煤体

摘要： 针对同忻矿三盘区无煤柱工作面山2;层8201存在过空巷的问题,将末煤和粉煤灰进行合理配比再造煤体,确保工作面能够安全回采。经实践再造煤体的抗压强度与煤体相当,能够保证工作面安全快速通过空巷,消除了过空巷期间顶板冒落、有害气体积聚等隐患,可以为其他类似条件下工作面过空巷提供借鉴经验。

摘要： 基于真实煤体基本物理力学特性以及孔隙结构,根据工程分类的方法,以抗压强度、波速、弹性模量和空间结构分布为指标,将煤体分成特硬煤、坚硬煤、硬煤、中硬煤和软煤5类不同强度的煤体。采用相似理论进行煤体模拟材料选择并确定出模拟煤体材料及其配比,通过各项参数实测分析验证了煤体工程分类的合理性。

摘要： 为提高对煤体的致裂增透效果,基于高压电脉冲液电致裂煤体增透技术,提出把液电效应中的水换成1mol/L的氯化钠溶液,进行煤块致裂增透实验,研究氯化钠溶液对煤体强化致裂增透效果。实验结果表明:高压电脉冲分别在1mol/L的氯化钠溶液和水中放电后,距电极30cm距离处,前者测得的压力峰值比后者测得的压力峰值提高近0.35MPa;在相同的1号煤块和2号煤块钻孔中分别加入水和1mol/L的氯化钠溶液,高压电脉冲对它们各放电8次后,2号煤块与1号煤块相比,2号煤块表面裂隙形成快,分支裂隙明显;根据2个煤块实验前后的首波声时差绘制的Origin等高线图,2号煤块内部产生的裂隙多,裂隙可以延伸到煤块边沿。高压电脉冲氯化钠溶液能够对煤体有致裂增透作用。

摘要： 为了分析采空区遗煤在自然过程中释放有害气体生成成分、浓度与煤温的耦合变化规律,选取大宁煤矿205工作面煤样进行绝热氧化试验,测定了氧化过程产生的不同气体浓度和煤温,建立了有害气体生成量与煤温的定量关系函数。试验结果表明,煤自热氧化时,O^(2)浓度与煤温呈线性下降关系,CO、CO^(2)、烷烃、烯烃气体生成量与煤温呈二次函数增加关系,煤体处于缓慢氧化阶段;当煤温小于103.6°C时,O^(2)消耗率与气体生成量较缓慢,煤温大于103.6°C时,O^(2)消耗率与气体生成量急剧增加,煤体处于加速氧化阶段。为采空区有害气体治理和防止自然发火提供理论依据。

摘要： 为了确保巷道合理支护,对工作面回采前后锚固性能进行了测试,并进行了锚固性能对比分析,对原有巷道断面支护参数进行了优化,煤巷顶板支护采用锚网索支护,帮部采用锚网支护;岩巷采用锚网索支护,直墙采用锚网支护.研究为类似工程条件下巷道支护提供了借鉴.

摘要： 煤体结构面分布具有正交的特点.为阐明正交裂隙煤体的围压效应与破坏机理,基于结构面采样与参数标定试验构建正交裂隙煤体模型,采用合成岩体方法开展不同围压条件下正交裂隙煤体的常规三轴压缩试验,提出结构面活化系数的概念,分析围压对正交裂隙煤体破坏特征、强度特性、变形行为与结构面活化的影响,提出并验证结构面活化机制以及围压条件下正交裂隙煤体的破坏机理.研究结果表明:①正交裂隙煤体的力学性质表现出明显的围压效应.随围压增大,煤体的抗压强度、残余强度、弹性模量增大,抵抗膨胀变形能力增强;力学性质表现出脆延转化;煤块破坏形式由拉伸转为剪切;结构面活化比例降低,结构面对正交裂隙煤体力学性质的影响减弱乃至消失.②存在围压时结构面活化难度急剧增加,正交裂隙煤体的围压效应在低围压时更为显著.③无围压时,正交裂隙煤体发生劈裂破坏,裂隙由结构面活化裂隙和翼裂纹组成;中、低围压时,正交裂隙煤体发生剪切破坏,形成贯穿的倾斜剪切裂隙;高围压时,正交裂隙煤体发生塑性流动破坏.④无围压时,结构面控制正交裂隙煤体的破坏;中、低围压时,结构面影响正交裂隙煤体破坏裂隙的形态,但随围压增大影响程度变弱;高围压时,正交裂隙煤体的破坏不受结构面影响.

摘要： 采用特制的瓦斯解吸试验系统,对阳煤五矿15号煤煤样进行了不同吸附和解吸温度条件下煤屑瓦斯解吸量测定实验及恒温和变温吸附解吸条件下煤样罐中煤屑瓦斯解吸过程中温度变化测定实验.试验结果表明:煤屑在40°C吸附后,在27°C解吸时速度明显低于40°C下解吸速度,30°C吸附40°C解吸明显高于40°C吸附27°C解吸的解吸速度;气体分子的吸附解吸过程伴随着多孔介质系统的能量改变而导致了温度变化,热量从煤样罐外围环境传导到煤样需要一定时间,在瓦斯解吸过程中,外界温度的急剧变化不会立即对解吸扩散过程产生影响,在这一时间阶段内,对煤样温度变化起主要决定作用的还是煤解吸瓦斯过程中自身的吸热反应,但一定时间后其决定作用将会是外界温度.

摘要： 为获得含瓦斯水合物煤体在不同围压和饱和度下强度准则的适用性,基于Mohr-Coulomb、Mogi-Coulomb、Hoek-Brown与广义Hoek-Brown准则,结合低围压下含瓦斯水合物煤体的偏应力-应变曲线,分别拟合第一主应力与第三主应力的关系。结果表明:Mohr-Coulomb准则、Mogi-Coulomb准则和广义Hoek-Brown准则的强度预测误差率分别在1.4%、1.2%和1.2%以内,说明这三种准则强度预测模型精度较高;而Hoek-Brown准则的强度预测误差率在2.2%-35.0%范围内,说明Hoek-Brown准则在低围压下不适用。研究成果可为利用瓦斯水合原理预防煤与瓦斯突出研究提供理论参考。

摘要： 为了探究煤体中高二氧化碳水合物的分解规律,根据Stefan热量传导方程和Clausius-Clapeyron方程,建立了开采煤层中水合物分解传热模型和高二氧化碳瓦斯水合物分解热计算模型;利用可视化水合物实验系统,测定了高二氧化碳瓦斯水合物相平衡参数;计算得出了高二氧化碳水合物的分解热并分析了影响水合物分解热的因素;通过设定条件,利用水合物分解传热模型得出了煤体中水合物分解规律,并分析了工作面温度、围岩温度对煤层中水合物分解速率的影响.计算结果表明,工作面温度对水合物分解影响较小,围岩温度对水合物的分解影响大.因此,通过对煤体中高二氧化碳瓦斯分区域水合固化,可以有效防止煤与瓦斯突出.

摘要： 本发明提供了放炮落煤与装煤、运煤和锚杆支护机械一体化作业方法及装置，其装置主要包括液压系统、液压操作控制台、履带行走部分、装运煤输送部分、支护部分、液压锚杆机；其方法使用的机械设备有一体化装置、刮板输送机、顺槽运煤设备；其掘进循环进度1至1.5米，放炮落煤炮烟散尽后，一体化装置进入作业地点，装煤运煤完成后，进行锚杆支护。支护作业完成后，一体化装置退至作业地点之外20米，再进行打眼放炮作业。本发明的设备结构紧凑，其方法对从根本上确保了安全生产，提高了炮掘的单进水平，和资源回收率，减少了作业人员，取得了巨大的经济效益，全面的、系统的、彻底的解决了现有掘进方式存在的严重问题。

摘要： 本公开涉及煤岩体等地下工程安全领域，本公开提出一种多点三向煤岩体应力计及煤岩体应力监测方法，该应力计中单向应力监测单元包括压电陶瓷、导线、分别设置于压电陶瓷上下表面的上保护层和下保护层；多个骨架包括主骨架和次骨架，主骨架的一端连接护帽、另一端连接次骨架，骨架呈管状，主骨架的靠近护帽侧嵌入有沿骨架轴向布置的一个单向应力监测单元和沿骨架径向布置的至少两个方向垂直的单向应力监测单元，次骨架的靠近主骨架侧嵌入有沿骨架径向布置的至少两个方向垂直的单向应力监测单元，沿径向布置的单向应力监测单元的压电陶瓷与骨架的外壁共面，导线布置于骨架内空心管路中。根据本公开的应力计能够提高应力监测数据的精度。

摘要： 本发明提供了放炮落煤与装煤、运煤和锚杆支护机械一体化作业方法及装置，其装置主要包括液压系统、液压操作控制台、履带行走部分、装运煤输送部分、支护部分、液压锚杆机；其方法使用的机械设备有一体化装置、刮板输送机、顺槽运煤设备；其掘进循环进度1至1.5米，放炮落煤炮烟散尽后，一体化装置进入作业地点，装煤运煤完成后，进行锚杆支护。支护作业完成后，一体化装置退至作业地点之外20米，再进行打眼放炮作业。本发明的设备结构紧凑，其方法对从根本上确保了安全生产，提高了炮掘的单进水平，和资源回收率，减少了作业人员，取得了巨大的经济效益，全面的、系统的、彻底的解决了现有掘进方式存在的严重问题。

摘要： 本发明公开了一种破煤研煤一体化装置，其包括，破煤组件，包括破煤箱和破碎件，所述破煤箱顶部开设有进料口，底部开设有出料口，破碎件设置于破煤箱内部；研煤组件，包括研磨箱、研磨件和驱动件，研磨箱设置于破煤箱底部且与出料口连通，研磨件设置于研磨箱内，驱动件设置于研磨件上方。本发明通过破煤组件和研煤组件实现对大煤块的破碎和研磨操作，将大煤块破碎成颗粒大小满足要求的煤粉；通过研磨件和驱动件的搭配实现对小煤块的高效研磨。

摘要： 本发明涉及一种基于膏体充填的遗煤资源采区上山煤柱直接回采方法，本发明采用沿空留巷技术解决了工作面之间遗留煤柱的问题，同时在采区两翼紧靠采区上山布置膏体充填区，使得在采区上山煤柱回收时不构成为孤岛工作面，且可在两翼的走向长壁工作面回采后立即回采采区上山煤柱，实现整个采区不留煤柱回采。另外，本发明创造性的给出了采区上山煤柱的回采方案，将采区上山皆布置于煤层内并紧靠膏体充填区，采区上山两侧不用在留煤柱，只在两者之间留设，运输上山、轨道上山分别作为采区上山煤柱回采时的运输巷道、回风巷道使用，之后配合沿空留巷技术采用两进一回的通风方案，大大节约了巷道掘进工作量，提高了采区回采率。

摘要： 本实用新型装煤底板与后挡板卷扬机一体的装煤装置，涉及冶金焦化技术领域，尤其涉及应用在热回收卧式焦炉装煤推焦机上的具有装煤底板和后挡板卷扬机一体的装煤装置。本实用新型主动齿轮和从动齿轮相对固定设置于机械平台上；链条环绕装在主动齿轮和从动齿轮上；装煤传动装置固定装于主动齿轮侧部的机械平台上，其输出端与主动齿轮相连接，通过主动齿轮带动链条和从动齿轮转动；装煤底板与链条把合在一起，随链条一同移动；后挡板卷扬机把合在装煤底板的上部；后挡板放置于装煤底板上，并与后挡板卷扬机通过钢丝绳相连接；电缆拖链一端固定在机械平台上，与外部电源和控制系统相连接，另一端与后挡板卷扬机相连接，并为其进行供电和控制。

摘要： 本发明涉及煤炭开采领域，尤其涉及厚煤层放顶煤采空区残留煤体的往复式二次快速回采方法。为解决现有技术存在的因放顶煤回采率低以及复采工作面巷道施工困难，施工工艺复杂等问题，提出厚煤层放顶煤采空区残留煤体的往复式二次快速回采方法。该方法首先在采空区两侧保护煤柱及采空区内布置复采工作面，复采工作面回风巷道直接与回风上山或大巷、辅助回风上山贯通。之后沿采区上山布置开切眼，运输巷道掘进工作面与回采工作面之间保持一定错距，形成前掘后采，同时在采空区侧砌筑墙体进行沿空留巷。待工作面与边界辅助回风上山无煤柱贯通后，逐步回撤支架到接续工作面的对应位置，利用沿空留巷与上一复采工作面采用相同工艺进行回采。由此改进采区通风方式，结合沿空留巷工艺，形成全范围回收采空区残煤与采区煤柱的往复式二次快速回采方法。

摘要： 本发明提供了一种基于测井资料计算煤体结构参量定量划分煤体结构的方法，该方法从机理研究出发，统计大量煤样资料，优选区分煤体结构效果明显的敏感测井参数，基于放大原本微小测井响应差异的思想，组合测井参数提出煤体结构参量公式，并依据区分效果制定判识标准。所定量识别的煤体结构与煤岩心观察分析的煤体结构基本一致，从而大大提高了煤体结构测井定量识别的精度，为煤层气储层勘探选区及压裂层位优选提供测井技术支持。

摘要： 一种基于测井曲线判识煤体结构和宏观煤岩类型的方法，主要步骤如下：首先野外识别出各钻孔煤芯的煤体结构和宏观煤岩类型，记录对应的深度，并进行钻孔深度校正；其次记录各煤体结构对应的各测井数据平均值，并记录宏观煤岩类型各测井数据的极大值、极小值和平均值；再次建立并验证各测井曲线响应值与不同煤体结构和宏观煤岩类型之间的数学关系；最后通过所建立的判识准则预测那些只有测井曲线而无煤芯钻孔的煤体结构和宏观煤岩类型。根据测井曲线判识准则，可有效减少人工出错。对研究区的煤体结构和宏观煤岩类型进行评价，可有效确定煤层气的富集区，为煤层气开发井位和开发层段提供帮助，也可为煤矿瓦斯防治提供一种方法。

摘要： 本发明公开了一种煤巷帮部随钻测量模拟试验装置及煤体应力反演方法，涉及采矿工程技术领域。该装置包括钻机系统、加载系统和数据测量系统，钻进系统包括钻机、钻头、连接板、承重板和辅助板，实现对试件的模拟钻孔；加载系统包括围压加载机构和钻压加载机构，对试件施加不同方向和大小的侧向压力和钻压；数据测量系统包括位移传感器、转矩转速传感器、数据采集仪和数据分析仪，综合监测转矩、转速、钻进位移等钻进参数。利用该装置进行煤巷帮部随钻测量模拟实验后对监测参数进行分析处理，通过建立随钻测量煤体应力反演数据库，并利用支持向量机的机器学习算法进行深度学习，得到围压与各钻进参数之间的关系，反演钻进过程中煤体应力的变化规律。