管方式;封孔注浆方面,在分析钻孔封孔工艺流程的基础上,从水灰配比分析浆液终凝的膨胀率,从注浆工艺改进封孔器,经地面和现场试验,得出合理水灰比1∶2和两堵两注封孔器。综合封孔工艺全过程,提出通管直连带压封孔技术。结果表明:采用通管直连带压封孔技术提高钻孔抽采浓度到原来的2倍以上。
2020年02期 v.51;No.548 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 翟小伟;蒋上荣;王博;
概述了近些年国内外学者关于水分对煤孔隙结构及自燃特性的影响研究现状,并以水分对煤孔隙结构、氧化性和放热性的影响3个方面进行了综述分析。研究表明:水分对煤自燃有双重作用——促进作用主要体现在水分增大了煤孔隙结构或羟基、羧酸等易与氧气反应的基团增多,苯环中C-H基团等抑制煤氧反应的结构减少,从而加强了煤氧复合反应;抑制作用主要体现在水分占据在煤内表面、煤表面产生的水膜和升温过程中的蒸汽压等阻隔了煤与氧的接触。针对目前研究存在的局限性,提出应加强水分对煤孔隙结构的扩容机理研究,建立不同含水量对煤自燃影响程度的鉴定准则及评价指标,得到不同含水量对煤自燃促进或抑制作用的阶段划分及临界含水量范围。
2020年02期 v.51;No.548 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数：634 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：27 ] |[阅读次数：1 ] - 刘继勇;
在等量的煤样中添加最佳配比的黄泥浆添加凝胶材料及用于对比分析的其他固液两态防灭火材料,根据煤自燃的机理以及相关的物理、化学原理,通过计算机对相关数据进行计算和处理,对比煤样自燃性测试结果中相关参数的变化情况,考察对比最佳配比的黄泥浆添加凝胶材料和其他固液防灭火材料在抑制煤炭氧化自燃过程的差异,验证其抑制煤炭自燃效果的能力。
2020年02期 v.51;No.548 43-45+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 杨建;孙洁;梁向阳;黄浩;王强民;
在分析蒙陕矿区深埋煤田区地貌特征、水文地质条件、工作面钻孔涌水和采空区涌水特征等基础上,开展了顶板水可疏降性和预疏放标准研究,结果表明:研究区包括基岩台地、沙地、黄土沟壑3类地貌,其中沙地区第四系富水性强,煤层顶板含水层丰富的充水水源,导致直罗组一段渗透系数和单位涌水量均远大于基岩台地区和黄土沟壑区。不同矿井首采工作面探放水钻孔初始水量和累计放水量分为3类,水量较小矿井,初始水量q_0≤10.0 m~3/h,累计疏放水量<5.0×10~4m~3;水量中等矿井,初始水量q_0≤60.0 m~3/h,累计疏放水量10.0～100.0×10~4m~3;水量较大矿井,大部分钻孔的初始水量q_0>100.0 m~3/h,累计预疏放水量>100.0×10~4m~3;所有矿井首采工作面经预疏放后,可以实现绝大部分钻孔水量<10.0 m~3/h、水压<1.2 MPa,具有很好的疏降性。根据矿井水的顶板水疏放过程中水量和水压变化规律,建立了工作面预疏放标准,q_0=0～10.0 m~3/h的矿井,不需要开展预疏放;q_0=0～60.0 m~3/h的矿井,对钻孔初始水量>20.0 m~3/h的富水条带开展预疏放;q_0>60.0 m~3/h的矿井,以600.0～1 000.0 m为工作面回采段,提前3个月进行顶板水预疏放,实现回采前90%钻孔水量≤10.0 m~3/h、水压≤1.2 MPa。
2020年02期 v.51;No.548 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：1 ] - 管清升;杨博;王德超;李为腾;梅玉春;杨宁;马海曜;
锁拱锚杆是软岩巷道支护中拱架失效的常用防控措施,但是其参数设计缺少依据。为研究锁拱锚杆位置、长度参数对巷道支护效果的影响规律,以典型软岩巷道为工程案例,采用自主开发的锚杆-拱架联合支护精细化模拟技术开展了数值模拟试验。结果表明:无锁拱方案围岩变形量大,拱腿率先变形,随后与围岩分离,最终导致支护体系失效;而锁拱锚杆控制了拱腿内弯变形且防止了拱架与围岩分离,保证了支护体系的完整性,支护效果明显改善;巷帮内移量和塑性区体积随锁拱点高度H的增加呈现先减小后增大的规律且影响显著,支护效果随锁拱锚杆长度L的增大趋好但并不明显。基于研究结论确定了锁拱锚杆优化参数(H=1.0 m,L=3.0 m),现场实践表明效果良好。
