矿用救生舱发展现状分析

针对我国重、特大煤矿事故发生时因破坏力大而造成救援困难的问题,提出了救生舱设计的基本要求,从供氧、制冷、通讯等方面进行了探讨,并对矿用救生舱的安放位置进行了分析,从而为有效减少井下各种灾害所造成的人员伤亡提供了理论依据和指导。

阻化剂抑制煤自然发火的实验研究

针对煤矿现有单体阻化剂阻化综合效果不足的问题,通过开展程序升温实验,以阻化剂的阻化率和阻化寿命为评价指标,选择现有单体阻化剂盐类CaCl2、阻燃剂A、表面活性剂AEC作为新型阻化剂的材料,采用正交实验和极差分析法初步得出具有优良参数特性阻化溶液,其组成为浓度为8%的阻燃剂A+浓度为0.5%的烷基磷羧酸盐AEC+浓度为2%的CaCl2。

新型矿用加固材料特性研究及应用

介绍了一种新型矿用加固材料,并对其低热反应特性、阻燃特性和加固特性进行了试验测定分析,验证了其具有良好的加固、阻燃和低温性能,并在寺尔沟煤矿进行了现场应用实践,取得了显著成效。

白芨沟煤矿下组煤层煤与瓦斯突出危险性评价研究及应用

准确预测煤与瓦斯突出危险是防治煤与瓦斯突出的前提。文章结合白芨沟矿实际情况提出运用综合指标法与煤层瓦斯压力梯度相结合的方法,对下组煤层煤与瓦斯突出危险性进行评价,为矿井安全管理和经济效益的提高提供了一定的技术依据。

升降式综合监测装置在储煤筒仓中的应用

研制升降式综合监测装置对储煤场地进行煤炭自燃监测,该装置应用于筒仓储煤的自燃监测,安置于筒仓顶板上,通过定时升降或紧贴煤层表面运动,监测筒仓内煤层料位最高点至筒仓顶板这部分空间不同层面的温度、烷烃类气体浓度及料位高度,完成异常情况下第一时间报警。

基于能量理论的含瓦斯煤体突出失稳倾向分析

为了分析构造煤的非稳态扩散特性对构造煤体能量失稳评判的影响,利用稳态和非稳态瓦斯扩散模型,建立了原生煤和构造煤的初始瓦斯扩散系数与压力的函数关系式;基于现有的能量公式,构建了煤体的吸附和游离瓦斯膨胀能的计算模型;分析了埋深与突出能量的关系,探讨了不同埋深条件煤体的突出能量失稳倾向性,获得了构造煤层突出临界埋深为190 m;最后通过现场瓦斯动力现象对结论的准确性进行了验证。

粒径损伤对原生煤和构造煤孔隙结构与分形特征的影响

为了分析构造煤与原生煤因孔隙结构不同而导致的内部瓦斯存储和运移所存在的差异性。结合低温液氮实验,分析2种煤样的孔隙特征参数与分形维数之间的关系,发现破碎作用对原生煤和构造煤孔隙的破坏路径略有区别。对于原生煤,破碎作用先作用于较大孔隙,之后对微孔产生影响;而对于构造煤,破碎作用直接对较大孔隙和微孔隙产生影响。研究结果表明:原生煤孔隙表面越粗糙、微孔比表面积越大,吸附能力越强;构造煤孔隙结构越复杂、微孔孔容越大,吸附能力越强。研究结果可为构造煤与瓦斯突出的防治提供研究基础。

原煤样和阻化煤样的热重试验研究

为了有效地防治煤体自燃灾害,利用综合热分析开展了原煤样和阻化煤样的热重试验研究。研究表明:阻化煤样的失水结束点温度、燃尽温度均滞后于原煤样,阻化煤样的最大失重速率低于原煤样的最大失重速率;原煤样活化能随着反应程度的增加逐渐增大,阻化煤样的活化能随着反应程度的增加先增加后减小;失水失重阶段、氧化增重阶段及燃烧失重阶段,阻化煤的反应活化能均大于原煤样,这说明复合有机阻化剂10%的FR-PN+0.10%的十二烷基硫酸钠对抑制煤炭自燃具有很好的效果。研究成果为抑制煤炭自燃以及阻化剂机理分析提供了重要依据。

磁化作用对水性质的影响规律及喷雾除尘性能优化研究

为研究磁化水除尘的最佳磁化条件,提高水的利用率,通过实验得出不同磁化条件下水的表面张力、黏度;然后采用ANSYS Fluent进行数值模拟得出磁化水降尘性能最佳时的喷雾压力和磁化条件。研究结果表明:当喷射压力为5 MPa时未磁化水的喷雾浓度较大、粒径较小;在此压力下,磁场强度为150 mT、磁化时间为80 s时,磁化水雾滴平均粒径减少39.6%,最大粒径减少16.4%,雾滴粒径小且分布较均匀,降尘性能显著提高。研究结果可为矿井下缓解粉尘污染问题提供理论指导。

活性水喷雾降尘性能优化实验与模拟研究

随着经济的不断发展和科学技术的快速提高,煤矿、金属矿山等的采掘机械化水平不断提高,导致粉尘污染等问题越来越严重。本文采用实验和数值模拟相结合的方法,测量了不同活性水的表面张力、黏度,模拟得出活性水喷雾除尘性能最佳的喷嘴直径和喷射压力。本文研究成果对矿井下喷雾除尘具有重要意义。

煤的粒径对肥煤和气煤孔隙结构的影响

煤的粒径大小对煤的孔隙结构会产生一定的影响,从而导致煤的瓦斯吸附性能有所变化。基于气煤和肥煤的低温氮吸附实验的基础上,通过分析粒径大小对孔体积、孔比表面积与孔径分布的影响,根据孔体积与孔径分布关系图,找出一定的规律,然后再进一步考察煤的粒径大小对孔隙结构的影响规律,考察结果表明:煤的粒径影响的下限是在0.074～0.2 mm之间的粒径,而影响上限可能是大于3 mm的粒径,并认为粒径较大时会影响孔隙结构真实值的反映。

新型复合浆体材料特性研究

针对煤矿现有传统喷涂堵漏风材料的缺点,研制出了一种以粘土、水泥、添加剂和玻璃纤维为基料的新型复合浆体材料。通过理论实验分析,该复合浆体材料具有较好的抗压和抗弯强度,能够承受一定程度地应力等导致的巷道变形;具有良好的抗氧化性能,能够防止因风化等因素导致的喷涂材料脱落;具有很强的抗渗性,能够达到堵漏风的要求。通过复合浆体材料在白芨沟煤矿的应用实验,巷道漏风量减少了83%。

新型化学浆液加固工艺的应用

通过论述新型化学浆液加固工艺的材料参数、设备特性以及注浆影响因素,并针对金能煤业公司3122工作面回采期间极易冒顶片帮情况,确定了现场注浆加固方案和施工参数。该工艺有效解决了工作面易片帮、漏顶的难题,对类似矿井有借鉴作用。