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矿井瓦斯“探-抽-调-采-用”全流程智能防治与利用体系构建
1
作者 赵鹏翔 张艺波 +5 位作者 李树刚 卓日升 金士魁 刘元嘉 金欢 常泽晨 《智能矿山》 2026年第1期117-123,共7页
在智慧矿山与“双碳”目标双重驱动下,煤矿瓦斯治理正由被动防控向精准化、智能化、资源化方向演进。笔者系统构建了涵盖瓦斯赋存精准探测、智能抽采、动态调控、数据平台与梯级利用的全流程综合治理体系,通过集成多源传感、数字孪生与... 在智慧矿山与“双碳”目标双重驱动下,煤矿瓦斯治理正由被动防控向精准化、智能化、资源化方向演进。笔者系统构建了涵盖瓦斯赋存精准探测、智能抽采、动态调控、数据平台与梯级利用的全流程综合治理体系,通过集成多源传感、数字孪生与人工智能技术,突破传统治理中“探测、抽采、利用”环节割裂的瓶颈,提升了从地质透明化到瓦斯利用各个治理环节的联系。研究成果为深部高瓦斯矿井的安全高效开采与瓦斯资源清洁利用提供了系统化解决方案,对推动煤炭行业绿色转型与能源安全保障具有重要理论与实践意义。 展开更多
关键词 动态调控 数据平台 智能抽采 全流程智能防治
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失效钻孔单通道二次注浆精准堵漏技术与装备研究
2
作者 张盼 潘博杰 +2 位作者 秦金辉 郝富昌 高保彬 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期103-109,共7页
目的针对钻孔漏气严重和瓦斯抽采体积分数较低等问题,开展失效钻孔单通道二次注浆精准堵漏技术与装备研究。方法研发钻孔漏气位置精准检测装置,通过测试管底不同位置瓦斯抽采体积分数查明钻孔漏气的具体位置,研制失效钻孔管底二次注浆... 目的针对钻孔漏气严重和瓦斯抽采体积分数较低等问题,开展失效钻孔单通道二次注浆精准堵漏技术与装备研究。方法研发钻孔漏气位置精准检测装置,通过测试管底不同位置瓦斯抽采体积分数查明钻孔漏气的具体位置,研制失效钻孔管底二次注浆精准堵漏技术与装备,对李雅庄煤矿2-803工作面23个低体积分数失效钻孔进行精准堵漏。结果结果表明:该装备二次注浆压力可达2.0 MPa,堵漏效果良好,且此装置封孔段长度和深度可自由调节,全段可回收,工艺简单快捷,方便现场施工;依据瓦斯抽采体积分数差确定2-803工作面钻孔距孔口17~23 m处漏气较为严重。采用管底二次注浆精准堵漏技术,注浆前平均瓦斯抽采体积分数29.01%,二次注浆1天、1周、1月后孔内瓦斯抽采体积分数增至81.35%,80.47%,70.66%,分别提高了1.8,1.77,1.44倍;注浆前钻孔平均瓦斯抽采纯量为0.05 m^(3)/min,注浆1天、1周、1月后的钻孔平均瓦斯抽采纯量增至0.161,0.158,0.141 m^(3)/min,分别提高了2.2,2.16,1.82倍。结论该技术与装备可对低体积分数失效钻孔进行精准堵漏,减少瓦斯治理成本,提高瓦斯治理效能。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 失效钻孔 二次注浆 精准堵漏
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大豆分离蛋白高分子抑尘剂的制备与性能测定
3
作者 田向红 李赛 +3 位作者 于岩斌 韦苇 侯瑞 沈丽媛 《环境污染与防治》 北大核心 2026年第1期17-23,共7页
为减少露天环境下煤尘的飞扬与扩散,以大豆分离蛋白为主料,采用接枝共聚技术,利用聚丙烯酰胺和丙三醇对其进行化学改性,并复配表面活性剂月桂基葡糖苷,制备了一种环保型高分子抑尘剂。通过正交实验优化配方,并结合实验测试与性能表征,... 为减少露天环境下煤尘的飞扬与扩散,以大豆分离蛋白为主料,采用接枝共聚技术,利用聚丙烯酰胺和丙三醇对其进行化学改性,并复配表面活性剂月桂基葡糖苷,制备了一种环保型高分子抑尘剂。通过正交实验优化配方,并结合实验测试与性能表征,系统研究了其抑尘性能及与煤尘的相互作用。结果表明:该改性过程成功构建了三维网状复合物;改性后的大豆分离蛋白高分子抑尘剂在质量分数为1.0%时黏度达17.5 mPa·s,且热稳定性显著增强;抗风蚀实验显示,在15 m/s风速下,该抑尘剂的抑尘效率达96.55%,风蚀速率仅为1.73 g/(m^(2)·min)。该抑尘剂具有优异的抑尘效果和良好的环境友好性,可为煤尘防治提供新的技术支持。 展开更多
