爆破煤体模拟材料及配比筛选试验研究 被引量：1

1

作者 王以贤 《煤炭工程》 北大核心 2018年第3期131-133,139,共4页

为了找出合适的材料及材料配比分别模拟不同实验用爆破煤体,基于对典型煤体基本性质探讨的基础上,用常见建筑材料制作八组、98块试件,分别分析了试块的孔隙率、波速、密度及应力-应变曲线与典型煤体性质的相似程度,得出了不同建筑材料... 为了找出合适的材料及材料配比分别模拟不同实验用爆破煤体,基于对典型煤体基本性质探讨的基础上,用常见建筑材料制作八组、98块试件,分别分析了试块的孔隙率、波速、密度及应力-应变曲线与典型煤体性质的相似程度,得出了不同建筑材料对煤体性质的影响程度及规律。结果表明:用常用建筑材料能够较好的模拟不同实验用煤体,并最终确定出2种相应材料组合和配比分别模拟硬煤和中硬煤,为类似实验室模拟煤体的研究提供参考。 展开更多

关键词 煤体 爆破 模拟材料 筛选试验 硬煤 中硬煤

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赵固二矿千米定向煤钻孔区域瓦斯治理关键技术研究 被引量：13

2

作者 郭艳飞 魏国营 +1 位作者 李学臣 张清田 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第2期14-19,共6页

针对中硬高承压水煤层瓦斯治理周期长、突水威胁严重等问题,利用千米定向煤钻孔超前预抽代替底板抽采岩巷进行区域瓦斯治理,同时研制出基于煤层深孔定点密闭取心的瓦斯含量测试装置,解决了瓦斯防突措施效果检验参数难以测定的问题。该... 针对中硬高承压水煤层瓦斯治理周期长、突水威胁严重等问题,利用千米定向煤钻孔超前预抽代替底板抽采岩巷进行区域瓦斯治理,同时研制出基于煤层深孔定点密闭取心的瓦斯含量测试装置,解决了瓦斯防突措施效果检验参数难以测定的问题。该技术经在河南能源焦煤公司赵固二矿试验,实现了对600 m煤巷条带煤层瓦斯的均匀抽采控制,完成了超长区段一次性整体评价,保证了煤巷安全掘进,成为赵固二矿深部煤层区域瓦斯治理的新技术,可为类似地质条件的煤层区域瓦斯治理提供参考。 展开更多

关键词 赵固二矿 中硬煤层 区域瓦斯治理 定向煤钻孔 定点密闭取样

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注水在煤层开采过程中的作用及影响 被引量：11

3

作者 范家文 赵东 +1 位作者 吴金贵 冯增朝 《煤矿开采》 北大核心 2011年第2期16-19,共4页

为研究注水在煤层开采过程中的作用及影响,以煤层注水对煤层力学特性的影响为基础,分析总结煤层注水在抑制瓦斯突出和瓦斯解吸、软化中硬顶煤、防治煤尘和减缓冲击倾向中的作用。结果表明:矿井注水后瓦斯的喷出频率比未注水时降低了56.... 为研究注水在煤层开采过程中的作用及影响,以煤层注水对煤层力学特性的影响为基础,分析总结煤层注水在抑制瓦斯突出和瓦斯解吸、软化中硬顶煤、防治煤尘和减缓冲击倾向中的作用。结果表明:矿井注水后瓦斯的喷出频率比未注水时降低了56.4%;含瓦斯煤体在4MPa高压水的浸泡作用下,解吸率比未浸泡时降低了80%左右;注水使顶煤的采出率提高9%左右;长时(48h以上)注水可以使煤尘产出率降低20%;注水使矿井的冲击倾向降低一个等级。 展开更多

关键词 煤层注水 瓦斯突出与解吸 煤尘 中硬顶煤 冲击矿压

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负角度定向长钻孔瓦斯抽采完孔工艺研究 被引量：9

4

作者 马赞 陈冬冬 +3 位作者 解恒星 陈天柱 王彬 贾秉义 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期62-68,共7页

