超声振动在矿山煤岩致裂中的研究进展与展望

为了推动超声振动致裂煤岩体技术的发展,提高矿山煤层气增产及硬岩掘进的效率,回顾了超声波技术的发展历程,综述了超声振动在致裂煤岩体方面的应用现状与研究进展,明确了超声振动在煤岩致裂领域存在的关键阻碍性技术难题及发展趋势。(1)总结了传统技术在矿山煤层气增产和硬岩掘进领域存在的技术问题,介绍了超声波技术的独特优势及应用领域,阐述了超声波发生器和超声波换能器的发展阶段及相应性能;(2)归结了超声振动煤层气促解增渗装置及流程,分析了超声振动煤层气促解增产现状,阐明了超声空化效应、机械振动效应、热效应作用下煤层气降压、加速、位能及动能增加进而促进其解吸增渗的机制;(3)归纳了超声振动破岩装置及流程,阐述了超声振动破碎硬岩的进展,揭示了超声振动产生的机械振动效应与热效应作用下疲劳损伤、微裂纹亚临界扩展、矿物颗粒不均匀热膨胀或矿物相变、岩石物理力学特性劣化导致硬岩破碎的内在机理;(4)针对超声波发生器、换能器及超声振动在矿山致裂煤岩体中的局限度,对未来超声振动致裂煤岩体在现场高效应用的研究重点提出了4点建议:高性能防爆型超声波发生器和换能器的研发,超声振动促解增渗机理的深入分析及管线技术框架设计,多功能及多场耦合室内超声振动致裂煤岩体设备研制与试验,井下抗干扰超声振动设备的研发应用。

负载型氨硼烷水解制氢催化剂研究进展

氨硼烷(AB)作为一种液相储氢材料,因其氢含量高而倍受关注。然而,AB水解的速率缓慢且催化机理未决影响了其大规模应用;因此,研究开发高效AB水解制氢催化剂具有重要意义。综述了负载型AB水解制氢催化剂的研究进展,包括活性中心材料,以及碳材料、金属氧化物、金属氢氧化物、过渡金属碳化物、二维过渡金属碳/氮化物、金属有机框架、金属氮化物和共价有机框架等载体材料;讨论了AB水解的反应机理,并对AB水解制氢的未来发展进行了展望。

甜水堡煤矿泥化顶板迎采巷道分段加固技术

为了解决甜水堡煤矿1309回风巷迎采掘进过程中应力复杂、泥化顶板支护困难等问题,采用现场观测和数值模拟的方法,分析了巷道掘进过程中“采-掘”应力场演化特征,确定了工作面动压影响范围为60~-150m,根据采掘阶段巷道应力环境的变化情况将巷道分为巷道已掘段、实体煤掘进阶段、采掘动力影响阶段、压力稳定段4个不同的动压影响阶段。依据1309回风巷支护方案,提出了采用高应力锚索为主的分段动态加固技术。现场实践证明,采用该技术后巷道围岩变形得到良好的控制,保障了巷道安全稳定。