基于UDF的煤层注水渗流演化规律的数值模拟研究

为了更好地揭示煤体高压注水渗流演化规律,提高煤层注水抑尘效果;基于三轴压缩和煤矿生产实际,通过煤岩渗透性试验得到煤岩变形与孔隙水压匹配关系;利用用户自定义函数UDF模块将其编译到Fluent中对钻孔注水过程中的流体压力场、速度场及水量分布情况进行模拟,分析不同注水压力下钻孔径向周围煤体内润湿范围以及渗流速度等因素。结果表明:渗流场压力随着孔隙水压的增大而增大,压力变化率随着时间段的增长逐渐降低并趋至稳定,渗流场速度变化展现出相似的变化规律;随着孔隙水压的不断增大,煤体孔隙率随之增大,煤体内部含水率逐渐升高,分布范围从钻孔周围逐渐向两侧扩大,煤层钻孔周围的润湿过程是一个快速增长后缓慢降低达到稳定的状态。

基于PFC-CFD的采空区自燃“三带”预测

采空区遗煤自燃是导致煤矿火灾的主要原因之一,且多数发生于采空区自燃“三带”的氧化带中。为更准确地预测划分采空区自燃“三带”、预防矿井火灾,提出了PFC-CFD采空区流场演化模型。首先利用PFC颗粒流模拟软件模拟采空区覆岩的垮落和空隙率分布,然后使用UDF函数将PFC模拟得到的空隙率分布数据导入CFD中,通过建立采空区物理模型对采空区内的氧气流场进行模拟预测,最终得到采空区自燃“三带”范围。现场实测表明,基于PFC-CFD的采空区自燃“三带”预测结果更接近现场实际,优于单一CFD方法的预测结果,表明利用空隙率动态演化分析采空区流场变化,进而预测遗煤自燃危险区域的方法是可靠的,对预防采空区自然发火具有一定理论指导和实际应用意义。

浸水煤表面结构演化与自然发火指标实验研究

为了提高浸水煤自燃预警的可靠性和准确性,采用扫描电镜实验与程序升温氧化实验研究了不同含水率煤与原煤的结构变化和氧化规律。首先对比分析了浸水煤的表面结构变化,然后通过浸泡法制备了含水率为4%、11%、18%、25%、32%的煤样,利用程序升温实验分析不同含水率煤样气体产生量随温度的变化关系。结果表明:浸水后,煤样氧化产生CO和C_(2)H_(4)的临界温度由73℃、180℃提前到62℃、161℃,各煤样升温过程中产生气体随温度升高而升高,含水率为18%的煤样产生的CO、CO_(2)、C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)体积分数最高;在CO、C_(2)H_(4)可作为标志气体的基础上,引入CO与CO_(2)体积分数比值γ和C 2H_(4)与C 2H_(6)的体积分数比值ε,分别作为煤吸氧蓄热阶段和自热氧化阶段的预测指标,即:γ≤0.019时,煤样温度小于136℃,处于吸氧蓄热阶段;0.752≤ε≤0.836时,煤样温度136~226℃,处于自热氧化阶段;γ≥0.908时,煤氧化温度大于226℃,处于加速氧化阶段。最后,基于CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)三种标志气体和γ、ε值,建立了浸水条件下采空区遗煤自燃的分级预警防控指标体系。

基于高分子增透剂的煤层注水增渗作用分析

为提高煤体润湿性与注水渗透效果,以自行制备的天然高分子增透剂为基础,从增透剂的反应过程、分子结构微晶结构及其与煤的表面形貌作用效果和润湿作用机理出发,研究了天然高分子增透剂对煤的增渗作用机理,同时利用分子动力学模拟研究了增透剂与煤粉之间的微观作用机理。研究结果表明,添加高分子增透剂后,水对于煤的润湿能力大幅度提升,在相同时间内添加高分子增透剂的试验组呈现出最佳的渗透效果;分子动力学模拟得到增透剂—煤体系的相互作用强度为-232.19 eV,而水—煤体系的相互作用强度为-34.60 eV,表明添加增透剂的溶液体系中水分子更容易附着在煤分子表面上,分子间相互作用力增强,会使附着在煤表面的分子结构更加稳定,更有利于煤表面的润湿。研究结果为煤层注水增透剂的研发和应用提供了参考依据,有助于进一步提高煤层注水抑尘效果。

