检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭科学技术 2023年第4期51卷 185-197页

作者：童碧陈建本孙涛淮南矿业集团有限责任公司顾桥煤矿安徽淮南232001

岩巷掘进效率对于煤矿高效生产具有重要影响。与传统的钻爆法和综掘机法相比,盾构掘进施工法在掘进效率方面具有显著优势,已逐步应用在煤矿岩巷掘进施工中,但其直径一般都超过5 m,难以适用于小断面岩巷。因此,为提高小断面岩巷掘进速度... 详细信息

岩巷掘进效率对于煤矿高效生产具有重要影响。与传统的钻爆法和综掘机法相比,盾构掘进施工法在掘进效率方面具有显著优势,已逐步应用在煤矿岩巷掘进施工中,但其直径一般都超过5 m,难以适用于小断面岩巷。因此,为提高小断面岩巷掘进速度,综合考虑井筒罐笼提升、设备运力、巷道尺寸、瓦斯治理模式、设备防爆性能、连续化排矸、巷道施工条件等因素,研制出了直径为3.5 m的小型矿用全断面掘进机。基于工程地质条件进行数值模拟,提出砂岩、砂质泥岩和泥岩顶板条件下的最优支护参数,获得了巷道最优支护参数,并通过动态调整实现巷道围岩分类精准控制,达到“围岩控制稳定、支护材料数量精确、支护耗时少”的目标。通过研制钢筋自联网、超长运输能力带式输送机,提高整机变坡范围(-9°~+9°),改进刀盘冷却水循环系统,超前治理断层技术,解决了现场应用中遇到的技术难题。研究结果表明,连续化排矸系统构建、盾构机作业线设备配置、快速始发与拆除技术、巷道精准支护施工及劳动组织方式均为保障盾构机快速施工的关键技术。最后,将该小型矿用全断面掘进机及快速施工技术应用于顾桥矿东一边界回风巷,7个月内完成3115 m岩巷掘进施工,月进尺600.6 m,刷新了淮南矿区岩巷掘进施工记录,掘进效率提高至钻爆法的3.15倍,人均工效提高至钻爆法的3.82倍。

关键词：岩巷全断面掘进机快速掘进掘进效率小断面巷道

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叠层多分支水平井精准建造陷落柱堵水塞技术

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煤炭科学技术 2022年第7期50卷 244-251页

作者：丁同福汪敏华刘满才朱昌淮文东明陈晓雷淮南矿业集团地质勘探分公司安徽淮南232052 淮南矿业集团煤业公司通地部安徽淮南232095 淮浙煤电公司顾北矿安徽淮南232150

岩溶陷落柱突水是煤矿重大水患,陷落柱治理通常是在矿井淹井后进行,如何实现由被动治理向主动防治转变,是防治水重大难题之一。基于淮南某矿大型垂向导水陷落柱的三维地震剖面同相轴错断(下拉)和地震属性切片上近圆形的异常分布等初筛发... 详细信息

岩溶陷落柱突水是煤矿重大水患,陷落柱治理通常是在矿井淹井后进行,如何实现由被动治理向主动防治转变,是防治水重大难题之一。基于淮南某矿大型垂向导水陷落柱的三维地震剖面同相轴错断(下拉)和地震属性切片上近圆形的异常分布等初筛发现,地面7个钻孔取心钻探、群孔抽水试验、测井测温、拟电流场测漏等勘探验证,综合资料对比研究;进一步查清了陷落柱平面近似椭圆形(陷落柱断裂带在1煤底板上长轴95 m,短轴74 m),剖面上“上小下大”的椎体形态,导水裂隙带发育顶界高度至4煤底板的骆驼钵砂岩、基底在寒武系灰岩中等陷落柱形态特征和水文地质条件;提出了在陷落柱的1煤底板裂隙区,剖面上分别沿太原群C3Ⅱ组9灰和C3Ⅰ组3灰、设计叠层多分支水平井(相邻水平井间距40 m,扩散半径20 m);平面上以1煤导水裂隙带以外100 m范围来设计形成320 m×290 m陷落柱平面治理范围。结果表明:通过多分支水平井造孔轨迹精准控制,反复充填+压裂注浆工艺实施和注浆质量效果针对性的检验等,实见1煤裂隙区浆液有效扩散半径超过80 m,1煤底板隔水层岩柱厚度超81.8 m、大于奥灰高压含水层突水系数的要求,平面上和剖面上立体精准地建造陷落柱的“堵水塞”,实现了华北型岩溶陷落柱超前治理。

