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软煤体孔隙结构影响瓦斯吸附特性的试验研究 被引量：8
1
作者 许满贵 孟然 +2 位作者 韩金子 方秦月 张宏亮 《中国煤炭》 北大核心 2015年第10期108-113,共6页
为了掌握软煤体孔隙结构对瓦斯吸附特性的影响作用,基于分形几何理论,采用低温氮吸附和恒温吸附试验方法,对软煤体孔隙结构特征及其对瓦斯吸附特性的影响进行研究,并与硬煤相关特性进行对比分析。研究结果表明:软煤初始氮吸附量大于硬煤... 为了掌握软煤体孔隙结构对瓦斯吸附特性的影响作用,基于分形几何理论,采用低温氮吸附和恒温吸附试验方法,对软煤体孔隙结构特征及其对瓦斯吸附特性的影响进行研究,并与硬煤相关特性进行对比分析。研究结果表明:软煤初始氮吸附量大于硬煤,软煤呈现的吸附滞后环比硬煤更为明显,且吸附曲线在高相对压力段上升速率更快,软煤比表面积和孔容均大于硬煤,孔隙数量远大于硬煤,尤其是微孔内吸附力场的叠加作用和中孔内的扩散作用使得软煤吸附势能增强,引入吸附停留时间概念,得出软煤表面较多的吸附位使得瓦斯在软煤体表面吸附停留时间更长,软煤表面分形特征更为明显,软煤表面分维数平均是硬煤的1.47倍,软煤的饱和吸附量及达到饱和吸附的速率均大于硬煤。 展开更多
关键词 软煤体 低温液氮试验 恒温吸附试验 孔隙结构特征 瓦斯吸附特性
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松软煤层加固用泡沫水泥浆的实验研究 被引量：2
2
作者 李子硕 薛曼 +4 位作者 李智 张杰 胡豪飞 杨现禹 蔡记华 《钻探工程》 2023年第3期130-138,共9页
针对松软煤层顺层钻进长钻孔成功率低、煤层机械强度低的难题,提出将机械发泡式泡沫水泥浆通过高压旋喷的方式注入松软煤层进行随钻加固的技术思路。室内试验中,通过改变松软煤岩与泡沫水泥浆的比例,模拟注浆后形成不同固结效果的松软煤... 针对松软煤层顺层钻进长钻孔成功率低、煤层机械强度低的难题,提出将机械发泡式泡沫水泥浆通过高压旋喷的方式注入松软煤层进行随钻加固的技术思路。室内试验中,通过改变松软煤岩与泡沫水泥浆的比例,模拟注浆后形成不同固结效果的松软煤岩-泡沫水泥固结体。以抗压强度和气体渗透率作为主要评价指标,研究了松软含煤量对固结体性能的影响规律。结果表明:(1)与纯泡沫水泥浆的固结体相比,当松软煤岩含量(以下简称“含煤量”)为5%时,固结体的气体渗透率略有降低,气体渗透率随养护时间增加而降低;(2)含煤量≥10%,固结体气体渗透率随含煤量增大而升高;(3)固结体的早期抗压强度(养护1 d)随含煤量的升高先升高后降低。养护时间增加至7 d后,固结体强度随含煤量升高而降低;(4)含煤量在20%~25%之间的固结体养护7 d后,抗压强度在8.65~9.94 MPa,气体渗透率在9.08~36.52 mD之间。研究成果可以为松软煤层的随钻护壁与瓦斯抽采提供有益借鉴。 展开更多
关键词 泡沫水泥浆 松软煤层 固结体 气体渗透率 抗压强度
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松软煤体中锚杆支护锚固体形成机理分析 被引量：3
3
作者 胡跃敏 刘国生 +1 位作者 辛亚军 勾攀峰 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期576-581,共6页
通过对松软煤体锚杆支护稳定性影响因素分析,利用数值模拟方法研究了松软煤体中锚杆作用机理,进而分析了松软煤体中锚固体形成条件.结果表明,高预紧力锚杆支护作用下,树脂端锚体与松软煤体间的错动、滑移及在应力重新分布过程的锚杆滑... 通过对松软煤体锚杆支护稳定性影响因素分析,利用数值模拟方法研究了松软煤体中锚杆作用机理,进而分析了松软煤体中锚固体形成条件.结果表明,高预紧力锚杆支护作用下,树脂端锚体与松软煤体间的错动、滑移及在应力重新分布过程的锚杆滑脱与护表构件失效是松软煤体中锚杆支护失效的主要原因;松软煤体进行单根预紧力锚杆锚固后,锚杆轴向应力、附加应力场及位移场随预紧力提高而增大,但附加应力场(锚固体)成型范围受预紧力限制,即随着预紧力(40 kN→60 kN→80 kN)增加,自由段两端附加应力场(锚固体)会出现"一定程度叠加→较大叠加范围→不能相互叠加"的过程,整体锚杆自由段轴向应力分布均匀;多根预紧力锚杆支护产生的附加应力场相互叠加形成锚固体,松软煤体强度特征是形成锚固体的首要条件,可控条件为松软煤体强度与锚杆(较小)预紧力的匹配、增加锚杆长度与支护密度. 展开更多
关键词 松软煤体 锚杆支护 锚固体 失效特征
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软弱煤层综放沿空留巷充填体参数实验研究 被引量：1
4
作者 朱文超 史磊 《煤矿安全》 北大核心 2017年第9期58-61,65,共5页