关键词 高分子抑尘剂 大豆分离蛋白 煤尘 抑尘性能
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煤裂隙粗糙度和开度对注水渗流影响的实验研究 被引量：2
4
作者 王刚 陈雪畅 +2 位作者 陈昊 隆清明 刘义鑫 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页
【目的】煤层注水是矿井除尘、防治煤与瓦斯突出和冲击地压等灾害的关键技术措施,而裂隙粗糙度、开度等形态特征对煤层注水效果具有显著影响。【方法】借助砂纸和聚酰亚胺高温胶带制备了含有不同粗糙度和开度裂隙的煤样,利用激光光谱共... 【目的】煤层注水是矿井除尘、防治煤与瓦斯突出和冲击地压等灾害的关键技术措施,而裂隙粗糙度、开度等形态特征对煤层注水效果具有显著影响。【方法】借助砂纸和聚酰亚胺高温胶带制备了含有不同粗糙度和开度裂隙的煤样,利用激光光谱共聚焦显微镜精准计算裂隙粗糙度参数,测试裂隙煤样渗流量。【结果和结论】结果表明,表面高度偏差Ha、表面最大高度Hz和三维形貌分形维数Ds可以作为表征煤剖面粗糙程度的参数。煤体渗流量随Ha、Hz和Ds的升高呈指数降低趋势,随着剖面粗糙度从4.69提高到18.43,裂隙内的渗流量最高下降84.42%。裂隙开度在60~90μm时其粗糙度对渗流的阻碍效果达到最高,此后粗糙单元阻碍效果开始减弱,裂隙开度在渗流过程占据主导作用。煤体渗流量随裂隙开度的升高呈指数升高的趋势,裂隙开度由30μm提高到150μm,裂隙渗流量最高可增大355.88倍。通过对裂隙开度和粗糙度与渗流量关系的深入探究,明确了两者在煤层注水过程中的关键作用机制,强调在煤层注水实践中应充分考虑裂隙形态特征,依据不同的裂隙开度和粗糙度情况合理选择注水方式,以实现煤层注水效果的有效提升。 展开更多
关键词 煤 裂隙开度 裂隙粗糙度 裂隙粗糙度表征 渗流量 矿井除尘
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软岩大变形煤层组瓦斯抽采钻孔偏移规律研究
5
作者 田紫微 李志红 +7 位作者 杨昌宇 邸成 赵全超 袁勋 江明锋 曾琦 张灵凯 刘鹏 《煤矿现代化》 2026年第1期1-8,共8页
随着经济的快速发展,我国在隧道建设方面取得了卓越成就,但也面临越来越多的挑战。瓦斯突出问题,作为隧道穿越瓦斯地层时的主要难题,具有更大的影响范围、更高的出现概率和更强的破坏性,因此其处理难度较大。瓦斯抽采是解决瓦斯突出问... 随着经济的快速发展,我国在隧道建设方面取得了卓越成就,但也面临越来越多的挑战。瓦斯突出问题,作为隧道穿越瓦斯地层时的主要难题,具有更大的影响范围、更高的出现概率和更强的破坏性,因此其处理难度较大。瓦斯抽采是解决瓦斯突出问题的关键手段,但在钻孔过程中,钻孔轨迹偏移问题普遍存在。为此,本文在昭通隧道开展了水力排渣法和风力排渣法的瓦斯抽采钻孔试验。首先,通过分析理论与实际钻孔深度,验证了理论钻孔深度计算方法的可靠性;然后,选取误差最小的2个试验孔进行轨迹偏移分析,得出该隧道中瓦斯抽采钻孔轨迹的偏移规律,为后续施工提供理论依据;最后,基于成孔效果和效率分析,认为风力排渣法具有更好的适用性。 展开更多
关键词 钻孔轨迹分析 钻孔排渣法 瓦斯突出 瓦斯抽采 钻孔试验
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不同爆炸条件下瓦斯−煤尘爆炸冲击波传播规律研究
6
作者 张学博 温一凡 高建良 《工矿自动化》 北大核心 2025年第10期104-113,共10页
