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中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会

召开年：2016
召开地：北京
出版时间： 2016-09

主办单位：中国岩石力学与工程学会中国煤炭工业协会中国矿业科学协同创新联盟

会议文集：中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会论文集

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1.顶板富含水特厚煤层综放开采压架成因与防治
- Xu Gang;徐刚
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：针对崔木煤矿顶板富含水特厚煤层综放工作面频繁发生大面积切顶压架事故的问题,通过分析工作面矿压数据,得出发生压架的原因,并提出了防治对策.研究结果表明:崔木煤矿302综放工作面发生大面积压架原因主要为:①302综放工作面支护强度较小;②302工作面支架支护效率较低,主要包括实际初撑力仅为额定值的33％,安全阀开启压力仅为设计值的75％～87％,不均衡系数为17％～43％;③顶板水不仅降低岩石抗压强度,而且降低岩块间的摩擦因数,导致顶板发生结构失稳的可能性增加24％;通过采取划分危险区域、提高支架支护强度、提前预警、合理采放工艺、保证支架工作状态技术措施后,解决了崔木煤矿压架问题.
2.巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化
- Yu Xueyi;余学义;Guo Wenbin;郭文彬;Zhao Bingchao;赵兵朝;Liu Zhangrong;刘樟荣
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律.通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343m,边界角为58.96°.运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数.结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值.
3.急斜特厚煤层层间岩柱稳定性对工作面的动态影响
- Chen Jianqiang;陈建强
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：急倾斜煤层层间坚硬岩柱稳定性研究是急斜特厚煤层水平分段综放开采动力灾害控制的关键.以乌鲁木齐矿区乌东煤矿南采区倾角87°煤层为研究背景,应用动力学理论建立急倾斜特厚煤层层间坚硬岩柱的力学模型,得到岩柱转动时的动态方程;采用FLAC3D对岩柱内部应力与应变演化分布规律进行研究.结果表明:随着工作面的推进,岩柱的转动效应愈加明显;岩柱的转动将会对两侧工作面产生应力集中效应;岩柱在转动过程中发生二次断裂的位置在其倾斜长度的1/3处.现场声发射(AE)对岩柱两侧工作面巷道的监测结果表明了理论分析和数值模拟的合理性,据此提出了超前工作面对岩柱进行定期耦合致裂的方案,有效降低了岩柱对工作面产生的应力集中效应.
4.特大采高综采工作面机尾冒顶治理技术
- Feng Xiaobin;冯晓斌
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了防治大柳塔煤矿52303大采高综采工作面机尾冒顶事故,采用理论分析、现场实测等方法分析了矿压显现异常、二次采动影响、推进速度慢、现场管理人员经验不足、过渡支架梁端距过大是52303工作面冒顶的主要原因,在此基础上提出采用马丽散材料加固煤壁及顶板、工作面冒顶较高区域充填罗克休材料、加强联络巷附近巷道支护等技术措施.现场应用结果表明:该措施及时改变围岩的松散结构,有效地防止了煤壁片帮和顶板冒落,提高煤岩体的整体强度,工作面推进过程中均未出现显著的冒顶、片帮事故,工作面顶板漏矸问题也得到了有效控制.
5.爆破卸压技术防治冲击地压的应用与检验
- Gu Helong;顾合龙;Nan Hua;南华;Wang Wen;王文;Xu Chengchuan;徐程川;Lin Dong;林东
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：进一步改善爆破卸压预防冲击地压过程中卸压前后信息识别、提取困难及卸压效率低的现状,基于能量释放的电磁辐射原理,针对杨村煤矿冲击地压特点,结合该矿工程地质概况及爆破参数,阐述利用电磁辐射法对卸压爆破进行监测,通过现场试验与电磁辐射强度、脉冲数指标的监测分析,得出爆破卸压前后的电磁辐射规律及各指标变化规律.结果表明:电磁辐射指标尤其是强度指标可以有效反馈爆破卸压前后的弹性能变化规律,该指标对爆破卸压地点及爆破强度的确定具有指导作用,现场工程实践取得良好的检验效果.
