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煤吸附水的微观机理 被引量：126
1
作者 聂百胜 何学秋 +1 位作者 王恩元 张力 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期379-383,共5页
根据煤大分子和表面的结构特点,应用分子热力学和表面物理化学理论分析了煤表面自由能的特征和煤吸附水的微观机理.结果表明,煤对水分子的吸收从微观上看是由于水分子与煤表面相互吸引作用的结果,这些作用力包括分子间力和氢键.煤对水... 根据煤大分子和表面的结构特点,应用分子热力学和表面物理化学理论分析了煤表面自由能的特征和煤吸附水的微观机理.结果表明,煤对水分子的吸收从微观上看是由于水分子与煤表面相互吸引作用的结果,这些作用力包括分子间力和氢键.煤对水分子的吸附是多层吸附,吸附第一层水主要是由于煤对水分子的氢键作用占主要地位,对其余水分子层的吸附主要是由于分子间力引起的长程力作用的结果.对水分子与煤表面的分子间力进行了估算,结果是分子间力中色散作用力占主要地位.讨论了添加活性剂润湿煤体的作用,认为这是从微观上改变了水分子与煤表面的吸引作用力的结果.研究煤吸附水的微观机理为现场优化提高煤层润湿性措施奠定了理论基础. 展开更多
关键词 煤层注水 表面自由能 吸附 分子间力 氢键
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煤层注水防治煤与瓦斯突出机理的研究现状与进展 被引量：98
2
作者 肖知国 王兆丰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期150-158,共9页
为了深入研究煤层注水的防突机理,在对国内外煤层注水防治煤与瓦斯突出机理研究的基础上,综述煤层注水影响煤体力学性质、采场应力分布及煤体瓦斯解吸特性3方面的研究现状;进而分析我国在煤层注水防突机理研究方面存在的问题,提出当前... 为了深入研究煤层注水的防突机理,在对国内外煤层注水防治煤与瓦斯突出机理研究的基础上,综述煤层注水影响煤体力学性质、采场应力分布及煤体瓦斯解吸特性3方面的研究现状;进而分析我国在煤层注水防突机理研究方面存在的问题,提出当前应急需解决注水对煤体瓦斯的抑制解吸效应问题。笔者认为:确定抑制解吸效应考察、煤体孔隙特性变化及注水煤样吸附解吸甲烷特性等课题的研究是深入探讨的方向,研究成果为进一步认识煤层注水的防突机理提供理论依据。 展开更多
关键词 煤层注水 煤与瓦斯突出防治 机理 瓦斯解吸 研究现状 进展
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煤层高压注水防治煤与瓦斯突出效果考察及机理分析 被引量：33
3
作者 肖知国 王兆丰 +1 位作者 陈立伟 杨宏民 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第3期287-292,311,共7页
为了深入探讨煤层高压注水的防突出机理,采用地应力分布、瓦斯解吸速度和钻屑瓦斯解吸指标K1值作为研究指标,考察了阳泉煤业集团新景矿煤层高压注水后的防突效果,结合实测数据对煤层高压注水的防突机理进行了分析.研究表明,煤层高压注... 为了深入探讨煤层高压注水的防突出机理,采用地应力分布、瓦斯解吸速度和钻屑瓦斯解吸指标K1值作为研究指标,考察了阳泉煤业集团新景矿煤层高压注水后的防突效果,结合实测数据对煤层高压注水的防突机理进行了分析.研究表明,煤层高压注水具有如下2种效应:一是高压水破裂煤体,使煤体塑性增加,导致集中应力带前移;二是注水后残留的水分对煤体瓦斯解吸有抑制效应,可避免煤体瓦斯快速解吸.2种效应同生共存,共同对煤与瓦斯突出产生防治作用. 展开更多
关键词 煤层注水 煤与瓦斯突出 瓦斯解吸速度 地应力 防突机理
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煤层注水抑制瓦斯解吸效应试验研究 被引量：21
4
作者 肖知国 孟雷庭 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期55-59,共5页
