大直径顶板定向长钻孔替代高抽岩巷的瓦斯抽采效果分析

为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全,提出了一种大直径顶板定向长钻孔(?203 mm)进行采动区裂隙带瓦斯定向抽采技术,并对其施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了研究。结果表明,钻孔布置的合理垂直高度45～50 m,钻孔与工作面回风侧的水平间距40 m。与高抽岩巷、普通顶板高位钻孔等常规采动区瓦斯治理方法相比,大直径顶板定向长钻孔的抽采量与高抽岩巷相当,是普通顶板高位孔抽采量的2.04倍;工程量大幅度降低,大直径顶板定向长钻孔既能实现高效率抽采,又达到节约工程量、降低施工成本等效果。大直径顶板定向长钻孔的成功应用为以孔代巷及传统顶板高位孔工艺的改进提供了实践基础和发展方向。     

基于声发射能量值的煤岩试样损伤分析

试样内部微裂纹在压力作用下的萌生、分叉、扩展及贯通,最终导致了试样的破坏。声发射检测系统能实时检测获得试样在变形破坏过程中声发射信号,获得的声发射特征参数也因此包含了煤岩试样变形破坏过程中大量的损伤信息。通过利用试验获得的声发射特征参数对岩石变形破坏过程的损伤进行分析研究,得出岩石的声发射现象与岩石的损伤有密切关系。     

基于COMSOL Multiphysics模拟的瓦斯抽采钻孔合理间距研究

为考察坪上煤业主采3号煤层的合理抽采钻孔间距,利用瓦斯在煤层中的运移和渗流规律,结合实测煤的参数条件,在相同的抽放负压、抽放时间等影响条件下,运用COMSOL Multiphysics有限元软件模拟了不同钻孔间距时所抽煤层在抽采时间为400 d时钻孔影响范围内煤体瓦斯含量变化规律,得出了满足抽采时间条件下的合理钻孔间距为5 m。结合矿井2305（上）回采面巷道内开展了不同钻孔间距实测,在相同的瓦斯地质参数及抽采系统条件下,连续抽采且观测时间达到400 d时各钻孔的瓦斯抽采纯量和钻孔浓度变化。确定了在抽采时间达到400 d时,抽采钻孔间距为5 m时的钻孔瓦斯浓度为35%、流量为0.04 m3/min,受抽采系统影响明显;而间距在6 m的钻孔的流量和浓度仍保持自然衰减特征。模拟和现场实测均验证了该矿瓦斯抽采钻孔间距布置以5 m最佳,该研究为实际生产过程中确定合理的钻孔间距提供理论依据,为矿井瓦斯抽采布局及瓦斯治理提供了技术保障。     

响应面法优化辣木叶总黄酮提取工艺及其抑菌性研究

为提高辣木资源利用率,对辣木叶总黄酮的提取工艺进行优化,并测定辣木叶总黄酮的抑菌能力。以超声处理功率、超声辅助提取时间、乙醇体积分数、液料比为考查因素,以辣木叶总黄酮提取率为考查目标,在单因素试验的基础上进行Box-Behnken响应面试验设计,优化确定辣木叶总黄酮的最适提取工艺;同时,采用牛津杯法和二倍稀释法测定辣木叶总黄酮对4种供试菌的抑菌圈直径和最低抑菌浓度,考查辣木叶总黄酮的抑菌活性。研究结果表明,辣木叶总黄酮超声辅助提取最佳工艺为超声功率400 W、超声时间35 min、乙醇体积分数65%、液料比41∶1(mL/g),此时辣木叶总黄酮提取率达7.64%。抑菌研究结果表明,最优工艺条件下提取的辣木叶总黄酮对白色假丝酵母、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌具有不同程度的抑菌作用,白色假丝酵母、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为2.05 mg/mL,枯草芽孢杆菌的MIC为4.10 mg/mL。     

基于瓦斯地质的防突技术措施研究

煤与瓦斯突出是矿井生产过程中最为严重的瓦斯灾害，瓦斯地质因素是发生煤与瓦斯突出的必要条件，主要表现为瓦斯赋存和瓦斯突出的地质条件。在分析瓦斯地质与煤层瓦斯赋存和煤与瓦斯突出的基础上，结合《防治煤与瓦斯突出细则》中防治煤与瓦斯突出区域和局部综合防突措施要求，以煤层瓦斯地质为根源，提出基于瓦斯地质的“四位一体”防突技术措施。     