6.沿空留巷巷旁控制技术及其适用条件分析
- Cao Shugang;曹树刚;Chen Xianzhe;陈先哲;Yang Hongyun;杨红运;Wang Shuai;王帅;Zou Dejun;邹德均
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了研究目前中国沿空留巷巷旁控制技术及其适用条件,笔者对150个沿空留巷巷道典型案例进行了分析,结果表明:目前主要应用的巷旁控制技术有高水材料充填、混凝土材料充填、膏体材料充填、块体类充填、矸石类充填、冒落矸石自然充填、切顶成旁支护技术等,其中高水材料充填、混凝土材料充填使用率最高;各巷旁控制技术的应用范围在煤层埋深、倾角、煤厚等3个地质条件上差别较大,在直接顶岩性和直接顶厚度上的差别较小.另外发现,高水材料充填、混凝土材料充填、膏体材料充填适用于深部及厚煤层条件,冒落矸石自然充填适用于大倾角、急倾斜条件.
7.三软不稳定煤层工作面煤壁片帮机理及防治技术
- Han Hongqiang;韩红强;Wang Zhenjiang;王振江;Guo Bingbing;郭兵兵
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为防止在三软不稳定煤层回采工作面使用悬移支架时发生由煤壁片帮引起的冒顶事故,通过分析“三软”不稳定煤层滑移式片帮和压剪式片帮的片帮机理,并提出煤壁片帮防治技术,根据“三软”不稳定煤层工作面煤壁片帮的主要特征,实施了在回采工作面煤壁上端打木锚杆和煤层注水相结合的技术,辅之以加强支架—围岩关系的管控和优化回采工艺的防治煤壁片帮的综合措施.现场试验结果表明,实施煤壁片帮综合防治措施后,片帮深度超过0.3m的片帮率由52.6％降至12.5％,最大片帮深度由0.82m降至0.42m,回采工作面的煤壁片帮得到有效控制.
8.连续断裂区域巷道失稳机理及控制技术研究
- Wei Sijiang;韦四江;Nan Hua;南华;Xu Yaohui;徐耀辉
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了研究方庄一矿-400m大巷在穿越断层破碎带时,围岩松动范围大、控制难度大的问题,采用现场调查、数值模拟和现场工业试验等方法,对该矿地质构造背景、断裂形式、断裂周围应力场和位移场分布形式进行了分析,认为-400m大巷围岩失稳是连续断裂构造区破碎围岩、复杂应力环境、支护方式、采动影响等共同作用的结果;采用数值模拟分析了巷道穿越连续断层时,其围岩应力、位移和塑性区的分布规律;在围岩松动破坏范围测试的基础上,提出了锚网索联合支护配合U型钢封闭支架及围岩注浆加固的主被动联合支护技术.工业性试验表明,在观测的180天内,两帮最大移近量70mm,顶底板39mm,与未采取联合支护的同类型巷道相比,位移减少了450mm左右,整体加固效果良好.
9.降温促进煤体对瓦斯吸附效应的试验研究
- Yue Gaowei;岳高伟;Wang Zhaofeng;王兆丰;Xie Ce;谢策;Li Xiaojun;李小军
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了减少煤样取心过程瓦斯漏失量和准确测定煤层瓦斯含量,提出了煤样冷冻取心技术,并开展了环境温度对煤体瓦斯吸附特性的影响研究.采用自制温控吸附装置,在20、-10、-20、-30℃条件下,对不同变质程度的无烟煤、贫煤、气肥煤的瓦斯等温吸附特性进行测试,分析环境温度对煤体瓦斯吸附特性影响,研究煤体降温对促进瓦斯吸附的影响规律.研究结果表明:煤体瓦斯饱和吸附量随温度降低线性增大,且随单位温度降低,气肥煤、贫煤和无烟煤饱和吸附量分别增大0.130、0.148、0.189cm3/g.同时环境温度降低,随之瓦斯吸附平衡压力增大,煤体瓦斯吸附增量百分比先速减,而后缓减直至趋于稳定.降温促进了煤体对瓦斯的吸附,且环境温度越低,煤体对瓦斯的促吸效果越明显.同一吸附平衡压力下,降低单位温度瓦斯吸附增量百分比仅与煤的性质有关,与其温度环境无关.