煤层注水宏观上具有疏松煤体、卸压排放瓦斯的效应,这是人们对煤层防突机理的初步认识。为进一步认清煤层防突机理,采用实验室试验和现场测试相结合的方法,在实验室中使干燥煤样在煤样罐中预先吸附瓦斯来模拟原始煤层,然后向试验煤样高... 煤层注水宏观上具有疏松煤体、卸压排放瓦斯的效应,这是人们对煤层防突机理的初步认识。为进一步认清煤层防突机理,采用实验室试验和现场测试相结合的方法,在实验室中使干燥煤样在煤样罐中预先吸附瓦斯来模拟原始煤层,然后向试验煤样高压注入水分,注水后再测试瓦斯解吸等温特性曲线、瓦斯解吸速度及残存瓦斯含量。测验结果表明,注水后瓦斯解吸等温特性曲线上移,初始瓦斯解吸速度变小且衰减速度变慢,残存瓦斯含量增加,现场测试钻屑瓦斯解吸指标值降低。通过分析测试结果认为,注水后,水分进入并留存在煤体的微孔隙中,对煤层瓦斯具有抑制解吸效应,而抑制解吸效应可以降低瓦斯初始解吸速度,使瓦斯解吸过程变缓,避免瓦斯突然快速解吸。这是煤层注水防治煤与瓦斯突出的一项重要机理。 展开更多
关键词 安全工程 煤层注水 煤与瓦斯突出防治 抑制解吸效应 试验研究
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磁化水在煤层注水中的应用 被引量：16
5
作者 聂百胜 何学秋 +1 位作者 冯志华 张金锋 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第1期1-3,共3页
为了防止煤与瓦斯突出、冲击矿压等灾害,预防自然发火等,探讨了磁化水的性质、磁场作用机理及磁技术在煤层注水方面的应用前景。研究结果表明,必须在合适的磁场作用下水的表面张力才能降低到最小;磁处理后,可以明显减少水中某些元素,这... 为了防止煤与瓦斯突出、冲击矿压等灾害,预防自然发火等,探讨了磁化水的性质、磁场作用机理及磁技术在煤层注水方面的应用前景。研究结果表明,必须在合适的磁场作用下水的表面张力才能降低到最小;磁处理后,可以明显减少水中某些元素,这对于减少矿井水对管道的腐蚀具有重要意义;磁化水能够增加煤岩体的饱和吸水量,增加水在煤岩介质中的渗透性。磁场作用机理主要表现在可以使水分子缔合体分解成为单分子水或较小的缔合水分子,使水分子键长、键角加大,使水的活性增加、黏性降低。磁化水在煤层注水方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 煤层注水 磁化水 性质 机理
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煤矿井下煤尘治理技术研究进展 被引量：13
6
作者 尚建国 杨凤玲 程芳琴 《科技情报开发与经济》 2009年第33期112-114,共3页
分析了煤炭开采过程中常用的煤尘治理措施,介绍了煤层注水、喷雾降尘、除尘器除尘、泡沫除尘等常用除尘技术,提出煤矿煤尘治理要根据各个产尘源的特点,在不同的工作面采取不同的治理措施。
关键词 煤矿粉尘 治理措施 煤层注水 喷雾降尘 除尘器除尘 泡沫除尘
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表面活性剂在煤层注水中的应用与实践 被引量：11
7
作者 霍灵军 田彦武 郝军 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2011年第5期106-108,共3页
煤层注水是治理煤矿井下灾害的一种有效方法,但由于煤自身的构成组分、变质程度、裂隙发育等因素的不同,导致注水后其润湿效果差异较大。解决这一问题,可通过在水中添加表面活性剂的方法来实现。结合余吾煤业屯留煤矿3#煤层的实际情况,... 煤层注水是治理煤矿井下灾害的一种有效方法,但由于煤自身的构成组分、变质程度、裂隙发育等因素的不同,导致注水后其润湿效果差异较大。解决这一问题,可通过在水中添加表面活性剂的方法来实现。结合余吾煤业屯留煤矿3#煤层的实际情况,选择合适的活性剂,经过现场试验取得了较好的成果。 展开更多
关键词 活性剂 表面张力 孔隙率 煤层注水
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煤层注水增湿区域防突试验与参数优化的渗流力学数值解 被引量：5
8
