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期刊信息/Journal information
能源与环保
能源与环保

王春林

月刊

1003-0506

zzmttg@163.com

0371-67575989

450001

郑州市高新技术产业开发区枫杨街17号

能源与环保/Journal China Energy and Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>>《中州煤炭》重点刊登介绍煤炭生产新技术、新工艺、新经验、新产品的文章和信息，兼容经营管理。面向煤炭系统和相关行业的工程技术人员、管理干部、技术工人和大专院校师生。本刊为双月刊，彩色封面，国际标准大16开本，112页，月下旬出版，自办发行。每期定价10元，全年6期60元。
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    固定挡板约束条件下甲烷爆炸抑制实验研究

    冉霞游青山
    1-6页
    查看更多>>摘要：为抑制甲烷预混空气爆炸产生的超压和火焰传播,采用自制100 mm × 100 mm × 1 000 mm管道,在同一位置放置固定挡板,对甲烷浓度为7.5％、9.5％和11.5％的爆炸特性和传播规律进行实验研究.通过分析固定挡板对不同浓度甲烷爆炸的影响,研究甲烷/空气爆炸后的超压和火焰传播特性,以及两者之间的多重耦合作用,为解释固定挡板对甲烷/空气预混爆炸的封堵和抑制机理提供数据支持.研究表明,固定挡板对爆炸超压和火焰传播速度有显著的影响.固定挡板能加速不同浓度甲烷/空气预混气体爆炸火焰空间结构变化,对火焰传播速度有明显抑制作用,可阻止高温含碳物质传播,约束甲烷爆炸范围,同时固定挡板能降低挡板右端超压峰值.研究结果对甲烷爆炸事故的预防和应急处理具有理论价值和指导意义.

    固定挡板甲烷爆炸火焰空间结构爆炸超压

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    煤层群保护层卸压强化抽采应力—渗流规律研究

    袁本庆
    7-13,19页
    查看更多>>摘要：为研究煤层群保护层开采及瓦斯抽采影响下的煤层瓦斯运移规律,构建了开采扰动影响下的煤体、岩体渗透率模型,并通过试验进行验证.结合张集煤矿地质条件,运用多物理场耦合模拟软件COMSOL,模拟得到煤层群保护层开采期间采场的卸压增透规律、瓦斯运移规律,以及钻孔不同抽采时间的采场瓦斯含量变化.研究结果表明,8煤作为保护层开采,随着工作面的推进,被保护层卸压范围和卸压程度逐渐增大,4煤层、6煤层最大应力卸压程度分别为27.8％、42.6％,对于6煤层的卸压效果最好;随着工作面推进,采区的瓦斯渗流场范围和渗流速度均增大,瓦斯向8煤层采空区方向涌出;通过保护层开采卸压结合穿层钻孔抽采,提高了瓦斯抽采效率,降低了煤层瓦斯含量,有效降低了煤与瓦斯突出危险性.

    保护层卸压作用瓦斯流动瓦斯抽采数值模拟

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    超前深孔预裂爆破有害气体产生规律及治理

    杨伟陈庆丰陈梦乔张立魁...
    14-19页
    查看更多>>摘要：煤层顶板坚硬不易垮冒,导致工作面开采时面临较为严重的冲击地压灾害.为防治冲击地压灾害,矿井采用超前深孔断顶爆破方法进行治理,爆破后产生的CO、NO、NO2等有毒气体干扰了煤炭自然发火预测预报的准确度.为研究宽沟煤矿工作面超前深孔断顶爆破后有害气体产生规律,首先,对矿用乳化炸药成分、爆炸产生有害气体含量进行测定,掌握乳化炸药有害气体产生机理;然后,通过现场测定爆破前后工作面回风流不同区域CO气体浓度,探明了爆破后有害气体在工作面分布情况及影响时长.研究结果表明,工艺巷与煤层预裂爆破后,回风流内的CO浓度增长最高,影响CO浓度平均影响时长4.07 h.基于矿井瓦斯抽采截流技术,提出了 CO气体抽排技术方案.

