内蒙古大青山煤矸石资源化综合利用探讨

综述了煤矸石的产生、分类、性质和危害性,结合目前国内外煤矸石的利用途径,对大青山内蒙古包头石拐矿区煤矸石,从环境可优化、资源可持续、能源可创新、经济可益效等产业链角度出发,提出一系列可行性方案。

内蒙古能源消费的灰色关联分析

论文采用灰色关联分析法对2001～2012年内蒙古自治区能源消费量与工业三废排放量和生产总值进行了关联度分析。结果显示,各三废排放量与能源消费量的关联度大小依次是工业废气排放量、工业固体废物生产量和工业废水排放量;各种类能源消费量与生产总值的关联度大小依次为煤炭、电力、柴油、汽油、煤油、焦炭、天然气、原油和燃料油消费量。

内蒙古某煤矸石低温制备4A沸石实验

以内蒙古某地的煤矸石为原料,采用低温（450℃）碱融活化法对样品进行活化,并添加导向剂水热合成4A沸石。实验在30-60℃的低温晶化条件下进行,晶化时间为24 h。利用XRD、SEM、FT-IR和BET等测试手段对不同温度下生成的4A沸石加以表征,间接地评价生成沸石的质量。结果表明,在晶化温度为30℃时,样品中便有少量的4A沸石生成;当温度达到50℃时,即可得到形态较佳、粒径约为2μm且结晶度较好的4A沸石。

利用煤矸石制备4A分子筛及吸附性能的研究

以内蒙古准格尔煤田煤矸石为原料,采用450℃低温碱融法对原料进行预处理,添加晶化导向剂,在原料配比为n(Na_2O)∶n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(H_2O)=4∶2∶1∶123、晶化温度为50℃、晶化时间为24 h的水热合成条件下,制备了结晶度较高、平均粒径为2μm的4A分子筛。通过静态实验法测定了4A分子筛对罗丹明B的吸附特性,分析了吸附剂用量、初始浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间对吸附降解性能的影响。结果表明,当4A分子筛吸附剂加入量为7.5 g/L、罗丹明B初始质量浓度为0.5 mg/L、pH=8、吸附温度为50℃、吸附时间为2 h时,吸附率可达72.78%。该研究为4A分子筛的应用提供了重要的依据。

浅埋煤层大采高末采冒顶治理技术研究

霍洛湾煤矿为5.0m大采高矿井,其22110工作面末采期间在距停采线11.2m时,发生大面积片帮冒顶现象,经现场勘察与取样实验分析,结论为注浆料不合格,导致抗剪强度减弱而发生片帮进而冒顶,对此采取注高分子充填材料制作人工假顶堵冒、补注合格浆加固煤壁和严格管控采面质量,3d后工作面顺利完成末采,研究所得相关的技术及经验为类似施工提供参考。

复杂地质采面过老巷施工技术研究与运用

综采工作面过老空巷一直是开采的技术难题,百年矿井尤为突出,巷道多且层位布置关系复杂。针对这种情况,通过分析老巷位置、老巷与工作面夹角、老巷断面等的影响,提出在老巷布置横担、打"井"字形木垛支护从而顺利通过老空巷。过老巷的施工方法及难点突破,实践所得相关的技术及经验可为类似条件的回采提供技术指导。

基于遥感技术的土地利用分类方法

讨论了基于遥感技术的土地利用分类。以新疆伊宁县局部地区遥感图像为基本信息源,并利用ERDASIMAGINE,讨论了非监督分类和监督分类方法。结果表明,遥感技术应用于土地利用状况和土地分类,有一定的参考价值。

近距离上保护层开采覆岩移动及瓦斯卸压模拟研究

为研究近距离上保护层开采覆岩移动规律及被保护层应力变化规律,以老石旦矿地质资料为背景,通过相似材料模拟试验,探讨17_(-1)煤层开采对13煤层煤顶底板条件、应力变化及瓦斯卸压等方面的影响。通过模拟研究,得出了17_(-1)煤层覆岩运移规律及垮落特征、13煤层应力变化特征及瓦斯卸压运移储集规律。为相同地质条件的含瓦斯多煤层开采提供理论参考依据。

煤矸石及其国内外综合利用

概述了煤矸石的定义、来源及其资源化特性,以及煤矸石所带来的各种环境问题;涵盖了目前煤矸石的探索分析、应对策略、研究思路及方法,论述了煤矸石国内外资源化综合利用现状;总结了以往煤矸石研究利用的不足,同时提出优化建议,并对煤矸石深度开发前景进行了展望。

煤矸石资源化利用途径及进展

概述了目前国内外煤矸石的产生、危害及利用。总结了煤矸石利用的技术和方法,从不同的角度对其进行了分类,可以按资源回收利用分类,也可以按工程利用方法分类。根据煤矸石利用的深度层次可分为直接利用型、提质加工型和综合利用型三大类。据此细致全面剖析煤矸石资源化综合利用途径,并对我国煤矸石深度开发前景进行了展望。