10.导向槽定向水力压穿增透技术研究与应用
- Li Yanzeng;李艳增
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：基于弹性力学理论和岩石破裂准则,建立了煤层水力压裂中的二维垂直裂缝诱导应力场计算模型,得出合理布置导向槽与控制钻孔位置及压裂顺序能够实现压裂裂缝转向形成网状裂隙.基于此提出导向槽定向水力压穿增透技术,利用导向槽和控制钻孔共同定向作用可实现导向槽钻孔与控制钻孔间煤体定向水力压穿,形成贯穿裂隙并通过高压水携带出大量煤屑,从而有效地实现煤层卸压和增加煤层透气性.进而研发出导向槽定向水力压穿成套装备,阐述了导向槽定向水力压穿增透工艺.现场应用表明:导向槽定向水力压穿技术能够有效预置导向槽,实现定向水力压穿,瓦斯抽采体积分数提高75％,单孔瓦斯抽采量提高了193％,区域消突措施有效.
11.高位定向长钻孔钻进工艺研究
- Yan Baoyong;闫保永
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了有效抽采邻近层和采空区瓦斯,提出了采用高位定向长钻孔替代顶板高抽巷进行瓦斯抽采,针对红阳三矿钻进施工时,推进阻力大等问题,进行了定向钻孔与回转扩孔相结合的钻进工艺试验,及不同弯度孔底马达与不同直径钻头组合的钻进工艺试验.试验结果表明:3-5号钻孔采用1.25°弯头孔底马达配备φ96mm钻头钻进,钻进至350m出现推进阻力大的问题,采用9153mm钻头扩孔至320m.可以多钻进约120m;3-2号钻孔采用1.250弯头孔底马达配备φ104mm钻头钻进,钻孔深度610m;3-3号钻孔采用1°弯头孔底马达配备φ100mm钻头钻进,钻孔深度616m,通过减小孔底马达弯头角度、增大钻头直径均可以有效减小推进阻力,明显增加钻孔深度.
12.掘进工作面立体式瓦斯抽采钻孔优化设计与应用
- Li Yun;李云
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了提高厚煤层高瓦斯掘进工作面掘前瓦斯抽采量,减少掘进过程中的瓦斯预警次数,针对余吾煤业高瓦斯掘进工作面的平面式抽采钻孔不能覆盖全煤厚、瓦斯抽采量低的问题,通过调整钻孔的布置方式及开孔角度对掘进工作面释放孔及两帮钻场护帮钻孔进行了优化设计,将掘进工作面抽采钻孔由平面式抽采转变为立体式抽采.现场试验表明,立体式抽采钻孔抽采瓦斯体积分数提升11％、抽采瓦斯纯量提升0.14m3/min,回风流瓦斯体积分数由0.73％降低至0.44％,不仅对全煤厚煤体提前卸压降低突出危险性,同时提前截流卸压煤体内瓦斯,大幅降低了工作面掘进时的瓦斯涌出量,保证了巷道掘进过程中瓦斯涌出的均匀性.
13.基于压汞法的软、硬煤孔隙结构差异性研究
- Gu Yifan;顾熠凡;Wang Zhaofeng;王兆丰;Qi Lingling;戚灵灵
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了研究软、硬煤孔隙结构的差异性对煤与瓦斯突出的影响,采用压汞法对桂箐煤矿软、硬无烟煤进行试验研究,分析对比了软、硬煤孔隙结构特征,结果表明:软、硬煤进、退汞曲线均未重合,孔隙分布较广泛,软煤微孔孔体积最为发育,微孔孔面积占98％以上,有利于瓦斯的储存,但是构成渗透容积的大、中孔及裂隙发育较少,并且存在“细颈瓶”型孔,导致软煤渗透性较差,不利于瓦斯的扩散及渗流;硬煤微孔孔体积和孔面积均发育很少,而可见孔及裂隙比较发育,因此,硬煤渗透性较软煤强,有利于瓦斯的流动及抽采;总的来说,软煤较硬煤更易发生突出.
14.冬季主井进风流反向理论分析及防控方法
- Nie Baisheng;聂百胜;Guo Jianhua;郭建华;Zhao Bi;赵璧;Wang Chunliang;王春亮;Li Mogeng;李默庚
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：针对中国煤矿冬季进风主井容易出现风流反向且难于及时预防、控制的问题,从理论上分析了自然风压对主井风流状态的影响,并结合矿井实例,通过对进风井之间自然风压的测定分析,探讨了冬季主井风流反向的原因,同时研究了解决该问题的防控方法.研究结果表明:冬季进风主井出现风流反向现象,主要是由于在矿区气温降低条件下,热源分布不均衡的进风井之间可形成逐渐增加的平均风流温度差,进而产生了阻碍主井进风且不断积累的自然风压.提出了实时监测进风井的风流温度、风速,并及时调节其供暖热风量的方法.该方法能够迅速减小进风回路中的风流温差,并可在1h内使主井风流状态恢复正常,从而实现了对主井风流反向现象的快捷、有效防控.