坪上煤业瓦斯抽采系统优化

针对坪上煤业地面瓦斯抽采泵站本煤层和采空区抽采系统能力不足的现状,分析现有抽采系统中存在管路流速超限、孔口末端负压能力不足等实际问题,开展对高低负压系统的系统改造和升级工作。采用更换大管径、增设新管道井等措施,在不更新大功率抽采泵的前提下,极大减小了矿井的抽放阻力,抽采系统能力大幅度提高。     

赵庄矿高抽巷抽采负压优化模拟研究

为研究高抽巷抽采负压对治理采空区瓦斯的影响并寻求最优抽采参数,以赵庄矿1309工作面为背景,通过数值计算得到布置垂高应为25m,平距应为20m。通过FLUENT软件对进行高抽巷不同抽采负压条件下的数值模拟,并采用UDF程序定义采空区参数使模拟结果接近实际。模拟结果表明：在无抽采模型下,工作面上隅角瓦斯浓度最高可达18%,影响安全回采。高抽巷抽采条件下增大抽采负压,采空区瓦斯浓度降低,上隅角附近的低瓦斯浓度区域由不存在逐渐扩大。高抽巷瓦斯体积分数及抽采纯量在抽采负压高于20kPa后增量趋于平缓。为保证抽采效果同时避免采空区漏风,确定合理抽采负压为20kPa。现场实测高抽巷瓦斯抽采纯量平均为43.93m/min,与模拟结果基本吻合。     

凤凰单枞多酚提取工艺优化及其体外抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

为促进特色茶资源的开发利用,本研究以潮汕地区特有的乌龙茶凤凰单枞为原料,采用超声辅助提取茶多酚,以乙醇体积分数、液料比、提取时间和温度为考察因素,在单因素实验基础上,利用Box-Benhnken实验设计对凤凰单枞茶多酚的提取工艺进行优化,并探究所得多酚提取物体外抗氧化及对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。研究结果表明,凤凰单枞多酚提取最佳工艺条件为乙醇体积分数70%、提取温度57 ℃、提取时间34 min、液料比42:1 mL/g,多酚得率可达18.18%±0.23%。该工艺条件下提取所得凤凰单枞多酚对DPPH·和·OH具有较强的清除能力,清除能力与多酚质量浓度呈一定量效关系,其IC₅₀分别为8.42和24.70 μg/mL,均低于相同质量浓度下的V_C。此外,该多酚提取物对α-葡萄糖苷酶活性具有显著抑制作用,IC₅₀为7.24 μg/mL,抑制效果优于对照组阿卡波糖。该研究为凤凰单枞天然抗氧化及降糖功效的利用提供理论依据。     

瓦斯抽放泵站自平衡式防爆防回火装置的研究

针对瓦斯抽采管路在抽采过程中存在瓦斯爆炸、发火及回送的问题，从理论和实践上分析了平衡式防爆防回火装置的原理及结构，指出了防爆防回火装置在现场使用过程中存在的问题、薄弱环节及安全隐患，对防爆防回火装置动作的危害进行了阐述，并给出了预防及处置措施，从而解决了在瓦斯抽采系统管路上安装三防装置（防回火、防回气、防爆炸装置）的安全使用问题，确保煤矿瓦斯抽放系统安全运行。     

大倾角煤层开采围岩的力学行为研究

针对大倾角工作面上覆岩层运动和破坏特征、支承压力分布规律及其对开采的影响,以走向长壁大倾角综采工作面为工程背景,采用现场实测、理论建模及数值模拟等方法,研究了大倾角煤层开采顶板岩层的断裂机制,以及大倾角煤层煤壁前方和采空区倾向的最大应力集中系数、支承压力塑性区范围、顶板的来压步距、顶底板的位移量等特征。在获得大倾角煤层开采矿压特征基础上,提出工作面支架稳定性、设备防滑以及来压期间采场围岩的控制技术。对减少煤矿顶板事故、提高大倾角煤层开采的安全性具有一定的指导意义。