霄云煤矿2307泄水巷锚杆破断分析及支护优化设计

针对霄云煤矿2307泄水巷锚杆破断问题,利用现场调研报告与数值模拟软件,分析巷道围岩的应力分布与塑性区发育趋势,研究巷道锚杆在过构造段的损坏特征,从地质构造、应力转移、支护方案三个方面分析锚杆破断机理,得出破断锚杆的受力状态。根据现场巷道锚杆破坏形态与理论分析结果,对原有支护方案提出了增加巷道帮部锚索支护、使用T型钢带、配备让压环等加固措施。结果表明,锚杆破坏集中在过构造段,巷道应力集中区出现在巷道肩角处,水平应力大于垂直应力,巷道支护优化方案成功应用于工程实际,有利解决现场围岩控制难题。

玉米高效种植技术和病虫害防治

玉米是重要的粮食作物,玉米蕴含丰富的营养价值,含有大量的膳食纤维。玉米在畜牧养殖、水产养殖等产业中有广泛应用,是饲料的主要来源。此外,玉米也可以作为工业原料应用于食品加工制作、轻工业等产业。我国是农业大国,人口基数较为庞大,对玉米的需求量也相对较大。只有不断提高玉米种植技术,才能保证玉米供应充足,促进农业的健康发展。金乡县农业发展如今已朝向现代化、机械化发展,科技进步使玉米的产量有了稳步提高,种植面积也在不断增加。玉米高效种植技术不只是指先进机械设备的应用,更要重视种植过程中的每一个环节,如田间管理、病虫害防治等,全方位地做好增产、增收工作。

温室大棚葡萄栽培技术分析

温室大棚葡萄种植业是霄云镇特色、优势产业,在当地农业经济发展和农民致富增收中占据着重要的地位。种植温室大棚葡萄时,规范应用温室大棚葡萄栽培技术至关重要。基于此,以霄云镇为例,着重对温室大棚葡萄栽培准备工作、温室大棚葡萄栽培定植要点、温室大棚葡萄定植后管理措施展开深入研究,以期促进霄云镇温室大棚葡萄产业高质量发展。

山东省露地辣椒病虫害的化学防治及高产稳产策略

近年来,山东省露地辣椒种植面积不断扩展,已成为重要的经济作物之一。然而,高复种指数、幼苗带菌、高温多雨的气候条件等因素加重了辣椒病虫害的发生,尤其是辣椒炭疽病的防治难度增大,严重制约了辣椒产业的发展。本文综述了辣椒病虫害的发生规律和化学防治手段研究进展。根据本课题组多年从事辣椒病虫害防治的工作经验,结合药剂的登记现状,阐述了对辣椒病虫害高效、有序控制的看法,并提出了一套切实可行的高产稳产策略。

霄云煤矿井下集中降温系统研究

为彻底解决霄云煤矿井下热害问题,建立了井下集中降温系统,设计选用2套矿用防爆ZLS3300/10000型井下集中制冷机组,降温系统结构紧凑,可服务2个综采工作面和8个掘进工作面。通过测试,2个采煤工作面干球温度平均降幅分别为7.2℃和9.25℃,工作面湿度为75%左右,各项指标均达到规定要求,工作环境得到显著改善,提高了矿井职业健康水平和劳动效率。

煤层底板破坏流固耦合数值模拟

根据煤层底板含水层具有不均一性的特点,建立了底板含水层非均布水压力学模型和流固耦合模型,并根据"下三带"理论和弹塑性理论求得了底板保护带突水极限压力的弹性解和塑性解。利用FLAC3D软件对工作面采动底板进行了流固耦合数值模拟,并对煤层采动底板的应力破坏特征以及渗流特征进行了研究。综合采用理论计算和数值模拟的方法对煤层底板进行了突水预测。研究表明:非均布水压模型更符合工程实际,数值模拟方法可以快捷、准确的对煤层底板突水进行预测,对水害防治具有重要意义。

