【摘 要】
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随着浅部煤层资源的日益枯竭,峰峰矿区现有生产矿井均进入煤田深部开采时代,深部煤层开采时会面临高地应力、高温、高岩溶水压、复杂的导水构造和强烈的开采扰动问题,各类突水新问题、新特征也逐步涌现,表现出与浅部开采不同的水文地质规律.在分析峰峰矿区历年72次突水案例的基础上,单因素地划分突水类型,多因素地归纳突水模式,根据突水水源的补给来源、开采煤层与突水含水层及通道的空间位置关系,将突水类型划分为7个大类、28个亚类、50个细类;同时,系统地总结了致灾成因的多种因素,多角度分析了突水的表现形式,基于其关键致灾因
【机 构】
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河北工程大学 地球科学与工程学院,河北 邯郸 056038;冀中能源峰峰集团有限公司,河北 邯郸 056011
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随着浅部煤层资源的日益枯竭,峰峰矿区现有生产矿井均进入煤田深部开采时代,深部煤层开采时会面临高地应力、高温、高岩溶水压、复杂的导水构造和强烈的开采扰动问题,各类突水新问题、新特征也逐步涌现,表现出与浅部开采不同的水文地质规律.在分析峰峰矿区历年72次突水案例的基础上,单因素地划分突水类型,多因素地归纳突水模式,根据突水水源的补给来源、开采煤层与突水含水层及通道的空间位置关系,将突水类型划分为7个大类、28个亚类、50个细类;同时,系统地总结了致灾成因的多种因素,多角度分析了突水的表现形式,基于其关键致灾因素不同,归纳了9种突水模式,并结合典型的突水案例,阐明了其突水模式的主要特征和机理.
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为了提升瓦斯抽放井排采效率,提高单井产气量,以淮北地区某煤矿区施工的地面瓦斯抽放井组为契机,将焦磷酸钠作为黏土分散剂配置洗井液,设计了一系列洗井工艺方法,并以井间分组对照的形式对各井分别采取了不同的应用试验,定量定性的研究了焦磷酸钠洗井作业对增加瓦斯抽放量的确切影响,最终优选出了一套最佳方案.研究结果表明:优选出的洗井方案相对于常规洗井方案,井口压力最大值提高至1.4倍,井口压力平均值提高至1.42倍,日产气量最大值提高至1.8倍,日产气量平均值提高至1.65倍,瓦斯抽放数据大幅提升,增产效果显著.
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与普通电气传动系统相比,在煤矿、石化等现代工业生产中存在可燃性混合物形成的爆炸性环境,变频驱动系统由于电火花和热表面等潜在点燃源存在,可能引起爆炸导致人员伤亡和重大损失.对爆炸性环境下变频驱动系统防爆功能技术方面的标准、研究现状进行梳理,从爆炸性环境下变频驱动系统结构与安全、防爆变频器、防爆电动机3个方面进行归纳总结,讨论了系统各部分研究和特殊环境应用中存在的问题;对极限环境下变频驱动系统可靠性、爆炸性环境下变频驱动系统安全评估技术、新型隔爆变频驱动一体化技术等方面进行了展望.
采用多场耦合数值模拟和现场实测相结合的方法,分析了倾斜煤层开采引起采空区侧向煤体瓦斯卸压效应和消突范围;以红岩煤矿倾斜长壁工作面为研究对象,建立考虑弹塑性损伤的流固耦合模型,模拟采动后围岩的位移和破坏,并分析采空区侧应力集中系数和渗透率的变化;对采动过程中采空区侧10～23 m范围内的瓦斯压力进行了监测并与模拟结果进行对比.模拟结果表明:工作面开采后,采空区一侧将形成破裂穿透、应力集中和初始弹性区,破裂穿透区的瓦斯压力得到有效释放;现场监测结果显示瓦斯压力随着工作面推进呈阶段式下降;对比发现数值模拟结果对
为了深入研究工作面两巷松动圈高体积分数CO来源规律,科学制定预防两巷防灭火技术措施,分别考察上覆采空区、相邻采空区以及本工作面随着工作面回采CO变化情况.结果表明:随着工作面回采,上覆采空区和邻近采空区未发现高体积分数CO,而本层观测钻孔内发现了高体积分数CO,证明了开采过程中两巷道未采取全断面喷浆处理,在地应力作用条件下,松动圈内裂隙煤体低温氧化时间长,破碎煤体发生低温氧化氧化所致,且运输巷侧比回风巷的松动圈更易发生自然氧化反应.
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煤矿采空区裂隙空间是瓦斯灾害和火灾主要场所,分析其内部气体流动规律首先要得到切合实际的采空区孔隙率.在分析采空区覆岩裂隙场呈“横三区”、“竖三带”的差异性分布特征的基础上,结合“O”型圈理论和岩梁理论,分析并得到采空区垮落带碎胀系数空间分布和断裂带岩层下沉量分布函数;建立了采空区孔隙率三维分布模型,通过实际案例验证模型的适用性,得到垮落带孔隙率为0.1～0.43以及断裂带孔隙率在距底板20～30 m取得最大值0.31.研究结果表明:垮落带内破碎煤岩孔隙率受碎胀系数影响呈“铲”状分布,从压实区沿x轴、y轴、
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