作者 李志强 唐旭 王兆丰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第9期10-13,共4页
为增强煤体黏结力和塑性并抑制瓦斯放散强度,以达到稳定煤体区域防突的目的。以重庆天府三矿K4煤层为目标区,进行了低温液氮孔隙结构分析实验、煤体润湿性实验和湿润边角测定实验,分析了煤层注水可行性。实验表明:煤体孔隙多数为平板状... 为增强煤体黏结力和塑性并抑制瓦斯放散强度,以达到稳定煤体区域防突的目的。以重庆天府三矿K4煤层为目标区,进行了低温液氮孔隙结构分析实验、煤体润湿性实验和湿润边角测定实验,分析了煤层注水可行性。实验表明:煤体孔隙多数为平板状开放孔,润湿边角<90°,吸水性强,具注水可行性。在重庆天府矿业公司850 m深井底板岩巷进行了煤体扩孔卸压后的高压注水试验,测定了卸压后煤体透水性系数。建立了煤层注水的径向渗流力学方程,以实测数据为基础,优化计算了合理的注水压力、时间、注水半径等动态时空参数。 展开更多
关键词 瓦斯防治 煤层注水 区域防突 渗流 参数优化 数值解
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综放工作面空白带瓦斯治理试验研究 被引量：5
9
作者 王鹏 《煤炭技术》 CAS 2020年第12期104-105,共2页
针对煤层赋存条件差、地质构造变化、钻孔轨迹偏移等原因导致本煤层钻孔在部分区域不能完全覆盖回采工作面,造成工作面回采至该空白带区域时瓦斯偏高,甚至断电停产。对比分析了综放工作面空白带施工释放孔与煤层注水孔后对工作面回采时... 针对煤层赋存条件差、地质构造变化、钻孔轨迹偏移等原因导致本煤层钻孔在部分区域不能完全覆盖回采工作面,造成工作面回采至该空白带区域时瓦斯偏高,甚至断电停产。对比分析了综放工作面空白带施工释放孔与煤层注水孔后对工作面回采时瓦斯涌出的影响,得出工作面空白带注水孔高压注水后可保证工作面安全高效回采。 展开更多
关键词 钻孔轨迹 空白带 释放孔 煤层注水
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煤层超高压定点水力压裂防冲工艺研究 被引量：5
10
作者 黄广伟 姜福兴 +4 位作者 翟明华 郭信山 张宗文 王博 黄俊锐 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第7期13-16,共4页
针对煤矿高动压区域掘进巷道过程中缺乏区域化卸压方法的现状,基于煤层注水压裂防冲机理,通过长钻孔控制性压裂工艺研究,提出了煤层超高压定点水力压裂防冲工艺。为检验该技术的可行性,在华丰煤矿进行了现场工业性试验,联合采用微震监... 针对煤矿高动压区域掘进巷道过程中缺乏区域化卸压方法的现状,基于煤层注水压裂防冲机理,通过长钻孔控制性压裂工艺研究,提出了煤层超高压定点水力压裂防冲工艺。为检验该技术的可行性,在华丰煤矿进行了现场工业性试验,联合采用微震监测系统、应力动态实时监测系统与管路压力传感器,对试验过程中煤岩体微震破裂事件、煤岩体应力变化情况和管路压力进行了监测分析,证明了该技术能够大幅度降低冲击煤层的危险性。 展开更多
关键词 水力压裂 定点压裂 冲击地压 煤层注水 封孔工艺
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煤层注水对预防矿井灾害的作用 被引量：4
11
作者 赵永哲 《陕西煤炭》 2009年第4期34-36,共3页
煤层注水对预防矿井灾害具有多重作用,可起到降低煤尘、预防煤与瓦斯突出、预防冲击地压和煤层自燃发火,并提高放顶煤效果。对此详细分析了煤层注水的作用,阐述煤层注水施工过程的主要工艺技术环节及影响因素,并通过工程实例验证其实际... 煤层注水对预防矿井灾害具有多重作用,可起到降低煤尘、预防煤与瓦斯突出、预防冲击地压和煤层自燃发火,并提高放顶煤效果。对此详细分析了煤层注水的作用,阐述煤层注水施工过程的主要工艺技术环节及影响因素,并通过工程实例验证其实际应用效果。 展开更多
关键词 煤层注水 钻孔工艺 注水工艺 应用效果
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煤层注水效果的有效影响因素 被引量：3
12