煤层底板含水层富水性探测研究

利用矿井瞬变电磁法对某矿1106工作面底板的三灰、五灰含水层进行了探测研究,通过数据处理,形成了含水层二维电阻率剖面图和电阻率切片图。准确圈定出工作面含水层富水区的范围,并对富水性强弱进行了分区。实践表明:矿井瞬变电磁法是一种方便、快捷、高效的探测方法,可以准确地对含水层富水性作出定性评价,对煤矿水害的预防具有重要意义。

综采工作面过中间巷工程技术实践

综采工作面过中间巷时顶板管理是关键,必须采取有效措施缩小控顶范围,减少空顶时间,保证支护强度,加强过程管控,才能安全快速地推过中间巷。

注浆加固技术在大采高综采工作面过围岩破碎带的应用

大采高仰采工作面遭遇断层破碎带等地质构造时顶板难以控制,极易造成煤壁片帮、漏顶及断面冒落,如不及时控制将使冒顶范围持续扩大,恶化环境甚至生产停滞。注浆加固技术以其网络骨架作用,提高围岩强度等优势,对抑制煤壁片帮及冒顶效果十分明显,有很高的推广应用价值。

综采工作面撤面期间局部冒顶处理方法研究与实践

基于霄云煤矿1307工作面撤面创条件期间工作面局部冒顶情况,通过分析冒顶形成原因和围岩条件,制定了以造人工假顶为主,架棚为辅的处理方案,有效控制了顶板,确保了工作面安全高效回撤,具有很好地参考价值。

霄云煤矿首采区压煤村庄搬迁可行性研究

随着煤矿开采的不断深入,"三下"压煤问题越来越突出,已经成为制约矿井可持续发展的关键问题。霄云煤矿开展首采区压煤村庄搬迁的可行性研究,通过对搬迁的必要性和经济效益分析比较得出,实施村庄搬迁是十分必要和可行的。

注浆+疏导法综合治理回风上山顶板淋水工程实践

回风上山顶板的大量淋水使巷道湿滑,腐蚀巷道内设备,加速其老化,同时巷道顶板砂岩受水长期浸泡,出现巷道变形甚至冒顶情况,威胁行人安全。本文针对济宁矿业集团有限公司霄云煤矿一采区回风上山顶板淋水区情况,采用注浆封堵和疏导水源的方法进行综合治理,效果明显。

导硐法处理综采面倒架工程实践

本文基于霄云煤矿1301工作面倒架案例,分析了倒架的主客观原因,采取以导硐法控制顶板为主的扶架措施,取得了良好的效果,对类似条件下的安全生产有一定的借鉴意义。

综采工作面过煤层变薄异常区方案论证

本文通过对变薄异常区地质情况分析,针对综采工作面三机配套及采煤工艺特点提出了两套回采方案,从经济效益和优缺点入手进行论证,并结合外部环境影响因素综合分析,其结论具有很强的说服力。

大断面长距离局部通风设备选择问题探讨

如何正确选择掘进工作面的局部通风机和风筒,确保掘进工作面的通风安全,是掘进工作面安全生产最重要的基础工作;通过对局部通风机及风筒的合理选择,实现了大断面长距离掘进工作面通风安全。

注浆加固技术在大采高综采工作面过围岩破碎带中的应用

大采高仰采工作面遭遇断层破碎带等地质构造时顶板难以控制,极易造成煤壁片帮、漏顶及断面冒落,如不及时控制将使冒顶范围持续扩大,恶化环境甚至生产停滞。注浆加固技术以其网络骨架作用,提高围岩强度等优势,对抑制煤壁片帮及冒顶效果十分明显,有很高的推广应用价值。