运用FLAC3D数值分析方法口孜东矿11-2煤巷围岩进行开挖与支护模拟,采用摩尔—库伦弹塑性计算模型,巷道围岩与支护结构之间采用接触单元,计算得出在锚喷支护条件下,巷道开挖段的顶板下沉、帮部水平收敛大小以及塑性区范围,为工程设计与施工提供参考。

为解决开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司选煤厂胶带输送机清扫器清扫不及时的问题,研制出了挤压辊式胶带清扫器。介绍了挤压辊式胶带清扫器的结构及工作原理、特点、操作要领、技术参数,分析了该设备的使用效果及经济效益。挤压辊式胶带清扫器的应用,有效解决了胶带输送机走廊积煤多、输送带跑偏的问题,降低了生产成本,减轻了工人劳动强度。

为研究煤的孔隙特征对煤体宏观物理特性的影响,对煤的孔隙结构进行定量表征和分析。以大柳塔煤矿长焰煤煤样为研究对象,基于X射线三维显微CT扫描得到的数据体,结合三维可视化软件Avizo的三维重构技术及图像灰度分割技术得到煤体的微观孔隙模型,并建立了煤孔隙三维展布模型和孔隙球棒模型。通过提出的方法和模型的建立,对长焰煤的孔隙微观参数—孔隙率、孔隙半径、喉道半径、孔隙体积、喉道体积、配位数等进行了统计分析。结果表明:在微观尺度下,长焰煤煤样孔隙总体分布比较分散,孔隙率15.47%,通过孔隙的球棒模型统计出的孔隙数27 432,喉道数38 829及其他的孔隙微观参数。

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为了研究卸载条件下裂隙岩石破坏规律,以理想岩石中预制单裂隙角度为π/4试件的三轴压缩试验为基础,利用莫尔-库伦准则对岩石裂隙破坏过程进行理论分析,得出了理想条件下的单裂隙岩石破坏规律。结果表明,单裂隙岩石破坏分为3个阶段:卸载初期,岩石变形处于弹性阶段,岩石裂隙对于岩石强度影响相对较小;卸载中期,岩石裂隙进一步发生破坏,裂隙破坏以扩张为主,并且裂隙尖端处产生应力集中;卸载后期,岩石产生新裂隙,预制裂隙进一步发生破坏,直至岩石整体破坏。

分析了编制选煤厂建设项目节能评估报告中,全年电耗和热力消耗的计算及参数选取存在的问题,提出应设定标准的计算参数和计算方法。

针对大采高综采煤壁片帮频繁发生的问题,基于FLAC3D数值模拟软件,研究煤壁前方破坏面积分布特征,结果显示当采高超过4 m、工作面宽度超过210 m时片帮显著加重。采用3DEC软件研究了大采高覆岩变形破坏规律。

煤中Au含量的异常作为潜在的Au资源开发利用区日益引起地质工作者的重视,笔者通过对黔西南地区116个上二叠统龙潭组、长兴组煤样及矸石样的Au含量进行了中子活化分析(INAA),研究了煤中Au的分布特征、赋存状态,探讨煤中Au的主要来源及富集机理。研究表明:贵州省西南部地区煤中Au含量为1~30 ng/g,平均值为13.75 ng/g,大大超过沉积岩丰度和世界煤平均丰度;Au含量高异常的地区主要分布在紫云—垭都深断裂、师宗—贵阳深断裂及开远—平塘断裂所构成的"三角形"区域内;含Au热液是黔西南煤中Au的主要物质来源,地幔热柱及深部岩浆活动是含Au热液流体向煤层运移的热动力源,当含Au热液在构造驱动下沿断裂构造带迁移上升进入煤层后,由于浓度、温度、压力、pH等物理化学条件的改变及有机质的作用,使得成矿流体失稳而导致研究区煤中Au等成矿元素沉淀富集。

为了得到黔西土城向斜松河区块煤系流体压力特征及成因,利用视储层压力法、注入压降试井法和测井曲线解释法对研究区压力特征进行预测,并着重从构造条件及地应力、顶底板岩性、煤系地下水动力场特征和"三史"演化4个方面探讨了区块压力成因机制。研究表明:松河井田在110 m以浅压力偏低;110~560 m压力正常;560 m以深异常高压。正断层发育和燕山晚期地壳构造抬升是造成浅部地层压力偏低的主要原因;构造应力造成的煤层渗透率低、煤层顶底板良好的封盖作用、龙潭煤系较弱的地下水动力条件和古地质历史时期欠压实和生烃共同作用下导致了井田560 m以深煤储层异常高压。

为了探究黔西松河井田煤层气勘探开发潜力,采用多种测试手段,系统分析了松参1井的煤储层在孔隙结构、压力系数、含气性、渗透性等方面的差异,综合评价了该区煤层气开发地质条件。结果表明:该井多煤层由浅至深变质程度增加,渗流孔隙孔容递减;压力系数及含气量在垂向层位上呈现显著波动变化,可能存在多个含气系统;上部煤层试井渗透率高于下部煤层,个别煤层具有超压、过饱和及高地温等特征。区内资源条件优越,但纵向储层物性差异明显,煤层气开发选层与压裂、排采等仍须进一步研究。