Control over Surrounding Rocks Deformation of Soft Floor and Whole-Coal Gateways with Trapezoidal Supports

In Gengcun Colliery, Yima Coal Group Co. Ltd.the characteristics of the gateways of thick coal seam and the coal seam is with fully mechanized sublevel caving mining are that the thickness of roof coal seam of gateways is larger, their surrounding rocks are the whole-coal mass and the coal seam is prone to Spontaneous Combustion. With the natural equilibrium arch theory, the reasonable adjacent distance of No.11 mine-type metal supports was calculated in trapezoidal gateways based on these characteristics. Then, in-situ supporting experiments were carried out. The results indicate that under the action of virgin rock stress, the width of broken rocks zone of surrounding rocks is 1.7–2.0 m in return heading and 1.1–1.3 m in going headway. And their surrounding rocks belong to the Ⅳ-type soften rock and the Ⅲ-type common surrounding rock respectively. Therefore, under the movable abutment pressure, the gateways deformation is serious. It is suggested that the designed gateways have to use pre-broadened cross section to suit their deformation. At the same time, the accumulated water on gateway floor must be drained in time. These measures were taken in the 1302 and 1304 coal faces in Gengcun Colliery, and the satisfactory results have been obtained.

井工煤矿全生命周期甲烷捕集核算及减排路径

甲烷减排是我国碳减排目标的重要组成部分,建立甲烷捕集核算体系是实现甲烷减排的前提。以甲烷近零排放为目标,结合《国家温室气体清单指南:IPCC—2019》和煤炭企业温室气体排放核算国家标准,提出了井工煤矿全生命周期中地质勘探、煤炭开采、矿后活动和煤矿废弃各阶段甲烷捕集的具体核算方法,构建了井工煤矿全生命周期甲烷捕集核算模型。在此基础上,提出了井工煤矿甲烷减排路径及其实施方案。研究结果可为井工煤矿甲烷治理与低碳发展提供指导。

吐哈盆地台北凹陷侏罗系煤系全油气系统特征

基于吐哈盆地中下侏罗统近源勘探最新成果,以全油气系统理念和思路重新认识台北凹陷侏罗系水西沟群烃源岩、储层条件和生储盖组合,深入解析煤系全油气系统。结果表明:(1)水西沟群八道湾组、西山窑组煤系烃源岩和三工河组泥质烃源岩表现为长时间生烃、具有多个生烃高峰和油气兼生的特点,为侏罗系煤系全油气系统提供充足的油气来源;(2)多期浅水辫状河三角洲—浅湖沉积为斜坡区、洼陷区发育常规砂岩、致密砂岩、煤岩、泥页岩等多类型储层,为油气成藏聚集提供多种储集空间;(3)3期油气充注与构造演化、多类型储层有效配置,形成常规-非常规油气序次成藏聚集的特点,从构造高部位到洼陷区发育远源常规构造油气藏、构造-岩性油气藏,近源低饱和度构造-岩性油气藏和源内致密砂岩气聚集、煤岩储层气、页岩油等类型油气聚集。其中,源内致密砂岩气、煤岩气是当前勘探拓展的重点领域,洼陷区页岩油气值得未来探索研究。煤系全油气系统新认识将进一步丰富完善全油气系统地质理论,为吐哈盆地油气资源的整体勘探部署提供新思路。

贺斯格乌拉南露天煤矿全生命周期生态修复治理规划

以贺斯格乌拉南露天煤矿为例,根据生产及生态修复治理现状,从时间尺度和空间尺度出发,以空间尺度为重点制定露天煤矿全生命周期生态修复治理规划,结合贺斯格乌拉南露天煤矿的生产特点打造了“一环、一心、三园、四区”的生态配置模式,发展为生态农业与休闲旅游于一体的多功能创新型园区。结果表明:全生命周期生态修复治理规划是新时代背景下实现新的生态平衡与可持续发展的重要抓手,是实现矿区经济绿色可持续发展的重要途径。