针对当前瓦斯−煤尘爆炸冲击波传播规律的实验与数值模拟研究多局限于实验室小尺寸管道或局部巷道的问题,采用分段接力模拟法,将瓦斯−煤尘爆炸冲击波传播的模拟过程分为2个区段,即瓦斯−煤尘爆炸区段和冲击波传播区段,并按照矿井实际巷道... 针对当前瓦斯−煤尘爆炸冲击波传播规律的实验与数值模拟研究多局限于实验室小尺寸管道或局部巷道的问题,采用分段接力模拟法,将瓦斯−煤尘爆炸冲击波传播的模拟过程分为2个区段,即瓦斯−煤尘爆炸区段和冲击波传播区段,并按照矿井实际巷道尺寸建立几何模型,利用Fluent软件模拟不同爆炸条件下瓦斯−煤尘爆炸冲击波传播规律。研究结果表明:①爆炸当量对爆炸冲击波超压变化曲线有一定影响,对超压峰值影响较大,冲击波超压峰值随爆炸当量增大而显著提高;在爆炸区段超压峰值因能量累积效应先升后降,在冲击波传播区段超压峰值呈幂函数形式衰减,且爆炸当量越大,超压衰减越快。②不同爆炸地点发生瓦斯−煤尘爆炸,冲击波传播路线长度、巷道尺寸及巷道连接形式对超压变化曲线影响不显著,超压变化曲线沿传播路径呈“多峰振荡→单峰→多峰振荡”的动态演化特征,但对超压峰值衰减具有重要作用,冲击波传播路线越长、分支巷道越多,超压衰减越显著,表明分支巷道具有良好的泄压效果。③不同爆炸地点、爆炸当量条件下冲击波超压沿程衰减规律基本一致,超压衰减速度随冲击波传播距离增大逐渐减小;爆炸当量越大,初始超压越高,压力梯度增大导致超压衰减更快;分支结构可显著促进超压衰减,冲击波经过第1个开口分支的超压衰减幅度最大,后续分支的超压衰减幅度依次递减。 展开更多
关键词 瓦斯−煤尘爆炸 冲击波传播 爆炸地点 爆炸当量 超压峰值
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煤储层改造背景下深部煤层气藏物质平衡方程的建立与应用 被引量：6
7
作者 石军太 徐凤银 +9 位作者 曹运兴 李相方 黄红星 王凯 陈明 张硕 吉义天宇 王伟 孙政 李靖 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期200-217,共18页
近些年深部煤层气发展迅速,在多个深部煤层气区块都取得单井日产万方的突破,为了更加科学高效地开发深部煤层气,大幅提高煤层气的采收率,建立合理、可靠且考虑因素全面的煤层气物质平衡方程,并研究深部煤层气藏或气井控制储量、平均煤... 近些年深部煤层气发展迅速,在多个深部煤层气区块都取得单井日产万方的突破,为了更加科学高效地开发深部煤层气,大幅提高煤层气的采收率,建立合理、可靠且考虑因素全面的煤层气物质平衡方程,并研究深部煤层气藏或气井控制储量、平均煤储层压力、不同类型气体产量占比、产能评价指标和最终可采储量具有重要的理论与现实意义。目前考虑游离气、煤基质收缩、溶解气、吸附气富集的微孔与游离气和水占据的介孔之间的压差和煤储层改造影响的煤层气物质平衡方程鲜有报道。首先基于深部煤层气藏物质平衡原理,在常规物质平衡方程考虑应力敏感引起的孔隙压缩、基质收缩、水的膨胀和产水因素的基础上,进一步考虑吸附气富集的微孔与游离气和水占据的介孔之间的压差、煤储层改造引起的煤储层物性参数变化和溶解气的影响,建立了基于煤储层改造背景下的深部煤层气藏物质平衡方程;然后提出了深部煤层气线性拟合的吸附气−游离气−溶解气储量评价方法、平均地层压力显式计算方法、吸附气−游离气−溶解气产量占比评价方法、深部煤层气井产能评价方法和最终可采储量EUR预测方法;最后对提出的方法进行了实例应用,评价了实例井控制的吸附气−游离气−溶解气储量,揭示了深部煤层气井生产过程中吸附气−游离气−溶解气产量占比变化规律,剖析了产能指标变化特征并预测了不同废弃压力下的EUR和煤层气采收率。