作者 胡起晨 《煤炭与化工》 CAS 2013年第1期15-16,85,共3页
通过对某矿不同注水压力、不同煤体构造及不同注水时间等因素变化条件下的煤层进行注水试验,对比分析不同掘进工作面、同一掘进工作面不同煤质的注水效果,得出煤的裂隙和孔隙发育程度、上覆岩层压力及支承压力、注水参数、液体性质及煤... 通过对某矿不同注水压力、不同煤体构造及不同注水时间等因素变化条件下的煤层进行注水试验,对比分析不同掘进工作面、同一掘进工作面不同煤质的注水效果,得出煤的裂隙和孔隙发育程度、上覆岩层压力及支承压力、注水参数、液体性质及煤层内的瓦斯压力是影响煤层注水的主要因素。通过对注水影响因素的分析,为提高煤层注水效果提供依据。 展开更多
关键词 煤层注水 裂隙 压力 影响因素
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15201工作面煤层注水降尘优化研究 被引量：3
13
作者 萧煜宏 孙亮 《山东煤炭科技》 2020年第9期133-136,共4页
针对采煤工作面在回采时粉尘浓度高严重影响作业环境的难题,以马堡煤矿15201工作面为对象,分析煤层在采取注水措施后粉尘浓度的变化。根据煤样物理化学特征,对纯水和密度为0.05%的润湿剂溶液与煤样的接触角进行测定,并优化煤层注水参数... 针对采煤工作面在回采时粉尘浓度高严重影响作业环境的难题,以马堡煤矿15201工作面为对象,分析煤层在采取注水措施后粉尘浓度的变化。根据煤样物理化学特征,对纯水和密度为0.05%的润湿剂溶液与煤样的接触角进行测定,并优化煤层注水参数。结果证明:实施注水优化方案之后,注水区域煤样的全水分提高2.28%,润湿半径扩大了3.5 m。 展开更多
关键词 煤层注水 润湿半径 降尘效率 全尘
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煤层注水方案在梁北矿的实施 被引量：2
14
作者 李强 《中国矿山工程》 2015年第4期62-64,共3页
针对梁北矿煤层赋存条件,结合工作面风机巷施工的本煤层瓦斯抽放钻孔,利用钻孔封孔管对煤层进行注水来湿润煤体,降低工作面回采期间的粉尘浓度,稀释煤层裂隙中的瓦斯。保障职工的健康安全。
关键词 煤层 瓦斯抽放钻孔 封孔管 煤层注水
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综采工作面动压煤层注水降尘试验研究 被引量：2
15
作者 王一名 《山东煤炭科技》 2017年第8期94-95,98,共3页
成庄矿在综采工作面实施动压煤层注水降尘试验,使开采过程中的产尘率降低50~60%。通过高压注水泵给防尘用水增压,一定程度上能够提高注水效果。动压水可充分渗透到煤体的孔隙中将煤体湿润,有效减少采煤过程中粉尘的产生,大大降低了回采... 成庄矿在综采工作面实施动压煤层注水降尘试验,使开采过程中的产尘率降低50~60%。通过高压注水泵给防尘用水增压,一定程度上能够提高注水效果。动压水可充分渗透到煤体的孔隙中将煤体湿润,有效减少采煤过程中粉尘的产生,大大降低了回采过程中的产尘率。 展开更多
关键词 煤尘 放顶煤 煤层注水
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综放工作面煤层注水参数与效果研究 被引量：2
16
作者 曹康康 《山东煤炭科技》 2020年第4期98-100,共3页
为了降低庞庞塔煤矿放顶煤回采作业过程中的粉尘浓度,通过分析确定9-101工作面煤层注水工艺应用时注水钻孔的布置参数、单孔1678m^3的单孔注水量,设计了配套使用的注水系统及注水施工参数。通过现场应用测得注水后煤体的水分增量约1.93%... 为了降低庞庞塔煤矿放顶煤回采作业过程中的粉尘浓度,通过分析确定9-101工作面煤层注水工艺应用时注水钻孔的布置参数、单孔1678m^3的单孔注水量,设计了配套使用的注水系统及注水施工参数。通过现场应用测得注水后煤体的水分增量约1.93%,且回采时工作面不同位置处的全尘浓度均控制在200mg/m^3,降尘效果明显。 展开更多
关键词 综放工作面 煤层注水 注水工艺 煤体含水量
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柳林煤矿1579工作面煤层注水降尘技术应用研究 被引量：2