2020年02期 v.51;No.548 51-57+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2390K] [下载次数：235 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 徐建国;赵东良;贺江辉;
针对石拉乌素矿南翼首采221_上106A综放开采工作面推进距离550 m时采空区覆岩离层积水异常涌突事件,通过现场实测和理论分析,对此次异常突水事件的机理进行深入研究。研究表明:工作面采动期间距开采煤层310 m的白垩系巨厚砂岩下形成的封闭离层积水是此次异常突水的水源;按照距106A工作面3.0 km的覆岩变形破坏光纤监测孔所确定的裂采比为24.56,计算得导水断裂带发育高度不会沟通白垩系巨厚砂岩下形成的封闭离层。但由于离层积水具有荷载传递作用,导致下部导水断裂带与离层之间的岩层发生破坏,形成下行裂隙,使得导水断裂带沟通积水离层,形成离层突水。
2020年02期 v.51;No.548 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1807K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：1 ] - 邓川;
为研究平行层理方向煤岩体变形破坏力学特性及声发射b值演化规律,以贵州毕节矿区煤样为研究对象。借助MTS815配套声发射开展室内煤样多级循环加卸载试验。结果表明:煤的弹性模量呈现出3阶段的变化趋势,即急剧增加-缓慢增加-急剧降低;煤的泊松比与不可逆应变也呈现出3阶段的变化趋势,即缓慢增加-逐渐增加-急剧增加。随着应力水平的增加,声发射b值出现一定的波动,然后又趋于平稳。当煤样接近失稳破断时,声发射b值进一步降低。
2020年02期 v.51;No.548 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2124K] [下载次数：551 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：1 ] - 来兴平;李军伟;崔峰;单鹏飞;
为了掌握相邻工作面煤层开采后覆岩运移规律,采用FLAC有限元软件模拟某矿相邻工作面先后开采后覆岩应力、位移和塑性破坏特征。结果表明:相邻采空区残余支承压力在中间区段煤柱叠加,煤柱覆岩在极大应力的作用下产生较大的垂直位移和剪切破坏,使得两侧采空区高位覆岩向下同步运动;采空区覆岩随工作面回采呈现"增大-稳定"的拱形破坏,沿倾向形成双拱破坏,其与中间煤柱覆岩较大的剪切耦合形成1个横跨两采空区的破坏拱。最后通过现场钻孔窥视证实覆岩运移破坏特征,并结合经验公式得到相邻工作面开采覆岩"两带"破坏高度取估算上限值更为合理。
2020年02期 v.51;No.548 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K] [下载次数：397 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：27 ] |[阅读次数：3 ]
- 杨哲;
为满足煤层气水平井施工要求,降低钻井成本,调研总结常规水源钻机、石油钻机及车载钻机,结合煤层气水平井地质条件、作业环境、施工工艺等特点,优选适用于煤层气水平井用全液压车载钻机。对常规泥浆泵组进行特性分析,在柴油机输出端并联150 kW节能发电机,优化泥浆泵组。以常规石油固控系统为基础,设计适用于煤层气水平井用四级固控系统。形成一套适用于煤层气水平井用钻井装备。
2020年02期 v.51;No.548 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 褚志伟;杨伟锋;方俊;刘飞;
钻具掉落是煤矿井下定向钻孔施工中一种常见的孔内事故,针对现有处理措施存在过程不可视、措施盲目性和易发生二次孔内事故问题,提出了一种煤矿井下孔内事故可视处理技术。在分析试验事故钻孔情况的基础上,介绍了孔内事故可视处理技术的技术原理和配套装置,选用了合理的事故处理钻具组合,并制定了事故可视化处理流程。在青龙煤矿钻具掉落事故钻孔进行了应用试验,成功打捞出孔内落鱼。应用试验表明:矿用钻孔成像仪人工推送深度达143m,顺利获取了孔内落鱼的图像和视频信息,对孔内情况进行了辅助判断,满足孔内事故处理可视化的要求。
2020年02期 v.51;No.548 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2113K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 程玉龙;
