采动影响型地下煤火诱发地表裂隙率的时空分布模型

基于随机介质移动理论,构建了采动影响型地下煤火诱发地表裂隙率的时空统一分布模型,并实例分析了矩形火区引发地表线(张)裂隙率、面裂隙率以及剪裂隙率的分布及动态变化规律。地表线(张)裂隙率、面裂隙率和剪裂隙率的极大值分别分布在采(燃)空区边界内侧约20 m (约为煤层厚度的3~4倍)的位置、四周边界线的四个中点位置和四个边角端点所对应的地表区域。随着煤层燃烧,垂直于煤火发展方向上的线裂隙率以及空区边界处对应的地表面裂隙率均呈半正态曲线形式变化并最终稳定于最大值;而剪裂隙率、煤火发展方向上的线裂隙率及空区内部对应的地表面裂隙率均呈正态曲线形式变化。     

基于瞬变电磁法的整合矿井火区分布探测方法

 针对资源整合矿井火区探测中普通探测技术耗时长、工程量大,且难以直接定位火区范围等问题,研究了基于瞬变电磁法的火区分布探测方法。以北祖矿为例,在井下全空间条件下,结合地质资料和现场地质情况,采用瞬变电磁仪对北祖矿9209 风巷上覆煤层进行超前探测和剖面探测,反演计算形成超前、剖面视电阻率图,根据巷道上覆煤层在视电阻率图中的响应特征,通过定性分析确定巷道上覆煤层的自然发火区域。结果表明,基于瞬变电磁法的整合矿井火区分布探测方法能够准确定位火区分布范围,可为打钻探测及灌浆堵漏等矿井防灭火工程提供科学依据,明显提高工程效率及效果。     

长方体隔爆壳体对浪涌电磁辐射屏蔽效能研究

为解决煤矿电力系统中大功率设备的启停、电力系统故障短路、开关设备和变频设备启停,所产生的浪涌,分析了长方体壳体屏蔽衰减特性,以KBZ-400/1140(660)矿用隔爆型真空馈电开关的隔爆外壳为例,研究了隔爆外壳的屏蔽特性。研究结果表明,屏蔽外壳对于浪涌电磁辐射具有很强的屏蔽作用。研究结果为煤矿井下电磁兼容标准制定,和矿用电工电子产品设计提供依据。     

上提综采面破碎顶板片帮冒顶分析与控制技术研究

片帮冒顶是制约综采工作面安全高效开采的主要因素之一。为了控制上提综采面片帮冒顶,研究了工作面片帮冒顶的机理,分析了煤壁片帮、冒顶的主要因素,包括地质构造影响、顶板破碎、邻近工作面采动影响、矿压因素等;运用FLAC3D软件,通过数值方法,分析了邻近工作面开采对上提面的影响,结果表明,由于受邻近面采动影响,工作面发生片帮冒顶的几率较大。在以上研究的基础上,提出了采用注射马丽散加固煤帮控制片帮冒顶方案。方案实施后,有效地控制了端面冒顶和大面积片帮,使该工作面转向正规循环作业。     

定向水力致裂防冲原理数值模拟研究

定向水力致裂能够有效降低坚硬顶板的强度和完整性,从而能够弱化顶板破坏时的能量释放和动力效应。采用定向水力致裂处理坚硬顶板,处理方式包括顶板分层和切断悬顶。为了研究定向水力致裂处理顶板起到的防冲效果,采用UDEC离散元分析软件对顶板致裂前后系统释放能量和系统动能进行了计算,研究结果表明顶板致裂后降低了系统释放能量和系统动能,从而减少顶板和煤体能量积聚,降低了冲击地压发生的危险性。     

煤层水力致裂对采场围岩应力扰动的影响

采用分析岩石损伤破裂过程的RFPA2D-Flow数值计算软件,研究了大阳煤矿3401综放面煤壁前方煤层水力致裂对采场矿压的应力扰动过程。结果表明:随着水压力的增大,围岩应力会不断经历集中、转移、再集中的过程,受水力致裂的影响顶板压力释放,高应力值不再出现,低应力值出现得较为密集,弱化了顶板(煤),围岩被湿润弱化,湿润弱化范围逐渐向四周扩展。现场试验验证了煤层水力致裂对卸除覆岩高应力、弱化坚硬顶板和提高放顶煤采出率的积极作用。     

青海三露天井田天然气水合物成藏的构造控制作用

 自2008 年中国首次在青藏高原祁连山冻土区钻获天然气水合物实物样品, 木里煤田三露天井田已成为研究热点地区之一, 但对于天然气水合物形成及保存的控制因素及分布规律的研究尚浅, 阻碍了资源的勘探与开发。通过对三露天井田天然气水合物钻孔实际资料的统计, 分析了井田构造格局, 提出了研究区天然气水合物的形成过程, 综述了构造对其成藏的控制作用。结果表明:1)天然气水合物是由烃类气体聚集成藏后随着青藏高原的快速隆起而抬升进入温压稳定带后形成水合物藏;2)研究区的构造分区分带性控制了天然气水合物在平面上的展布规律, 构造运动决定了中侏罗煤系的沉降-生烃史和温压稳定带的形成, 构造形态则可以为烃类气体的聚集提供通道、盖层及储存空间, 而后期构造作用又会对前期形成的气藏及天然气水合物藏造成破坏。     

磁化表面活性剂溶液的降尘机理及应用

 随着煤炭行业机械化和采掘速度的加快,工作面粉尘浓度越来越大,威胁着工人的安全。通过分析磁化降尘机理和磁化表面活性剂溶液降尘机理,以山西省某矿为例,确定了适合该矿综采工作面的最佳表面活性剂为LDLC 表面活性剂及最佳浓度为0.1%,以及最佳磁化强度1000 mT 和最佳磁化时间60 s,并根据结果设计磁化管路和添加装置。该措施在该矿回采工作面进行现场试验,使该工作面的全尘浓度降尘效果比常规措施提高72%左右,PM_2.5降尘效果提高60%左右,有效改善了工作面的作业环境。     

义东油田义东断裂带成藏规律分析

 受义东断裂带控制,四扣洼陷北部发育了多种类型油气藏,且义东断裂带南北构造差异明显,造成成藏模式也存在较大差异。研究义东断裂带成藏条件及成藏规律,对该区的进一步油气勘探具有重要的意义。根据岩心、录井、钻井、地震等资料,对四扣洼陷义东断裂带成藏条件及成藏规律进行综合研究。结果表明,与义东断裂带相邻的四扣洼陷沙三、四段具有丰富的烃源岩条件、良好的储盖组合及封闭性,成藏条件十分优越。义东断裂带发育有多个岩性及构造－岩性油气藏。油藏具有沿断裂带分布及“浊积扇”式等特征。其中沙四段油气成藏特征为南部断阶带以礁灰岩储集层形成的岩性油藏,北部为碎屑岩储集层形成的构造－岩性油藏;沙三段发育小规模近岸水下扇、浊积扇构造－岩性油藏和浊积水道砂体岩性油藏;沙二段发育扇三角洲和砂质滩坝,常形成构造－岩性油藏。     

直流电法技术在矿井防治水中的应用

介绍了矿井直流电法超前探测技术的原理与方法,并以晋城凤凰山矿北翼探巷矿井直流电法探测为例,分析了矿井直流电法在探测巷道前方岩层富水区中的应用。通过井下探放水钻孔及实际揭露资料验证,该方法探测采掘工作面前方富水位置和范围是非常有效的物探方法之一,能为井下水害预报和防治提供可靠依据。