本煤层瓦斯抽采半径测定技术研究与实践

为快速准确测定顺层钻孔的瓦斯抽采半径,采用SF_6气体示踪法作为测试方法,在唐山矿T_3285工作面沿煤壁布置平行试验钻孔,选定两端的其中一个钻孔作为SF_6气体的释放孔,其余作为抽采检测孔,在一定的抽采负压下,依次检测SF_4气体在抽采检测孔中出现的时间,可确定瓦斯抽采半径。结果表明,瓦斯抽采时间与抽采半径呈现幂函数关系,钻孔直径75 mm,抽采负压14 kPa条件下,抽采30 d时瓦斯抽采半径为4.2 m,当钻孔间距大于4.2 m时抽采所需天数可通过回归的方法计算得出。     

SF_6示踪法结合数值模拟确定钻孔抽采有效半径的研究

为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定了该矿试验区钻孔抽采有效半径。研究结果表明:在抽采钻孔直径为92 mm、抽采负压为15 k Pa的条件下,预抽60 d后,钻孔抽采有效半径为1.73 m。     

穿层钻孔与顺层钻孔瓦斯抽采影响半径研究

在腾辉煤矿试验区域,分别施工穿层和顺层钻孔,利用瓦斯压降法,测定钻孔瓦斯抽采影响半径。现场试验研究表明,在试验条件相同、抽采时间相同(20d)的情况下,穿层钻孔瓦斯抽采有效影响半径比顺层钻孔要大0.4 m之多。由此可以推断,对于同一煤层,在抽采条件及有效抽采长度相同的情况下,穿层钻孔比顺层钻孔能抽出更多的瓦斯。     

薛湖煤矿穿层钻孔水力扩孔瓦斯抽采增透技术

为研究薛湖煤矿穿层钻孔水力扩孔对瓦斯抽采效果的影响,采用FLAC~(3D)软件模拟穿层抽采钻孔扩孔0.6 t/m煤量前后钻孔瓦斯增透圈大小变化情况,现场实测2306工作面底抽巷穿层抽采钻孔冲孔0.6 t/m煤量与未冲孔钻孔在相同抽采时间内的瓦斯抽采量和有效抽采半径,并进行对比分析。结果表明,薛湖煤矿穿层抽采钻孔扩孔0.6 t/m煤量后,钻孔的瓦斯增透圈增大了62.5%,初始抽采纯量增加了100%,抽采75 d的抽采总量增加了70%,钻孔的有效抽采半径达到1.1 m所需时间缩短了77.2%,薛湖煤矿穿层钻孔水力扩孔可有效提高煤层抽采效率。     

基于压降法测定瓦斯抽采影响半径的研究

为了确定玉溪煤矿3号煤层穿层钻孔合理的瓦斯抽采影响半径,采用压降法进行现场测试。测试结果表明:预抽6 d、9 d、14 d、26 d、33 d的瓦斯抽采影响半径分别1.8 m、2.3 m、2.6 m、3.2 m、3.6 m。对实测值进行回归分析,最终得出玉溪煤矿瓦斯抽采影响半径与抽采时间的关系曲线,为制定煤层瓦斯区域消突措施、合理布置抽采钻孔提供科学的参考依据。     

穿层钻孔水力冲孔增透与有效抽采半径综合测试方法研究

为确定长平煤业3~#煤层穿层钻孔水力冲孔(以下简称“穿层冲孔”)有效抽采半径,采用压降法、示踪气体法及数值模拟法相结合的综合研究方法,基于相同的钻孔布置方式及测试环境,全面分析穿层钻孔有效抽采半径的科学性和合理性,并开展工程试验对不同间距穿层钻孔的抽采效果进行对比考察。结果表明：采用穿层冲孔措施,抽采时间180 d时其有效抽采半径达到3.5 m;钻孔间距7.0 m的抽采瓦斯总量分别是钻孔间距5.0、6.0、8.0 m的1.10、1.07、1.28倍,取得了较好的工程实践效果。该综合研究方法准确、可靠。     

松软突出煤层穿层洞穴完井钻孔瓦斯抽采实践

基于地面煤层气井裸眼洞穴完井的抽采实践经验,探讨了煤矿井下穿层洞穴完井钻孔煤层瓦斯抽采增产机理,分析了松软突出煤层穿层钻孔的造穴工艺技术和注意事项,并在呼鲁斯太矿区进行了现场试验考察。试验结果表明,穿层洞穴完井钻孔在扩大抽采钻孔影响范围、提高瓦斯抽采量和延长钻孔有效抽采时间等方面具有优势。在200d的抽采时间内,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为穿层钻孔的6．6倍;抽采200d后,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为61．6m^3／d,而穿层钻孔的瓦斯抽采量为3．68m^3／d。     

顺层钻孔压降法确定瓦斯抽采半径实践与应用

针对某煤矿煤层抽采难易程度为勉强抽采的11-2煤层,提出了采用顺层钻孔压降法测试,介绍了测试原理及具体方法,并将该方法进行了现场试验,测试结果表明:11-2煤层釆用94 mm钻孔进行煤层瓦斯抽釆,当抽釆负压为16 k Pa,抽采时间为32 d时,其抽釆影响半径为3.5 m,钻孔抽采27 d时影响半径为3 m,抽釆37 d后影响半径为4 m,抽釆45 d后影响半径为5 m.根据抽釆时间与半径之间的幂函数关系,优化了11-2煤层底板顺层钻孔的布置,为该煤矿瓦斯抽采及防治工作提供了重要依据。     

