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煤壁柔性加固工艺参数优化试验研究
煤壁破坏 柔性加固 孔径比 注浆材料
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2019/10/25
近年来,工作面煤壁柔性加固技术的提出丰富了煤壁破坏防治技术理论。为了进一步揭示煤壁柔性加固技术中柔性棕绳的作用机制,明确浆液和柔性棕绳的耦合关系,降低柔性加固技术的技术成本和应用难度,通过物理实验、理论分析、设备开发、工程应用等研究手段,优化了煤壁柔性加固工艺。
煤壁片帮是制约大采高软煤综采工作面安全、高效回采的主要因素之一。基于淮南矿区A组煤、B 组煤煤系地层禀赋及下保护层开采生产条件,针对潘二矿11224 工作面煤壁片帮破坏特点,采用现场实测、物理模拟、理论分析、工业试验等方法,研究了多关键层结构跨煤组远程下保护层开采覆岩采动裂隙发育规律和被保护层大采高软煤综采工作面煤壁失稳力学过程,揭示了回采前已受采动影响的煤壁片帮机理并提出控制措施。结果显示:① ...
基于LBM-DEM耦合模型的多孔射流喷动床内流动特性
流固耦合 格子Boltzmann方法 离散单元法 喷动床
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2019/9/29
研究喷动床内颗粒的流动特性对于喷动床的设计和优化具有重要意义。基于格子Boltzmann方法 (LBM) -离散单元法 (DEM) 的数学模型，综合考虑固体运动对流场的影响，气相采用修正后的格子Boltzmann方程计算，颗粒-颗粒以及颗粒-壁面之间的碰撞采用离散单元法软球模型。
以统一强度理论作为煤层塑性区的屈服判据，考虑中间主应力对煤层强度的提高作用，建立了平动冲击失稳之前煤层的应力统一解、扰动深度解析式以及塑性区宽度统一解，对其进行可比性分析、文献已有解答的对比验证，探讨了中间主应力效应、煤层埋深与厚度、煤层强度参数对平动冲击失稳的影响特性。
多期次载荷作用下的煤体，其孔隙结构会发生复杂变化，渗透率也随之改变。然而，不同加卸载速率与循环周期决定着煤体渗透率变化路径，影响其应力敏感性，开展循环载荷控制下煤体渗透率演化规律研究，对于解释复杂应力场下煤层渗透率的各向异性特征有理论支撑作用。
我国煤层气储层地质条件复杂，低产煤层气井普遍存在。低产井增产改造是中国煤层气行业迫切需要破解的重大理论和瓶颈技术难题。本文所研究的低产井是指投产后经过一个时期排采生产，储层水和煤层气已经大量产出，气产量较低的生产井。这类低产井的一个重要储层属性是双低压特征，即低水压和低气压。
高阶煤层气井低产低效区的普遍存在，已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈之一。沁水盆地郑庄区块有2/3的矿井属于低效井，区块整体经济效益差，以郑庄区块为例，剖析造成高阶煤煤层气低效开发问题的影响因素，提出了低效区盘活技术策略和模型。
煤炭地下气化是我国先进能源领域重要的研究方向之一，也是我国煤炭资源“流态化”开采技术体系的重要组成部分。目前已完成的煤炭地下气化工业性实验由于实验规模较小没有引起显著的裂隙发育和明显的地表沉降发生。
21世纪以来，煤炭地下气化技术水平快速发展，以煤层水平井和移动注气技术应用为基础的现代煤炭地下气化技术日益成熟，具备了产业化示范的技术基础。煤炭地下气化的技术流程包括气化炉选址、气化炉建炉、气化炉点火、气化过程测量与控制、地下水污染防治与控制、气化炉闭炉，而地质选址是煤炭地下气化项目规划、规模化稳定生产及地下水污染防治的保障条件和先决条件。
煤炭地下气化是弥补我国天然气供需缺口的多元化途径之一。然而，该项技术历经80余年现场试验目前仍未产业化应用。煤炭地下气化炉的载体为地质体，煤矿床地质禀赋约束了特定地下气化项目的可行性，推进这一过程必须跨越地质风险瓶颈。
时域电性源地空电磁系统在煤炭采空积水区勘查中的应用
时域地空电磁系统 釆空区积水 电磁数据处理 地球物理勘查
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2019/9/29
为实现山区复杂地形条件下，对沁水盆地东南地区煤炭采空区及采空积水区的快速、精确勘查，采用时域电性源地空电磁法对上述区域进行地球物理勘查。时域地空电磁法采用地面发射空中接收的方式，在地面布设接地长导线源，利用大功率发射机向地下发射时域方波信号，在空中利用无人机搭载接收系统沿平行于发射源的预定航线进行飞行探测获取电磁信号和测点坐标信息。
积水采空区地面-钻孔瞬变电磁探测技术
积水采空区 地面-钻孔瞬变电磁法 观测方式 正演模拟 三分量感应场
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2019/9/29
小煤窑积水采空区威胁煤矿安全生产，为有效识别钻孔旁侧遗漏的积水采空区并确定其空间位置，采用地面发射阶跃磁场、钻孔中接收三分量感应场的观测方式进行地面-钻孔瞬变电磁探测。通过构建积水采空区地电模型，正演分析了异常的响应特征及异常场随异常体电阻率、规模和相对钻孔距离变化的规律。
我国华北型煤田普遍受底板承压水威胁，底板注浆改造是承压水害防治的有效途径。但注浆改造层位多为非均质的灰岩，其注浆地质条件复杂多变，使得注浆工程效率有限。为了提高底板注浆水害防治的效率，开展基于承压水单孔放水实验的底板精准注浆研究。以渭北煤田，特别是澄合矿区董家河煤矿为研究背景。
多模型融合评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性
底板灰岩岩溶突水 危险性评价 有序二元比较量化 EA-TOPSIS
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2019/9/29
在我国华北型石炭—二叠系煤田中，煤层底板灰岩岩溶突水现象尤为突出。为准确地评价煤层底板灰岩岩溶突水危险性，防治煤矿水害事故，实现承压水体上煤层安全开采。