15.高瓦斯易自燃采空区瓦斯与煤自燃耦合模拟研究
- Pei Xiaodong;裴晓东;Zhang Renwei;张人伟;Ma Weinan;马伟南
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：以高瓦斯易自燃111811综采工作面采空区为对象,研究了无抽采和瓦斯立体抽采条件下采空区瓦斯抽采治理效果及与浮煤自燃的耦合影响.通过建立理论模型,结合现场观测,计算得出了分段渗透率范围并建立了采空区渗透率三维控制方程.模拟结果表明:无抽采条件下,采空区瓦斯积聚严重,在可能自燃带范围内存在瓦斯与煤自燃共生致灾危险区,必须加以处置;而在采用了采空区留管及高抽巷等瓦斯立体抽采措施后,有效治理了采空区瓦斯积聚问题,抽采负压4.5kPa时,上隅角处的瓦斯体积分数降至0.5％,满足要求;可能自燃带范围内的瓦斯体积分数下降至0.48％～4.69％,有效消除了瓦斯与煤自燃共生致灾危险,保障了安全生产.但瓦斯抽采作用会造成采空区漏风量增大,可能自燃带范围扩大,采空区自然发火危险性有所增加,应加强观测.
16.综放工作面采空区注氮量与氧化自燃带分布关系
- Ma Dong;马东;Qin Botao;秦波涛
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了防止柳塔煤矿12201综放工作面在推进过程中发生采空区遗煤自燃,采用COMSOL Mul-tiphysics模拟软件研究了不同注氮量条件下采空区氧化自燃带的分布规律.研究结果表明:随着注氮量的增大,氧化自燃带的起始位置沿着工作面方向移动,但整体受注氮量的影响不大,氧化自燃带的终止位置受注氮影响较大,明显向工作面方向移动,导致氧化自燃带的宽度逐渐减小;注氮量与氧化自燃带宽度近似满足幂指数关系,经计算得出最佳注氮量为860m3/h,此时的氧化自燃带宽度为55m.
17.液压支架制造工艺技术研究
- Cao Lianmin;曹连民;Sun Yunlu;孙云鲁;Pang Bin;庞斌;Han Songsong;韩松松;Liu Bing;刘冰
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为提高大采高液压支架结构件和机械加工件质量以及装配后整机的力学性能和使用寿命,对现有液压支架生产制造工艺进行改进.以ZY15000/29/63大采高液压支架为研究对象,分析了现有液压支架生产制造工艺在自动化控制、实时监测方面的不足,据此制定了合理的液压支架结构件选材、自动整版下料、先进坡口加工和焊接工艺,大直径立柱、缸筒、活柱等机械加工件加工工艺以及支架的装配、检验试验工艺.研究表明:制定的板材整体喷丸、整版下料切割、焊接实时监测以及焊前、焊后处理等方法,能有效提高结构件性能,刮削、滚光复合加工方法能显著提高缸筒加工精度,样机压架试验技术能促进产品设计优化.
18.纵轴式掘进机截割轨迹规划及边界控制方法研究
- Wang Suyu;王苏彧;Tian Jie;田劼;Wu Miao;吴淼
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为实现无人化掘进装备自主作业、完成既定任务,开展了截割轨迹规划及边界控制方法研究.通过分析煤岩硬度与截割臂摆速、截割电动机转速之间的数学关系模型,提出了基于多传感器参数判断的煤岩硬度环境信息描述方法;采用栅格法对环境模型进行建模,构建了栅格地图;针对截割的扫底、自动截割及自动扩帮3个过程,分别规划了截割轨迹;并提出边界控制方法,对规划后的轨迹进行精准自动控制.研究结果表明:提出的截割轨迹规划方法,可使截割头从任意起点躲避夹矸所在位置截割完整个断面,经过试验验证,设计的边界控制方法控制精度较高,可保证巷道边界成形质量,为实现整条巷道的自主定向掘进提供了重要技术基础.
