控制爆破致裂提高矿井瓦斯抽放率试验研究

为将控制爆破致裂技术应用于工程实践,分析了控制爆破裁剪脉冲加载法的理论、原理及产生适当裂纹数目的机理,进行了提高矿井瓦斯抽放率现场试验研究.经现场瓦斯压力、流量等参数的对比测定,证明了钻孔控制爆破致裂技术使煤层瓦斯涌出量提高了1.9倍左右.研究表明,该技术用于坚硬低透气煤层,提高矿井瓦斯抽放率是可行的.

硬煤冲击倾向性的层理效应研究

煤作为一种层理异常发育的岩体,其冲击倾向性深受层理影响。基于忻州窑矿14号煤大量室内试验数据,通过分析不同层理角度下煤样冲击倾向性指标值的变化,来探讨层理对煤冲击倾向性的影响及内在机理。研究结果表明:该类硬煤的非线性弹性特征、变形模量、峰值强度、峰后跌落特征等都与层理相关,表明其冲击倾向性也与层理相关;采用冲击能指标判定时,层理角度0°时为强冲击倾向煤样,45°时部分煤样属于弱冲击倾向煤,90°时全部属于弱冲击倾向性煤;采用动态破坏时间判断的冲击倾向性结果严重偏弱,原因在于该类硬煤峰后出现了不同程度的台阶式跌落;煤样冲击倾向性的层理效应,根本原因在于层理会对煤样的破坏模式存在剧烈影响。研究结果表明,含层理煤样冲击倾向性测试时应考虑层理效应,否则会有较大偏差。

层理发育硬煤层煤壁片帮机理及防治技术

为了分析层理发育硬煤层煤壁片帮机理,通过现场调研、试验室试验和理论分析的方法研究了煤体物理力学性质、节理裂隙分布对煤壁稳定性的影响,并提出了超高压注水防片帮技术。现场应用结果表明:横向层理发育硬煤层煤壁片帮发生在层理面,破坏形式以拉伸破坏为主;增大注水压力可增大硬煤湿润半径,缩短注水时间,增大注水孔距。应用过程中大块煤明显减少、开机率提高显著、煤壁片帮有效减缓,工作面推进速度得到提高。

沙丘14井钻井液技术

沙丘14井是位于准噶尔盆地东部隆起北三台凸起的一口预探井,完钻层位为二叠系平地泉组,完钻井深3250m。针对二开井段八道湾组煤层的垮塌现象,通过提高滤液粘度、改善泥饼质量、增强封堵作用和适当提高钻井液密度有效解决了垮塌现象。针对三开井段硬脆性泥页岩的剥落掉块,通过加强对硬脆性泥页岩层理和微裂缝的封堵、增强钻井液对硬脆性泥页岩中膨胀性粘土的抑制作用有效解决了其剥落掉块问题。二开井段平均井径扩大率0.90%,最大井径扩大率5.69%。三开井段平均井径扩大率5.58%,最大井径扩大率33.88%。全井无事故,电测成功率100%。

坚硬薄煤层爆破开采技术研究

通过对福建省坚硬薄煤层爆破开采技术研究分析,提出了煤层硬度系数不同,其研究侧重点不同。对于f=3左右的煤层,重在研究提高块煤率;f=4-6及以上的煤层,重在研究提高回采率。调研分析了生产实际中特别坚硬煤层爆破效果差的原因,并进行现场实验,提出了提高特别坚硬煤层爆破效果的改进方法。

硫化铁硬结核薄煤层液压支架有限元分析

利用Pro/E软件设计了适用于含硫化铁硬结核薄煤层液压支架ZY2600/6.5/16,并利用ANSYS Workbench对其进行了有限元分析。通过仿真结果的分析,确定所设计液压支架的安全性和稳定性,为液压支架结构设计和改进提供了参考。

高岭土矿床特征的研究

皖北矿区某高岭土矿床 ,为产于下二叠统下石盒子组煤层下部的硬质高岭土 ,层位稳定 ,矿石质量较好 ,矿石储量丰富 ,系煤层伴生矿床 ,属“焦宝石”型煤系硬质高岭土矿床。对矿床的内在因素和外部条件分析 ,具有重大的开发利用价值。

