摘要：了解瓦斯气体在采掘空间的分布及运移规律,是有效开展煤矿瓦斯治理工作的基础。通过对井下瓦斯浓度监测数据可视化及数理分析,揭示了回采工作面回风流中存在瓦斯气团的可能性,表明了回风巷中瓦斯气体运移具有风流携带气团漂移的特点;回风巷中的同一瓦斯气团先后经过相邻2个传感器时,2个传感器分别观测到的瓦斯浓度变化的曲线形态具有相似性,根据这一特点,给出了回风巷瓦斯气团漂移速度计算公式和应用实例。研究成果有助于优化采煤工作面通风设计,有效监测回风巷中瓦斯气体运移状态,避免高浓度瓦斯气团导致的矿井灾害。

摘要：为了解国内外的钻孔封孔现状,探索更为适用的封孔技术、封孔设备以及验证新型封孔设备实际应用效果,对目前国内外常见的封孔技术进行综述,指出各种封孔技术的适用范围及优缺点。在充分分析、研究原有封孔技术的基础上,提出钻屑回填带压注浆封孔技术,并针对钻屑的特点,设计出滤水型钻屑回填带压注浆封孔器,最后,通过现场工程试验对滤水型钻屑回填带压注浆封孔器的实际应用效果进行了检验。结果表明,滤水型钻屑回填带压注浆封孔器可以很好地解决封孔作业时的水灰比问题,在封孔作业中具有很多优势,且现场应用取得了良好的封孔效果,保证了瓦斯抽放作业安全、高效进行。

摘要：为了深入探究浅埋煤层煤田火灾发展机理,分析煤在不同轴压作用下自燃时CO生成量、耗氧速率、表观活化能的变化规律,采用荷载加压煤自燃特性参数测定装置对2~6 mm粒径煤样进行加压升温实验,结果表明:轴压0~4 MPa时煤样并不会产生裂隙,轴压6 MPa时煤样产生少量裂隙,轴压8 MPa时产生较多裂隙,轴压10 MPa时产生的部分裂隙又被压实;通过对CO生成量、耗氧速率和煤温度倒数1/T进行分段线性拟合,发现在低温阶段计算出的T1O2可作为不同轴压下煤氧化反应的特征温度,在高温阶段及低轴压时T^(2)_(O_(2))可作为不同轴压下煤氧化反应的特征温度。

摘要：信湖矿井为淮北矿区首个千米新井,开采技术条件极其复杂,因此科学先进的设计定位是确保其绿色、安全开采的关键。设计在研究现有资料的基础上,分析了煤矿建设与开采对职工健康和生命的威胁,以及排放的"三废"、共伴生资源是否利用、高能耗、岩层移动对生态环境的破坏;据此从设计源头把关,建立了绿色安全开采体系,包括回风乏热利用、煤与瓦斯共采、矿山环境恢复与治理、节能减排和围岩综合控制等关键技术,力争把信湖矿井建设为节能环保的安全高效现代化矿井。

摘要：根据南太行东麓二1煤层煤与瓦斯突出特征,应用煤与瓦斯突出综合假说,从煤层瓦斯生成、运移、储存的角度,分析研究了岩浆热液作用、地质构造、煤层埋深等因素对煤层煤质、煤层生烃能力、瓦斯含量和压力等煤层瓦斯参数及瓦斯突出因素的影响,确定岩浆热作用对瓦斯突出具有严重影响作用,地质构造、煤层埋深等因素对瓦斯突出具有中等影响作用和一般影响作用,该结论为地质勘探、矿井设计与生产规划、矿井瓦斯防治提供了理论依据。

摘要：为提前探测厚煤层掘进工作面前方煤厚变化和隐伏构造等地质异常,基于截流"钻墙"治理瓦斯的技术优越性,提出利用截流"钻墙"抽采工程超前探测掘进工作面前方煤厚变化和隐伏构造的技术。首先通过设计"立体式"连续控制煤层顶(底)板的瓦斯抽采钻孔,分析施工过程中钻孔长度的异常变化,对隐伏构造初步探测;然后利用"挂耳式"抽采钻孔,进行地质异常的补充探测;结合工作面瓦斯监测监控数据,运用地质分析法,综合预测掘进工作面前方可能出现的煤厚变化和隐伏构造。结果表明,应用该技术能够探明工作面前方落差0.8 m的断层,指导掘进工作面瓦斯均衡抽采,提高工作面的掘进速度。矿井在应用截流"钻墙"抽采煤层瓦斯的过程中,为了避免因煤层隐伏构造引起的瓦斯抽采不均衡问题,可以通过对截流"钻墙"抽采钻孔资料的搜集分析,预测出工作面前方存在的隐伏构造,及时优化抽采钻孔布置方式,保障瓦斯均衡高效抽采。

