1950—2016年我国煤矿特大事故统计分析 被引量：32

1

作者 朱云飞 王德明 +2 位作者 戚绪尧 李德利 邵振鲁 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第10期241-244,共4页

收集整理了1950—2016年我国煤矿发生的特大事故,从时间、地域、经济类型、事故类别角度进行分类统计,并以特大事故发生的影响因素为基础展开分析和讨论。统计得,1950—2016年我国共发生煤矿特大事故294起、死亡16 223人。1958—1962、1... 收集整理了1950—2016年我国煤矿发生的特大事故,从时间、地域、经济类型、事故类别角度进行分类统计,并以特大事故发生的影响因素为基础展开分析和讨论。统计得,1950—2016年我国共发生煤矿特大事故294起、死亡16 223人。1958—1962、1973—1981、1985—2010年,5、11、12月是特大事故多发的历史时期和月份。1950—2016年,山西、河南、黑龙江3省特大事故共计发生108起最为严重,国有矿井的特大事故起数和死亡人数显著高于其他所有制矿井占比约65%。瓦斯(煤尘)爆炸事故起数达其它类型事故起数的7倍以上,是特大事故的绝对主体。此外,产量、安全投入分别与特大事故发生率呈正、负相关,危险源特性对煤矿特大事故的发生起决定作用。 展开更多

关键词 煤矿 特大事故 煤矿安全 煤炭产量 致灾因子

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2000—2016年我国煤矿重特大事故统计分析 被引量：28

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作者 朱云飞 王德明 +2 位作者 李德利 戚绪尧 邵振鲁 《能源与环保》 2018年第9期40-43,共4页

为遏制重特大安全事故,于公开发表或出版的文献资料中对2000—2016年我国煤矿重特大事故进行了收集整理,从时间、地域、经济类型、事故类别等角度进行分类统计,并结合煤矿重特大事故预防的困难性给予研究解释。2000年以来,我国煤矿重特... 为遏制重特大安全事故,于公开发表或出版的文献资料中对2000—2016年我国煤矿重特大事故进行了收集整理,从时间、地域、经济类型、事故类别等角度进行分类统计,并结合煤矿重特大事故预防的困难性给予研究解释。2000年以来,我国煤矿重特大事故起数和死亡人数呈波动下降趋势; 3、4、5、11、12月是我国重特大事故的高发时期,是加强煤矿安全监管的重要时期;山西、黑龙江、河南、贵州、湖南5省重特大事故数量和死亡人数最多,是煤矿安全监管的重点区域;非国有煤矿重特大事故发生概率极高,是煤矿安全监管的重要对象;热动力灾害事故是煤矿重特大事故的主体,是科学研究、安全监管和投入的关键所在。煤矿危险源广布、无法彻底消除,现有技术无法长期有效治理;煤炭产量大,开采与安全保障技术、管理水平发展不平衡,是重特大事故预防困难的根本原因和直接原因。 展开更多

关键词 煤矿 重特大事故 煤矿安全 热动力灾害 安全生产

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浸水过程对长焰煤自燃特性的影响 被引量：24

3

作者 秦波涛 宋爽 +2 位作者 戚绪尧 仲晓星 刘慈 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1350-1357,共8页

为揭示长期浸水长焰煤的自燃特性及影响机制,实验研究了长焰煤原始煤样和长期浸水风干煤样的低温氧化特性,分析了长期浸水对煤微观结构、氧化升温过程及活化能等方面的影响规律。研究结果表明:长期被水浸泡煤样的表面孔隙结构更发达,平... 为揭示长期浸水长焰煤的自燃特性及影响机制,实验研究了长焰煤原始煤样和长期浸水风干煤样的低温氧化特性,分析了长期浸水对煤微观结构、氧化升温过程及活化能等方面的影响规律。研究结果表明:长期被水浸泡煤样的表面孔隙结构更发达,平均孔径、介孔孔容和微孔孔容都有不同程度的增大;同时,浸水煤样表面的部分有机物和无机物会溶解在水中,煤中自由基浓度增加,基团分布与原煤相比存在明显变化;与原煤样相比,经过90,180 d浸水过程后的煤体,低温氧化过程的气体产生量和产生速率更高,交叉点温度由原煤的160.9℃降低至157,151.5℃,活化能分别降低了3.84,4.18 k J/mol,表现出更高的自燃倾向性。研究结果可为西部浅埋藏近距离煤层群开采上覆采空区长期浸水煤的自燃防治提供借鉴。 展开更多