五举煤业实现煤质创效的应用实践

为解决升井原煤煤质差,煤质检测存在滞后性,影响选煤厂生产效率及产品质量的问题,基于对原煤开采、运输及洗选加工各环节的分析,通过采取降低工作面采高,建设井下TDS智能干选预排矸系统,采用自动采制样、煤质在线检测,对煤质进行信息化、数字化管理等措施,实现对煤炭质量的精准控制和预警。实践表明,以上措施采用后,升井原煤灰分平均降低15个百分点,洗选精煤灰分波动小于0.3个百分点,精煤产率达到35%以上。通过实施全过程煤质控制,降低了生产成本,减少了环境污染,提高了企业的经济效益和社会效益,可为其他存在类似问题的选煤厂提供一定借鉴。

煤炭工业全生命周期碳排放核算与影响因素

煤炭工业低碳转型既是其实现高质量发展的内在要求,也是落实国家“双碳”战略目标的重要抓手。“双碳”目标对煤炭工业碳减排提出了更高要求,精准把控煤炭工业减排降碳现状是高质量实现“双碳”目标的基础与前提,本研究旨在对煤炭工业全生命周期碳排放量及影响因素进行研究。以中国煤炭工业为研究对象,从开采分选、运输、加工转换、消费利用4个阶段对煤炭工业的碳排放进行核算,并进一步对煤炭消费物质流及煤炭工业全生命周期碳流通进行分析,最后使用MDI模型对我国煤炭工业碳排放的驱动因素进行解析。结果表明:(1) 2000—2020年中国煤炭工业碳排放量年均增长6.39%,其中加工转换阶段为煤炭工业碳排放的主要贡献者,其碳排放量从129 623万t增加到500 365万t,年均增长6.99%。(2) 2020年煤炭工业各子行业碳排放从大到小依次为:煤发电工业(53.41%)、黑色金属冶炼及压延加工业(17.88%)、煤制热工业(9.73%)、非金属矿物制品业(5.86%)、化学原料及化学制品制造业(5.86%)、煤炼焦工业(1.35%)等。(3)对煤炭工业碳排放表现为正向驱动效应的因素为经济发展(1 179 835万t)、碳强度(120 579万t)、人口规模(58 985万t);对煤炭工业碳排放表现为负向抑制效应的因素为能源效率(-523 272万t)、能源结构(-149 807万t)、产业结构(-141 118万t)。研究是对算清煤炭供需“大账”需求的重要响应,有助于靶向制定煤炭工业减排降碳引导策略,助推煤炭工业“双碳”战略尽快实现。

深井厚煤层全域连续自动化充填开采技术实践

为解放建下煤炭资源,延长矿井服务年限,邢东矿基于多年的充填开采实践,建成了深井厚煤层全域连续自动化充填开采技术体系。对巷道矸石充填开采、综采矸石充填开采、超高水材料充填开采工艺进行了升级,并研发了大垂深矸石投料系统等技术装备。现场应用表明,充填开采有效控制了下沉速度,形成区域性整体下沉,缓解了对地面建(构)筑物的影响,地表未形成明显受开采影响的下沉盆地,地面建(构)筑物破坏等级在Ⅰ级范围内,取得了较好的经济和社会效益。

燃煤电厂燃料全过程监督的管理研究

燃煤电厂燃料技术监督是提高燃料采制化设备可靠性,保障燃料数质量验收结果真实准确,提升燃煤电厂燃料管理水平的重要手段。在煤炭价格上涨的情况下,燃料验收的准确性对于燃煤电厂控制成本、提高机组运行控制水平具有重要意义。为此,单一技术层面的燃料监督已经不能满足当前的验收工作要求,需从燃料管理的体制机制、人员廉洁从业教育、燃料采购、煤场、采制化设备、燃料智能化、数据分析等方面进行全面监督。以某电厂为例,对燃料全过程监督存在的问题及对策措施进行分析,解决燃料技术监督覆盖面不足的问题,进一步堵住燃煤电厂燃料管理的风险防控漏洞。

淮北矿业煤质管理创新与实践

阐述了煤炭企业煤质管理创新的必要性,介绍了淮北矿业在推进双碳目标背景下煤质管理创新的制度、举措及效果。实践表明:淮北矿业延伸洗选质量管理环节,实现全流程煤质管理举措在节能、增效、减轻环保压力、推动企业智能化、推进双碳目标等方面效果显著,促进了企业高质量发展。