基于CO2致裂影响的钻孔有效抽采半径研究

为了提高钻孔有效抽采半径,利用CO_2爆破所产生的高能气体对煤体进行冲击破坏,使煤体产生裂隙网络,从而有效地增加煤层透气性,阐述了CO_2爆破技术的工作原理和工艺流程,采用SF_6气体示踪法对爆破钻孔进行抽采半径测试,现场试验表明:CO_2爆破煤体致裂效果明显,大幅提高了羊东矿2~#煤层的抽采钻孔有效抽采半径,?94 mm顺层钻孔抽采时间为19、35、53 d时,有效抽采半径分别达到8.0、10.0、12.0 m。     

基于终孔圆周布置法的穿层钻孔瓦斯抽采半径研究

为了准确测定煤层穿层钻孔有效抽采半径,达到理想的抽采效果,根据煤层赋存条件,采用Φ94 mm终孔圆周布置法布置穿层钻孔对4~#煤层进行抽采半径测定。     

水分对褐煤微观特性的影响研究

为了研究水分对褐煤微观特性的影响,采用低温真空干燥的方式对褐煤进行处理得到水分含量不同的褐煤,并对实验的3种煤样进行比表面积及孔径分析、自燃倾向性分析、原位红外光谱分析,结果表明:随着煤样水分的增大,煤样的最可几孔径逐渐增大,煤样的孔体积、比表面积和微分孔体积等表征煤样孔隙特征的参数与最可几孔径均有密不可分的联系;随着煤样水分的增大,煤样的物理吸氧量逐渐减小,减缓程度逐渐降低,煤样自燃倾向性加强,由Ⅱ类转向Ⅰ类;煤样中羟基、羧基及醚键会随着水分含量的降低而逐渐降低。     

城市地铁转弯段施工对近邻桥基的影响研究

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的这一实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19—3号桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理，并将部分计算结果与量测结果进行了比较，取得了一系列的成果。研究表明，施工期间桥幕没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理可行的。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

水对尾矿坝的稳定性影响研究

提出了水对尾矿坝的稳定性影响以及现阶段尾矿坝研究中所存在的岩土力学问题，并提出解决方案。     

淋滤作用影响生活固体废弃物沉降的室内试验研究

依据作者设计的试验，研究了淋滤液在淋滤过程中对城市生活固体废弃物（MSW）沉降变形的影响。分析了影响试验数据的各种因素的变化，以及在这些因素作用下垂直有效应力沿深度方向的衰减规律。试验数据验证了上述分析的正确性。试验发现，淋滤作用有利于垂直有效应力的传递；淋滤液的自重和浸润作用都将影响MSW的压缩沉降。     

望峰岗选煤厂煤泥水沉降试验研究

针对望峰岗选煤厂煤泥水难以沉降的问题,进行了絮凝剂与复配药剂制度的对比试验。结果表明,与单一药剂制度相比,复配药剂制度可以获得较好的煤泥水沉降效果,絮凝剂与凝聚剂的最佳药剂量配比为1∶10。     

细菌对铁矾类沉淀物形成的影响研究

铁矾类沉淀物的形成对细菌浸矿以及后续的浸出液净化除铁效率都有很大的影响.考察了细菌作用下,不同初始pH值、亚铁的初始量等因素对铁矾类沉淀物形成速率及产物组成的影响,并与无菌条件铁矾类沉淀进行对比,总结了细菌作用下,铁矾类沉淀物的形成动力学规律及产物组成差异.结果表明,细菌作用下,铁矾类沉淀物形成速率明显加快,并且产物组成与无菌时有很大差异.     

基于综放端面控制的支架支护参数研究

神华神东布尔台煤矿改变开采工艺后,需要对液压支架支护参数进行优化,理论分析综放端面煤岩体片帮冒落与支架参数支架关系,运用数值模拟方法,建立综放端面煤体片帮冒顶模型,对液压支架参数与端面煤岩体片帮冒落相互关系进行模拟。结果表明支架工作阻力与梁端距是影响支架控制效果的关键参数。     

托辊对输送带所受冲击影响研究

主要研究缓冲托辊数量对输送带受冲击区域的峰值压力和压力能的影响。通过测量输送带样品参数建立输送带和托辊的有限元模型。利用该数学模型完成对冲击区域的压力峰值和压力能的仿真,确定增加缓冲托辊数量可以有效地降低输送带的峰值压力和压力能,从而优化带式输送机的设计,减少输送带的损伤。     

溶剂对膨润土微纳米化的影响研究

以粒径分布、SEM和XRD分析为主要表征方法,从片层疏离程度和团聚体颗粒大小这两个方面综合评价水、异丙醇和二甲苯等6种溶剂对膨润土微纳米化的影响。实验表明,质量分数对水相膨润土的粒度分布影响显著,膨润土质量分数从5%下降到0.5%时,其最大粒径分布从4310nm快速下降到712nm,但即使质量分数低至0.1%,膨润土仍难以达到单片层的理想分布。不同溶剂对膨润土分散作用差别较大,水分散的膨润土颗粒结构致密,片层间隙不明显;乙醇、二甲苯、丙酮以及异丙醇分散的膨润土颗粒粒径均一,分别集中在380 nm、390nm、530nm和650 nm,且颗粒片层边缘剥离,片层间距明显,颗粒疏松;小角度XRD分析也进一步证明乙醇和异丙醇对膨润土有一定的插层作用。乙醇、二甲苯、丙酮及异丙醇对膨润土会产生明显的微纳米化效应。