黏液封孔器中黏液黏度的影响因素分析及稳定措施

黏液黏度下降是胶圈黏液封孔器与胶囊黏液封孔器测压法测压过程中常见的问题。使黏液黏度降低的因素有岩石的渗透作用、细菌的分解、高压气体环境的影响、井下水pH值、井下环境温度、封孔时间以及黏液自身分解等。通过自制的能够测量高压环境下黏液黏度的仪器,测定了不同条件下黏液黏度的变化规律,并对各种影响黏液黏度的因素进行了试验分析,找出了稳定黏液黏度的最佳方案,并应用于煤矿现场,取得一定的改进效果。     

沿空煤巷用新型喷堵材料施工工艺研究

为解决井下沿空煤巷漏风、煤壁风化及锚杆金属网氧化锈蚀等问题,研制了新型喷浆材料。由于新型喷堵材料的浆液具有较高稠度、黏度,为了提高新型喷堵材料的利用率,减少材料的浪费,喷浆时必须保证喷射浆液的连续性、均匀性,流动度合适等,对新型喷堵材料施工工艺进行了研究。     

瓦斯抽采钻孔CF固化膨胀封孔材料性能研究

针对传统常见瓦斯抽采钻孔封孔材料中存在的固化收缩、初凝过快和强度不足等问题,为保证井下瓦斯抽采效果,研发出CF固化膨胀封孔材料。CF材料以普通水泥为主料,配入一定质量比的缓凝剂、稳定剂和膨胀剂,并与一定水混合搅拌后制成封孔浆液材料。测试对比了CF材料与普通水泥、聚氨酯及膨胀水泥在初凝时间、黏度、膨胀性能和强度4个方面的参数,并得出CF材料各成分配比的优劣性。研究结果表明:CF材料在料水比为5∶3、缓凝剂质量比含量为1.5%~2%、膨胀剂质量比含量为2%~3%下具有流动性较好、黏度较高、膨胀体积和稳定膨胀时间适中的特点,且具有较高的抗压强度,材料4种性能参数均优于其他常见封孔材料。     

提高贵州煤层瓦斯压力测定效率的探讨

测定煤层瓦斯压力是突出煤层鉴定工作过程中一个重要的环节。如何准确快速地测定煤层的瓦斯压力是摆在我们面前的重要课题。根据贵州矿井特有的地质和环境因素,选择了合适的测定瓦斯压力方法和封孔工艺,最后,选择了胶囊粘液封孔方法,并结合在贵州现场测定煤层瓦斯压力的实践,阐述了影响胶囊粘液封孔测定煤层瓦斯压力的主要因素,并提出测压过程中需要注意的问题,得出了一些提高胶囊粘液封孔测定煤层瓦斯压力效率的结论。     

基于压降法测定钻孔有效抽采半径

为了治理腾晖煤业矿井瓦斯问题,保证瓦斯抽采效果,利用钻孔瓦斯压力下降法确定2号煤层2-104工作面钻孔瓦斯的有效抽采半径为2 m时较为合适,能够满足工作面瓦斯抽采率,保证回采期间矿井的安全生产.     

远程配送现场混装乳化炸药性能的研究

刚果金采矿市场爆破作业点多而分散,为满足爆破作业需求,需要将现场混装乳化炸药进行远程配送,为此进行了远程配送现场混装乳化炸药性能研究,主要介绍研制远程配送现场混装乳化炸药的途径及试验方法,通过对乳化基质多次泵送、抗颠簸、常温敏化试验,验证研制的远程配送现场混装炸药的各项性能和应用效果,通过合理选择关键材料乳化剂和油相配比例来控制合适的基质黏度,保证了乳化基质满足远程配送及现场混装爆破要求。     

胶囊粘液封孔器在高压瓦斯测定中的局限性分析

阐述了两种不同封孔测压方法的工艺和效果,在预估高压瓦斯的压力测定中,在淮南潘一东矿同一测压工作面采用了传统砂浆封孔测压和胶囊粘液封孔测压两种方法。在瓦斯压力达到一定数值后产生各种后遗症状后,对胶囊粘液封孔测压的局限性做了分析,对深部煤层高瓦斯压力测定方法的选择具有一定的参考作用。     

黄土和风积砂为骨料的高浓度胶结材料流变特性研究

为保证高浓度浆液顺利输送及掌握其在采空区中的堆积效果,对高浓度胶结充填材料进行流变特性研究。选取水泥和粉煤灰为胶凝材料,风积砂和黄土为骨料,对不同胶凝材料和不同骨料配比下高浓度充填浆液流变特性的影响规律进行研究,得到了各因素关于高浓度充填浆液的剪切应力、表观黏度、屈服应力、塑性黏度,以及触变性之间的关系。结果表明,不同黄土和风积砂掺比下高浓度充填浆液均有一定触变性,且骨料中黄土所占比例越大,触变性越大。高浓度充填浆液的剪切速率与剪应力曲线在剪切速度增加区间和剪切速率减小区间数据均服从宾汉模型关系,且同一剪切速率下随着黄土掺加比例的增加所需剪切应力增加,表观黏度增加。提出用细料(黄土、水泥和粉煤灰)和骨料(砂)质量比来确定浆液对流变特性的影响关系,细料骨料比越大,屈服应力越小,塑性黏度越小,触变性越小,浆液流动性越好。     