研究表明:提出的深部煤层气储量评价方法,仅需实测2次以上的平均煤储层压力和对应的累计产气量和产水量数据,即可采用线性拟合的方法,评价出深部煤层气井吸附气−游离气−溶解气的储量;提出的深部煤层气平均地层压力计算方法为显式表达式,避免了隐式求解方法中复杂的计算机编程计算;提出的深部煤层气井吸附气−游离气−溶解气产量占比评价方法,无需在井口安装碳同位素监测装置,可实时评价出不同气体产量占比;提出的综合流体、游离气、吸附气、溶解气和水井底采出指数可以用于识别深部煤层气井工作制度的合理性;提出的深部煤层气井EUR预测方法,可将生产数据整理成视压力p/Z^(*)与累计产气量Gp的直线表达式,给定某一废弃压力,即可预测出深部煤层气井的EUR;实例井生产初期游离气日产气量占比和吸附气日产气量占比相当,在生产过程中,游离气日产气量占比先快速上升后缓慢降低最后逐渐稳定在29%,吸附气日产气量占比则先快速降低后缓慢上升最后逐渐稳定在70%,而溶解气日产气量占比一直较低;当废弃压力分别为4、3和2 MPa时,该深部煤层气井的煤层气采收率分别为37.8%、44.2%和52.4%,降低废弃压力是提高深部煤层气藏采收率较为有效的手段。 展开更多
关键词 深部煤层气 物质平衡方程 游离气 储量评价 煤储层压力 产量占比 产能评价 最终可采储量EUR预测
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真三轴主应力加卸载对固态有机质多孔介质渗透特性的影响
8
作者 李作泉 苏学友 +3 位作者 曹仕学 郭武奎 马铭 马秉波 《有色金属(矿山部分)》 2026年第1期163-172,共10页
研究多孔介质在真三轴应力状态下的渗流演化特性,对低渗透储层瓦斯高效开发具有重要意义。本文基于中间主应力系数b=(σ_(2)-σ_(3))/(σ_(1)-σ_(3)),开展了各向异性主应力同步加卸载渗流实验,通过固定b值与某一主应力,研究其余两向主... 研究多孔介质在真三轴应力状态下的渗流演化特性,对低渗透储层瓦斯高效开发具有重要意义。本文基于中间主应力系数b=(σ_(2)-σ_(3))/(σ_(1)-σ_(3)),开展了各向异性主应力同步加卸载渗流实验,通过固定b值与某一主应力,研究其余两向主应力加卸载对渗透特性的影响。结果表明:渗透率随应力升高呈指数型下降,这与高应力条件下孔隙-裂隙结构的低应力敏感性相关;渗透率对各向应力的响应不同,例如同时降低σ_(1)与增加σ_(3)时渗透率下降,表明其对σ_(3)变化更敏感;随着b值与应力Lode角θσ增大,渗透率逐渐降低且降幅趋缓,偏应力与渗透率演化的关系受主应力加卸载路径调控,而非单一正相关;建立了真三轴应力-孔隙压力耦合的渗透率模型,可表征不同b值下渗透率与主应力的关系,与实验数据吻合良好。本研究为深部瓦斯灾害防治提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 真三轴 渗透率 中间主应力系数 有机质多孔介质 灾害防治
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循环荷载作用下煤层瓦斯压力变化规律研究
9
作者 张凡 王博 +1 位作者 李鹏飞 党亚斌 《陕西煤炭》 2026年第1期7-13,26,共8页
【目的】煤层瓦斯渗流是威胁煤炭开采安全的严重自然灾害之一,是煤矿发展中需要解决的主要问题之一。【方法】以型煤煤样为研究对象,通过数值模拟试验的方式来研究循环荷载作用下煤层瓦斯压力变化规律。数值模拟主要使用Comsol Multiphy... 【目的】煤层瓦斯渗流是威胁煤炭开采安全的严重自然灾害之一,是煤矿发展中需要解决的主要问题之一。【方法】以型煤煤样为研究对象,通过数值模拟试验的方式来研究循环荷载作用下煤层瓦斯压力变化规律。数值模拟主要使用Comsol Multiphysic软件进行研究,分别对循环荷载作用下不同初始瓦斯压力条件下、不同轴压下、不同围压下及不同稳定时间下瓦斯压力的演化进行研究。【结果及结论】研究发现,在循环荷载作用下,不同的稳定时间对煤体瓦斯压力的影响较小;在不同的初始气压下,煤体的气体压力变化规律并不明显;在相同的轴压下,气体压力的变化趋势是相似的;煤体循环扰动过程中,在不同轴压加载条件下,轴压加载上限值越大瓦斯压力的改变量也越大,且距离轴压加载区域越近,瓦斯压力改变量的增长率越高。在4 MPa和6 MPa不同轴压的卸载过程中,煤体各位置瓦斯压力的变化速度有所不同,但对煤体瓦斯压力的下限影响较小。 展开更多
关键词 煤与瓦斯渗流 瓦斯压力 数值模拟 含瓦斯煤 循环荷载
