高瓦斯低透气性松软煤层瓦斯治理技术研究

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为解决顺层钻孔在治理低透气性松软煤层瓦斯时存在预抽期长、抽采管路内瓦斯浓度低以及在回采期间采煤工作面上隅角瓦斯超限现象频发的问题,利用水力割缝技术和工作面顶板高位定向钻孔相结合的方法,优化矿井瓦斯治理方法,提高瓦斯治理效果.实践结果表明:采用水力割缝试验钻孔与综采工作面顶板高位定向钻孔相结合的方式,可以有效治理采煤工作面瓦斯.
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以煤气化渣为主要原料制备烧结制品,通过干混料的综合差热分析和样坯的烧成收缩预试验,再根据以往经验,选取升温速率(A)、烧成温度(B)和保温时间(C)三个因素,并分别选取2、3、4℃·min-1,1100、1150和1200℃,2、4、6 h为因素水平,选取烧结制品的体积密度、吸水率、耐压强度和热导率为评价指标,按正交表L9(33)安排试验.结果表明:1)烧成制度各因素对烧结制品的耐压强度、体积密度和吸水率影响程度的大小顺序均为烧成温度>保温时间>升温速率,对热导率影响程度的大小顺序为烧成温度>升温速率>保
反应烧结碳化硅具有优良的力学性能、抗侵蚀性能和抗氧化性能等优点,是一种高致密度、低成本和净尺寸成型的材料.但由于反应烧结法的特殊工艺,反应烧结碳化硅中常含有较多游离硅,严重损害了材料的高温性能.主要阐述了反应烧结碳化硅高温力学性能、抗氧化性能、导热性能和抗热震性能的研究现状,并总结了近年来降低游离硅含量、提高反应烧结碳化硅力学性能的主要措施,包括优化材料制备工艺、引入补强增韧相.并展望了反应烧结碳化硅未来的研究方向.
工作面推进速度与冲击危险性密切相关,针对大采深临断层复杂工作面冲击地压控制问题,采用理论分析与现场监测的方法,分析研究了工作面推进速度对冲击危险的影响机制与规律.研究结果表明,工作面高回采速度会造成支承压力增压段作用范围减小、峰值升高,并向煤壁靠近,增加冲击危险性.冲击危险工作面推进速度与低能量震动事件呈正相关关系;随着开采速度的增加,低能量震动事件增长速率小于高能量震动事件,震动事件成分整体向相对高能量部分转移.利用矿震活动频次与能量为指标,针对临断层强冲击危险工作面,确定合理推进速度在3~3.5 m/
为深井主要巷道受邻近工作面回采扰动影响大巷稳定性和安全采煤提供理论依据,以济宁二号煤矿多条大巷为研究对象,研究深井工作面的回采对巷道群的影响机理,运用理论分析与数值模拟结合的方式,揭示了大断面巷道群稳定性影响机理.研究结果表明:长工作面回采导致关键层垮落,影响范围会波及邻近巷道群;当工作面距离停采线在100 m时,巷道群可不受工作面回采的影响,并以此确定煤柱的留设宽度为100 m,能够确保矿井的安全生产.
为解决我国西部某矿泥质软岩巷道950运输石门底鼓严重的问题,对巷道底鼓的影响因素进行了分析,发现巷道底鼓主要受埋深大、构造应力、开采扰动、泥岩特性、地下水等因素的影响.研究表明,该巷道底板最小加固深度应达到4.2 m.在原支护的基础上,设计了底板加固和底板未加固2种支护新方案,并采用数值模拟对2种方案进行对比,得出加固底板的方案可有效改善巷道围岩应力条件,降低底鼓量,为相似矿井巷道底鼓治理提供了借鉴.
向斜构造在一定程度上对回采工作有诸多影响,如果在回采过程中不注重探测监控并加以防护,容易引发冲击地压等一系列矿压显现问题.基于亭南煤矿307工作面震源CT、矿压、应力等多参量监测数据,对工作面在向斜回采阶段监测结果进行了研究总结.研究结果表明,由2次CT探测结果可知南玉子向斜经过的危险区大部分处于轻度危险状态,小部分处于中度及以上危险状态,且由于南玉子向斜的位置关系,危险区都偏向于回风顺槽一边.通过对工作面两侧采区巷道应力进行对比分析,两侧顺槽应力值在4~7 MPa,回风顺槽侧与运输顺槽侧测点采动应力数值
在显微组分分离的基础上,通过对天安煤业十矿受岩浆侵入影响煤的显微组分热解特征进行研究表明,与低变质程度煤的显微组分相比,PDS-20-42煤样和PDS-20-49煤样在第二和第三阶段的热解温度上升.PDS-20-42煤样采样点的镜质组热解率最高,惰质组热解率最低;PDS-20-49煤样采样点的惰质组热解率最高,镜质组热解率最低.随着受岩浆接触变质作用影响的程度加深,镜质组和壳质组的生烃能力下降.
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在总结某矿1413(1)保护层开采工作面立体瓦斯抽采技术的基础之上,提出了顶板高抽巷抽采、地面钻井抽采、顶板钻场瓦斯抽采、初采期间尾巷抽采、工作面顺层孔抽采和工作面采空区抽采优化方案,并对实施效果进行了现场考察.考察结果表明,1413(1)保护层工作面瓦斯治理效果显著,不仅实现了安全生产,而且可以指导其他类似条件下工作面的开采.