水玻璃和LAS在细粒难选煤泥浮选中的应用

为解决高灰难选煤泥浮选困难的问题,研究如何使用合适的药剂来改善浮选效果具有普遍意义,通过做空白实验、添加抑制剂对照实验和LAS做起泡剂的实验来研究药剂对浮选效果的影响.实验结果表明,加入抑制剂后,可以一定程度的改善浮选效果,而且LAS也可以作为一种新型的起泡剂用于浮选作业,为选择合适的抑制剂和开发多种起泡剂提供了新的参考.     

改善露天水孔爆破效果的探讨

本文分析了露天水孔爆破存在的问题,指出选择合理的孔网参数、采取合适的爆破器材、保证水孔的装药和填塞质量是改善露天水孔爆破效果的有效措施。     

穿层钻孔水力压裂数值模拟及工程应用

基于煤岩体变形模型、裂缝面内流体压降模型和裂缝扩展模型及扩展准则,建立了煤岩体钻孔水力压裂数学模型,并使用ANSYS的APDL语言编程实现了该数学模型的数值求解。穿层钻孔水力压裂数值模拟结果表明：随注入压力的增大,水力压裂缝长线性增大,最大缝宽近似指数函数形式递增,压裂后期的造缝宽能力略大于造缝长能力;随压裂液黏度的增大,最大缝宽增大,缝长近似指数函数形式递减,压裂液黏度增大到一定程度后对缝长和缝宽的影响作用减弱。穿层钻孔水力压裂数值模拟结果与现场试验结果具有很好的一致性,验证了该数学模型及数值解法的正确性和适用性。     

抽采负压沿顺层钻孔分布规律及应用研究

为了掌握顺层长钻孔内负压分布规律,更好地指导顺层钻孔关键参数的确定及抽采技术应用,建立了钻孔周围煤体内瓦斯流动模型,并对钻孔内瓦斯流动模型进行耦合,得到顺层钻孔内负压分布计算公式。理论分析了传统抽采、加长抽采管抽采和下放筛管抽采3种工艺钻孔内负压分布状态及抽采效果,并在重庆能投渝阳煤矿N3702工作面进行现场试验验证,结果表明:采用理论计算公式对实测数据进行拟合,拟合度接近1,百米钻孔压损计算值与实测值偏差仅为3.97%,计算模型能满足工程实践的精度要求;3种抽采工艺效果对比显示,传统抽采工艺压损大、易漏气,在成孔条件较好的硬煤层中宜采用加长抽采管工艺,而在成孔条件不好的软煤层中宜采用下放筛管工艺。     

仿岩孔条件下顺层钻孔瓦斯压力测定技术研究

在利用煤孔测定本煤层瓦斯压力的过程中,为从根本上封堵煤层钻孔周围的裂隙,解决煤层钻孔易变形、塌孔的问题,提出了仿岩孔瓦斯压力测定方法。钻孔失稳破坏的力学分析表明,钻孔破碎带半径与围岩的岩性有关,提高围岩内摩擦角和内聚力是增大围岩强度的有效途径。通过分析煤层固化成孔的机理和数值模拟发现,高压注浆加固煤体可以增大孔壁围岩强度。现场对比试验表明:仿岩孔测压技术与岩孔测压差值为0.02 MPa,相对误差仅为3.85%,仿岩孔测压技术具有较好的可行性。     

应用卸压钻孔防治冲击地压灾害的探讨

该文结合大同忻州窑矿对卸压钻孔在空间的最优位置选择、孔径选择及钻空间的组合等进行了探讨,为进行综合防控冲击地压提供了技术依据,可供具有冲击地压危害的矿井参考。     

煤孔隙分形特征及其随温度的变化规律

利用分形几何学理论对煤孔隙结构进行了定量的描述和研究,推导了煤孔隙分形维数的表达式;利用压汞法测量了煤样在不同温度下的孔隙分布,从试验方面验证了煤孔隙所具有的分形特征,并利用这些试验数据求得了煤样孔隙体积的分形维数,得出了温度越高,煤孔隙分形维数越明显,并且呈线性增大的结论.     

煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的影响

钻孔密封性是钻孔瓦斯抽采的关键基础之一,而煤岩力学特性对钻孔密封参数的选择及密封效果具有重要影响作用。因此,为准确认识钻孔围岩密封环境并深入分析煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的控制作用,进而为钻孔密封参数的合理选择提供可靠的依据。基于煤岩全应力应变曲线及煤层力学参数,通过引入煤层软化系数k及扩容系数η1和η2,在构建煤岩线弹塑性力学软化"三折线"模型的基础上,依据线性Mohr-Coulomb屈服准则,对钻孔围岩弹性区、塑性软化区及塑性流动区半径、钻孔围岩径向位移以及钻孔围岩理论密封半径等参数进行理论数值解析计算,并对相应解析结果进行对比分析。同时结合钻孔成像技术及钻孔瓦斯抽采浓度数据监测等手段,综合分析塑性软化及扩容特性对煤层钻孔密封性的影响作用。研究结果表明,与理想弹塑性模型(Kastner)解相比,受塑性软化及扩容特性共同作用下的煤层钻孔围岩径向位移及理论密封半径分别增加12. 93倍和2. 60倍,且在构造煤层区域内钻孔缩径现象明显。在钻孔密封参数及密封材料相同的条件下,缩径现象明显的钻孔内初始平均抽采瓦斯体积分数较相邻完整钻孔降低59%,在29 d考察期内平均抽采体积分数同比降低64. 92%,瓦斯体积分数衰减率同比增加3倍。因此,塑性软化及扩容效应是造成钻孔初始密封性降低及后期抽采瓦斯衰减的主要原因之一,而采用Kastner方程求解获得的煤层钻孔围岩理论渗透半径及注浆压力等参数并不合理;同时,钻孔密封参数需应根据钻孔围岩特性进行区别选择。     

基于分布式光纤传感技术的卸压钻孔时间效应研究

以钻孔卸压原理及分布式光纤传感技术为基础,建立了卸压钻孔周边煤体内部应变感测模型,提出了以光纤拉伸应变值及卸压半径为指标的卸压效果评价方法。通过对传感光缆下方钻孔卸压周边煤体内部应变定期测试,并结合钻孔内部表观现象观测,根据不同时间钻孔周围煤体内部应变及表观破坏特征将钻孔卸压过程分为裂隙发育阶段、极限平衡阶段、塌孔阶段、破碎煤体压实阶段等四个阶段。分别确定了在忻州窑矿地质及开采条件下钻孔卸压过程中各阶段的时间区间,得出超前94~101 m以上施工钻孔,其卸压效果较为显著。利用微震监测系统,对比分析了卸压钻孔施工时间调整前后的微震事件分布特征,结果表明:当卸压钻孔施工达到超前工作110 m后,工作面周边高能量事件的频次明显减少、微震事件平均能量明显降低38%。     

钻孔冲击实验与冲击地压应力判据的探讨

概述了国内外钻孔冲击实验的情况,介绍了钻孔冲击实验的方法．对3个矿的钻孔冲击实验进行了分析,结果表明存在一个临界压力,可作为发生冲击地压应力条件的判据;随着施加在煤样上的载荷增加,钻孔冲击次数显著增多,冲击强度增大．用RFPA软件对钻孔冲击进行了数值模拟,验证了钻孔冲击实验得出的临界压力,并研究了钻孔冲击前、后的应力降及声发射等特征．对钻孔冲击的原理进行了探讨．现场冲击地压显现的应力条件符合钻孔冲击实验得出的判据．     

钻孔应力分布特征及卸压增透技术的数值模拟

对钻孔的应力分布进行了系统研究,采用FLAC3D软件建立三维模型,综合考虑巷道和钻孔的共同影响,分析了不同原岩应力、钻孔深度、钻孔直径及钻孔数目条件下钻孔围岩的应力分布情况,并对水平多孔随钻孔间距变化的应力分布规律进行分析.采用卸压增透技术消除多孔间的应力集中区,对煤体进行卸压增透,消除突出危险性,最后利用数值模拟和现场工业性试验对效果进行验证.     

存储式高温高压钻孔测温仪的研制与应用

为解决大于200℃高温环境下的测温难题,为高温地热和干热岩资源勘查提供技术支撑,利用铂电阻测温技术和真空绝热保温技术研发了存储式高温高压钻孔测温仪。存储式高温高压钻孔测温仪采用精密铂电阻温度传感器作为测量元件,具有技术成熟、性能稳定的特点。利用大容量高温锂电池供电,温度测量数据采用定时自动采集、存储的方式获取。仪器不需要测井电缆,一般采用钢丝绳绞车进行下放和提升,操作简单。仪器硬件部分主要包括承压管、保温管和测量探管。仪器配套的测量软件主要功能包括仪器时间的校正、测量时的记时以及测温数据的处理。该仪器设计适用工作环境温度为300℃,耐水压100 MPa,主要用于高温高压环境下的钻孔测温。在广东惠州惠热1井和青海共和GH-01井进行了实测应用,满足目前钻遇到的孔底温度的测温要求。