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近水力压裂孔区域瓦斯运移阻滞机制研究
10
作者 张林冲 李先峰 +3 位作者 石天祥 梁学健 孙立虎 郭鑫 《煤矿现代化》 2026年第1期100-103,111,共5页
水力压裂技术在压裂孔近场区域常出现瓦斯抽采浓度与流量阶段性“凹陷”或增长迟缓的阻滞现象。为揭示该现象的内在机制,本文基于流固耦合理论,建立了考虑气-水两相渗流与煤岩变形作用的耦合模型,采用COMSOL Multiphysics软件对近孔区... 水力压裂技术在压裂孔近场区域常出现瓦斯抽采浓度与流量阶段性“凹陷”或增长迟缓的阻滞现象。为揭示该现象的内在机制,本文基于流固耦合理论,建立了考虑气-水两相渗流与煤岩变形作用的耦合模型,采用COMSOL Multiphysics软件对近孔区域瓦斯运移过程进行数值模拟。结果表明,瓦斯运移阻滞主要由两大机制控制:一是“气-水两相流竞争机制”,压裂液侵入导致气液两相在裂隙-孔隙介质中竞争流动,形成局部水锁与气相滞留;二是“有效应力回弹与裂隙闭合效应”,即压裂后煤体应力重分布引起裂隙闭合,导致渗透率降低。模拟结果再现了瓦斯运移“阻滞区—竞争区—原状区”的三区分布特征。 展开更多
关键词 钻孔增渗 瓦斯运移 阻滞机制 两相流 有效应力
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深部小断层对煤层瓦斯运移特性影响研究
11
作者 郭武奎 马铭 +3 位作者 李子龙 孙维尼 陈嘉俊 唐银虎 《有色金属(矿山部分)》 2026年第1期199-209,共11页
为深入探究深部不透气小断层对煤层瓦斯运移特性的影响,利用自主研发的瓦斯渗流装置,对全煤试样及含不同体积和倾角的小断层试样进行分析,并构建了含小断层煤层的等效渗透率理论模型。结果表明:在相同条件下,全煤试样和含小断层试样的... 为深入探究深部不透气小断层对煤层瓦斯运移特性的影响,利用自主研发的瓦斯渗流装置,对全煤试样及含不同体积和倾角的小断层试样进行分析,并构建了含小断层煤层的等效渗透率理论模型。结果表明:在相同条件下,全煤试样和含小断层试样的渗透因子变化趋势均为先减小后增大,且存在一个使渗透因子达到最小值的临界瓦斯吸附平衡压力值,同时,小断层试样的渗透因子始终小于全煤试样的渗透因子;随着小断层体积的增大,瓦斯的有效渗流区域会逐渐减小,煤层的渗流能力也会相应减弱;当煤层含小断层的倾角不同时,瓦斯分子的流动情况也会有所不同,具体可分为瓦斯集聚膨胀区、瓦斯集聚稳定区和上下有效渗流区四个影响区域。本研究可为深部煤层瓦斯抽采布孔优化、不利构造区识别及瓦斯灾害预测提供理论支持和实验依据,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 小断层 瓦斯治理 安全 渗透因子 等效表征
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煤层抽采钻孔封孔关键区域优化
12
作者 李德波 《中国科技信息》 2026年第1期142-144,共3页
1背景.煤矿瓦斯抽采是降低矿井瓦斯涌出量、防范瓦斯爆炸及煤与瓦斯突出等灾害的关键手段。但目前我国煤矿瓦斯抽采效率偏低,尤其是井下顺层瓦斯抽采,其效果好坏很大程度上取决于封孔区域的范围或封孔质量,因此,对煤层钻孔的封孔技术进... 1背景.煤矿瓦斯抽采是降低矿井瓦斯涌出量、防范瓦斯爆炸及煤与瓦斯突出等灾害的关键手段。但目前我国煤矿瓦斯抽采效率偏低,尤其是井下顺层瓦斯抽采,其效果好坏很大程度上取决于封孔区域的范围或封孔质量,因此,对煤层钻孔的封孔技术进行优化已成为亟待解决的重要课题。 展开更多
关键词 煤层抽采 钻孔封孔 优化 瓦斯抽采 关键区域
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深部高突煤层典型特征、诱突机制及防治对策 被引量：12
13
作者 林柏泉 杨威 刘统 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期311-325,共15页
