Analysis on Structural Control of Coal Distribution in the Northern Qaidam Basin,NW China

The distribution of the Jurassic coal measures in the northern Qaidam Basin is obviously controlled by the regional structures. Based on the existing data of coalfield exploration and combined with the analysis of coalfield basement structures, features of the main faults, and the distribution of coal measures, this paper brings forward a scheme of coalfield tectonic divisional units and the definition of the coal-controlling structural styles in the northern Qaidam Basin. The structure control of the distribution of coal measures is further discussed. Several stages of regional tectonic activities since the Indosinian has led to the distribution of coal measures into the characteristics of zonation from the north to south and block from east to west. The results indicate that the structural deformations are the most intense in the front of the three uplifted belts, which are characterized by the combination of thrusts. The coal measures are uplifted to the shallow formations, and are easy to be exploited, but the scale of mines is small because of serious damages by the coal distribution. On the contrary, the stress and strain are weak in the three depressions, with the coal-controlling structural styles being mainly the thrust-fold and thrust-monocline combinations. The distribution of coals in the depressions is relatively stable. The shallower part of the depression will become the key areas for exploration and development of coal resources in the northern Qaidam Basin.

煤炭码头粉尘无组织排放防治措施对比研究

露天堆场的粉尘无组织排放一直是干散货码头大气污染防治工作的重点和难点。苫盖和湿式除尘是我国专业化煤炭码头露天堆场粉尘无组织排放的两种主流防治措施。文章以北方某煤码头为例,基于露天堆场采用苫盖和湿式除尘措施下的粉尘无组织排放浓度监测数据,对两种主流粉尘防治措施的环保效益进行了对比分析。研究结果显示:采用湿式除尘措施比采用苫盖措施更适用于高周转率的专业化煤炭码头露天堆场的粉尘无组织排放的防治。

深部顶板夹煤层巷道变形破坏分析及其控制

为了探究深部顶板夹煤层软岩巷道大变形破坏问题,以平煤六矿三水平戊二胶带运输巷为工程背景,开展夹煤层巷道围岩破坏分析及控制对策的研究。首先,构建原支护体系组合拱力学模型,推导出直墙半圆拱形巷道稳定判别式;其次,提出“锚网索-梁-注浆-组合砂浆锚索”联合返修控制对策,即沿戊8煤层顶板进行巷道扩刷,采用锚网索、梯子梁完成基本支护,对围岩进行深浅孔注浆加固、顶板及两帮关键部位布置组合砂浆锚索等加强支护,并通过数值模拟分析返修前后应力、位移场分布特征;最后,开展工业性试验,并监测矿压。结果表明:两帮及顶底板最大收敛量分别为93、112 mm,后期变形速率均低于1 mm/d,围岩变形得到有效控制,返修效果良好。

煤矿防治水“三区”划分方法及其水害防治意义

为系统性认识矿井各类水害问题,规范化管理矿井防治水工作,国家矿山安全监察局于2022年6月将针对老空水防治的“三区”管理工作推广到顶板水害、底板水害以及构造水害等更多水害类型中。然而各地煤矿在防治水“三区”划分过程中暴露出水害致灾因素和水害治理情况等与划分标准结合不紧密,并且技术上未针对不同煤层和采区进行区别划分,同时划分区域范围和划分结果的规范性和时效性存在不统一。据此,结合防治水“三区”划分的目的,对比了新“三区”划分与老空水“三区”划分的异同,明确了以水文地质条件勘查程度、水害隐患分析、水害治理情况为要素的划分原则,理清了“三区”划分的技术路径;结合我国常见的5种煤矿水害类型特征,提出了不同类型水害的划分方法,即:地表水害应根据井田内地表水体的分布发育特征以及大气降水、滑坡等地质灾害对开采的影响程度等进行划分。顶板水害应根据导水裂隙带范围内是否存在富水性强或者富水性中等静储量丰富含水层、松散含水层等对开采造成威胁进行划分。底板水害应根据煤层带压开采区域底板隔水层厚度与矿压破坏带深度之间的关系以及底板突水系数大小进行划分。老空水害应根据矿井及周边矿井老空积水分布范围、积水量情况进行划分,构造水害应根据井田内断层、陷落柱、溶洞等地质构造和不良地质体的富水性、含水性、与水源导通情况进行划分;总结了划分工作的要点和难点,即:明晰划分时空范围、综合分析划分标准、明确“三区”管理职责、动态转换划分结果等;在此基础上,选择水害类型多样和水文地质条件复杂的典型煤矿井,遵循划分原则,根据划分标准,分煤层、分采区划分了可采区、缓采区、禁采区,并加以详细的解释说明;阐明了开展“三区”划分工作具有提升综合探测水平、强化预测预报能力、找准水害治理方向的水害防治意义,以期指导和规范我国煤矿防治水“三区”划分工作。