矩形巷道预应力锚杆群支护作用的研究

基于FLAC3D及Tecplot软件对预应力锚杆作用下围岩中产生的附加应力场进行数值模拟及分析,得出增加锚杆长度利于预应力向围岩深部的扩散,但同时会减小预应力在围岩中的横向扩散范围,增大预紧力可以有效提高主动支护效果。通过对多根锚杆应力场相互重叠的分析得到锚杆群在矩形巷道中的加固区作用机理。最后通过弹性力学理论中布西内斯克问题,推导出矩形巷道中预应力锚杆加固区厚度与锚杆间距的关系。

煤系高岭岩制备偏高岭土实验研究

目前煤矸石已经成为中国乃至世界性的环保问题。通过对内蒙古包头市石拐矿区煤矸石进行调研、取样和试验研究,证明该煤矸石属于煤系高岭岩。利用石拐矿区煤矸石(煤系高岭岩),经过磨细和800℃煅烧2 h,可以制备高活性的偏高岭土;将偏高岭土掺加到水泥胶砂中,可以提高胶砂的强度。煤矸石制备偏高岭土机理:石拐矿区煤矸石高硅富铝,而煅烧产生的游离二氧化硅和三氧化二铝成为其活性所在,采用先磨细后煅烧再粉磨的机械与热处理复合活化工艺,可以充分激发煤矸石煅烧制备偏高岭土的活性。

提高综放工作面顶煤冒放性的深孔松动爆破技术

为了提高厚煤层中的综放工作面顶煤放出率,应用深孔松动爆破理论设计了山西后安煤矿90101综放工作面顶煤预裂和松动的深孔爆破参数,并进行了现场试验。试验结果表明,由于深孔松动爆破技术能使顶煤煤体在放顶煤之前破裂和松动,使得顶煤在放出过程中能以中、小块垮落,顶煤的放出率提高了5%。

综采工作面液压支架机械化回撤技术应用

机械化快速回撤工艺在综采工作面的应用可以加快工作面的回撤速度,提高回撤质量。机械化快速回撤工艺主要解决综采工作面倾角大、顶板破碎、底板软、淋水大等各种情况,保证液压支架平稳运输,调向容易。机械化快速回撤工艺优化工序,减少人员作业量,降低劳动强度,提升安全系数,提高工作效率。

水平巷道火灾时烟气逆流临界风速的研究

根据热浮力中性成层中轴对称热对流理论,得出了水平巷道火灾条件下逆流形成时的临界风速计算公式,并对其进行了实验验证。实验结果表明,该公式计算的临界风速符合实际情况,可以用于确定水平巷道火灾时的临界风速值。

大直径柔性风筒长距离压入式局部通风技术的应用

针对霍宝干河煤矿2-1081巷掘进长度2 059m的具体情况,提出了单风机大直径柔性风筒长距离压入式局部通风方案。根据各用风地点需风量,进行了通风设备的选择,并制订了详细的安全措施。应用结果表明,单风机大直径柔性风筒长距离压入式局部通风技术有效地解决了该煤矿的长距离局部通风问题,保障了长距离巷道安全和快速地掘进。

煤与瓦斯突出矿井的瓦斯抽放技术

针对某煤矿煤与瓦斯突出矿井的采区,在分析了通风所能承担的最大瓦斯涌出量以及瓦斯抽放的必要性和可行性,系统论述了煤层透气性系数较低时,回采工作面采取顺层平行钻孔预抽和边采边抽、掘进工作面采取顺层扇形钻孔边掘边抽、采空区采取扇形高位钻孔和在采空区埋管的瓦斯抽放方法。实践表明,这些瓦斯抽放技术能够有效地保证煤层透气性系数较低采区的瓦斯预期抽放率。

缩短缓慢灰化法时间的研究

针对缓慢灰化法检测煤样灰分耗时长、速度慢的弊病,在分析试验条件的改变对灰分检测结果准确性的影响基础上,从样煤质量的控制、灰化时间的控制两方面提出改进方案;对改进方案的煤样灰分-质量曲线进行分析,找出改进灰化条件的合理质量区间,并对其准确性进行验证。试验结果表明:合理质量区间内改进方案检测的煤样灰分值与仲裁法的基本吻合,具有一定的科学性和实用性,且有效缩短了检测时间。

局部制冷技术在煤矿掘进工作面热害治理中的应用

随着矿井开采深度的不断加深,采掘工作面热害问题日益严重。针对掘进工作面的具体情况,提出了利用生产用水一次性水开放式排热的局部制冷技术方案,该方案不需要安装专用的排热冷却器和局扇及冷却水泵,简化了制冷系统。根据确定的掘进工作面需冷量,选择TS-300B型移动式局部制冷机组进行掘进工作面的局部制冷降温,并对该制冷机组的安装地点及工艺流程进行了系统的设计。现场应用结果表明,局部制冷降温系统改善了井下工作环境,提高了高温环境下职工的出勤率及生产效率,确保了掘进工作面安全、高效、有序地进行,具有明显的经济效益和社会效益。

安全工程专业生产实习存在的问题及一些建议

安全工程专业与许多专业性质有很大不同,首先其涉及面很宽,无法通过到个别企业的实习达到实践教学的目的;其次学生所必须掌握的安全知识不能停留在课本上,必须具备解决实际问题的能力,而这一点通过单纯的现场参观也很难实现。本文分析了目前各高校安全工程专业生产实习普遍存在的问题,并有针对性地提出了解决这些问题的若干建议。