我国煤炭开采已逐渐进入深部,随着采深的不断增加,煤层的突出风险显著升高,突出发生的频率和强度均明显增大,给深部煤炭资源的安全高效开发带来巨大挑战。首先剖析了深部不同深度下煤层开采面临的复杂应力环境,并系统研究了深部高突煤... 我国煤炭开采已逐渐进入深部,随着采深的不断增加,煤层的突出风险显著升高,突出发生的频率和强度均明显增大,给深部煤炭资源的安全高效开发带来巨大挑战。首先剖析了深部不同深度下煤层开采面临的复杂应力环境,并系统研究了深部高突煤层的典型特性,阐明了深部开采诱突机制,最后提出了深部开采突出灾害防治的对策建议。结果表明:对突出煤层开采而言,深部没有一个固定深度值,而是应力、瓦斯压力和煤体强度等因素综合影响下煤层所表现出的非线性力学状态。深部煤层应力高,采动煤体呈强塑性破坏;突出煤的孔隙率低且连通性差、高应力下煤层渗透率极低;高压瓦斯高饱和赋存、低压吸附能力强;煤的基质尺度大且通达性差、瓦斯跨尺度运移难;深部煤层最大水平主应力增大,强构造应力作用下构造煤破碎程度高,在构造应力集中带内形成高压瓦斯包,导致突出风险激增。当深部开采工作面前方遇到构造软煤时,工作面附近硬煤内更容易形成强应力集中,对构造软煤内高压瓦斯的封闭作用显著增强,造成工作面前方瓦斯压力高、梯度大,煤体内的瓦斯膨胀能显著高于浅部;同时高应力下工作面前方煤体更容易发生强塑性流变破坏,诱发变形能的猛烈释放。构造煤煤体发生大变形损伤,孔裂隙空间增大;基质尺度急剧减小,被封闭的大量瓦斯快速解吸。二者共同造成游离瓦斯存储空间和压力的同步迅速增大,引发游离瓦斯膨胀能的迅速升高,当瓦斯膨胀能高于突出阈值时,大量瓦斯将破碎并抛出煤体,导致突出事故发生。基于此提出深部突出灾害防治应通过合理化采掘布置,从整体上降低采掘过程中的局部应力集中;通过超前探测准确获取煤层隐蔽构造、煤岩力学参数以及瓦斯参数等关键信息,超前识别突出风险进而施行精准防控;强调了要通过深度卸压充分释放应力,降低煤层应力集中,提高煤层渗透率,同时诱导大量低压吸附瓦斯脱附解吸,通过强力造缝增透减小基质尺度并活化基质孔隙,加速瓦斯运移如有必要采用物理化学联合增透方法,构建基质孔隙-裂隙跨尺度流动通道,提高瓦斯抽采效果,充分降低煤层气含量,最终达到超前、精准和均匀消突的目的,实现深部煤层安全高效开采。 展开更多
关键词 深部开采 突出煤层 高应力 诱突机制 突出防控
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谭坪矿2号煤层定向钻孔抽采瓦斯效果实践
14
作者 成永新 《煤矿现代化》 2026年第1期136-139,144,共5页
以谭坪矿主采2号煤层为研究对象,分析了上覆岩层破裂条件,确定了瓦斯抽采钻孔分布位置,采用定向钻孔抽采瓦斯技术,探讨了该技术对瓦斯抽采效果的实践效果。抽采结果表明,布置在裂隙带内部瓦斯抽采核心区域的定向钻孔可以高效抽采瓦斯,... 以谭坪矿主采2号煤层为研究对象,分析了上覆岩层破裂条件,确定了瓦斯抽采钻孔分布位置,采用定向钻孔抽采瓦斯技术,探讨了该技术对瓦斯抽采效果的实践效果。抽采结果表明,布置在裂隙带内部瓦斯抽采核心区域的定向钻孔可以高效抽采瓦斯,钻孔内瓦斯体积分数及纯抽采量均显著高于核心抽采区外的钻孔。 展开更多
关键词 瓦斯 煤层 采煤 定向钻孔抽采
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综放工作面“截—移—放”工序多源煤尘扩散运移规律及分布特征研究
15
作者 王治栋 邱进伟 《煤炭技术》 2026年第1期23-30,共8页