燃煤机组过热汽温宽负荷模型前馈控制

为了对燃煤机组过热汽温宽负荷运行时进行更精确地前馈控制,提出一种基于物理引导神经网络(PGNN)的预测前馈信号模型,并基于间隙度量法确定了多模型的负荷段分配。多模型间隙度量PGNN预测方法采用多模型间隙度量方法对负荷区段进行合理划分,结合过热器机理引导的长短期记忆神经网络,可以对强耦合、大惯性的过热汽温宽负荷前馈信号进行精准预测。结果表明:在机组宽负荷运行时,随着负荷降低控制对象的非线性程度逐渐增强,需要更多的模型数量,采用多模型间隙度量PGNN前馈控制方法可以在不同工况下采用与当前工况相适应的前馈信号,有效提升过热汽温的调节精度和稳定性。

智能放顶煤技术在特厚煤层上覆含水层保护中的应用

我国内蒙古东部和新疆北部草原地区煤炭及地下水资源丰富,煤矿高强度开采形成的采动裂隙易导通强富水含水层,极易引起上覆岩层的地下水系统破坏,更容易发生突水溃砂事故,尤其含水层下综合机械化放顶煤开采的放煤高度难以控制。以特厚煤层上覆含水层系统保护为研究对象,以含水层保护和水砂灾害安全防控为研究目标,研发特厚煤层上覆含水层保护的智能放顶煤关键技术,应用井工煤矿动力突水溃砂防控技术,得出特厚煤层上覆地下水系统保护的根本途径。研发应用一种智能放顶煤技术,包括顶煤运移跟踪系统、多轮记忆放煤方法及系统。基于水文地质条件精细探查、覆岩破坏高度的实测、顶煤采放高度确定,应用多轮记忆放煤智能放顶煤技术,控制采动裂隙带高度。以应用工作面为例,应用水文地质精细探查与钻探验证、覆岩破坏高度获取、智能放顶煤技术后,在工作面回采过程中实现了上覆含水层水砂灾害的安全精准控制,有效保护了煤层上覆强富水含水层。

鄂尔多斯盆地上古生界煤系烃源岩三环萜烷成因探讨

【目的】鄂尔多斯盆地煤系烃源岩发育,其饱和烃中三环萜烷含量丰富,但其三环萜烷分布模式在研究区表现出较大的差异性,因此探讨其差异性的主控因素具有重要意义。【方法】利用气相色谱和色谱—质谱分析技术,对鄂尔多斯盆地上古生界26个煤系烃源岩样品饱和烃进行了详细地剖析。【结果】根据三环萜烷(TT)的分布特征将研究区烃源岩样品划分为三种不同类型的分布模式。Ⅰ类烃源岩以C_(19)TT为主峰,C_(19)TT、C_(20)TT、C_(21)TT含量逐渐减小的变化趋势,同时该类样品中Pr/Ph比值高,介于1.19~3.84,平均值为2.99、C_(24)四环萜烷含量也较丰富,C_(24)四环萜烷/C_(26)TT比值介于2.39~32.54,平均值为9.80、C_(28)三环萜烷和C_(29)三环萜烷缺失,这类样品主要是腐殖煤和炭质泥岩,揭示出湖沼相沉积环境之特征;与之相反的Ⅱ类烃源岩的三环萜烷以C_(23)TT为主峰,C_(19)TT、C_(20)TT、C_(21)TT含量是逐渐增大的,而Pr/Ph比值低,比值主要介于0.34~0.90,平均值为0.61、C_(24)四环萜烷含量不丰富,C_(24)四环萜烷/C_(26)TT比值主要介于0.42~0.77,平均值为0.54、C_(28)三环萜烷和C_(29)三环萜烷含量丰富,这类样品除了煤系泥岩之外还有腐殖煤和炭质泥岩,其沉积环境与Ⅰ类烃源岩迥然不同;Ⅲ类烃源岩的三环萜烷分布介于Ⅰ类和Ⅱ类烃源岩之间,一方面三环萜烷的主峰碳为C_(23)TT,另一方面C_(19)TT、C_(20)TT、C_(21)TT相对含量又依次降低并呈阶梯状分布的特征,此外Pr/Ph比值为2.07、C_(24)四环萜烷/C_(26)TT比值为3.53,两者均介于Ⅰ类烃源岩和Ⅱ类烃源岩之间。【结论】随着烃源岩热演化程度的增加,三环萜烷的总量展示了逐渐增大的变化趋势,但不同类型烃源岩的三环萜烷分布模式并没有发生明显变化,说明研究区煤系烃源岩三环萜烷的不同分布模式受有机质热演化程度影响较小,而主要受控于沉积环境和母质类型。