摘要：为掌握分段留巷Y型通风工作面流场及瓦斯浓度在三维空间上的分布规律及采空区高瓦斯浓度区域分布范围,采用现场试验、数值分析和理论分析的方法,分别在检修班和采煤班对工作面、沿空留巷内的流场和瓦斯浓度进行了三维实测,同时借助自主研发的"一种采空区瓦斯浓度区域分布三维实测装置"对靠近留巷侧采空区瓦斯空间分布进行了三维实测和重构。研究结果表明:两进风巷道在靠近工作面煤壁交叉口拐角处风速减小而瓦斯浓度升高,工作面内高瓦斯浓度区域为靠近煤壁上方区域和与沿空留巷交叉口靠近采空区侧,沿空留巷内靠近采空区上角位置瓦斯浓度较高;近留巷侧采空区在距工作面垂直距离35~45 m和距沿空留巷垂直距离25~50 m范围内的采空区上部空间形成瓦斯集聚;工作面采用Y型通风方式时,工作面上隅角瓦斯集聚的问题能够得到很好的解决,但在靠近留巷的采空区内部一定范围内形成高瓦斯浓度区域。

摘要：为有效破解“爆破安全”课程真实实验难以开设的难题,基于虚拟仿真技术及其相关专利技术,展开融合实验教学体系构建与实践研究。以爆破安全工程中的“巷道掘进爆破安全设计与实现”环节为例,开发了巷道掘进爆破安全虚拟仿真实验教学平台,可以实现爆破方案设计、爆破施工以及爆破危害监测的全工艺流程;配套开发了巷道掘进爆破炮烟中毒应急救援虚拟仿真平台,可以实现炮烟中毒事故动画演示,并可在虚拟环境中交互式完成工人自救互救、救援人员救援两项实际操作;研发了岩巷掘进爆破仿真模型及教学用模拟电雷管,可完成炮孔布置、雷管检测、起爆网路连接与网路导通性检测四项实践操作。基于此,进行了融合实验教学内容设计,研究探索型的线上实验具有启发式、探究式、多途径与多方案的特点;综合设计型的线下实验具有互动式、团队式与设计性的特点。教学实践表明:线上虚拟仿真实验不仅极大丰富了实验教学形式、增强了实验课程的趣味性,同时突破了时间、地域对于实验课程的限制,学生随时随地皆可通过网络完成实验任务;而线下实体仿真实验,不仅培养了学生团队合作精神,而且加深了学生对课堂所学理论知识的理解与应用,其动手操作能力得以同步提高。融合实验教学体系构建了虚实结合、相互补充的混合式教学模式,为破解爆破类实验课程难以开设的难题提供了思路与参考。

摘要：为了研究煤含水条件下H2S生成规律,采用自主设计的高温高压封闭体系反应装置,在真空高温含水条件下对新疆西山煤矿煤进行热化学还原反应,模拟煤成生H2S气体能力。热模拟实验在250~550℃真空含水条件下进行,每隔50℃取一个点,并采用Agilent 7890B系列气相色谱仪对气相产物进行分析。实验结果表明：在250~300℃阶段,煤生成H2S气体量较少;在300~550℃阶段,煤生成H2S气体量急剧攀升,在450℃达到最大值0.118 9%。在250~550℃阶段内,H2S气体中的硫主要来源于脂肪族有机硫的分解,少量来源于芳香族硫分解和黄铁矿硫。总体来说,在250~550℃温度范围内,煤中H2S气体的生成量主要受控于煤中有机硫分解释放的硫自由基量,也就是说,硫自由基量越高,H2S的生成量就越大,反之,H2S的生成量就越小。

摘要：基于电场强化下煤体响应表现出的电动效应、热效应和激发极化效应,设计高强电场下煤体吸附试验系统,研究电场实时加载下煤体对不同吸附质的吸附特征,并在经典Langmuir、D-R吸附模型基础上构建适用于高强电场下的煤体吸附模型。结果表明:实时加载高强电场下,随着施加电场强度增大,煤体吸附能力呈线性减小趋势,受电场影响CO_(2)吸附能力变化率更大,与未加电场相比,电场强度为30,60,90 kV/m时煤体吸附瓦斯的能力分别下降了10.9%,15.7%,18.9%,吸附CO_(2)的能力分别下降了8.5%,12.1%,22.9%;基于Langmuir吸附模型和D-R吸附方程,以煤体吸附试验数据为依据,在吸附模型基础上引入含有电场强度的修正项系数(1-C·E),分析构建含有电性参数的吸附模型,新模型试验拟合度均在0.99以上,能够预测并表征高强电场下煤体吸附特征,其影响机理主要归结为:煤体孔隙结构改变,经高强电场强化后煤样微孔向小孔及中大孔过渡,增强了煤体的扩散性能;影响了煤体吸附瓦斯表面自由能,且吉布斯自由能随着场强增大而减小,揭示了电场抑制煤体对瓦斯的吸附;煤体发生激发极化,电场通过改变煤体电性参数介电常数与电阻率进而影响瓦斯的吸附解吸能力。