针对埋藏深、煤层厚及软弱煤质的极端条件,研究分析了巷旁充填体宽度对综采放顶煤沿空留巷效果的影响。以王庄煤矿7101工作面风巷为工程背景,利用大比例试验台选取2~3 m11种不同宽度的充填体进行相似模拟实验,通过分析各测点的应力和位... 针对埋藏深、煤层厚及软弱煤质的极端条件,研究分析了巷旁充填体宽度对综采放顶煤沿空留巷效果的影响。以王庄煤矿7101工作面风巷为工程背景,利用大比例试验台选取2~3 m11种不同宽度的充填体进行相似模拟实验,通过分析各测点的应力和位移数据,确定充填体宽度为2.5 m时留巷效果最好。通过实验分析得出充填体和综放煤巷围岩的相互作用可分为活动前期、活动过渡期和活动后期3个时期。 展开更多
关键词 软弱煤质 充填体 综采放顶煤 沿空留巷 相似模拟
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松软煤岩层预掘巷充填体构筑技术研究与应用
5
作者 戚洋 贾凯军 +1 位作者 王鹏宇 肖龙正 《中国煤炭》 北大核心 2012年第2期57-60,120,共5页
结合云驾岭矿12802工作面"三软"岩层的现状,根据从采空区到相邻煤体形成的稳定区、减压区和增压区的应力分布规律及关键层理论,采用ZKD型高水速凝材料构筑充填体,将充填体布置于减压区内,尽量使其承受较小的压力,以达到护巷... 结合云驾岭矿12802工作面"三软"岩层的现状,根据从采空区到相邻煤体形成的稳定区、减压区和增压区的应力分布规律及关键层理论,采用ZKD型高水速凝材料构筑充填体,将充填体布置于减压区内,尽量使其承受较小的压力,以达到护巷的效果。结果表明:高水速凝材料具有早期和最终强度高、增阻速度快等优良性能;所构筑的充填体具有足够的承载能力和良好的可缩性,使充填体与顶底板岩层形成一个完整的支承结构体,并有效地减少了巷道的顶板下沉量。 展开更多
关键词 采空区充填 高水速凝材料 松软煤岩层 充填体
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三软厚煤层超前切顶沿空留巷充填墙稳定性与尺寸优化研究 被引量：7
6
作者 李小鹏 申骏超 +1 位作者 姜彦军 于涛 《煤炭工程》 北大核心 2021年第1期12-18,共7页
以赵家寨煤矿三软厚煤层大跨度回采巷道沿空留巷为工程背景,结合扩巷后工程实际,提出超前切顶卸压巷内充填留巷方案。通过理论分析及数值模拟方法,对比分析了不切顶与切顶条件下回采巷道围岩应力特征,确定了切顶条件下充填墙的留设宽度... 以赵家寨煤矿三软厚煤层大跨度回采巷道沿空留巷为工程背景,结合扩巷后工程实际,提出超前切顶卸压巷内充填留巷方案。通过理论分析及数值模拟方法,对比分析了不切顶与切顶条件下回采巷道围岩应力特征,确定了切顶条件下充填墙的留设宽度为2.2m。现场监测结果表明,超前切顶卸压条件下,充填墙宽度为2.2m时,能够有效维护回采巷道的稳定。研究成果可为类似条件下三软厚煤层大跨度回采巷道沿空留巷提供一定参考。 展开更多
关键词 三软厚煤层 大跨度巷道 切顶卸压 沿空留巷 充填体宽度
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破碎松软复合煤体高效螺旋钻进技术试验研究
7
作者 段会军 《能源与环保》 2024年第4期228-233,242,共7页
高速螺旋复合钻进技术是针对破碎松软复合煤体钻孔过程中出现的问题进行改进的一种方法。通过研究给进速度、压风风量以及钻具转速等关键参数,确定了合适的钻进参数;此外,设计了3种具有高强度、良好刚度和钻孔保直性较好的钻具组合,分别... 高速螺旋复合钻进技术是针对破碎松软复合煤体钻孔过程中出现的问题进行改进的一种方法。通过研究给进速度、压风风量以及钻具转速等关键参数,确定了合适的钻进参数;此外,设计了3种具有高强度、良好刚度和钻孔保直性较好的钻具组合,分别为?110/63.5 mm、?95/60.3 mm和?88/50 mm。通过优化钻杆材质,并选择了三角锥齿PDC钻头,提高了螺旋钻具的使用效果。同时,匹配了ZDY6000LR大功率钻机,增强了深孔成孔的能力和成孔率。在某煤矿4318工作面的现场工业性试验中,证明了高速螺旋复合钻进技术和配套的钻探装备与钻具组合可以有效解决施工过程中的排渣困难和喷孔顶钻等问题。钻孔成孔率得到了显著提高,百米以上的钻孔成孔率超过70%。 展开更多
关键词 破碎松软复合煤体 高效螺旋复合钻进 螺旋钻具 钻进工艺参数 钻探设备
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厚煤层软底沿空留巷充填体选择研究与应用
8
作者 柳晶 李根威 《晋控科学技术》 2022年第6期9-12,16,共5页
为对某煤矿N1202工作面厚煤层软底情况下沿空留巷的安全稳定性提供支持,现就此情况建立底鼓和顶板破断力学模型并做计算分析,对顶板破坏位置和帮部变形进行理论分析。分析结果表明,增大充填支护体的强度和宽度是最为有效的手段,N1202工... 为对某煤矿N1202工作面厚煤层软底情况下沿空留巷的安全稳定性提供支持,现就此情况建立底鼓和顶板破断力学模型并做计算分析,对顶板破坏位置和帮部变形进行理论分析。分析结果表明,增大充填支护体的强度和宽度是最为有效的手段,N1202工作面采用C30强度的混凝土设置充填体宽度为1.5 m时即可安全留巷。该研究结果可为N1202工作面厚煤层软底情况下充填支护布置提供理论依据。 展开更多
关键词 沿空留巷 厚煤层软底 力学模型 充填支护体
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