动力煤绿色低碳分选工艺评价研究

提高动力煤入选率是煤炭清洁开发利用的重要课题,围绕动力煤计价指标发热量,在深度分析了某一原煤粒度组成、高密度可选性、可见矸泥化比、矸石分布特征等数据基础上,确立了动力煤选煤厂的主要功能为深度排矸;干法选煤技术以超高密度分选,回收更多有价值的可燃体,从根本上解决湿法选煤带来的煤泥问题的优势,成为未来存量动力煤选煤厂技改和新增动力煤选煤厂的优选工艺技术。通过研究认为,采用“双效率”评价模式,能够更准确地反映动力煤选煤厂的综合运行效果,逐步转变“动力煤洗选工艺炼焦煤化”的倾向,用分选工艺适度化、精煤产率最大化、煤泥减量化、分选粒级最佳化、工艺流程短平化,实现动力煤绿色低碳分选。

某焦化厂配煤降成本的实践

在焦化企业焦炭生产成本中,配煤成本占比约80%。某焦化厂通过采取全流程管理的优化提升,气煤配入比例提高至45%,大幅降低了配煤成本。

温度对瓦斯流动及全过程煤体变形的影响研究

为揭示不同温度下瓦斯吸附-解吸-渗流全过程煤体变形的差异性,应用自主研发的煤体瓦斯流固耦合试验系统,研究三轴应力加载下瓦斯吸附-解吸-渗流及全过程煤体变形随温度变化的响应特征。试验结果表明:瓦斯吸附阶段,煤体变形量与吸附时间呈Langmuir型上升变化;瓦斯解吸阶段,煤体变形量与解吸时间呈指数型衰减趋势;瓦斯渗流阶段,煤体变形量与时间呈幂函数上升趋势。瓦斯吸附量、渗透率及过程中煤体变形量均随温度升高而降低,瓦斯解吸率随温度升高而增大;煤体变形量与瓦斯吸附量、解吸量、渗透率呈正相关关系。温度效应对全过程煤体变形具有显著影响。

国能榆林能源化验站全过程质量管理的发展方向

阐述了国能榆林能源有限责任公司化验站煤质管理工作的现状和存在的问题,分析了问题产生的原因。在此基础上,提出了化验站全过程质量管理的发展方向及建议,以实现煤质数据精准,为选煤厂选取洗选工艺和矿井生产提供真实可靠的决策依据。

面向对象动态学习的燃煤机组燃料全程控制方法

针对目前燃煤机组在启动阶段燃料控制中存在的操作设备繁复、控制参数过多、优化手段单一以及启动时间过长等一系列问题,提出了一种面向对象动态学习的燃煤机组燃料全程控制方法。通过将整个燃料全程控制对象化、阶段化,动态学习各个阶段各个系统当前工况,自适应产生燃料智能控制指令,实现从机组点火到投入协调控制的全过程燃料智能控制。在某1050 MW机组上进行了功能验证,实际运行结果表明,该控制方法在整个运行过程中具有较强的时效性与智能性,能大大缩短机组启动时间,提高机组整体自动化水平。

深井厚煤层沿空巷道掘采全过程应力分布及支护技术

为解决反复加卸载作用下深井厚煤层沿空巷道围岩控制难题,以袁店一井煤矿1037工作面回风巷为工程背景,通过FLAC3D数值模拟,对反复加卸载沿空巷道全过程应力分布特征及演化规律进行了系统研究,提出了“锚带网索+帮部喷注浆+顶板非对称锚索梁补强+煤柱肩底角锚索梁补强”联合支护方案。研究结果表明:(1)上工作面采空区侧向支承压力峰值距煤壁12~13 m,其值约27.5 MPa,影响范围为60~70 m;(2)1037工作面风巷掘进后,垂直应力峰值向实体煤深部转移,距采空区煤壁约17 m处,约30.7 MPa,相比掘巷前,增大11.6%,小煤柱上垂直应力相比掘巷前,降低了约62.6%;(3)随着1037工作面的推进,工作面前方20 m处形成超前支承压力峰值,达到45.9 MPa,约为2.8倍原岩应力。现场观测结果表明,控制方案取得较好控制效果。