以某煤矿14321综放工作面为研究对象,采用CCZ-20A型粉尘采样器,进行现场测试结合工业分析、红外光谱分析、激光粒度分析、润湿角分析等实验,分析“截—移—放”各个工序区域产尘质量浓度扩散规律及分布特征。结果表明:在截煤区域及架间... 以某煤矿14321综放工作面为研究对象,采用CCZ-20A型粉尘采样器,进行现场测试结合工业分析、红外光谱分析、激光粒度分析、润湿角分析等实验,分析“截—移—放”各个工序区域产尘质量浓度扩散规律及分布特征。结果表明:在截煤区域及架间区域顺、逆风截煤工序产尘呈现相似扩散规律,顺风截煤略大于逆风截煤,整体呈现先增大至峰值再迅速减小至稳定值的规律,质量浓度峰值出现在截煤机后滚筒处。移架工序产尘质量浓度呈现整体下降的趋势,随着距离增加,全尘下降趋势越来越大,呼尘下降趋势越来越小,最后趋于稳定值的规律,全尘质量浓度趋于18.33 mg/m^(3),呼尘质量浓度趋于7.78 mg/m^(3)。放煤工序整体产尘质量浓度呈现先上升后下降的趋势,尤其呼尘产尘量较为显著,质量浓度峰值出现在多口放煤区域后测点处,全尘峰值质量浓度为148.33 mg/m^(3),呼尘峰值质量浓度为94.5 mg/m^(3)。整体“截—移—放”工序区域内,煤样平均固碳量及挥发分总和为87.33%,具有高爆炸风险性,含有多种官能团结构,如—OH结构、芳香结构等,接触角平均58.7°,润湿性一般,架间区粒径尺寸,集中分布在0~31.829μm,放煤区煤样粒径,集中分布在0~56.835μm。研究为14321工作面防尘工作提供理论指导。 展开更多
关键词 综放工作面 粉尘运移 粉尘质量浓度 分布特征
原文传递
无线传感器网络在煤矿瓦斯监测与预警系统中的应用
16
作者 邹德龙 《煤矿机械》 2026年第1期226-230,共5页
针对煤矿瓦斯监测效果不佳和预警难度大的问题,基于传感器网络技术,设计了一种分布式煤矿瓦斯监测与预警系统。该系统使用无线通信网络将采集到的瓦斯浓度数据上传至地面监控中心。实验结果表明:传感器节点的采样精度误差不超过±0.... 针对煤矿瓦斯监测效果不佳和预警难度大的问题,基于传感器网络技术,设计了一种分布式煤矿瓦斯监测与预警系统。该系统使用无线通信网络将采集到的瓦斯浓度数据上传至地面监控中心。实验结果表明:传感器节点的采样精度误差不超过±0.5%LEL,重复性误差低于1%;该系统在确保报警响应及时的前提下,降低误报率60%以上;当瓦斯浓度超限时,该系统可在1 s内触发报警,且报警准确率高于98%。实际应用表明,该系统实现了对矿井瓦斯的全面实时监测,并将瓦斯事故预警的平均提前时间提升至30 min以上,切实增强了煤矿安全生产的管理。 展开更多
关键词 瓦斯监测预警 传感器网络 预警系统 ZIGBEE
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U型通风下煤矿综采工作面采空区瓦斯分布规律研究
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作者 申超 《陕西煤炭》 2026年第1期27-31,44,共6页
瓦斯是煤矿安全的最大威胁,采空区瓦斯是矿井瓦斯主要来源之一。【目的】为掌握U型通风下综采工作面采空区瓦斯分布规律,【方法】以阳泉新景矿3213综采工作面为研究对象,采用FLUENT软件对U型通风综采工作面采空区瓦斯分布进行了数值仿... 瓦斯是煤矿安全的最大威胁,采空区瓦斯是矿井瓦斯主要来源之一。【目的】为掌握U型通风下综采工作面采空区瓦斯分布规律,【方法】以阳泉新景矿3213综采工作面为研究对象,采用FLUENT软件对U型通风综采工作面采空区瓦斯分布进行了数值仿真模拟试验。【结果】受通风、漏风、气体密度、采空区孔裂隙特点等影响,采空区瓦斯在平面和垂直方向上具有显著的分布特征。平面上,进风巷瓦斯浓度低于回风巷,且越向远端,瓦斯浓度逐渐增大,上隅角瓦斯浓度局部聚集。垂直方向上,瓦斯浓度总体表现为上部高、下部低。【结论】研究成果对研究区及地质条件类似邻近矿区U型通风综采工作面采空区瓦斯抽采及防治具有重要理论指导和实践意义。 展开更多
关键词 U型通风 采空区综采工作面 瓦斯分布规律 Fluent数值仿真模拟
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突出矿井工作面突出危险性预测指标分布规律研究
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作者 邵焱 覃佐亚 彭勍波 《煤炭技术》 2026年第1期126-130,共5页