关键词：淮南煤田多分支水平井堵水塞陷落柱超前治理

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冲击载荷作用下预应力锚杆锚固阻裂效应试验研究

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岩土工程学报 2023年第8期45卷 1743-1753页

作者：祖国利王俊宁建国蒲志强闫立恒任志伟胡浩山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团西北矿业有限公司陕西西安710018 山东能源淄博矿业集团责任有限公司山东淄博255000 安徽理工大学安徽淮南232000

在采动应力、冲击动载作用下,深部巷道围岩原生裂隙进行发育、扩展、失稳是深部围岩动力灾害的重要诱因,通过锚杆支护增加破碎围岩完整性,抑制原生裂隙的再度扩展是预防围岩动力灾害的重要手段。为此,采用分离式霍普金森压杆试验系统开... 详细信息

在采动应力、冲击动载作用下,深部巷道围岩原生裂隙进行发育、扩展、失稳是深部围岩动力灾害的重要诱因,通过锚杆支护增加破碎围岩完整性,抑制原生裂隙的再度扩展是预防围岩动力灾害的重要手段。为此,采用分离式霍普金森压杆试验系统开展端锚、全锚、让压+端锚3种锚固方式及端头锚固不同预紧力矩条件下预应力锚杆CCNBD试件的冲击动载试验,分析了预应力锚杆对岩体动态断裂韧性、裂纹起裂时间、裂纹扩展速度的影响规律,揭示冲击载荷作用下预应力锚杆锚固阻裂效应。研究结果表明:(1)预应力锚杆阻裂效应表现为提高岩体动态断裂韧性、延缓裂纹起裂时间与降低裂纹扩展速度;(2)高预紧力端头锚固与全长锚固均有助于锚杆发挥锚固阻裂效应,其强化顺序依次为全长锚固>端头锚固>让压+端头锚固,后者因让压结构补偿了裂纹扩展空间,弱化了锚固阻裂效应;(3)冲击载荷作用下加锚岩体变形破坏过程具有裂纹孕育阶段、裂纹扩展阶段、锚杆承载阶段3个阶段,高预紧力矩与全长锚固时锚杆轴向应力在裂纹扩展阶段增速最明显,锚杆锚固阻裂效应最明显。研究成果对深部动载巷道锚固支护工程具有一定的理论指导及借鉴意义。

关键词：冲击载荷预紧力锚固方式动态断裂韧性阻裂效应

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高盐矿井水零排放处理分盐结晶工艺试验研究

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矿业安全与环保 2023年第6期50卷 48-52,59页

作者：王锦杨久利陈永春毛维东王庆刚郭中权吴艳涛淮南矿业集团有限责任公司安徽淮南232001 中煤科工集团杭州研究院有限公司浙江杭州311201

针对典型潘二煤矿高盐矿井水水质特点,结合硫酸钠Na_(2)SO_(4)、氯化钠NaCl溶解度变化规律及Na^(+)//Cl^(-)、SO_(4)^(2-)-H_(2)O三元水盐体系相图,制订了分盐结晶工艺方案,考察盐分浓度、搅拌速率对结晶分离效果的影响。试验结果表明:... 详细信息