设计了基于变频器的煤矿主要通风机控制系统。介绍了变频器与主控制器进行数据交换的工作原理,工作方式。文章从主控制器监测变频器的方式、控制变频器的方式、变频器的功能设置、变频器的外部接线等方面详细分析了数据交换中需要注意的问题,以及基本原则。对需求中出现的变频器无级调速问题进行了深入分析,提供了解决方案并实施。
2020年02期 v.51;No.548 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2110K] [下载次数：136 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 李文峰;白俊涛;
设计了一种基于嵌入式Linux的矿用搜救机器人音视频系统。系统选用S5PV210微处理器作为主控单元,采用1/2.7 inch CMOS USB双目摄像头+BH1750光强采集+850 nm红外补光作为低照度环境下视频采集方案、本质安全电压转换方案和有线/无线通信接口,实现了矿井低照度环境下高清音视频的采集,并对采集的音视频数据进行压缩、存储、显示以及传输。
2020年02期 v.51;No.548 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2180K] [下载次数：248 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 张洪亮;洪玉玲;
为了使煤矿监控系统现场的运行过程进行实验室回放,分析现场系统存在问题,或模拟现场环境进行系统调试,构建了基于煤矿安全监控系统的数据回放系统;通过对来自于井下硬件设备的原始数据进行实时存储,选取某段时间内的原始数据进行监控系统再次数据输入、处理、回放演练,有效查找系统存在的各类问题。
2020年02期 v.51;No.548 113-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1898K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 许金;
现有的煤矿安全监控系统数据加密多采用数据库加密存储和文件加密方式,存在性能开销大,无法追踪数据变动记录等问题,降低了安全监控系统的稳定性和安全性。根据煤矿安全监控系统数据防篡改的要求,提出一种利用变动数据捕获机制和消息摘要加密相结合的对篡改行为进行识别、跟踪与记录的方法。该方法在安全、性能与存储方面取得了较好的平衡,同时具备良好的兼容性。
2020年02期 v.51;No.548 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K] [下载次数：154 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：1 ] - 马国芳;李东民;万祖保;李佳;
在突出松软煤层钻孔过程中,目前普遍采用肋骨钻杆配合钻杆中部通风的方式进行排渣,由于现有排渣技术的限制,煤渣阻塞现象时常发生并严重影响钻孔深度和成孔率。以肋骨钻杆水平钻进为例,分析排渣过程中煤渣的受力情况与运动规律,认为当煤渣的产生速率大于肋骨钻杆的排渣速率时,肋骨钻杆的排渣通道便会发生阻塞。通过建立的煤渣的产生速率与排渣速率公式,计算出φ73 mm肋骨钻杆排渣通道阻塞的临界煤渣产生速率。实验室验证结果表明:通过控制肋骨钻杆钻进速度来避免排渣通道发生阻塞的方法是可行的。
2020年02期 v.51;No.548 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2178K] [下载次数：119 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 冷红伟;陶秋香;刘国林;
针对矿山开采沉降幅度大、范围小的特点,提出融合多视和全分辨率监测矿区沉降的方法。以济宁矿区为研究区,选取2景高分辨率的TerraSAR-X影像,分别采用多视和全分辨率方法获取研究区内2017年2月17日—3月11日的沉降情况;将两者得到的结果进行融合,即采用多视方法监测下沉盆地边缘较小的沉降,采用全分辨率方法监测下沉盆地中心的大梯度沉降。结果表明:在这期间济宁矿区最大沉降出现在新驿煤矿,最大沉降量达到-74 mm,最大沉降速率达到-3.36 mm/d。
2020年02期 v.51;No.548 124-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2169K] [下载次数：209 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 张伟元;张朋飞;潘越;左光宇;张凯;