为了研究1132采煤工作面突出危险性预测指标分布规律,跟踪考察30个预测循环的钻屑指标S值和钻屑瓦斯解吸指标K1值。结果显示:所有S值和K1值都未超过临界值,59.78%的S值集中在2.2、2.3、2.4 kg/m,39.45%的Smax值为2.6 kg/m;K1值主要集中... 为了研究1132采煤工作面突出危险性预测指标分布规律,跟踪考察30个预测循环的钻屑指标S值和钻屑瓦斯解吸指标K1值。结果显示:所有S值和K1值都未超过临界值,59.78%的S值集中在2.2、2.3、2.4 kg/m,39.45%的Smax值为2.6 kg/m;K1值主要集中在0.05~0.10 mL/(g·min^(1/2)),K_(1max)值主要分布在0.10~0.15 mL/(g·min^(1/2));随着取样深度的增加,K_(1max)值的频数和占比也相应提高,而在不同预测循环中K_(1max)值和取样位置呈现出较大的波动性;Smax值和K_(1max)值主要分布在4#钻孔和预测钻孔第10 m位置,为回采过程中瓦斯治理提供科学指导。 展开更多
关键词 突出危险性预测 钻屑指标 钻屑瓦斯解吸指标 分布规律
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不同瓦斯涌出条件下的穿煤隧道施工通风流场及瓦斯运移特性
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作者 王琳庆 《国防交通工程与技术》 2026年第1期19-25,共7页
针对长距离煤层隧道施工过程中瓦斯涌出运移规律复杂且易诱发燃爆事故的问题,依托巴山村铁路隧道工程,采用三维数值模拟方法,对拱肩涌出、沿煤层涌出及全断面涌出三种典型工况下瓦斯的时空运移特性展开分析。研究结果表明:①拱肩涌出时... 针对长距离煤层隧道施工过程中瓦斯涌出运移规律复杂且易诱发燃爆事故的问题,依托巴山村铁路隧道工程,采用三维数值模拟方法,对拱肩涌出、沿煤层涌出及全断面涌出三种典型工况下瓦斯的时空运移特性展开分析。研究结果表明:①拱肩涌出时,瓦斯易在距掌子面5~10 m的下台阶左拱脚持续富集,并在15~25 m区间因旋涡流场形成次生聚集;②沿煤层涌出时,z=10 m截面右拱腰背风侧出现浓度峰值点;③全断面涌出工况下,0~10 m近掌子面区的拱顶下部与拱腰邻近区域因涡旋扩展形成高危聚集带。全断面涌出工况的防治难度最高,需投入抽采设备并重构通风系统;拱肩涌出需针对性解决台阶流场问题;煤层涌出可通过低成本导流措施有效控制;三者均需在涡旋区、背风区及近掌子面加密监测。 展开更多
关键词 隧道施工 瓦斯运移 长距离煤层 数值模拟
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小型定向钻机在高瓦斯低透煤层顺层抽采中的应用
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作者 侯利斌 李科 吕伟 《煤》 2026年第1期66-69,99,共5页
矿用履带式小型定向钻机具有整机尺寸小、搬迁方便、井下布置灵活的优点,无需专门布置钻场,可直接在巷道中施工;采用近水平定向钻进技术,钻孔轨迹可实时精确监测、调整。五阳煤矿在预抽本煤层瓦斯时,采用3台小型定向钻机在运输巷施工26... 矿用履带式小型定向钻机具有整机尺寸小、搬迁方便、井下布置灵活的优点,无需专门布置钻场,可直接在巷道中施工;采用近水平定向钻进技术,钻孔轨迹可实时精确监测、调整。五阳煤矿在预抽本煤层瓦斯时,采用3台小型定向钻机在运输巷施工260 m顺层孔,先封孔再钻进,一次成孔率达84%,成孔当日单孔抽采体积分数50%~99%,抽采30日后,单孔体积分数仍保持45%以上,支管平均体积分数达17.6%,抽采纯量11.6 m^(3)/min,单孔平均抽采纯量0.123 m^(3)/min,万米抽采量4.7 m^(3)/min,抽采效果显著。 展开更多
关键词 小型定向钻机 瓦斯治理 定向钻进 本煤层预抽钻孔
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