针对典型潘二煤矿高盐矿井水水质特点,结合硫酸钠Na_(2)SO_(4)、氯化钠NaCl溶解度变化规律及Na^(+)//Cl^(-)、SO_(4)^(2-)-H_(2)O三元水盐体系相图,制订了分盐结晶工艺方案,考察盐分浓度、搅拌速率对结晶分离效果的影响。试验结果表明:副产高浓盐水溶解性总固体TDS质量浓度为109018.15 mg/L,先控制温度为100℃,搅拌速率200 r/min,蒸发终点NaCl的质量浓度为265.54 g/L、Na_(2)SO_(4)的质量浓度为64.98 g/L;后控制温度为-5℃,搅拌速率150 r/min,冷冻终点NaCl的质量浓度为278.30 g/L、Na_(2)SO_(4)的质量浓度为6.67 g/L;再控制温度为100℃,搅拌速率100 r/min,蒸发终点NaCl的质量浓度为302.68 g/L、Na_(2)SO_(4)的质量浓度41.86 g/L,在此方案下得到纯度97.3%的Na_(2)SO_(4)和95.2%的NaCl,盐产品达到工业标准,实现了盐的资源化利用,减少了杂盐的产生量。

关键词：高盐矿井水零排放溶解度相图分盐结晶资源化利用

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朱集东选煤厂煤泥回掺工艺研究与应用

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安徽化工 2024年第3期50卷 100-102,108页

作者：王成龙淮南矿业集团选煤分公司安徽淮南232000

煤泥是选煤厂的洗选副产品,由于煤泥具有持水性强、水分高(多在20%以上)、粘性大、热值低等特点,很难实现大规模与资源化利用,长期以民用作为主要出路。介绍了朱集东选煤厂生产、销售煤泥所带来的问题,通过对煤泥降水提质与破碎,使煤泥... 详细信息

煤泥是选煤厂的洗选副产品,由于煤泥具有持水性强、水分高(多在20%以上)、粘性大、热值低等特点,很难实现大规模与资源化利用,长期以民用作为主要出路。介绍了朱集东选煤厂生产、销售煤泥所带来的问题,通过对煤泥降水提质与破碎,使煤泥均匀地掺混到商品煤中销售,实现煤泥零落地目标,从而提高商品煤资源量。工艺简单、可靠,经济效益和环保效益显著。

关键词：超高压压滤机破碎回掺煤泥动力煤厂

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煤矿区土壤细菌群落结构及其对不同复垦模式的响应

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 338-349页

作者：张世文蔡慧珍张燕海董祥林刘俊俞静安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 淮北矿业集团有限责任公司安徽淮北235000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析... 详细信息

科学揭示不同复垦模式土壤细菌群落稳定性及其潜在互作关系对于复垦土地差异化管理及可持续利用至关重要。本文以挖深垫浅、煤矸石充填和粉煤灰充填3种模式复垦土壤为研究对象,基于高通量Illumina Miseq 16S rRNA测序技术,采用方差分析、Spearman相关性等分析方法,研究不同复垦模式下的土壤细菌群落结构和多样性。通过构建分子生态网络模型,揭示不同复垦模式下土壤细菌群落的稳定性及菌群间潜在互作关系,明晰对细菌群落结构稳定性起关键作用的微生物种群。结果表明:①不同复垦模式土壤细菌群落的多样性与丰富度水平有显著差异(P<0.05),均表现为挖深垫浅>煤矸石充填>粉煤灰充填;不同复垦模式土壤细菌群落组成相似,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门是所有模式土壤中的优势菌门,在各复垦模式土壤细菌群落中的占比之和均达70%以上。②不同复垦模式下土壤细菌群落的显著影响因子不同,部分优势细菌门与影响因子间的变化趋势不同,有机质含量是影响挖深垫浅复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素,pH是影响煤矸石与粉煤灰充填复垦土壤细菌群落组成的主要影响因素。③挖深垫浅复垦土壤细菌网络复杂,群落联系紧密,能更好地传递物质、能量和信息;煤矸石充填复垦土壤细菌网络内部节点间的连通度低,但菌群信息交换速度慢,拥有4个关键节点,网络相对稳定;粉煤灰充填复垦的土壤细菌网络规模最小,节点连通度不高,在外界环境发生变化时反应快,网络稳定性最差。3种复垦模式土壤细菌群落间关系均以协同合作为主导,煤矸石充填复垦土壤细菌群落间的协同合作关系占比最高。本文揭示了3种不同复垦模式下土壤细菌群落结构与分子生态网络差异,研究结果可为高潜水位采煤塌陷区土地复垦模式的优选以及人为干预方式的选择提供支撑。