    坚硬顶板矿用乳化炸药深孔断顶爆破有害气体

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    响水煤矿山体地质灾害实时在线监测技术

    何林姚宜斌许超钤何玉峰...
    20-25页
    查看更多>>摘要：为掌握响水煤矿山体地质灾害的实时状态及变化情况,对滑坡体全要素数据进行实时监测,提出了一套基于MEMS三轴加速度传感器和MEMS陀螺仪的山体地质灾害监测技术,介绍了关键技术原理,分析了监测误差的关键参数并建立误差修正模型,制定了标定试验步骤,在工程案例中对结果进行了验证.工程应用试验结果表明,经过温度误差改正,该系统测量精度可达0.2 mm,分辨率和灵敏性优于0.1 mm,长期稳定性可达0.2 mm,可准确判断山体地质灾害的隐伏滑面为地面下13.0 m处,计算该隐伏滑坡体的方量和下滑力,满足山体地质灾害全要素长期实时监测和预测预警的需要.

    山体地质灾害隐伏滑面MEMS传感器陀螺仪全要素监测

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    煤在贫氧条件下升温过程中的自由基反应研究

    赵瑞旭赵波
    26-31页
    查看更多>>摘要：针对煤体低温氧化引发煤自燃灾害的问题,通过电子自旋共振波谱仪测定了煤样在不同氧气浓度下升温过程中自由基浓度、g因子和线宽的变化,研究了煤样在贫氧条件下的自由基反应特征.实验结果表明,氧化初始阶段3种煤样原生自由基浓度的相对大小为无烟煤＞烟煤＞褐煤,而通过计算得出在0％、10％和21％氧气浓度下自由基浓度增长率相对大小为褐煤＞烟煤＞无烟煤,这表明褐煤在贫氧条件下的自由基反应更剧烈.3种煤样的g因子随温度的升高而增大,且相同温度下g因子与氧气浓度呈正比,与煤样的变质程度呈反比.在氧化过程中,褐煤的线宽高于烟煤和无烟煤,但褐煤线宽的降低幅度小于烟煤和无烟煤,3种煤样的线宽受氧气浓度的影响均较小.实验得到不同变质程度煤在贫氧条件下的自由基反应特征,对研究煤自燃的自由基反应机理具有重要意义.

    煤自燃贫氧条件低温氧化自由基

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    千米深井煤层水力压裂作用下裂隙应力场演化规律的数值模拟研究

    李延辉
    32-37,43页
    查看更多>>摘要：为了掌握千米深井煤层水力压裂作用下煤体内部裂隙应力场演化规律,更科学地开展超千米矿井煤层水力压裂增透瓦斯综合治理工作,以平煤股份一矿超千米埋深的戊8-31240工作面为建模背景,采用RFPA-2D数值模拟软件,建立了煤体内部裂隙发育—应力场扰动数值模型,模拟得到了水力压裂作用下深部煤体内部裂隙应力场演化过程.研究结果表明,深部煤体内部在水力压裂作用下,首先由水流浸润煤体,微裂隙在压裂孔四周区域萌生,在孔左上、右上两侧区域形成"V"形主级宏观裂隙呈扇形继续扩展发育,然后在孔左下、右下两侧区域微裂隙贯通形成"A"形次级宏观裂隙,最后孔两侧主、次级宏观裂隙贯通,呈现"X"形裂隙扩展主导压裂,并产生更多微裂隙,使深部煤体受水力压裂的影响范围不断扩大;深部煤体水力压裂开始阶段,内部破坏向压裂孔四周随机发生,随着压裂压力升高,煤体破坏开始向压裂孔上下区域延伸,但远小于向压裂孔两侧破坏速度,煤体破坏更多集中在煤层上部,表明水力压裂将会对煤层顶板造成较大冲击;深部煤体受水力压裂作用,条带状剪应力、块状拉应力主要集中在裂隙的尖端附近区域,剪应力从13.5 MPa卸压到1.1 MPa,卸压降幅91％,而拉应力从11.0 MPa卸压到2.2 MPa,卸压降幅80.0％,其拉应力卸压效果要小于剪应力的卸压效果,随着压裂的裂隙向煤体深部延伸转移,最终在单个压裂孔前后25 m范围区域形成剪—拉双重作用卸压区,使地应力得到释放,大大提高了深部煤体的透气性.数值模拟研究可为千米矿井深部煤层水力压裂技术工艺参数优化实施提供一定参考.