针对邯郸某矿井下排水系统水泵汽蚀严重、响应速度慢、耗电量大以及自动化性能差等问题,提出采用正压给水排水方式,由潜水泵为主排水泵吸水口提供正压给水以及采用PLC自动控制等方法对现有系统进行优化改进。并结合"避峰填谷"的用电策略与水泵变频调速技术的优势,建立了一套安全、可靠的煤矿自动控制排水系统。该系统运行后,电费减少,水泵启动响应速度提高;可以根据水位高度,实现水泵机组及附属设备自动启停。
2020年02期 v.51;No.548 128-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 2422K] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 王勇;
针对煤矿安全监控系统升级改造融合联动的要求,提出了基于WebGIS技术的多系统融合联动方案和"一张图"模式的应用架构,在统一GIS平台上设计了系统之间的数据交互和关联报警流程,开发了包括环境监测、人员定位、视频图像等系统的集中展示平台,在二维GIS地图上实现了各系统深层次的数据集成和功能整体应用,提升了煤矿安全监测的效率和应急处理的速度。
2020年02期 v.51;No.548 132-134+138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2283K] [下载次数：215 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 田小超;蒋必辞;汲方林;陈龙;
介绍了基于无线电磁波传输的随钻伽马测井系统在顺煤层瓦斯预抽采钻孔受控钻进施工中的应用,主要介绍了系统组成、工作原理及其应用开展情况。在山西伯方煤矿对电磁波随钻伽马测井系统进行了煤矿井下随钻应用,结果表明:仪器能够满足随钻测量的实际生产需求,指导钻具沿煤层钻进,有效提高钻进效率,降低施工成本。
2020年02期 v.51;No.548 135-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2264K] [下载次数：266 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 兰菲;董昌乐;吴智峰;
针对常规打捞工艺采用的公、母丝锥在处理孔内断钻事故时存在的造扣困难、丝扣连接强度低的缺点,从提高打捞工具与待打捞钻具之间的连接强度出发,引进卡瓦打捞筒处理煤矿井下断钻事故,创新了煤矿井下打捞工艺。通过现场试验,成功处理了3次钻杆断裂事故,表明了将卡瓦打捞筒应用于煤矿井下断钻事故处理,能够提高打捞成功率。指出了使用注意事项,为处理相似钻具断裂事故提供经验。
2020年02期 v.51;No.548 139-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2000K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ]
- 赵国飞;康天合;郭俊庆;康官先;张彬;
基于山西125座煤矿的273个煤层气盖层地质数据,划分了盖层叠置类型,探讨了不同叠置类型的分布特征。考虑岩性组合及岩石致密性,将山西煤层气盖层按岩层结构分为4个叠置大类,按岩石致密程度分为11个叠置亚类。以古沉积环境为理论基础,分析不同叠置类型的分布特征:复合型盖层主要分布于大同煤田的西南部、宁武煤田中北部和沁水煤田东北部;厚层整体型盖层广泛分布于大同煤田东北部、宁武煤田北部、沁水煤田东缘;近距离煤层盖层主要分布于河东煤田中部、霍西煤田东部和西山煤田东北部;薄层状盖层仅在沁水煤田东缘部分出现。
2020年02期 v.51;No.548 159-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 2794K] [下载次数：303 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 薛伟超;李艳增;
以西安矿为例,发现残复采工作面地表气压的突然下降造成井下回风流瓦斯涌出异常增大,且瓦斯异常涌出通常滞后于气压下降3～6 h左右。异常涌出的瓦斯浓度曲线分"极峰"、"波动""波动+极峰"3种类型。分析了地表气压影响井下复采工作面回风流瓦斯浓度的基本原理,认为巷道空气压力的绝对值影响煤孔隙壁上瓦斯的"解吸葑吸附"速度,巷道空气压力的相对变化引起的压力梯度影响煤孔隙和裂隙中瓦斯运移速度。结合实测数据,得出了初始地表气压条件下,残煤复采工作面回风瓦斯浓度随地表气压变化的量化方程。最后根据大气压降对复采面瓦斯涌出的影响原理,提出切断瓦斯向外涌出的通道和抵消大气压降这2种防治思路。
2020年02期 v.51;No.548 165-168+173页 [查看摘要][在线阅读][下载 2391K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：1 ] - 李锋;罗伙根;王超;