定向长钻孔预抽煤层瓦斯是实现煤矿瓦斯区域超前治理的有效技术手段,受采掘部署影响,负角度钻孔(下向孔)在生产中应用广泛。中硬煤层成孔性好、通常无需护孔,但针对负角度长钻孔积水问题,现有常规方法均无法有效解决。以贵州龙凤煤矿9... 定向长钻孔预抽煤层瓦斯是实现煤矿瓦斯区域超前治理的有效技术手段,受采掘部署影响,负角度钻孔(下向孔)在生产中应用广泛。中硬煤层成孔性好、通常无需护孔,但针对负角度长钻孔积水问题,现有常规方法均无法有效解决。以贵州龙凤煤矿9号中硬煤层下向长钻孔为研究对象,在同一区域施工2组定向长钻孔,钻孔平均倾角–8°,钻孔孔深240~363 m、垂深40.0 m,对比分析了长距离、大垂深定向长钻孔护孔和未护孔2种完孔工艺的瓦斯抽采效果差异。结果表明:在抽采前期,采取护孔工艺的负角度定向长钻孔平均瓦斯抽采量为2.09 m^(3)/min,未采取护孔工艺的为1.87 m^(3)/min,二者差别不大;但护孔工艺定向长钻孔瓦斯抽采量衰减系数是未护孔的61.54%,以抽采400d为例,护孔工艺定向长钻孔瓦斯抽采总量是未护孔的1.40倍;经理论计算,采取筛管护孔工艺钻场抽采达标时间比未护孔钻场缩短了157 d。从长期抽采效果来看,在缺乏有效排水措施的前提下,采取护孔工艺能够有效提高负角度定向长钻孔的瓦斯抽采效果。 展开更多

关键词 中硬煤层 下行孔 筛管护孔 钻孔积水 瓦斯抽采 贵州龙凤煤矿

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彬长矿区中硬煤层长钻孔分段水力压裂瓦斯抽采技术 被引量：1

5

作者 陈冬冬 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期72-77,共6页

针对中硬煤层水力压裂区域超前抽采压裂施工过程中存在的工期长、孔内事故率高、风险大、经济性差等问题,以彬长矿区4号煤层为研究对象,采用试验分析、数值模拟和系统优化等方法,研究出4号煤层分段压裂合理泵注压力、排量以及新型节流器... 针对中硬煤层水力压裂区域超前抽采压裂施工过程中存在的工期长、孔内事故率高、风险大、经济性差等问题,以彬长矿区4号煤层为研究对象,采用试验分析、数值模拟和系统优化等方法,研究出4号煤层分段压裂合理泵注压力、排量以及新型节流器,采用改进后压裂工艺在大佛寺煤矿完成了3个长度500 m以上钻孔的分段水力压裂施工,累计压裂段数23段,泵注压力为7.56~9.70 MPa,排量为18.63~22.11 m3/h,均未出现孔内事故。改进后,单孔水力压裂工期由12 d减少至7~8 d,压裂钻孔初始瓦斯抽采量是常规方式的1.29和1.38倍,瓦斯抽采量衰减系数是常规方式的9.1%和6.8%,压裂钻孔抽采效果得到大幅提升。 展开更多

关键词 中硬煤层 分段压裂 煤层增透 瓦斯抽采

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中硬煤层下掘进机截割载荷研究

6

作者 郝立光 《机械管理开发》 2023年第8期38-40,共3页

在当前的煤矿生产中,掘进机发挥着重要作用,通过了解掘进机的截割载荷,能更有效地提高掘进机的截割效率,满足煤矿开采的需要。结合传统截割载荷计算方法存在的缺陷,需要使用有限元模拟法对掘进机的动态截割过程进行模拟,从而帮助煤矿企... 在当前的煤矿生产中,掘进机发挥着重要作用,通过了解掘进机的截割载荷,能更有效地提高掘进机的截割效率,满足煤矿开采的需要。结合传统截割载荷计算方法存在的缺陷,需要使用有限元模拟法对掘进机的动态截割过程进行模拟,从而帮助煤矿企业了解掘进机的截割载荷。基于此,分析了掘进机截割头的载荷计算,通过有限元完成截割过程的仿真,在中硬煤层下分析不同性质煤岩对截割载荷的影响,以期该研究可以帮助煤矿企业更好地选择截割头型号,进而提高掘进机的截割效率。 展开更多

关键词 中硬煤层 掘进机 截割载荷

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中硬煤层瓦斯抽采定向长钻孔高效钻进工艺 被引量：10

7

作者 杨虎伟 许超 +3 位作者 董萌萌 赵建国 牟培英 康奇岳 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2014年第11期20-23,27,共5页

