煤矿过水巷道动水快速截流模拟实验系统研发

"煤矿突水灾害抢险救援中的过水巷道动水快速截流技术是关键。保浆袋囊钻孔控制注浆法可有效解决传统方法存在的问题，通过建立水力学模型和概念模型，研发了过水巷道动水快速截流大型模拟实验系统。该系统包括4个功能系统和6个设备系统，能模拟不同工况下的动水压力和流量，为救援提供实验支持。实验验证表明，系统能满足动水快速截流的环境要求，适用于宽度5米、高度4米、最大动水流量2000m³/h的巷道。此外，内容还涉及煤炭绿色开采、矿井水处理、煤层气开采技术、保水采煤等多个相关领域。" 本文主要探讨的是在煤矿突水灾害救援中，如何通过创新技术实现过水巷道的动水快速截流。传统的过水巷道截流方法存在工程量大、耗时长以及可能引发次生灾害的问题。为了解决这些问题，科研人员采用了保浆袋囊钻孔控制注浆技术，这是一种新型的截流手段，能够在保持浆液不流失的同时进行钻孔注浆，从而快速有效地阻止水流。 基于此技术，研究人员构建了过水巷道动水截流的水力学模型，并设计出概念模型，最终开发出一个大型模拟实验系统。该实验系统由四个功能系统（保浆袋囊和浆液投注系统、动力供水供浆系统、初始条件和边界条件系统、监测系统）和六个设备系统（大型巷道模拟实验舱、动水模拟系统、控制注浆系统、稳压稳流系统、安全分流系统、图像数据采集与处理系统）组成。实验结果显示，该系统能模拟恒定的动水压力和流量，适应动态变化的边界条件，满足实际救援中的需求。 文章中还提到了其他与煤炭行业相关的研究，如绿色开采的地质保障、矿井水处理技术、煤层气开采中的分段压裂技术、煤层气合采的地质条件分析、保水采煤的技术挑战和生态环境影响等。这些内容展示了煤炭行业的多元化研究方向，以及在环境保护和安全生产方面的持续努力。 过水巷道动水快速截流大型模拟实验系统的研制是煤矿安全和应急救援技术的重要进步，它不仅有助于提高救援效率，减少灾害损失，也为煤炭行业的可持续发展提供了科技支持。同时，文章中的相关研究也反映了当前煤炭开采领域关注的焦点问题，如水资源保护、环境影响评估和开采技术的创新。