关键词 长焰煤 浸水 煤自燃 特征参数

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近距离煤层下分层采空区煤自燃危险区域分布规律 被引量：19

4

作者 焦庚新 白成武 +6 位作者 戚绪尧 谯石 陈良舟 李学文 姬有仓 陈靓 宋润权 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第1期187-190,共4页

针对新维煤矿8104综采工作面开采煤层含硫量较高且局部富集、采空区遗煤多、距离上层采空区近等客观情况,研究了其采空区煤自燃危险区域分布规律。实施过程中,采用束管监测系统实时测试采空区气体场分布,在此基础上以O2浓度变化作为主... 针对新维煤矿8104综采工作面开采煤层含硫量较高且局部富集、采空区遗煤多、距离上层采空区近等客观情况,研究了其采空区煤自燃危险区域分布规律。实施过程中,采用束管监测系统实时测试采空区气体场分布,在此基础上以O2浓度变化作为主要标志、温度变化为辅助标志划分了8104综采工作面采空区的"三带"范围,并采用数值模拟方式与现场实测结果进行了对比分析,结果表明实测与数值模拟结果基本一致。最终确定了该综采工作面采空区自燃带范围:进风侧为40.5~95.5 m,回风侧为15.3~59.7 m。 展开更多

关键词 近距离煤层 采空区 自燃 危险区域 分布规律

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煤岩裂隙高位注浆浆液扩散规律 被引量：8

5

作者 戚绪尧 王涛 陈良舟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1098-1109,共12页

大规模高强度回采和深部开采常导致顶部裂隙煤岩体失稳、漏风及其次生灾害。钻孔注浆是封堵裂隙和加固煤岩体的主要手段之一。由于煤岩裂隙高位注浆研究相对滞后,井下高位注浆施工设计缺少足够的依据。为探究煤岩裂隙高位注浆浆液扩散规... 大规模高强度回采和深部开采常导致顶部裂隙煤岩体失稳、漏风及其次生灾害。钻孔注浆是封堵裂隙和加固煤岩体的主要手段之一。由于煤岩裂隙高位注浆研究相对滞后,井下高位注浆施工设计缺少足够的依据。为探究煤岩裂隙高位注浆浆液扩散规律,以任意倾斜有限边界的光滑平板裂隙和宾汉流体为研究对象,建立裂隙高位注浆扩散数学模型并进行数值模拟求解,分析不同裂隙倾角和注浆速率下浆液在裂隙流动过程中的扩散锋面、流量分配及压力场变化规律;在此基础上,建立浆液高位流动数学模型,并推导恒定注浆速率工况下的解析解。研究结果表明:根据扩散锋面的演变规律,浆液流动过程可分为自由扩散阶段、过渡阶段和受限堆积阶段3个阶段。裂隙倾角对高位扩散距离的影响程度随着流动阶段的演化逐渐减小,注浆流速对高位扩散距离的影响程度随着流动阶段的演化逐渐增大。过大的裂隙倾角加大了高位流量的损耗并加快了流动阶段的转变,而过大的注浆速率减缓了高位流量的损耗并加快了流动阶段的转变。注浆速率和裂隙倾角的增大均会导致注浆压力增加,且在浆液进入受限堆积阶段后注浆压力发生突变。以高位流动扩散形态的等效圆半径临界状态为界,高位流动可划分为扩散阶段与堆积阶段,不同阶段内反演得出的等效圆心角与注浆速率、裂隙倾角和注浆时间具有较好的相关性。根据对比分析结果,浆液高位流动数学模型中相对误差低于20%的样本占97%,相对误差低于10%的样本占78.4%,表明浆液高位流动数学模型具有一定的合理性。浆液在不同时间段内向高位裂隙深部扩散的范围受到裂隙边界影响,只有当底部裂隙空间被填充完毕后浆液才会在裂隙边界的支撑下向深部堆积,因此在现场高位注浆设计时应先探明裂隙区域的边界范围。针对上� 展开更多

关键词 高位注浆 裂隙倾角 注浆速率 高位流动 扩散锋面

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磨料水射流切割影响因素及切割深度预测模型 被引量：8

6

作者 郭嘉赫 戚绪尧 +2 位作者 王栋 朱国庆 陈良舟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期101-106,共6页