19.基于SINS/轴编码器组合的采煤机定位方法与试验研究
- Li Ang;李昂;Hao Shangqing;郝尚清;Wang Shibo;王世博;Ge Zhaoliang;葛兆亮;Ge Shirong;葛世荣
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为提高采煤机三维惯性定位精度,介绍了一种基于捷联惯性导航系统(SINS)与轴编码器组合的采煤机定位方法,构建了采煤机定位方程.利用捷联惯性导航系统测出采煤机的实时姿态,轴编码器测出采煤机的位移增量,根据采煤机的实时姿态,将采煤机坐标系下的位移增量变换到导航坐标系下累加得到采煤机位置.该方法不仅能自主实时确定采煤机的三维位置,并且可有效减小纯惯性导航中的累积误差.同时,通过井上试验和井下试验验证了该定位方法的可行性,评价了该定位方法的定位精度.
20.大倾角煤层长壁大采高综采支架动态载荷特征分析
- Xie Panshi;解盘石;Wu Yongping;伍永平;Zhang Hao;张浩;Liu Zikai;刘字楷;王红伟;Wang Hongwei
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：针对大倾角煤层大采高工作面支架受载特征复杂、对工作面围岩稳定性控制影响大等问题.采用现场实测与理论分析相结合方法,研究了大倾角煤层大采高开采过程中,支架瞬态与长时载荷变化规律,结果表明:正常回采阶段与来压期间,工作面循环初期和循环末期支架载荷均呈现出倾斜中部较大、下部次之、上部最小的特征,工作面载荷分区特征更为明显,支架受载不均衡程度表现出后柱大于前柱、循环末期大于循环初期、来压期间大于正常回采阶段;与一般采高大倾角煤层工作面相比,支架受力多变程度明显增加,工作面倾斜上部区域尤为明显,初次来压与周期来压步距均明显减小,来压强度则明显增大,支架阻力整体增加.
21.热解改性与煤/焦混配对神木煤成浆性的影响
- Lu Haiyun;芦海云;Li Xuan;李轩;He Lixin;何立新;Guo Yi;郭屹;Liu Zhen;刘臻;Xu Deping;许德平
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了提高神木弱黏性长焰煤(SM)的成浆性能,在气体热载移动床反应器中对其进行热解,制备了不同热解温度下的半焦,并分别对SM、半焦和二者的等质量比配合样进行水煤浆的成浆特性考察.结果表明:热解可以使sM的定黏浓度从65.2％提高到69.6％,而屈服应力τy和稠度系数K变化不大,说明热解改性是提高sM成浆牲的有效方法;SM和半焦的孔结构分析、傅里叶红外光谱及酸性基团分析表明,半焦煤阶的提高、含氧官能团的减少和孔隙结构更加丰富是半焦成浆性提高的主要原因;配合样浆体的定黏浓度介于SM和半焦之间,并且其流变特性和稳定性优于SM浆体,说明半焦的成浆性能对配合样的成浆性起决定作用.试验结果表明,半焦与原煤混配是提高原煤成浆性的简易且经济的方法.
22.镜质组反射率指导优化配煤炼焦方案的研究
- Tian Yingqi;田英奇;Zhang Weihua;张卫华;Shen Yutao;沈寓韬;Lu Xilan;鲁锡兰;Zhang Dexiang;张德祥
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了提高焦炭质量,特别是焦炭反应性CRI和反应后强度CSR,从镜质组反射率角度研究了优化配煤炼焦的影响因素.通过对8种炼焦煤种的煤质分析、单独炼焦和配煤炼焦的焦炭质量分析与评价,阐述了不同煤种在配煤炼焦中所起的作用.通过分析某企业原配煤方案存在的问题,基于煤岩配煤原理,选择镜质组最大反射率(Rmax)及镜质组反射率分布图2个因素作为指导优化配煤的指标参数,制定了6组优化配煤方案进行炼焦试验.结果表明,配合煤的Rmax与镜质组反射率分布是优化配煤方案的有效调控指标,优化配煤方案获得的粒焦CRI*降低1.95％,CSR*增加3.45％,焦炭热态强度明显提高.