为了研究煤矿开采过程中采空区埋管抽采瓦斯条件下自燃"三带"分布规律,以保德煤矿81307综放工作面采空区为研究背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法对其自燃"三带"进行研究。结果表明:81307综放工作面采空区埋管抽采下一号回风巷侧0～175 m为散热带,175～330 m为氧化带,大于330 m为窒息带;运输巷侧0～110 m为散热带,110～265 m为氧化带,大于265 m为窒息带。
2020年02期 v.51;No.548 169-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 2411K] [下载次数：375 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：1 ] - 赵彤宇;杨胜强;王晓宁;杨盼;
针对赵官煤矿瓦斯分布不均,局部瓦斯积聚的情况,从区域煤田到矿区地质再到矿井瓦斯地质,应用瓦斯地质逐级控制理论,较好的阐述了赵官煤矿的瓦斯富集区域及其井田瓦斯赋存特点。通过对影响赵官煤矿瓦斯赋存规律各主控因素的综合分析,得出煤层埋藏深度、岩浆岩侵入状况、断层基本形态、煤层顶底板岩性是影响瓦斯赋存规律的主要因素,并提出了针对性的区域瓦斯灾害防治技术措施。
2020年02期 v.51;No.548 174-177+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2571K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：2 ] - 王伟东;
以乌兰煤矿Ⅱ020803工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实践等手段对采空区瓦斯与遗煤自燃耦合灾害防控进行研究,研究结果表明:瓦斯爆炸三角形区域主要位于工作面及沿空留巷区域,位于该区域混合气体浓度适宜,一旦遇到有足够能量的点火源时,就有可能发生爆炸。当同层位的采空区氧化带范围和可爆区域范围重合区域内遗煤发生氧化发应时,会使煤体及其周围温度升高,一旦超过CH_4着火点温度时,就会发生瓦斯爆炸。采用高位瓦斯抽放与防灭火一体化钻孔及采空区动态隔离控制技术可使工作面隅角CO浓度、CH_4浓度呈现下降趋势,可有效防控工作面瓦斯爆炸与煤自燃耦合灾害。
2020年02期 v.51;No.548 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2636K] [下载次数：429 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：1 ] - 沈云鸽;王德明;
巷道火灾时期,烟气流动受各种因素影响复杂多变,为研究火灾期间烟气扩散规律及致灾特性,基于FDS对"L"型巷道进行数值模拟,同时参考《煤矿安全规程》规定风速,重点模拟1.92 MW和2.7 MW火源功率下,0.25～2.1 m/s风速内巷道火灾烟气蔓延和温度分布变化情况。结果表明:火源功率和风速对烟气扩散影响较大,下风侧排烟速度与火源热释放速率值和风速正相关。由于存在临界风速,热释放速率与上风侧烟流滚退存在差异性关系。风速过低时,上风侧烟气扩散速度取决于大火源功率;当风速提高到临界风速,火源功率对烟气逆流速度与距离影响减小甚至消失。巷道温度受火源功率和风速影响变化一致,温度自巷道火区向两侧递减,但大火源功率巷道温度整体高于低火源功率。
2020年02期 v.51;No.548 183-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K] [下载次数：957 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：42 ] |[阅读次数：2 ] - 杜阳;戚绪尧;翁旭泽;郝建峰;陈瑞峰;陈岳振;
为研究"两进一回"通风工作面采空区煤自燃区域分布规律,模拟分析了塔山煤矿8301工作面回采期间不同工况下采空区氧气浓度,确定了煤自燃危险区域并提出相应防灭火措施。结果表明:"两进一回"通风工作面采空区煤自燃危险区域较大,自燃带在回采长度为150 m时达到96 m;注氮可大幅度改变采空区内自燃"三带"分布,减小采空区煤自燃危险区域。针对"两进一回"通风工作面,应考虑在采空区两侧注氮;增加风量可使自燃带边界向采空区深部延伸,且加大其前端距工作面的距离。