切割破拆是实现高效应急救援的方式之一,针对现有破拆工具切割性能与适用性方面的不足,研究前混合磨料水射流(AWJ)用于破拆切割混凝土过程的影响程度,并提出优化方法;主要采用单因素试验法和正交试验法研究射流压力、横移速度、冲击角... 切割破拆是实现高效应急救援的方式之一,针对现有破拆工具切割性能与适用性方面的不足,研究前混合磨料水射流(AWJ)用于破拆切割混凝土过程的影响程度,并提出优化方法;主要采用单因素试验法和正交试验法研究射流压力、横移速度、冲击角度、靶距等工艺参数对切割性能的影响程度,并通过多元线性回归分析得到切割深度的预测模型。结果表明:切割深度受不同参数的影响存在明显差异,随射流压力增大而增大,随横移速度增大而减小,随靶距增大而先增大后减小,且存在最佳靶距为4 mm,随冲击角度呈现波动式变化,存在最佳冲击角度为80°;各工艺参数对切割深度的影响程度存在差异,从大到小依次为:射流压力、横移速度、靶距。 展开更多

关键词 破拆装置 磨料水射流(AWJ) 切割深度 预测模型 多元线性回归分析 正交试验法

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“两进一回”通风工作面采空区煤自燃区域分布规律 被引量：8

7

作者 杜阳 戚绪尧 +3 位作者 翁旭泽 郝建峰 陈瑞峰 陈岳振 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第2期188-191,共4页

为研究"两进一回"通风工作面采空区煤自燃区域分布规律,模拟分析了塔山煤矿8301工作面回采期间不同工况下采空区氧气浓度,确定了煤自燃危险区域并提出相应防灭火措施。结果表明:"两进一回"通风工作面采空区煤自燃... 为研究"两进一回"通风工作面采空区煤自燃区域分布规律,模拟分析了塔山煤矿8301工作面回采期间不同工况下采空区氧气浓度,确定了煤自燃危险区域并提出相应防灭火措施。结果表明:"两进一回"通风工作面采空区煤自燃危险区域较大,自燃带在回采长度为150 m时达到96 m;注氮可大幅度改变采空区内自燃"三带"分布,减小采空区煤自燃危险区域。针对"两进一回"通风工作面,应考虑在采空区两侧注氮;增加风量可使自燃带边界向采空区深部延伸,且加大其前端距工作面的距离。 展开更多

关键词 两进一回 采空区 煤自燃区域 风量 注氮

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泊里煤矿煤层自燃分级预警体系研究

8

作者 贾永斌 李承越 戚绪尧 《能源技术与管理》 2024年第3期133-135,143,共4页

泊里煤矿15#煤层属Ⅱ类自燃煤层。为了精准预测预报煤层自燃情况,做好矿井火灾防治工作,需要建立适用于泊里煤矿的煤层自燃分级预警体系。以泊里煤矿15#煤层煤样为研究对象,进行煤自燃实验,分析实验的气体产物及其浓度、比值随温度的变... 泊里煤矿15#煤层属Ⅱ类自燃煤层。为了精准预测预报煤层自燃情况,做好矿井火灾防治工作,需要建立适用于泊里煤矿的煤层自燃分级预警体系。以泊里煤矿15#煤层煤样为研究对象,进行煤自燃实验,分析实验的气体产物及其浓度、比值随温度的变化规律,确定煤层自燃的标志气体及其临界值。实验结果表明,煤氧化自燃过程不同阶段的反应特征和气体产物存在差异,经过分析选取CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)作为预测预报的标志气体,提出了对应的煤层自燃分级预警体系,为矿井煤层自燃进程预测预报和主动防控工作提供了理论依据。 展开更多

关键词 煤自燃 分级预警体系 标志气体 特征温度

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低共熔溶剂抑制煤自燃的机理

9

作者 戚绪尧 王涛 +3 位作者 张兰君 胡杰 辛海会 梁忠秋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1917-1930,共14页