23.褐煤中官能团对其燃烧特性的影响
- Yan Xiaozhong;鄢晓忠;Qiu Jing;邱靖;Yin Yanshan;尹艳山;Liu Xinchang;刘昕昶;Jing Pei;敬佩;Li Pei;李佩
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为研究煤的微观结构对煤的燃烧特性的影响,选取7种典型褐煤,借助热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪对所选煤样进行了结构特征及燃烧特性分析.利用Gaussian峰对褐煤红外光谱谱线进行分峰拟合,以此确定褐煤中官能团的分布、归属及结构特征,从而研究煤样中官能团对其燃烧特性的影响.结果表明:褐煤中芳香烃结构的稳定性较好,活性较低,对煤的着火是不利的;脂肪烃含量影响褐煤燃尽温度,对煤的燃尽不利;含氧官能团、羟基分别能提高褐煤着火后燃烧速度和降低褐煤的活化能,能促进煤的着火燃烧.
24.煤中铀及其在燃烧过程中的迁移行为研究进展
- Liu Dongyuan;刘东原;Zhao Yongchun;赵永椿;Zhang Junying;张军营;Zheng Chuguang;郑楚光
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了研究煤中铀、灰中铀在煤燃烧过程中的赋存形态,以减少煤炭利用过程中所释放出的放射性物质铀对环境造成的危害,对煤中铀及灰中铀的含量、分布特征、赋存形态、浸取特性,以及铀在煤燃烧过程中的富集规律和环境效应等方面的研究成果进行了归纳和总结,并对相关数据进行整理和分析.结果表明:中国煤中铀的含量整体接近于世界平均水平,且主要以有机质结合形式存在(部分煤中有机态铀含量高达70％～90％),铀在煤燃烧过程中主要富集于细颗粒飞灰表面.最后对煤燃烧过程中铀的迁移规律和转化机理进行了初步探讨,并提出了今后有关煤中铀的研究方向与重点.
25.基于热平衡的多膛炉制备活性炭工艺研究
- Xie Wei;解炜;Wang Peng;王鹏;Liang Daming;梁大明;Guo Liangyuan;郭良元;Duan Chao;段超;Tang Xiuyu;唐休玉
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为研究多膛炉工艺控制原理,考察影响多膛炉生产稳定性的因素,给工业化多膛炉制备活性炭提供关键工艺参数,应用进料量50kg/h级多膛炉中试装置,依靠活化吸热反应和燃烧放热反应维持多膛炉的热量平衡,研究制备活性炭产品的工艺.结果表明:在不提高活化层温度的条件下,增加炭化料的停留时间可以在一定程度上提高吸附性能,然而当停留时间超过8h就会出现活性炭过烧,吸附性能下降的状况;增加水蒸气通入压力或将炉膛压力由微负压调节至微正压都不能改善活性炭产品的吸附性能;降低活化层的水蒸气通入量和调节喷射空气阀门开度,提高活化层最高温度至952℃,可以制备出碘值超过930mg/g的活性炭产品.
26.煤化工行业高水耗问题分析与探讨
- Liu Yanli;刘艳丽;Liu Ge;刘戈
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：针对中国煤炭资源与水资源逆向分布、煤化工行业高水耗的问题,为了实现煤化工发展与地区水资源的合理匹配,研究了煤焦化、煤气化及煤液化3种不同煤化工技术的水耗问题,并重点对比分析了煤焦化、煤气化及煤液化合成燃料油的水耗问题.研究结果表明:煤焦化制燃料油装置总耗水约为11.8t;煤液化制燃料油装置吨轻油总耗水量为9～12.6t水.在相同水耗下,煤焦化在制取轻油的同时,还能获得更多焦炭和焦炉煤气.最后,概述了不同煤化工过程节水途径,以解决煤化工高水耗问题.
27.煤矿井下钻孔深度检测技术研究
- 高珺;Gao Jun
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：针对煤矿井下钻孔施工质量检验中钻孔深度检测的问题,结合钻孔施工工艺和使用钻杆结构的不同,论述了煤矿井下钻孔深度快速检测与验证的最新技术成果,包括:利用声波和低压脉冲反射检测钻孔中钻杆柱长度的方式确定钻孔深度,以及钻机上装载多路传感器实时监测钻机参数的方式计算钻孔深度,指出利用2种检测方式实现孔深快速检测与验证的基本原理、适应工况、影响因素、优缺点等,并提出将2种检测方式结合起来应用,可以更加可靠和准确地实现钻孔深度检测的目的.