2020年02期 v.51;No.548 188-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 2417K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：2 ] - 黄欢;朱宏军;
针对塔然高勒煤矿3煤顶板侏罗系中统～中下统含水层涌水危险性分区评价问题,利用层次分析法赋予含水层厚度、岩心采取率、脆塑性岩厚度比、渗透系数等含水层富水性影响因素权重值,并将各影响因素及其权重耦合,引入"富水性指数"建立侏罗系中统～中下统含水层涌水危险性评价模型,结合钻孔单位涌水量对富水性分区进行检验,并通过修正各影响因素权重,直至富水性分区评价结果符合实际水文地质条件。结果表明,矿井顶板涌水危险性由东南向西北逐渐降低,东南部顶板涌水危险性较高。
2020年02期 v.51;No.548 192-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 2589K] [下载次数：381 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：25 ] |[阅读次数：1 ] - 薛建坤;
为了提高富水性指数法在复杂构造、低勘探程度矿区含水层富水性评价的可靠性,提出了基于分形理论的富水性指数法评价含水层富水性,给出了评价流程。首先确定影响含水层富水性的主控因素,其中构造因素可以用分形维数代替,利用层次分析法确定各主控因素的权重,借助Arcgis软件,对各主控因素进行叠加获得含水层富水性分区图,并利用实测单位涌水量进行校正。选取准格尔煤田不连沟煤矿为研究对象,开展了砂岩含水层富水性评价应用,研究结果表明:相比传统含水层富水性评价方法,该方法使构造描述要素数量减少2～3项,同时解决了在水文地质勘查程度较低情况下含水层富水性合理准确评价与分区难题。
2020年02期 v.51;No.548 197-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 2756K] [下载次数：295 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：1 ] - 袁芳;牟宗龙;杨景;曹京龙;杨博飞;
采用理论分析和数值模拟方法,研究了中间巷受采动影响下应力场、位移场及塑性区分布特征。分析了不同时步下中间巷及工作面塑性区分布规律、中间巷应力场分布特征及顶底板位移响应。研究结果表明:中间巷周围煤岩体支承压力与沿空巷道和中间巷所夹煤体的宽度成反比,且随着中间巷与沿空巷道的夹角的变化而变化。中间巷在45°时巷道顶底板变形量最小,135°时帮部峰值应力集中系数最小。模拟塑性区结果显示,工作面实体煤以剪切破坏为主,而煤柱则以拉伸破坏为主。2种不同状态的塑性区体积在150°时最小,但与135°相差不大。结合理论及数值模拟分析,中间巷应以135°为最优角度。
2020年02期 v.51;No.548 202-207+212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2735K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 谢小平;刘晓宁;梁敏富;
针对低透高突煤层群中不具备常规煤层(煤厚≥0.8 m)保护层开采条件及消除保护层遗漏煤柱下方被保护层中卸压盲区的问题,提出了极薄、薄煤层半煤岩保护层无煤柱全面卸压开采技术。基于沙曲煤矿地质条件,采用UDEC数值模拟实验分析得出:被保护煤层卸压盲区宽度随着保护层煤柱宽度的增加大致符合拟合直线方程y=17.09x-10.05的线性增长规律,拟合度R~2=0.896 8;当无煤柱开采时,在原留设煤柱位置的下方被保护层中不发生垂直应力集中,即消除了卸压盲区。
2020年02期 v.51;No.548 208-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2750K] [下载次数：383 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 谷拴成;王彬;孙魏;
为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响,利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律,建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型,导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式。基于Mohr-Coulomb强度准则,推导出巷道开挖时围岩应力、塑性区半径与开挖距离的数学表达式。根据巷道围岩纵向位移以及塑性区半径的变化规律,能够更好地对巷道进行支护设计。结果表明:以巷道开挖面为例,建立的模型计算与FLAC~(3D)模拟分析进行对比,在开挖面处围岩位移释放约为31%,利用开挖面的空间效应及时地对巷道进行支护,能够有效控制巷道前期变形,减缓巷道围岩塑性区的发展。