化学阻化是防治煤自燃的重要手段之一,提出了一种基于低共熔溶剂(DES)的类离子液体阻化方法。首先,采用加热法制备并筛选了7种室温低共熔溶剂,分析了不同DES处理后煤样的官能团及热力学特性变化规律,在此基础上采用密度泛函理论分析了DE... 化学阻化是防治煤自燃的重要手段之一,提出了一种基于低共熔溶剂(DES)的类离子液体阻化方法。首先,采用加热法制备并筛选了7种室温低共熔溶剂,分析了不同DES处理后煤样的官能团及热力学特性变化规律,在此基础上采用密度泛函理论分析了DES中氢键强度对煤理化性质的改性差异,推导了低共熔溶剂的阻化机制及其最佳氢键强度。研究结果表明:DES处理后煤中氢键网络被破坏重排,脂肪烃与芳香烃相对丰度增加了10%~37%,脂肪族支链结构参数降低了9.38%~20.65%,含氧官能团(C=O和C—O)相对丰度下降了22.88%~56.94%,游离的小分子化合物和矿物质被溶出。DES处理后煤的蒸发脱附阶段质量损失和吸氧增重阶段的吸氧量减小,低温氧化阶段和热分解阶段放热量降低,减小幅度分别为8.94%~77.51%和5.40%~26.20%。氢键受体(HBD)作用点位电负性越强,与氢键供体(HBA)形成的DES团簇氢键强度越大。DES中氢键强度与煤中氢键网络破坏程度呈正相关关系,与吸氧增重阶段的吸氧量和低温氧化放热量及矿物质脱除率呈局部相关性。DES通过溶解煤中活性成分削弱煤的低温氧化强度。并通过促进氢键重排,将低热稳定性氢键转换为热稳定性更高的环状氢键四聚体和OH—N氢键,以此提高煤的断键吸热量。但过高的氢键强度将会抑制活性侧链的脱除和溶解,因此抑制煤自燃的低共熔溶剂的最佳氢键强度应控制在69.45~160.00 kJ/mol。 展开更多

关键词 低共熔溶剂 煤自燃 量子化学计算 氢键

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远距离抽采条件下采空区煤自燃区域分布规律 被引量：4

10

作者 杜阳 翁旭泽 +3 位作者 戚绪尧 郝建峰 陈瑞峰 陈岳振 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第1期196-199,205,共5页

针对塔山煤矿8204-2工作面上方地形复杂、只能在回采起点集中布置钻孔抽采瓦斯的特殊情况,利用数值模拟软件研究分析回采期间不同回采长度和不同注氮量下采空区氧气摩尔浓度分布情况,确定该特殊情况下采空区自燃"三带"和煤自... 针对塔山煤矿8204-2工作面上方地形复杂、只能在回采起点集中布置钻孔抽采瓦斯的特殊情况,利用数值模拟软件研究分析回采期间不同回采长度和不同注氮量下采空区氧气摩尔浓度分布情况,确定该特殊情况下采空区自燃"三带"和煤自燃危险区域。结果表明:远距离抽采瓦斯使煤自燃危险区域变大;随着回采长度的增长,自燃带逐渐变宽;当回采长度为50 m时,自燃带宽度增宽速率突然变大,进风侧自燃带变宽幅度与回采长度变长幅度比例比回采长度为30~50 m时高出180%,回风侧相应宽度则高出140%,遗煤自燃危险性变大;注氮可大幅度减小采空区煤自燃危险区域。 展开更多

关键词 采空区 远距离地面抽采 注氮 复杂地形 自燃带

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煤田火区氧化煤分阶催化气化及作用机理

11

作者 戚绪尧 陈良舟 +1 位作者 王涛 张亚博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期806-817,共12页

煤田火区热量较大,火区高温会对周围煤体造成影响,在火区受到有效控制或蔓延至其他区域后,往往在火区边缘或邻近煤层形成数量较大的氧化煤。与原始煤炭相比,氧化煤热值低、灰分高,难以作为常规燃煤利用,目前多与优质煤混合利用,导致混... 煤田火区热量较大,火区高温会对周围煤体造成影响,在火区受到有效控制或蔓延至其他区域后,往往在火区边缘或邻近煤层形成数量较大的氧化煤。与原始煤炭相比,氧化煤热值低、灰分高,难以作为常规燃煤利用,目前多与优质煤混合利用,导致混煤整体燃烧热值降低且炉渣量增加,严重影响电厂锅炉运行效率。为了更好地利用氧化煤,实现资源利用最大化,提出了氧化煤的分阶催化气化思路,并提出使用价格低廉的膨润土作为高温阶段的催化芯材,通过分阶式催化剂分别实现氧化煤气化过程的初期快速活化和后期催化气化,从而实现氧化煤高效气化利用。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和孔隙分析表征氧化煤催化气化过程中关键结构演变特征,并利用热重质谱联用开展气化实验,通过特征参数分析气化前期和后期反应特点。结果表明:分阶式催化剂由外层K_(2)CO_(3)和内层膨润土构成,其表层K_(2)CO_(3)能明显促进氧化煤初期热解过程中孔隙结构的形成,在气化初期产生大量微孔结构,增加氧化煤与气化剂CO_(2)的接触面积,提高氧化煤反应活性;含Na+阳离子的膨润土可以在高温阶段发挥稳定催化作用,弥补了K_(2)CO_(3)在高温阶段易挥发和失活的缺陷。在分阶式催化剂作用下,碳晶格单元的生长速度减小。这表明分阶式催化剂可以插入碳芳环的边缘,导致内部晶格出现缺陷,从而有效抑制氧化煤焦的石墨化进程,保证连续催化气化反应。当K_(2)CO_(3)和钠基膨润土的质量比达到1∶1,整体催化气化效果最佳。分阶式催化剂在热解阶段也起到一定的催化作用,能促进氧化煤热解脱挥发分释放出氢气。在气化反应阶段,分阶式催化剂能有效降低氧化煤气化反应温度以及合成气产率峰值温度,提高气化反应速率。CO和H_(2)体积分数峰值对应温度的降低幅度分别达到97.4、129.1℃,具有� 展开更多