关键词：土地复垦微生物多样性分子生态网络采煤沉陷区

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煤矿未采区地面水平井全周期施工效果相互作用机制及开发建议

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煤炭科学技术 2025年第3期53卷 356-369页

作者：张寨男杨科华心祝叶春辉叶敏刘文杰池小楼吕鑫安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心安徽淮南232001 淮南矿业集团煤层气开发利用有限责任公司安徽淮南232001

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异,揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制,结合朱集东矿ZJ2−1与ZJ2−2井施工现状,从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度,分析各段及各层位压裂效果的差异,并与微... 详细信息

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异,揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制,结合朱集东矿ZJ2−1与ZJ2−2井施工现状,从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度,分析各段及各层位压裂效果的差异,并与微地震监测结果对比验证;分析钻井、压裂效果对气水产出效果的影响及停产诱因,揭示地面水平井钻井、压裂与排采工程全周期之间的相互作用机制,提出煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程面临的关键问题及建议。结果表明:ZJ2−2井较ZJ2−1井与ZJ2−1井的煤层较顶、底板压裂的裂缝打开效果好,而微地震结果显示顶底板压裂较煤层压裂效果好,这是由于压裂效果好不但需要裂缝均匀打开,还需要确保裂缝持久性高。钻井效果体现在钻井轨迹与井筒稳定2个方面,钻井轨迹不仅会直接影响井筒稳定,还会影响压裂效果,压裂施工会降低井筒稳定,而井筒稳定是保障排采工程顺利进行的基础。井筒稳定性受钻井层位、压裂施工、储层岩层与长期浸水等因素的影响均不可忽视,压裂效果好只是排采效果好的必要条件,排采效果的好坏很大程度上还受井筒稳定性与排采制度精细化程度的影响。两口井排采阶段均可划分为返排、上产、稳产、停产和再产气5个阶段,ZJ2−1井的返排率较大且大于1,说明存在邻近水源的侵入,导致压裂效果较好的ZJ2−1井的产气效果较差。最后,从地面水平井瓦斯治理技术优选、钻井轨迹精准控制、井筒稳定性控制、排采制度优化和水赋存环境探测等角度总结了煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程中存在的关键问题,并给出相应的开发建议,以期为煤矿未采区地面水平井瓦斯治理提供思路。

关键词：煤矿未采区地面水平井钻井轨迹分段压裂效果气水产出相互作用机制

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厚煤层分层充填开采覆岩运移特征相似模拟

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煤炭技术 2023年第2期42卷 14-18页

作者：魏廷双缪建华李志华姬健帅陈卫淮南矿业集团有限责任公司潘二煤矿安徽淮南232096 安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001

针对潘四东矿工业广场下3煤拟采用膏体充填开采提升煤炭采出率,采用相似模拟相试验对比分析了厚煤层分层垮落法开采和分层充填法开采矿压显现和覆岩运移特征。研究结果表明:分层垮落法开采上分层开挖后裂隙带发育高度52 m,下分层开挖后... 详细信息