钻孔抽采瓦斯是治理瓦斯最直接有效的手段。根据煤矿井下本煤层定向钻进技术原理,提出一种适用于中硬煤层定向长钻孔的高效钻进工艺,该工艺是将复合钻进技术与煤矿井下定向钻进技术相结合实现定向长钻孔高效钻进的一种钻进方法。通过现... 钻孔抽采瓦斯是治理瓦斯最直接有效的手段。根据煤矿井下本煤层定向钻进技术原理,提出一种适用于中硬煤层定向长钻孔的高效钻进工艺,该工艺是将复合钻进技术与煤矿井下定向钻进技术相结合实现定向长钻孔高效钻进的一种钻进方法。通过现场试验证明,该方法能使钻孔孔壁平滑,防止憋泵、卡钻,减少事故处理时间,提高钻孔成功率和钻进效率。经分析,使用该技术后,与常规定向钻进相比,平均机械钻速提高了26.8%,该技术为今后煤矿井下定向钻进技术的推广提供了新思路。 展开更多

关键词 中硬煤层 瓦斯抽采 定向长钻孔 高效钻进 定向钻进

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超高压水力割缝技术在中等硬度低透气性煤层的应用 被引量：8

8

作者 唐永志 李平 +6 位作者 朱贵旺 陈建 陈德忠 丰安祥 唐志华 杨洋 叶敏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期43-49,共7页

为提高高瓦斯低透气性中硬煤层瓦斯预抽效率,探讨了水力冲孔、水力压裂、水力割缝增透技术适用条件和优缺点。基于超高压水力割缝技术原理,研制了一种穿层钻孔超高压水力割缝装置,主要由金刚石水力割缝钻头、水力割缝浅螺旋钻杆、超高... 为提高高瓦斯低透气性中硬煤层瓦斯预抽效率,探讨了水力冲孔、水力压裂、水力割缝增透技术适用条件和优缺点。基于超高压水力割缝技术原理,研制了一种穿层钻孔超高压水力割缝装置,主要由金刚石水力割缝钻头、水力割缝浅螺旋钻杆、超高压旋转接头、超高压清水泵、高低压转换器、超高压橡胶管等组成,水压达到60~100 MPa,可实现钻进、切割一体化,使用简单方便。采用该装置在丁集煤矿1361(1)运输巷底板抽采巷11-2煤层穿层预抽钻孔中开展现场试验,煤层瓦斯压力1.43 MPa,瓦斯含量为8.05 m^(3)/t,透气性系数为0.013 m^(2)/(MPa^(2)·d),煤层坚固性系数为0.79;1361(1)运输巷底板抽采巷11号~15号钻场区域单元长度227 m,采用高压水力割缝增透措施,1361(1)运输巷底板抽采巷6号~10号钻场区域单元长度213 m,采用矿井低压水冲孔增透措施。结果表明:超高压水力割缝钻孔平均单刀割缝时间为10.7 min,单刀出煤量为0.31 t,等效割缝半径达1.38 m,煤孔段割缝密度为1刀/m,平均每孔割缝2.6个;超高压水力割缝钻孔平均瓦斯抽采浓度56.97%,是低压冲孔的2.37倍;单孔平均瓦斯抽采纯量0.012 m^(3)/min,是低压冲孔的2.99倍;瓦斯抽采达标时间约23 d,分别比普通钻孔和水力冲孔技术抽采达标时间缩短了74.4%和54.9%。相较于普通钻孔和水力冲孔技术,超高压水力割缝技术在低透气性中硬煤层中瓦斯增透抽采效果更为理想。 展开更多

关键词 低透气性煤层 中硬煤层 超高压水力割缝 水力冲孔 抽采效果

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中硬煤层井下长距离密闭取心瓦斯含量测定技术应用研究 被引量：7

9

作者 芦伟 龙威成 +2 位作者 康锴 霍福星 吴敏杰 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第12期153-156,共4页

针对寺河煤矿中硬煤层井下常规取心瓦斯含量测定工作存在的瓦斯探测距离短、取心煤样暴露时间长而瓦斯损失量大、测点轨迹偏差大等问题,在分析井下煤层密闭取心装置和矿井主采煤层为中硬、高瓦斯、厚煤层等实际地质条件的基础下,提出了... 针对寺河煤矿中硬煤层井下常规取心瓦斯含量测定工作存在的瓦斯探测距离短、取心煤样暴露时间长而瓦斯损失量大、测点轨迹偏差大等问题,在分析井下煤层密闭取心装置和矿井主采煤层为中硬、高瓦斯、厚煤层等实际地质条件的基础下,提出了煤矿井下中硬煤层顺层长距离密闭取心瓦斯含量测定技术工艺,并选择某工作面煤巷条带进行瓦斯预抽后剩余瓦斯含量测定试验。研究表明,煤矿井下中硬煤层顺层长钻孔密闭取心瓦斯含量测定技术能够满足寺河煤矿井下长距离探测煤层瓦斯的要求,该技术实现了顺煤层钻孔精准定点、长距离、密闭取心,为煤层区域瓦斯预抽效果考察提供了精确数据支撑的同时,避免了瓦斯抽采效果考察与工作面掘进工作的交叉,为矿井安全高效生产提供保障。 展开更多