28.液压支架用乳化液热稳定性快速测定研究
- Lu Xiaoquan;陆小泉
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：针对液压支架用乳化液热稳定性现行测定方法存在周期较长、目视检测不易定量等问题,研究了以粒度组成数据为基础,建立液压支架用乳化液热稳定性快速测定方法的可行性.试验测试了2种不同系列液压支架用乳化液的粒度组成,计算出油性颗粒的沉降高度,并与现行测定法油皂分层厚度进行了比较.试验结果表明:通过粒度组成数据计算油性颗粒沉降高度,进而测定液压支架用乳化液热稳定性的方法可行;油性颗粒沉降高度与液压支架用乳化液的热稳定性有关,沉降高度越大,液压支架用乳化液热稳定性越差;沉降高度越小,液压支架用乳化液的热稳定性越好.
29.新型凿井提升系统在煤矿井筒施工中的应用
- Yang Liyun;杨立云;Xu Huidong;徐辉东;Zhang Lulu;张鲁鲁;Wang Zhinan;汪指南;Liu Ning;刘宁;Zhang Yufei;张宇菲
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为克服大直径深立井井筒施工中已定型的凿井提升设备存在生产能力不足、排矸时间长、制约矿井安全高效施工等缺点,亟需开发新型凿井设备,提高建井速度.基于此,研制出一套新型凿井提升系统,包括:容积为6、7、8m3座钩式吊桶;G13、G15、G18、G21、G25型钩头装置;JKZ-5×3.1和2JKZ-5×2.65凿井提升机和直径为3.5、4.0m提升天轮.新型凿井提升系统在营盘壕煤矿主并井筒施工中得到了成功应用,结果表明:该新型凿井提升系统大幅加快了排矸速度,实现了综合掘进月进尺110m,加快了矿井建设速度,比计划工期提前了32d,经济效益明显.
30.胡家河井田煤层气等压吸附/解吸特征研究
- Ma Dongmin;马东民;Zhang Hui;张辉;Wang Guirong;王贵荣;Yang Jianqiang;杨建强;Bai Huaidong;白怀东;Suo Genxi;索根喜;Xu Jianmin;徐建民
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了促进彬长矿区胡家河井田低煤阶煤层气开发实践,核定采收率,对4号煤层进行了样品采集、加工,完成了不同温度煤层气吸附/解吸试验,利用吸附/解吸结果绘制吸附等压线.结果表明:吸附量随着温度的升高而减小,低压阶段解吸滞后明显,高压阶段解吸过程与吸附过程可逆;CH4吸附量与温度的关系可用二次函数表征,当温度大于临界温度(-82.6℃)时,最大吸附量沿抛物线分布;温度低于临界温度时,最大吸附量沿直线分布;最后得出CH4吸附量的计算方法,解决了采收率核定时低阶煤含气量测试数据不准的问题.
31.矿井超深探测地质雷达天线的开发及应用
- Xu Xianlei;许献磊;Yang Feng;杨峰;Xia Yunhai;夏云海;Wang Yusen;王郁森
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为解决目前地质雷达技术在矿井灾害源超前探测中存在的探测范围小、精度低的难题,提出了一种新型可用于矿井灾害源超深探测的地质雷达天线技术,设计并开发了一种分体插拔式低频组合天线,涉及12.5、25.0和50.0MHz三种频率.结果表明:天线的板状结构设计,增强了天线的方向性;天线阻抗及加长杆接口设计,在天线系统馈点实现与环境的阻抗匹配,增强了天线带宽并减少了驻波干扰;应用该新型天线进行了矿井超前探测试验,结果表明该新型天线可有效探测30m以上直径大于3m的地质灾害源的位置和深度,突破了目前30m探深局限,最大探测深度可达到80m.
32.煤层气AVO反演对地震资料偏移距的要求研究
- Li Jiang;李江;Xue Haijun;薛海军;Fu Bin;付斌;Guo Dong;郭栋;Zhang Xianghui;张向辉
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为了研究AVO反演在煤层气勘探中对地震资料偏移距的要求,以正演模拟为研究手段,根据钻井、测井数据和地震勘探解释成果,建立了普遍适用的煤层气储层地质模型,应用Zoeppritz方程组弹性模量近似式,计算出其各项系数对入射角的梯度.理论模型的正演模拟表明,将AVO反演应用于煤层气勘探时,地震资料的最大偏移距应当保证最大入射角接近或等于反射系数对入射角梯度极值对应的入射角.通过对实际钻井资料进行AVO模拟,结果表明在煤层气勘探中应用AV0反演,地震资料的最大偏移距只要接近、等于或略大于目的层深度,就可以反映振幅随偏移距变化的特征,足以满足煤层气勘探中AVO反演对地震资料偏移距的要求.