沁水盆地樊庄区块煤系水分布及其对排采效果的影响

樊庄区块为高煤阶煤层气田具有典型代表性的区块之一,精细化表征煤系水的分布特征,分析其控气作用,对于指导类似区块煤层气开发意义重大。据此,采用数理统计、回归分析及数据拟合的方法,建立了煤层及砂岩的测井识别特征,构建了含水量计算模型,探究了煤系水分布与排采效果之间的关系。研究表明:研究区3#煤层测井识别特征为高电阻率(853.86~5 968.9Ω·m),低体积密度(1.26~1.49 g/cm^(3)),低自然伽马(18.4~60.51API);砂岩含水层测井识别特征为低电阻率(70~316.2Ω·m),高体积密度(2.51~2.68g/cm^(3)),低自然伽马(56.4~116.19API);研究区纵向上岩性以煤、泥岩、砂岩及砂质泥岩为主,横向上煤层分布稳定,砂岩含水层分布不均匀,井控水量区域差异性大;研究区煤层分布较为稳定,在不考虑二次压裂影响的情况下,将累计产水量1 200m^(3)作为煤层是否接受外来水源补给的界线;煤层气井开发过程中,在构造及沉积条件相似的情况下,煤系水的来源越广泛、规模越大,则煤层气井见气时间越久、排水降压阶段持续时间愈长,产水量越高、产气量越低。

煤矿矿井工作中瓦斯防治技术及通风安全管理措施探究

煤矿矿井瓦斯的主要危害形式包括瓦斯喷出、突出、普通涌出以及爆炸,瓦斯具有易燃易爆性和窒息性,是煤矿安全管理的重点。结合煤矿矿井实例,针对以上几种常见危害类型制定出综合性的瓦斯防治技术措施,涵盖涌出量测定、煤层地质钻探、通风、抽放、引排、局部防突、区域防突、爆炸极限控制、引火源控制。在通风安全管理中,重点分析了需风量计算、工作面温度与风速,为系统通风设计提供量化的依据。研究内容较为全面,具有较强的工程指导意义。

冲击地压矿井坚硬煤层采煤工作面防治措施研究

针对冲击地压对矿井采煤工作面的危害以及防治措施的重要性展开研究。通过理论分析冲击地压形成机理、煤层力学特性及采煤工作面结构等因素,提出了有效的监测与评估方法。结合传统和新型防治技术,对冲击地压防治措施进行了系统探讨。进一步分析了已应用措施的效果,并评价其可行性和适用性。研究成果对矿井冲击地压防治工作具有重要指导意义,为提高矿井安全生产水平提供了理论支持和技术参考。

化工专业实验中炼焦煤微粉成型及焦炭性能研究

针对辽宁科技大学化学工程与工艺专业实验项目完成了炼焦煤微粉成型及焦炭性能研究的综合设计性实验。以梗阳焦煤为主要原料,通过实验设计了炼焦煤微粉成型的工艺条件,对焦炭的显微强度、结构强度、粒焦反应性和粒焦反应后强度进行了测定。研究结果表明炼焦煤含水量相同的情况下,采用配型煤炼焦能够有效改善焦炭质量,该方法适合于化工专业实验中炼焦煤微粉成型项目的教学方法改革。

煤矿井工开采对地下水环境的影响及防范探究

煤矿井工开采过程会引发一系列的地下水环境问题。为同时保护地下水环境和井工开采安全,以某煤矿2#煤层为研究案例,采用FLAC3D软件分析煤矿井工开采对顶板覆岩的影响机理,并以此为基础,从直罗组含水层和白垩系含水层2个角度综合分析煤矿井工开采对地下水环境的影响。此外,根据数值仿真模拟结果,介绍多种煤矿井工开采中地下水环境影响防范措施,旨在为后续煤矿井工开采中地下水环境问题的有效防范提供理论参考。

柯柯亚深层煤岩气水平井钻井实践

吐哈盆地侏罗系煤岩天然气区块位于山前高陡构造,地层倾角大,地质条件复杂,为国内陆地埋藏最深的煤岩气气藏,煤层水平井钻探技术在该领域尚属空白,钻井过程中“斜、慢、阻、卡”矛盾突出,亟须开展煤岩气水平井钻完井技术研究。为此,针对井身结构优化、井眼轨道优化、防斜打快技术、煤层坍塌机理、水平段安全钻完井开展了深入分析研究,柯新1H先导试验结果表明:①大三层井身结构可以满足水平井安全钻进,但具有较大的优化潜力;②垂直钻井技术在2500 m以浅的煤上地层应用效果佳,为中上部地层防斜打快提供了技术手段;③技术套管下深的确定是关键,是保障水平段能否成功实施的基本条件;④水平段通过多靶点轨道设计、随钻岩性追踪、无扶单弯螺杆+缩小底部钻具外径、双向通井工具、强抑制强封堵钻井液等手段降低卡钻风险,在煤层起伏变化大的情况下,确保了千米长水平段钻进与下套管作业顺利实施。

