基于数值模拟的煤矿老巷分布对采空区氧气与安全性影响研究
王昕;翁应康;【目的】针对复采工作面老巷漏风加剧采空区氧化带扩展及煤自燃风险的问题，【方法】通过数值模拟研究了不同老巷布置（平行、倾斜、交错）对采空区氧气分布与安全性的影响。【结果及结论】结果表明，老巷漏风显著提高采空区氧气浓度，扩大氧化带范围（宽度增加40%以上），尤其当老巷远离工作面时，氧化带向采空区深部延伸，自燃危险区域大幅增加。其中，倾斜与交错布置的老巷影响更甚，进/回风侧氧化带宽度最大可扩展至300 m以上。因此，需针对性封堵老巷漏风通道，以控制氧化带宽度，保障安全生产。
红一井田5号煤层泥炭沼泽环境演化及其煤岩、煤质响应研究
马少东;姬晓燕;樊发旺;夏娟;孙佳;【目的及方法】以宁夏红一井田5号煤层为研究对象，通过刻槽采样与实验分析相结合的方法，综合运用煤岩学、煤质分析及GI-TPI、GWI-VI、T-D-F图解等煤相指标，系统研究了5号煤层成煤期泥炭沼泽环境演化特征及其对煤岩煤质的控制作用。【结果及结论】结果表明，5号煤层属中灰、高挥发分、中硫气煤；泥炭沼泽环境经历了“极潮湿还原→干燥氧化→极潮湿还原”的三阶段演化过程，其垂向演化规律与镜惰比（V/I）、凝胶化指数（GI）、地下水影响指数（GWI）等参数具有显著相关性，揭示出覆水条件与氧化还原环境对显微组分分异及硫分、灰分、挥发分的关键控制作用，为指导煤炭清洁高效利用提供理论依据。
准东二矿高强度开采覆岩离层发育特征的数值模拟研究
彭宝山;张琪;康鹏程;于功江;李岚;张云松;程聚豪;【目的及方法】为了探究离层空间从产生到发展直至压实过程中的发育规律，以准东二矿1101工作面为研究对象，基于组合梁原理对离层可能发育的层位做出预测，结合离散元数值模拟软件UDEC对大埋深综放开采条件下覆岩离层发育特征展开研究。【结果及结论】结果表明，离层的发育层位与工作面推进距离成正比，离层发育层位随工作面推进自下而上发育。模拟结果显示在关键层1及主关键层底部产生明显的闭合“腔体”离层，关键层1底部的低位离层发育周期短，离层裂隙从产生至发育过程中，离层下位岩层发生破断垮落，无法形成闭合“腔体”离层；主关键层底部的离层则发育周期较长，随着工作面的推进，关键层1与关键层2形成的组合结构发生沉降，主关键层底部产生离层裂隙。离层裂隙在下位岩层沉降过程中持续发育，直至主关键层发生弯曲下沉，离层发育速度开始变缓，当主关键层下沉速度大于离层下位岩层下沉速度时，离层空间开始被压缩，最终离层被压实。
煤矿充填料浆远距离输送阻力特征试验研究
王龙;韦宝宁;李斌;孙亚超;蔡超龙;【目的】针对煤矿充填远距离自流输送中料浆阻力损失大、管道磨损严重等难题，【方法】以粉煤灰-脱硫石膏-水泥-生石灰复合充填料浆为对象，通过环管试验系统研究不同管径（ϕ100 mm、ϕ150 mm）、流速（0.8～1.8 m/s）及质量浓度（50%～60%）条件下的管输阻力特性。【结果】结果表明，在相同管径下，料浆阻力损失随流速增大而显著增加；相同流量下，管径增大可有效降低阻力损失（如流速1.41 m/s时，ϕ1 00 mm管水头损失0.49 kPa/m，ϕ150 mm管降至0.32 kPa/m）。阻力损失随浓度升高呈先降后增趋势，质量浓度55%为临界点（ϕ100 mm管在1.41 m/s流速时阻力最小）。分析表明，该浓度区间内料浆黏度增加抑制水流紊动强度，削弱浆体有效重力，导致水力坡度反常降低。小管径（ϕ1 00 mm）因浆体-管壁相互作用增强，能耗显著高于大管径（ϕ150 mm）;55%质量浓度料浆可实现阻力最小化，为赵石畔煤矿远距离自流输送提供核心参数依据。【结论】本研究揭示了多元固废基料浆的管输阻力调控机制，为充填系统节能降耗与工程优化设计奠定了实验基础。
深部采空区气液两相流体循环降温防灭火技术
马欣广;张少龙;李晨光;李鹏;张柏林;曹泽琨;【目的】为了研究煤矿深部采空区气液两相流体循环降温防灭火系统，选取神东上湾煤矿深部采空区为研究背景。【方法】采用随机数阵列对采空区各个随机点的导热系数进行随机赋值处理，使用COMSOL模拟软件进行数值计算分析。【结果】结果表明，经过约45 min的低温液态流体循环降温处理，煤层温度在15 m高处从315 K(42℃)逐步下降至约270 K（-3.15℃）。低温液态流体循环结束后，煤层温度稳定在280～290 K之间，即相当于7～17℃的温差。【结论】在U型通风条件下引入低温流体循环有效降低了采空区的温度，缓解热量积聚现象。与自然状态下（24 h内温度回升速率约0.5 K/h）相比，该技术有效抑制了煤体蓄热反弹，验证了降温效果的长期稳定性。
期刊信息
期刊名称：陕西煤炭
创办日期：1982年
主管部门：陕西省国资委
主办单位：陕西煤业化工集团;陕西省煤炭工业协会
刊期：月刊
电话：029-82210219 18165302958
Email: sxmtzz@vip.163.com
国内统一刊号（CN）：61-1382/TD
国际统一刊号（ISSN）：1671-749X
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