关键词 密闭取心 瓦斯含量 中硬煤层 寺河煤矿

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高瓦斯中硬煤层超高压水力割缝卸压增透技术及应用

10

作者 王鹏 席志奇 +1 位作者 郝富昌 高保彬 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期177-182,共6页

为了提高高瓦斯中硬煤层卸压增透及瓦斯抽采效果,研究了顺层长钻孔超高压水力割缝技术,分析了其卸压增透机理,开展了超高压水力割缝现场试验,确定了等效割缝半径和有效瓦斯抽采半径,考察了超高压水力割缝技术的应用效果。研究结果表明:... 为了提高高瓦斯中硬煤层卸压增透及瓦斯抽采效果,研究了顺层长钻孔超高压水力割缝技术,分析了其卸压增透机理,开展了超高压水力割缝现场试验,确定了等效割缝半径和有效瓦斯抽采半径,考察了超高压水力割缝技术的应用效果。研究结果表明:超高压水力割缝技术具有切割速度快、切割半径大等特点,相当于在钻孔周围煤体开采极薄保护层,平均单刀割缝时间9 min,单刀出煤量0.32~0.42 t,等效割缝半径为1.55~1.78 m;超高压水力割缝组单孔平均抽采浓度76.5%,单孔平均抽采纯量为0.089 m^(3)/min,分别是普通钻孔的4.58倍和4.05倍,是水力冲孔的1.2倍和1.43倍,可见该技术可以大幅度提高卸压增透及瓦斯抽采效果。 展开更多

关键词 超高压水力割缝 中硬煤层 卸压增透 水力冲孔 高瓦斯

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神东矿区中硬厚煤层放顶煤开采实践 被引量：5

11

作者 于海湧 范志忠 《煤矿开采》 北大核心 2011年第3期66-67,80,共3页

鄂尔多斯东胜煤田均采用一次采全高采煤方法进行开采,开采高度逐年在加大,目前开采高度已达到了7.2m。工作面的采高毕竟受到煤壁片帮和机道冒顶控制的限制,再则煤层厚度的变化也限制了大采高开采设备的充分应用。为此,神东在柳塔煤矿煤... 鄂尔多斯东胜煤田均采用一次采全高采煤方法进行开采,开采高度逐年在加大,目前开采高度已达到了7.2m。工作面的采高毕竟受到煤壁片帮和机道冒顶控制的限制,再则煤层厚度的变化也限制了大采高开采设备的充分应用。为此,神东在柳塔煤矿煤层厚度不稳定的东部盘区首次实施了放顶煤开采实践,为神东矿区今后开采特厚煤层提供了有效途径。 展开更多

关键词 中硬煤层 放顶煤开采 综放支架

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煤层气含量测定用绳索密闭取心装置及技术研究 被引量：4

12

作者 龙威成 孙四清 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期133-139,共7页

煤层气含量是煤层气资源开发利用和矿井瓦斯防治的重要技术参数,针对地面井煤层气含量测定过程中因煤心损失气量估算不准导致的煤层气含量测定结果偏差问题,研制了地面井煤层绳索密闭取心装置,提出了地面井煤层绳索密闭取心技术工艺。... 煤层气含量是煤层气资源开发利用和矿井瓦斯防治的重要技术参数,针对地面井煤层气含量测定过程中因煤心损失气量估算不准导致的煤层气含量测定结果偏差问题,研制了地面井煤层绳索密闭取心装置,提出了地面井煤层绳索密闭取心技术工艺。煤层绳索密闭取心装置上端设计绳索投捞接口,配套设计绳索投捞工具串和绳索提升系统,实现取心内筒组件的快速下放与提升;采用液压推动头直接推动取心内筒下行、取心钻头与取心内筒配合的方式达到球阀旋转关闭的目的,在保证足够的取心内筒容积和过流环空间隙的同时,将密闭取心装置外径最小化(Ф114 mm),配套Ф127 mm取心钻头,使整套密闭取心装置适用较多井型。选择晋城矿区(中硬、高变质、高瓦斯煤层)地面煤层气抽采检验井进行煤(岩)层绳索密闭取心试验,测试结果表明,煤层绳索密闭取心样品空气干燥基气含量为常规(绳索)取心样品气含量测值的1.12~1.17倍,绳索提心速度为63.60~66.92 m/min。地面煤层气井绳索密闭取心技术提高了煤层气含量测定准确度,实现快速提心、精准测定地面井煤层气含量之目的。 展开更多