2020年02期 v.51;No.548 213-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 2592K] [下载次数：193 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：1 ] - 雷武林;李星亮;王建;何姜毅;郑超;余岚;张巨峰;张光生;
为了实现策底镇建筑物下煤炭资源的合理安全开采。以策底煤矿建筑物下开采为研究背景,通过现场实地勘察、条带开采参数理论计算等方法,明确了建筑物下采煤地表建筑物的分布、数量、结构和类型,确定了留宽70 m、采宽50 m的大采宽条带开采设计方案。通过概率积分法和FLAC~(3D)数值模拟计算分别对该条带开采设计进行了验证,结果表明大采宽条带开采后形成的地表最大下沉量值为210 mm,地表水平变形量值为-1.0～1.5 mm/m,地表建筑物受损小于Ⅰ级破坏,满足保护地表建筑物的要求,并能实现矿井02、04工作面连续推进安全采煤。
2020年02期 v.51;No.548 219-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 2790K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 吕贝贝;何晓升;高峰;谭朝明;曲广龙;
为准确进行圆钢管混凝土轴心受压短柱抗压承载能力估算,运用无信息先验分布贝叶斯多元线性参数估计方法,建立了基于影响参数的圆钢管混凝土短柱贝叶斯概率抗压模型。基于该模型及170组圆钢管混凝土短柱抗压试验结果,完成了模型参数计算及基于贝叶斯理论的试件轴心受压承载力计算,并利用贝叶斯参数剔除方法对模型进行简化,进而得到简化概率模型。与GB 50396—2014《钢管混凝土结构技术规范》、AISC360—2010美国钢结构协会规范以及AIJ—SRC01日本建筑协会规范等现有规范计算结果相比,利用贝叶斯概率统计方法建立的基于影响参数的圆钢管混凝土短柱抗压模型计算结果与试验值更接近,吻合性更好,能较为合理的进行圆钢管混凝土轴心受压短柱抗压承载力计算。
2020年02期 v.51;No.548 225-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 2690K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 郑建春;高冰月;何健;孙世国;
以北京隧道工程为案例,针对极端降雨天气条件下的隧道安全问题进行研究,探索隧道在不同含水率和地表不同积水深度工况下围岩应力场演化特点及降雨积水对隧道安全性的影响规律,运用FlAC~(3D)有限元模拟软件,建立了极端天气条件下隧道数值计算模型。研究结果表明随着上覆地层含水率的增大,地铁隧道围岩的压力和拉应力依次增大,但增幅不大,不会导致隧道破坏;地面积水深度增大时围岩应力递增较大,当积水深度达到2 m时,最大压应力增加7%,对隧道薄弱环节的安全或渗水会产生一定的影响。针对传统的层次分析法和熵权理论对确定指标权值影响较大的问题,建立了基于博弈论的隧道安全预测方法,预测结果基本可靠。
2020年02期 v.51;No.548 231-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 2462K] [下载次数：239 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 刘音;吴海凤;李浩;王凯;闫汝瑜;
为了对建筑垃圾-粗粉煤灰充填材料进行综合性评价,反映建筑垃圾-粗粉煤灰充填材料对环境的影响,因此采用物元分析法对建筑垃圾-粗粉煤灰的环境友好性进行评价,同时通过对环境友好性的综合评价体系的建立以及对环境友好性等级的判定,来探究充填材料在满足其充填性的基础上是否对粉煤灰、建筑垃圾进行最大限度的利用。结果表明:建筑垃圾-粗粉煤灰充填材料不仅可以满足井下充填的需要,而且对环境友好,具有很高的实用价值和发展前景。
2020年02期 v.51;No.548 235-238+243页 [查看摘要][在线阅读][下载 2434K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ]