【摘 要】
：
东胜煤田是我国西北部能源供给的重要基地,煤炭资源丰富但赋煤条件多变,导致不同矿区采动导水裂隙的发育存在显著差异;研究揭示东胜煤田采动导水裂隙发育的分区特征对于科学指导区域煤炭绿色高效开发具有重要意义.基于东胜煤田17对主力矿井30个工作面的导水裂隙发育特征统计与实测,获得了赋煤条件变化对导水裂隙带高度(简称“导高”)的影响规律;通过对东胜煤田赋煤条件的典型分区,提出了不同分区覆岩“导高”的预计方法.结果表明,相比深部开采,浅部煤层采动引起的覆岩“导高”波动程度更为显著,尤其在埋深200～300 m,裂采比
【机 构】
：
中国矿业大学 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室,江苏 徐州 221008;中国矿业大学 物联网(感知矿山)研究中心,江苏 徐州 221008;内蒙古仲泰能源有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 0170
论文部分内容阅读
东胜煤田是我国西北部能源供给的重要基地,煤炭资源丰富但赋煤条件多变,导致不同矿区采动导水裂隙的发育存在显著差异;研究揭示东胜煤田采动导水裂隙发育的分区特征对于科学指导区域煤炭绿色高效开发具有重要意义.基于东胜煤田17对主力矿井30个工作面的导水裂隙发育特征统计与实测,获得了赋煤条件变化对导水裂隙带高度(简称“导高”)的影响规律;通过对东胜煤田赋煤条件的典型分区,提出了不同分区覆岩“导高”的预计方法.结果表明,相比深部开采,浅部煤层采动引起的覆岩“导高”波动程度更为显著,尤其在埋深200～300 m,裂采比上下波动范围可达2.55倍.覆岩导水裂隙的发育受控于关键层的破断运动,顶板7～10倍采高范围之外最近一层关键层底界即为导水裂隙发育的顶界;据此合理解释了浅/深埋煤层“导高”波动性差异的原因.浅埋煤层覆岩关键层数量相对偏少,极易出现主关键层进入7～10倍采高范围的情况,造成导水裂隙直接发育至基岩顶界,引起“导高”值的异常大幅度波动.而对于深部煤层,覆岩7～10倍采高范围之外关键层数量相对偏多、间距偏小,当因地质条件改变而引起关键层位置变化时,“导高”的波动范围仅限于7～10倍采高范围附近关键层与其上部相邻关键层之间的间距,难以出现“导高”的大幅度波动现象.据此提出,在埋深低于500 m条件不能直接使用采高倍数法进行“导高”预计,应根据关键层位置及其对破断裂缝导水性影响规律进行判断;而当埋深超500 m时,可按17～24倍采高的统计值进行简单估算.
其他文献
神东矿区基岩弱胶结特性显著,岩体遇水后的软化和渗流特性是煤炭地下开采顶板注水软化治理、突透水事故防治、煤矿地下水库建设等工程领域的共性和基础性难题.针对神东布尔台矿弱胶结砂质泥岩,系统开展了岩石吸水、单三轴压缩、巴西劈裂和渗流等试验,获得了自然和饱水状态下的砂质泥岩力学参数与拉压变形、渗流曲线及其特征.研究结果表明,神东矿区弱胶结砂质泥岩的水岩固体软化效应、流体传质效应显著,在相关的地下工程中必须充分考虑,具体如下:① 弱胶结砂质泥岩吸注水后塑性明显增强,软化效果显著,岩石抗压强度减小29％～57％,围压
放煤量智能感知是智能化综放开采的关键技术,通过综放工作面后部刮板输送机煤流量的实时监测可动态调控放煤口动作,结合煤矸识别和顶煤厚度监测信息可有效避免工作面过放和欠放,提高煤炭资源开采回收效益,防止刮板输送机过载等安全生产事故发生.提出基于激光扫描的综放工作面放煤量智能监测方法,引入三角微元法构建放煤量回归实时计算模型,通过测量临近放煤口位置的后部刮板输送机上部运煤量来表征工作面实时放煤量,采用高性能多次回波信号反射激光雷达扫描,快速捕获、存储高精度三维激光点云数据,提出基于最小二乘法的激光回波数据回归处理
窄煤柱回采巷道底板通常表现为非对称破坏特征,当覆岩突然断裂释放能量时,会对窄煤柱巷道产生动载扰动作用.在动载扰动作用下,岩片剥落乃至岩块弹射的现象较为普遍,加剧了巷道底板的破坏程度,导致巷道底板稳定性维护难度较大.为掌握窄煤柱回采巷道底板破坏机制以及动载扰动对巷道底板稳定性的影响,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,建立了窄煤柱巷道底板力学模型并分析了巷道底板的应力、能量以及开挖卸荷特征,结果表明:开挖后,窄煤柱巷道底板两侧应力呈非对称分布,实体煤底板和巷道底板的应力大于煤柱底板,靠近实体煤侧底板
新桥井田内构造发育,在沉积环境、断层以及大型褶曲构造的共同作用下,使得新桥井田内呈现出区块化特征,各个区块间二2煤底板隔水层在岩层厚度、岩层组合关系等方面呈现出差异性,其结构组合形式成为影响底板隔水层阻隔水能力的重要因素.基于上述背景,统计了井田内勘探钻孔资料,选取典型钻孔柱状图,提出并利用“三层段”结构划分方法,将井田范围内二2煤底板隔水层划分成a、b、c、d四类结构模型;从“三层段”中各层段所抵抗的破坏类型以及自身岩层的性质定性评价4类结构模型,得出阻隔水能力由大到小为:a类>b类=d类>c类;以23
以唐口选煤厂细煤泥为研究对象,采用FT-IR、XRD、XP S现代分析测试方法对细煤泥表面性质进行分析发现,细煤泥中灰分来源主要是石英和高岭石,细煤泥表面非极性官能团含量较高,氧化程度低;通过小筛分试验、小浮沉试验、单元浮选试验及分步释放试验对细煤泥浮选可行性进行了分析,结果表明:细煤泥可浮性为易浮、中等可浮,浮选精煤回收率70％左右,这不仅可以提高精煤回收率,还可以提高经济效益.
为研究有机溶剂萃取对不同煤阶煤生物气的增产效果,采用加速溶剂萃取法(ASE)分别对中阶煤与低阶煤进行预处理,对原煤预处理后所得残煤和萃余物进行微生物成气实验.通过改变ASE的条件参数,讨论不同萃取温度和萃取次数对煤萃取效果的影响,分析了不同煤阶的原煤、萃取残煤和萃余物的生物甲烷的产生途径及增产效果,对原煤、萃取残煤和成气后残煤进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,研究了煤中化学结构和官能团的变化.结果表明:ASE萃取的最佳条件是萃取温度为100℃,萃取次数为10次;中阶煤的萃取率为1.06％,低阶煤的
在“双碳”目标背景下,从选煤厂规模、原煤入选率、装备、选煤方法及工艺等方面总结分析了选煤行业发展的现状,结合目前选煤行业的不足之处提出展望.
以涡北选煤厂为例,结合选煤厂生产现状和现今计算机技术、P LC技术、网络技术、应用软件技术和通讯技术,并考虑今后发展需求,提出低压配电室远程分合闸的智能化改造与应用要点;通过开展智能化改造,增强了选煤厂低压配电系统设备管控水平,切实保障了设备运行期间的安全可靠性,实现故障与事故超前预防目标,同时选煤厂也获得了较好的社会效益与经济效益.
为进一步了解煤炭地下气化商业化面临的关键科学问题,基于对国内外典型煤炭地下气化试验的分析,总结归纳了典型煤炭地下气化试验的区域煤层特征、气化工艺、粗煤气组分及热值等要素.结果表明,气化选址需要综合考虑降低环境风险、较好的地质条件和煤炭品位、较好的地质力学-水文地质条件等因素;钻井式煤炭地下气化已成为主流;中深层富氧气化成为重要的突破方向;气化工艺以可控式后退注入点法(Controlled Retracting Injection Point,CRIP)为主流.从埋藏深度和可燃气体组分来看,可以将煤炭地下气
为探讨不同土壤水分含量对复垦土壤高光谱特征及土壤属性反演精度影响,以安徽省淮北市某煤矿复垦区为研究对象,采集土壤样本并测定土壤理化性质及风干前后的土壤光谱信息.分析复垦与非复垦土壤之间的差异,明确不同水分条件下的光谱吸收特征,采用配对样本t检验探究不同水分条件下光谱影响波段;利用辐射传输模型和直接标准化算法去除土壤水分影响,并结合吸光度变化比较2种算法剔除效果;以土壤全氮为例,采用不同的波段筛选方法皮尔森相关系数PCC、连续投影算法SPA及其组合算法PCC-SPA建立干土、湿土及校正后光谱的土壤属性预测模