17
作者 刘明明 《山东煤炭科技》 2018年第10期82-84,共3页
降低采煤工作面的粉尘浓度是煤矿粉尘治理的难题。本文以柳林煤矿1579工作面为研究对象,对采煤工作面采取了静压与动压相结合的方式进行煤层注水,考察了钻孔的润湿半径。实践表明,通过煤层注水可以使采煤过程中的产尘率降低30%~40%,有... 降低采煤工作面的粉尘浓度是煤矿粉尘治理的难题。本文以柳林煤矿1579工作面为研究对象,对采煤工作面采取了静压与动压相结合的方式进行煤层注水,考察了钻孔的润湿半径。实践表明,通过煤层注水可以使采煤过程中的产尘率降低30%~40%,有的甚至能够降低40%以上。 展开更多
关键词 煤层注水 润湿半径 降尘技术
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煤层注水防突效果评价主控因素研究 被引量：1
18
作者 郭怀广 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第B10期31-34,共4页
采用实验模拟的方法,模拟了不同水分条件下煤体抗压强度、渗透率和瓦斯解吸速度的变化情况。结果表明:煤体水分在小于区间6%～8%时,随着煤体水分的增加,煤体抗压强度、透气性和瓦斯解吸速度不断减小,煤体各参数的绝对变化量和相对变化... 采用实验模拟的方法,模拟了不同水分条件下煤体抗压强度、渗透率和瓦斯解吸速度的变化情况。结果表明:煤体水分在小于区间6%～8%时,随着煤体水分的增加,煤体抗压强度、透气性和瓦斯解吸速度不断减小,煤体各参数的绝对变化量和相对变化量关系是:抗压强度R>渗透率K>累积瓦斯解吸量Q150 min,煤体抗压强度是评价煤层注水措施防突效果的主控因素,煤体的渗透率和瓦斯解吸量可作为辅助参数;煤体水分在大于区间6%～8%后,各参数变化不再明显。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 煤层注水 抗压强度 渗透率 瓦斯解吸规律 主控因素
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回采巷道冲击地压事故分析与防治措施 被引量：1
19
作者 刘世明 《山东煤炭科技》 2011年第6期164-166,共3页
冲击地压作为一种特殊的矿压显现形式,已成为煤矿深部开采的主要灾害。通过调查与分析双鸭山矿业集团东荣二矿16层十面回采巷道连续发生的冲击地压事故,探明了发生冲击地压的原因及机理,并据此提出了相应的切合实际的防治措施,如用钻屑... 冲击地压作为一种特殊的矿压显现形式,已成为煤矿深部开采的主要灾害。通过调查与分析双鸭山矿业集团东荣二矿16层十面回采巷道连续发生的冲击地压事故,探明了发生冲击地压的原因及机理,并据此提出了相应的切合实际的防治措施,如用钻屑法、煤层注水及钻孔卸压等三种措施进行防治,收到了较好的实效,避免了该回采巷道事故的再次发生。 展开更多
关键词 回采巷道 冲击地压 煤层注水 钻孔卸压
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基于PLC的煤层注水控制系统研究与设计 被引量：1
20
作者 王大虎 孙一帆 张且且 《煤炭工程》 北大核心 2014年第1期141-143,共3页
针对目前煤矿注水的控制系统缺乏完整性,不能实现无人操作和执守的功能,需要专门工作人员负责记录注水流量和注水压力等数据,浪费人力资源的问题,文章设计了一种基于PLC的煤矿注水自动控制系统。该系统以三菱FX2N-32MR型PLC为控制核心,... 针对目前煤矿注水的控制系统缺乏完整性,不能实现无人操作和执守的功能,需要专门工作人员负责记录注水流量和注水压力等数据,浪费人力资源的问题,文章设计了一种基于PLC的煤矿注水自动控制系统。该系统以三菱FX2N-32MR型PLC为控制核心,与相关传感器配合,实现了注水流量和注水压力的控制,以及对注水泵的保护功能,实现注水无人化操作,不但提高了注水泵的使用效率,而且对煤矿的安全生产要求具有重大的意义。 展开更多
关键词 PLC 煤层注水 传感器 控制系统
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