简介：研究煤中瓦斯解吸-扩散规律,对于充分认识煤中瓦斯运移机理、科学利用瓦斯资源、精准防治瓦斯灾害具有重要意义.采用数值模拟研究方法,对单孔模型、双孔模型及动扩散系数模型在煤粒瓦斯解吸-扩散过程中的适用性进行了对比和分析,研究了双孔模型与动扩散系数模型的瓦斯压力分布规律及模型各参数对煤样变质程度、粒径、吸附平衡压力的敏感性.结果表明,相较于单孔模型,双孔模型与动扩散系数模型可以更加精准描述全阶段瓦斯解吸-扩散规律.双孔模型与动扩散系数模型以不同方式描述了瓦斯解吸-扩散过程,相较于双孔模型,动扩散系数模型中煤粒径向瓦斯压力梯度较大.煤样变质程度、粒径、吸附平衡压力等对模型各参数有较大影响,其本质均为煤中孔隙结构差异.研究结果可为合理选择瓦斯解吸-扩散模型及其参数提供借鉴.

简介：为探究软硬复合煤层瓦斯抽采钻孔的变形规律,采用自主研发的"一种全角度瓦斯抽采钻孔稳定性动态监测装置"进行了现场监测,系统分析了硬煤、软煤、软硬复合煤层瓦斯抽采钻孔的变形情况,并采用COMSOL数值模拟手段对试验结果进行验证,结果表明:钻孔浅部竖直方向应变敏感程度滞后于水平方向,且呈交替性增大特征;钻孔应变衰减阶段前,存在一种短暂的伪平衡状态,其实质是煤体内部应力集聚,后突然释放而造成钻孔塌孔;在相同的外部载荷条件下,软弱界面将软硬复合煤层分割为两个相对独立的应力环境,煤层在软弱界面处发生介质突变和应力突变;硬煤层钻孔较软煤层钻孔的各部位变形小,二者均表现为浅部变形大、深部变形小,最终达到稳定环向应变,软硬复合煤层穿层孔在浅部变形与二者相近,穿层孔深部和软弱界面交叉截割形成应力集中区,应力集中区范围沿软弱界面和钻孔径向同...

简介：探究煤柱应力向底板传递特征对确定近距离煤层巷道围岩控制方法具有指导作用.以山西杜儿坪矿近距离煤层为原型,开展上煤层开挖相似模型试验,利用DIC技术采集底板深度不同水平层位应变数据,分析垂直、水平、及剪切三种应变的分布特征和应变峰值距煤柱边界水平距离的变化规律,探究上煤层开采后区段煤柱集中应力向底板的传递特征.结果表明:煤柱底板区,三种应变均以煤柱中心为轴呈非对称双峰分布特征,垂直、剪切两种应变峰值为先开挖面煤柱侧小于后开挖面煤柱侧,而水平应变峰值则恰好相反,三种应变峰值均随底板深度增加而减小;采空区底板,垂直、剪切两种应变远离煤柱边界逐渐趋于 0,而水平应变则显现出反复增减多变特征.三种应变峰值距煤柱边界的水平距离表现为垂直应变为先开挖面煤柱侧大于后开挖面煤柱侧,但剪切应变则刚好相反,而水平应变则先后开挖面煤柱侧均...

简介：针对新街台格庙矿区立体煤-气资源矿权重叠导致资源难以统筹规划开发的现状,通过调研检索、理论分析、数值模拟等方法研究了矿权立体重叠区的"煤-气"协同开采模式,研究结果表明"煤-气"交叉开采的不利情景主要分为井下煤层腐蚀气井管、采掘过废弃井、地面沉降管线破损和其他经济技术影响等方面,开采模式可按照时间与空间的关系归纳为先气后煤、先煤后气和协同共采交叉模式等,并据此给出了矿区天然气走廊规划布置方案."煤-气"协同开采走廊模式下走廊保护煤柱的回收将产生孤岛工作面,孤岛工作面应力分布特征结合矿区的深部开采条件将进一步诱发动力灾害,"短-短-长"工作面布置在最后超长工作面回收时的应力调控有利于弱化煤岩动力灾害.

简介：煤炭中混入的各种杂物不仅影响煤炭质量,还会对煤炭加工设备、运输工具造成损害,甚至引发安全事故,有效排除煤中杂物是煤炭生产亟待解决的关键问题.杂质脱除的难易程度随着科学技术的发展而发生着变化,也决定着除杂选用的方法与手段.传统的除杂很大程度上依靠杂质的物理性质,金属类杂物一般采用除铁器清除,跳汰分选与浅槽分选过程可清除部分轻质杂物,拦杂钩和拦杂网也可清除部分轻质杂物,往往多种方法联合使用,发挥各自的优势.随着人工智能技术的发展,通过实时捕获杂物的图像和三维数据,运用计算机视觉算法对杂物进行快速、准确的识别与定位,随后指导机械手进行精准抓取,可实现杂物的精准分离.该方法实施的关键是需要建立较完备的数据集、设计精准识别算法和抓取控制策略.煤炭洗选过程中杂物的智能清除有利于推动煤炭行业的智能化转型、提高生产效率和产品...

简介：为了保障工人身心健康,改善矿下环境,利用等离子体技术,搭建等离子体消除CO实验平台,通过实验研究等离子体消除CO的效果及影响因素,实验结果表明:输出电压为 50 kV、电极材料为铍铜合金时,等离子体对CO的消除效果最佳.风速越大,消除效果越差;随着氧气浓度和湿度的升高,CO消除量呈现上升的趋势,分别在风速 0.6 m/s、氧气浓度为 20.5%、湿度为30%RH时,CO消除效果最好.

简介：为协同解决制约煤炭高效开采的矸石处置、灾害治理、生态保护等难题,提出了百万吨煤矸石覆岩隔离注浆充填处废、防冲、减震、保水、减沉的"五位一体"安全绿色开采工艺.研究了台阶式自流型制浆输浆工艺,解决了制浆输浆系统占地紧张、长距离输送等难题,达到了大规模处理矸石、系统节能稳定的目的.该工艺在葫芦素煤矿进行了现场试验,实现了一期处理矸石能力70 万t/a,二期投产后处理矸石能力将达到 150 万t/a,累计节省矸石处理和水处理费用约1730 万元,注浆充填区域地表下沉量降低52.9%～53.2%,工作面平均涌水量降幅 17.7%～29.1%,冲击地压能量发生次数减少774 次,降幅30.5%,取得了较好的经济、安全环保效果.