膨润土基矿物材料特性与煤矿典型灾害治理(Ⅱ):工程应用实践

为了探索膨润土基系列治灾材料在不同煤矿灾害场景下的应用效果,改性研究实现全周期触变封堵新生裂隙的瓦斯钻孔液相封堵材料,高保水、强隔氧的复合纳基膨润土类防灭火材料,高潮湿环境下分散性好且不易结块的抗团聚-结壳粉体抑爆材料,导热系数低、吸附性强、回弹量小的深井巷道隔热层材料和多孔性增强的改进型吸附井下有毒害气体净化材料,并进行工程应用实践。结果表明:膨润土基改性材料具有良好的治灾效果,在煤矿灾害治理中取得较为突出的应用价值。

基于IFM-KS模型的多层煤开采上覆岩层移动模型

双系煤层条件下的重复开采使得单层开采后已经趋于稳定的岩层再次“活化”,加剧了变形破坏的影响。因此,对煤层重复开采后引起的覆岩移动规律进行研究具有十分重要的意义。基于“力学模型+几何方法”融合的IFM-KS模型,提出了适用于多层开采条件下的岩层移动计算模型,揭示了煤层重复开采情况下岩层二次扰动后的移动变形规律。通过理论计算及UDEC数值计算方法验证了双系煤层开采情况岩层移动新模型的预测准确性。结果表明,理论计算的岩层位移结果与采用数值模拟得到的结果整体呈相同的沉降趋势,平均误差率约为15%。结合岩层移动模型计算结果,层间及上覆岩层空隙率的相关计算,与单层煤开采相比,双系煤层开采后造成的采空区空隙率变化剧烈,岩层破坏更加严重,上下采空区可通过裂隙沟通形成漏风通道。该计算模型能为类似采动件下岩层变形预计、采空区空隙率分布等提供一定的参考。

膨润土基矿物材料特性与煤矿典型灾害治理(Ⅰ):定向改性与功能强化

随着煤矿开采强度的提高,生产系统更易失稳,煤矿灾害发生概率和严重程度逐渐增加。煤矿灾害治理很大程度上依靠各类治灾材料的实施,而其效果是否能够充分发挥是由灾害介质与材料间复杂的物理化学结合作用效应所决定。在长期对膨润土基材料研究的基础上,结合其某些突出特性来解决煤矿灾害,防控某些技术难题,介绍了以机械-化学联合改性法、有机活化-无机盐改性法、复合偶联剂-表面分散法和复合聚合物熔融插层法4种核心的界面改性方法,对膨润土基础材料的性能进行了定向加强改性,论述了这些改性效果与灾害治理的作用关联,最后提出了以其为基础,研发适合不同场景的系列灾害防治材料。

“三高”矿井除湿降温模型装置

高温高湿问题严重影响了工人的工作效率和设备的耐久度,给企业带来了大量的经济损失。普通的井下降温装置效率低下,本装置所采用的技术解决方案是环保型集中式除湿降温装置,其中提出的叠加式半导体制冷辅热组增大了循环管道的接触面积。