煤岩固液耦合应变-渗透率试验

采用MTS815岩石伺服试验系统进行了煤样全应力应变过程中的渗透性试验.试验结果表明,煤岩的应变-渗透率变化曲线与其全应力-应变曲线变化趋势基本一致,但表现出相对"滞后"的特点,表明渗透率的变化与其损伤演化过程密切相关,同时煤体通过其内部裂隙的渗透需要一定的时间过程,煤岩体达到峰值强度及之后的软化阶段,即损伤变量达一定值时,渗透率出现峰值.根据试验结果,拟合得出了煤岩应变-渗透率分段曲线方程.由于煤岩微孔隙裂隙相对较发育,其渗透率受有效围压的影响较明显,随有效围压增大,煤岩渗透率总体上呈下降趋势,这主要与煤岩中发育的原生裂隙受围压压密闭合以及限制了新生裂隙的扩展和张开度有关.

全煤厚掘进巷道瓦斯涌出数值模拟

为揭示全煤厚掘进中煤巷瓦斯涌出规律,采用有限体积法对煤巷掘进过程中巷帮瓦斯压力及巷道瓦斯涌出速率进行数值模拟,瓦斯渗流过程控制方程采用C-N隐式时间积分方案离散化.研究结果表明:掘进煤巷巷帮采动应力集中区煤体渗透率减小对巷帮深处瓦斯向巷道方向运移具有明显的抑制作用;掘进煤巷瓦斯涌出主要集中于迎头部位,致使一个掘进循环周期内掘进煤巷瓦斯涌出总速率波动大.

双肺同期大容量灌洗治疗煤工尘肺(附25例报告)

我们在单侧分期全肺灌洗实践的基础上,探索灌洗后肺功能恢复的有效技术措施,自1991年3月开展在一次麻醉下双肺同期大容量灌洗获得成功。本文介绍应用这一方法治疗25例煤工尘肺,疗效较为满意。患者的临床症状明显改善,并通过灌冼排出多量煤矽尘与含尘的肺泡巨噬细胞,证明该项新疗法安全、有效。

伪倾斜整体顶梁悬移支架放顶煤工艺应用研究

为了解决新疆拜城大宛其煤矿生产中原伪倾斜柔性掩护支架采煤法生产能力不足等问题,根据其煤层赋存情况和地质条件,对伪倾斜整体顶梁悬移支架放顶煤采煤工艺进行了研究。在A5主采煤层中应用该工艺,工作面伪倾斜布置,并安装整体顶梁组合悬移支架。采用爆破法推进工作面,每推进3个循环,进行1次放顶煤。现场试验的结果表明,该工艺对煤层厚度变化适用性较强,回采效率显著提高,工作面的生产能力达到了设计要求的35万t/a。

基于TG/DSC/MS技术的煤氧复合全过程及气体产物研究

针对利用DSC曲线研究煤氧复合反应的阶段划分、热量变化及产物生成路径等方面存在定义表述不够系统,TG和DSC耦合分析不够深入等问题,利用TG/DSC/MS联用技术,开展惰气和空气氛围下不同升温速率煤氧复合全过程的测试与分析。实验表明:基于DSC划分法可将煤氧复合全过程划分为水分蒸发及气体脱附吸热阶段、化学吸附和缓慢反应放热阶段、煤热解生成活性基团放热阶段和挥发分与固定碳燃烧放热阶段。通过特征温度的作图比较,发现TG划分法和DSC划分法的煤氧复合全过程的划分具有高度的重合性和一致性,这证明了DSC划分法的可行性和正确性。利用矿井火灾学、热分析动力学和煤化学理论,阐述了煤氧复合全过程相应阶段的温度范围、生成产物。通过气相产物的质谱分析和Chem 3D软件的建模分析,在构建煤结构单元局部片段的基础上阐明了甲烷、乙烯、一氧化碳和二氧化碳等气体生成的反应历程及生成机理。获得了煤氧复合过程中CH_(4)和C_(2) H_(4)的生成趋势具有相似性规律,且离子流强度曲线出现的峰值温度基本相同。CO_(2)的逸出曲线呈抛物线,在560℃时出现逸出峰。发现了CO的离子流强度曲线具有双峰特征,双峰对应的特征温度分别为530,609℃。研究成果可为厘清煤氧复合的全过程和煤自燃分级预警提供理论支撑。