    千米深井水力压裂裂隙应力场演化剪—拉双重作用卸压区数值模拟

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    耦合主成分分析下煤矿矿井突水水源识别方法

    邢楷单耀王克南樊林林...
    38-43页
    查看更多>>摘要：煤矿矿井突水会导致矿井内部水位迅速上升,对煤矿生产造成严重影响,甚至导致煤矿停产.开展矿井突水水源识别可以及早发现突水风险,从而保障煤矿生产和矿工的生命安全.为此,提出一种耦合主成分分析下煤矿矿井突水水源识别方法.根据水源化学各组分间差异性确定突水水源判别指标变量,从煤矿矿井含水层随机选取18个水样化学信息,通过耦合主成分分析获得各水源组间相关性,提取4个重要的主成分表征所有样本信息特征,结合协方差矩阵、Fisher判别得到各类型水源组别的中心距离,识别出突水水源类型.实验结果表明,所提方法能够解决样本信息各变量间信息叠加问题,提升了突水水源识别准确率.

    耦合主成分分析突水水源化学组分Fisher判别中心值距离

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    基于"三图法"的纳林河二号矿井顶板突水危险性评价

    阎宏图靳立创郭森林李源...
    44-50页
    查看更多>>摘要：我国西北地区侏罗系煤田普遍受到顶板水害的威胁,影响矿山安全生产.以纳林河二号矿井3-1上103工作面为例,提供一种有效的顶板水害评估方法.通过建立水文地质剖面并应用"三图法"理论,分析了影响煤层顶板砂岩含水层富水性的主控因素,包括砂岩含水层厚度、渗透系数、脆塑性岩厚度比和岩心采取率.运用层次分析法(AHP)对主控因素的权重进行了科学定量,基于富水性指数评估了含水层富水性,并获得了顶板冒裂安全性及突水危险性.通过与音频电透视技术获取的低阻异常区对比,初步验证了所提方法的可靠性.研究结果为纳林河二号矿井3-1上103工作面安全回采提供依据,对于指导类似地区的顶板水害预防和控制具有参考价值.

    侏罗系煤田顶板水害"三图法"层次分析法(AHP)富水性指数

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    基于大数据的通风巷道摩擦阻力系数快速确定方法研究

    梁军
    51-55页
    查看更多>>摘要：在矿井通风网络仿真模拟中,需快速确定通风网络中未测定巷道通风阻力.对建立通风巷道阻力系数大数据库的构成与数据库集群形成方法进行研究,并提出基于大数据的通风巷道摩擦阻力系数提取方法;基于大量基础数据,融合巷道基本属性、环境参数等条件快速确定巷道基础阻力系数,为通风网络仿真模型的快速构建提供有力数据基础.

    通风网络大数据摩擦阻力系数影响因子网络仿真通风安全

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    平煤十一矿隐蔽致灾因素及防治措施研究

    刘毅刘欢
    56-60,68页
    查看更多>>摘要：煤矿安全生产是工业生产的重要组成部分,安全隐患是煤矿事故的直接原因.采用生产揭露、物探、钻探、井下观测及分析计算等方法,对研究区构造类、地质类和工程类等隐蔽致灾因素进行了详细研究,确定了矿井主要隐蔽致灾因素,并根据致灾因素情况和特点提出了针对性的防治措施.结果表明,十一矿主要隐蔽致灾因素为断层、灰岩承压水、老空水和瓦斯,这些因素威胁着矿井安全生产,需要结合不同地质因素建立台账、分类管理,合理安排致灾计划,更好地服务于矿井安全生产.

    隐蔽致灾防治措施地质构造灰岩承压水老空水瓦斯

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