33.二维地震勘探中多次波分步压制方法应用研究
- Zhang Xianxu;张宪旭
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为探索煤田多次波的有效压制方法和流程,提高地震资料对含煤盆地整体成像质量,采用模型数据为先导,结合测井数据对内蒙古某煤矿的二维地震数据所包含的多次波特点进行分析,对当前比较成熟的2种多次波压制方法的适用性进行了试验.结果表明:在叠前使用Radon滤波法对长程多次波进行衰减,叠后使用基于波动方程的预测相减法对短程多次波进行压制,可以取得较好的成像效果.因此,为消除多次波对构造成像的影响,应采用的方法是:首先对数据中所包含的多次波进行识别和分类,再依据不同种类多次波的特点,结合压制方法的优缺点,在叠前和叠后分步识别和压制,是取得高质量地震剖面的有效途径.
34.开采沉陷动态预计的正态分布时间函数模型研究
- Zhang Bing;张兵;Cui Ximin;崔希民;Hu Qingfeng;胡青峰
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：使用常用的Knothe时间函数进行煤炭开采所引起的地表动态下沉预计时,其反映的地表下沉速度和下沉加速度与地表实际下沉规律不相符,基于此,可引入一种新的时间函数一正态分布时间函数,对该时间函数值的变化范围和变化规律进行了详细对比,给出了正态分布时间函数用于地表动态预计时参数的确定方法,并利用该时间函数对某矿区地表下沉实测数据进行了对比预测.研究表明:正态分布时间函数的下沉速度和下沉加速度与地表动态下沉规律是相吻合的;当进行不同精度的动态预计时,合理选择函数的形态参数非常重要;在某些矿区,利用正态分布时间函数进行动态预计比使用双参数Knothe时间函数进行预计更符合地表移动的 ,预计结果也更为可靠.
35.兖州煤田中深部奥灰含水层水文地质条件研究
- Li Kai;李凯
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：基于兖州煤田下组煤开采主要受奥灰水威胁,为了指导该煤田下组煤安全开采,对兖州煤田中深部矿井采用水文地质钻探、水化学测试、岩样测试、抽(放)水试验、含水层水位动态观测等多种探查手段对奥灰含水层进行了综合勘探,并根据勘探成果资料对奥灰含水层进行了综合分析和研究,总结得出了奥灰含水层的水文地质特征规律.研究结果表明:兖州煤田中深部奥灰含水层径流条件较差,相对滞留,但补给充沛,富水性弱到强;Ca2+、M92+可作为奥灰水的判别指示离子;奥灰含水层顶部存在有厚度不小于1O m的不富水的相对隔水层段.配合相应的防治水技术措施,实现下组煤安全带压开采是可行的.
36.不同催化剂对准东煤的催化气化特性对比研究
- Chen Hongwei;陈鸿伟;Mu Xinglong;穆兴龙;Luo Min;罗敏;Wang Yuanxin;王远鑫;Zhang Zhiyuan;张志远
- 《中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会》
摘要：为掌握低温750℃条件下准东煤的催化气化特性规律,采用差示扫描量热与热重分析仪,通过确定适宜的C02气体流量、煤焦质量和颗粒直径,研究分析了准东煤在低温、微量催化剂及其不同加载方式下的催化气化特性.结果表明:低温下,准东煤在微量催化剂条件下完成催化气化过程,催化剂添加量增加,反应速率加快,催化效果更强;催化剂加载方式不同,催化效果不同,对Ca(OH),而言,催化效果高温高压法>浸渍法>研磨法;对K2C03而言,催化效果研磨法>高温高压法>浸渍法;相同加载方式条件下,当催化剂添加量小于1.70％(质量分数)时,Ca(OH)2催化效果优于K2CO3;当催化剂添加量大于3.20％时,Ca(OH)2催化效果弱于K2CO3,,这很可能与煤中的活性位点等因素有关.