针对潘四东矿工业广场下3煤拟采用膏体充填开采提升煤炭采出率,采用相似模拟相试验对比分析了厚煤层分层垮落法开采和分层充填法开采矿压显现和覆岩运移特征。研究结果表明:分层垮落法开采上分层开挖后裂隙带发育高度52 m,下分层开挖后裂隙带发育高度达到79.6 m,约为采高的17倍左右;分层充填法开采覆岩只形成裂隙带和弯曲下沉带,并未出现明显的初次来压与周期来压,且裂隙发育程度更小;上分层开挖后,垮落法开采地表最大下沉量0.6 m,充填法开采地表最大下沉量0.11 m,充填法为垮落法开采的18.3%;下分层开挖后,垮落法开采地表最大下沉量2.8 m,充填法开采地表最大下沉量0.18 m,充填法为垮落法的6.4%。厚煤层分层充填开采能有效控制上覆岩层移动,显著降低地表沉陷。

关键词：充填开采分层开采地表沉陷相似模拟试验厚煤层

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大型炼焦煤选煤厂深度筛分技术研究

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山西冶金 2024年第2期47卷 224-227页

作者：汪健淮南矿业集团煤业分公司资源调配中心安徽淮南232000

当前的选煤厂深度筛分一般设定为单向流程,筛分范围受到限制,导致筛分效率下降,为此提出对大型炼焦煤选煤厂深度筛分技术的设计与验证研究。综合实际的筛分需求及标准,设置分级筛分粒度标准,进行筛上筛下标定划归,采用多单组合处理的形... 详细信息

当前的选煤厂深度筛分一般设定为单向流程,筛分范围受到限制,导致筛分效率下降,为此提出对大型炼焦煤选煤厂深度筛分技术的设计与验证研究。综合实际的筛分需求及标准,设置分级筛分粒度标准,进行筛上筛下标定划归,采用多单组合处理的形式,在合理的范围之内,最大程度扩大筛分范围,制定多单元组合深度分筛流程,采用二次张拉弹性侧筛实现深度筛分处理。测试结果表明:经过三个阶段的测定,最终使得A选煤厂深度筛选的效率得到了极大地提升,可以达到60%以上,其筛选精度也得到了很大的提升,可以达到80%以上,说明该项筛分技术以及结构的实际应用效果更佳,筛分速度较快,误差可控,具有实际的应用价值。

关键词：大型炼焦煤选煤厂深度筛分筛分技术煤场定位筛分标准

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生物质灰复配磷酸盐对污染土壤铜铅钝化的影响

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土壤通报 2024年第5期55卷 1482-1490页

作者：赵芷萱崔红标李帅胡少军武慧君张世文张燕海安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 淮北矿业集团有限责任公司安徽淮北235000

【目的】生物质灰(BA)的多孔结构和表面丰富的含氧官能团使其对重金属具有较强的吸附能力,同时磷基材料能够与重金属离子形成较为稳定的沉淀,从而降低其活性。本研究通过将生物质灰与含磷材料配施于重金属污染土壤中,以期进一步提高生... 详细信息

【目的】生物质灰(BA)的多孔结构和表面丰富的含氧官能团使其对重金属具有较强的吸附能力,同时磷基材料能够与重金属离子形成较为稳定的沉淀,从而降低其活性。本研究通过将生物质灰与含磷材料配施于重金属污染土壤中,以期进一步提高生物质灰对重金属的钝化效果。【方法】将生物质灰与磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))以10:4复配,按照土壤质量0.2~0.6%的比例添加复配材料,研究其对污染土壤中铜(Cu)和铅(Pb)的钝化效果。【结果】生物质灰复配磷酸盐(BAP)较单一生物质灰更显著的提高了土壤pH。经过45 d的培养,BA与BAP处理土壤有效态Cu较对照最高分别降低57.0%和93.0%,有效态Pb降低64.6%和99.6%,同时土壤有效磷含量提高388%。BAP较BA更有效地促进Cu由活性态向中间形态转化,促进Pb由活性态向中间形态和稳定态转化。【结论】生物质灰复配磷酸盐有助于提高生物质灰对土壤Cu和Pb的钝化效果,可以用于重金属污染土壤的钝化修复。

关键词：生物质灰磷酸盐钝化土壤重金属

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