关键词 密闭取心 绳索提心 煤层气含量 中硬煤层 抽采效果检验 晋城矿区

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中硬煤大煤样的压裂实验研究 被引量：2

13

作者 康卫勇 靳钟铭 魏锦平 《太原理工大学学报》 CAS 2001年第1期5-7,共3页

在真三轴压力机上通过对王庄矿中硬煤大煤样的压裂实验 ,得出了中硬煤在强度、变形方面的基本力学特性 ,探讨了中硬煤的裂隙演化过程 ,即裂隙演化经历扩展、加密。

关键词 中硬煤 裂隙特性 裂隙分维

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中硬煤体沿空掘巷技术研究与应用

14

作者 胥辉峰 《煤炭与化工》 CAS 2017年第12期43-46,共4页

针对沿空掘巷围岩控制中煤体硬度指标因素,展开中硬煤层条件下沿空巷道布置及支护参数的优化设置分析与研究,通过室内不同硬度煤体σ-ε、ε-t及σ-t实验,得出对应坚硬、中硬、较软—松软四种煤体硬度的本构模型依次为近弹性本构关系(... 针对沿空掘巷围岩控制中煤体硬度指标因素,展开中硬煤层条件下沿空巷道布置及支护参数的优化设置分析与研究,通过室内不同硬度煤体σ-ε、ε-t及σ-t实验,得出对应坚硬、中硬、较软—松软四种煤体硬度的本构模型依次为近弹性本构关系(非线性)、弹塑性本构关系、流变本构关系(蠕变—松弛本构关系)。基于中硬煤体的本构关系分析,采用FLAC^(3D)数值软件进行窄煤柱合理宽度及支护参数模拟分析,选取Hoek-Brown强度准则的Strain-Softening Model本构模型,研究非线性软化材料的变形规律,得出中硬煤体条件下沿空掘巷的窄煤柱留设宽度和最佳支护参数,取得了较好的围岩控制效果。 展开更多

关键词 中硬煤层 沿空掘巷 本构关系 数值模拟 围岩控制

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浅埋中硬特厚煤层综放工作面覆岩运动破坏规律研究 被引量：5

15

作者 董国华 王世东 王晓蕾 《煤炭工程》 北大核心 2014年第7期85-87,90,共4页

以酸刺沟煤矿为试验矿井，采用深基点和数值模拟试验对采动覆岩运动破坏规律进行研究。数据结果表明：酸刺沟煤矿综放开采覆岩两带高度分别为49m和133m；从煤层至地表，随着埋深的减小，岩层起始运动时间滞后，且除部分基点外，基点的... 以酸刺沟煤矿为试验矿井，采用深基点和数值模拟试验对采动覆岩运动破坏规律进行研究。数据结果表明：酸刺沟煤矿综放开采覆岩两带高度分别为49m和133m；从煤层至地表，随着埋深的减小，岩层起始运动时间滞后，且除部分基点外，基点的绝对位移量整体呈降低趋势；覆岩运动时期，基点多呈现1～4个不等的波峰值，其中，3个钻孔中，ZS1钻孔覆岩运动绝对速度值最大，约1480mm／h，说明工作面覆岩存在短时间急剧下沉形式和长时间阶段非均匀下沉2种形式。 展开更多

关键词 浅埋中硬特厚煤层 覆岩运动 破坏规律 深基点 发育高度

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超短孤岛轻放面矿压显现规律及支架适应性研究 被引量：2

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作者 杨东辉 李永明 +2 位作者 康全玉 翟新献 无 《中国煤炭》 北大核心 2017年第1期55-59,共5页

基于鑫龙煤业红岭煤矿中硬较薄厚煤层15141超短孤岛轻放面的开采条件,采用圆图压力自计仪,连续记录轻型放顶煤液压支架的工作阻力,分析了支架工作阻力的循环变化规律,以及工作面沿面长方向的压力分布特征。

关键词 中硬厚煤层 孤岛工作面 放顶煤工作面 轻型液压支架 矿压显现规律 支架适应性

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