GE水煤浆气化装置灰水水质影响因素分析与控制

气化灰水可谓是水煤浆气化装置的“血液”,灰水水质超标会导致系统设备和管道腐蚀结垢,制约GE水煤浆气化装置的长周期运行,并严重影响污水处理的效能。对灰水pH值、硬度、碱度、悬浮物含量、浊度、氯离子含量、电导率、氨氮和COD等关键指标对水煤浆气化灰水系统的影响进行分析,并就各影响因素总结出针对性的水质控制措施,以提高气化装置运行的稳定性和经济性。

煤矿大采高工作面片帮冒顶诱因分析及控制技术研究

厚煤层大采高工作面回采过程中时常发生片帮冒顶事故,在周期来压期间更为严重。以沙曲矿24208大采高工作面为工程背景,综合运用现场监测、理论分析和数值模拟等方法,分析造成工作面片帮冒顶的主要诱因,提出相应的防范和控制措施。结果表明,直接顶的垮落对工作面影响明显,支架载荷增大,与基本顶来压时的支架载荷相近,引起工作面不同程度的片帮冒顶;支架支护强度、截深和推进速度是造成大采高工作面片帮冒顶的主要影响因素,提出了增大支架支护强度和初撑力、控制截深和加快推进速度的防治措施,同时将劳动制度由原来的‘六—六—十二制’改为‘四—六制’,有效改善了工作面的顶板下沉和片帮冒顶情况。

立式辊磨在煤系高岭土高细粉制备中的应用

根据煤系高岭土干法制粉的工艺系统现状及对制粉系统的要求,介绍了LM型立式辊磨机的结构、工作原理、及针对工艺要求对磨机做的特殊优化,并分享一个实际投产运行的一个案例。结果表明:我公司针对325目高岭土立磨改进的技术路线具有可行性,同时证明立磨在煤系高岭土干法制粉行业中可以满足大规模生产作业,适合推广。

煤炭洗选加工过程中的粒度控制难点及解决措施

在中国煤炭事业逐步推进的过程中,洗煤方式不断发生变化,然而在煤炭洗选加工过程中,粒度控制存在的难点一直困扰着煤矿企业,因此需要加大实践研究力度,探寻有效的粒度控制措施,这样才能提高生产质量。分析了煤炭洗选加工过程中粒度控制的重要性,探讨了实际加工过程中粒度控制的难点,在此基础上提出了解决粒度控制难点的有效措施,包括明确粒度控制标准、选用合适的破碎设备、加强技术创新、实施煤炭粒度分级及控制、加强除杂流程的质量控制,旨在为煤炭洗选加工提供保障。

粉煤气化技术应用及相关问题研究

粉煤气化技术作为一种高效、环保的能源转化技术,在国内外得到了广泛的应用。文章概述了粉煤气化技术的技术原理、工艺流程和技术优势,如能量转化率高、污染物排放低等。然而,粉煤气化技术在实际应用中也面临一些问题,如原料适应性、系统稳定性、环保标准等。针对这些问题,本文提出了相应的解决方案和建议。期望随着环保意识的提高和能源结构的调整,粉煤气化技术的应用将更加广泛。

浅谈煤矿采煤工作面顶板控制措施

主要探讨了煤矿采煤工作面顶板控制措施。通过分析顶板控制对采煤工作面稳定性的影响、对确保采煤工作面安全和生产效率的重要性,以及顶板控制失效的情况,提出了一系列有效的顶板控制措施,包括选择支护方式、实施预防性支护和建立灾害监测预警系统。研究对煤矿采煤工作面的顶板控制具有重要的理论意义和实际应用价值。

燃烧优化技术在热电中储式煤粉炉上的应用

当前的化工产品生产对化工企业锅炉的蒸汽质量,相应速度、锅炉效率提出了更高的要求,同时工况多变和煤质多变等因素影响原有控制系统(DCS)依靠经验进行人工操作的控制模式,难以满足生产的需要。基于此,针对唐山三友公司热力中心#5480 t/h中储式煤粉炉生产实际现状,采用燃烧优化技术(BCS),实现锅炉运行的自动控制,尤其是在当前机组负荷及煤质变动较大的情况下,可以大大减轻操作人员的劳动强度,促进生产质量提升。