煤矿井下硬煤层顺层长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采技术及应用

针对硬煤层瓦斯抽采衰减快,抽采周期长、效率低等问题,提出了中硬煤层顺层长钻孔分段压裂增加煤层透气性瓦斯强化抽采技术。以陕西彬长矿区4号煤层为研究对象,在实验室采用SEM高分辨率电子显微镜对比分析了水力压裂前后煤体微观孔隙结构变化特征;利用Abaqus软件模拟了封隔器受力特征及钻孔的稳定性;在彬长矿区大佛寺煤矿井下4号煤层进行水力压裂工业性试验。结果表明:煤层在加载压力15 MPa,保压48 h,煤体的孔隙、裂隙数量增多,孔径尺寸增大,且连通性增强,裂隙间的连通性明显提升。压裂过程中,封隔器同时受到内压和外压载荷产生膨胀变形,内压15 MPa、外压10 MPa时,可保持硬煤钻孔结构完整同时,产生最大的封隔摩擦力。工程试验完成3个顺煤层定向长钻孔分段压裂施工,孔深540~568 m,每孔分8段压裂,单孔注液量910~1154 m^(3),累计注液量3011 m^(3);压裂后,利用孔内瞬变电磁测试确定压裂影响半径34~46 m。压裂钻孔平均瓦斯抽采纯量0.72~1.73 m^(3)/min,平均抽采瓦斯体积分数42.60%~67.48%;对比试验区常规钻孔,瓦斯抽采体积分数提高1.20~2.49倍,百米钻孔瓦斯抽采纯量是3.93~10.03倍,实现了试验区域瓦斯超前增透和预抽,该工艺技术为类似地质条件大区域瓦斯超前治理提供技术借鉴。

兴县矿区斜沟煤矿浅埋深坚硬厚煤层开采方法研究

根据兴县矿区8#煤层赋存条件、生产条件以及矿井产量要求,通过煤岩体物理力学试验、相似矿井开采类比、矿压显现数值模拟研究和专家系统采煤方法评价分析,认为8#煤层埋藏浅、煤质较硬,采用大采高综合机械化开采方法是可行的;确定在实际生产过程中,选用支护阻力较大的大采高液压支架,并在实际生产过程中取得了良好的效果,有利于在兴县矿区进行推广应用,具有一定的现实意义。

中国煤层气法律规制的回顾与反思

中国煤层气法律规制始于1994年,发展历程经历了起步、发展和完善三个阶段。20多年间,煤层气法律规制成绩显著,规制框架基本形成、煤层气独立产业地位确立、对外合作主体竞争机制建立。主要特点:一是激励型规制特征明显;二是软法在法律规制中发挥着重要作用。存在的主要问题:硬法不足,规制效果差;价值取向存在冲突,规制难形成合力。规制过程中演化路径清晰:规制模式从管制型走向激励型;价值取向从有害气体、废气向清洁能源转变。为使煤层气法律规则体系更臻完善,需从纠纷解决机制、法律规制理念、法律规制体系三方面进行完善。

磨料硬度对磨料气体射流冲蚀磨损的影响（英文）

为了研究磨料硬度对冲蚀效果的影响,开展了相同冲击能量条件下磨料射流冲蚀实验。并通过对比分析冲坑深度,明确了磨料硬度与冲蚀效果之间的关系。研究得出,在相同质量流量、相同粒径条件下,为获得相同冲击能量,密度大的磨料需要较大压力,与硬度无关。磨料粒子冲蚀破坏后,粒径成Weibull分布,且通过最小平方差法得出了四种磨料的形状参数β和Weibull分布函数,其中,β与磨料硬度成二次方关系。通过冲蚀实验,得出磨料硬度与冲蚀深度呈二次方关系。通过计算磨料冲蚀破碎后增加的表面能,得出磨料硬度和表面能成二次方关系,且冲蚀深度和表面能耗能的增幅基本相同。综上所述,当磨料硬度(Ha)和材料硬度(Hm)的比值<2.6时,属于软磨料冲击;当Ha/Hm>3时,属于硬磨料冲击。