关键词 煤田火区 氧化煤 分阶催化气化 钠基膨润土 作用机理

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采空区石门负压对氧气浓度场影响的动态演变过程研究 被引量：2

12

作者 陈良舟 谯石 +6 位作者 戚绪尧 李学文 焦庚新 姬有仓 白成武 陈靓 宋润权 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第1期47-51,共5页

为了研究采空区石门负压对采空区氧气场影响的动态演变过程,采用数值模拟方法构建了某矿综采工作面CFD模型并进行二次开发,模拟了瓦斯抽放石门位于采空区不同位置时采空区的氧气场分布。模拟结果表明:当瓦斯抽放石门位于煤自燃"三... 为了研究采空区石门负压对采空区氧气场影响的动态演变过程,采用数值模拟方法构建了某矿综采工作面CFD模型并进行二次开发,模拟了瓦斯抽放石门位于采空区不同位置时采空区的氧气场分布。模拟结果表明:当瓦斯抽放石门位于煤自燃"三带"不同位置时,石门负压对采空区氧气浓度场具有不同影响,其中,石门位于散热带和自燃带范围时,石门负压会不同程度减小自燃带宽度,有效缓解采空区防治煤自燃压力;石门位于窒息带范围时,能缩小回风巷一侧自燃带范围,但由于石门负压导致采空区内部负压过高,工作面向采空区内漏风增加,使运输巷一侧自燃带范围急剧扩张,不利于运输巷一侧采空区防灭火工作。最后,将现场实测数据和模拟结果进行对比,证明了模拟结果的正确性。 展开更多

关键词 石门负压 氧气浓度场 CFD模型二次开发 动态演变 煤自燃“三带”

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近水平特厚煤层放顶煤开采覆岩移动规律试验研究 被引量：1

13

作者 赵鹏远 朱传杰 +6 位作者 翁旭泽 戚绪尧 刘谦 任洁 胡思佳 刘娜 周靖轩 《中国煤炭》 2019年第11期98-106,共9页

近水平特厚煤层开采的覆岩移动变形大,对地层移动和瓦斯运移影响较大。利用相似模拟试验方法,研究了在开采过程中覆岩的移动规律。通过建立150∶1的模型,模拟了塔山煤矿3-5#煤层开采过程中上覆岩层垮落和裂隙的发育规律。结果表明,3-5#... 近水平特厚煤层开采的覆岩移动变形大,对地层移动和瓦斯运移影响较大。利用相似模拟试验方法,研究了在开采过程中覆岩的移动规律。通过建立150∶1的模型,模拟了塔山煤矿3-5#煤层开采过程中上覆岩层垮落和裂隙的发育规律。结果表明,3-5#煤层顶板的最大下沉量达14.3 m,煤层开采后的遗留空间较大,垮落的块状结构无法填充整个采空区,覆岩最大下沉速度达5.2 m/d,下沉速度经历了“缓慢—逐渐增大到峰值—快速减少—趋于稳定”的过程,且最大裂隙发育高度达160 m左右,远大于薄煤层开采,相关研究结果可以为具有类似条件的特厚煤层开采提供借鉴。 展开更多

关键词 特厚煤层 放顶煤开采 覆岩移动 采动裂隙 相似模拟

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