为了探明沿空巷道周边煤体的应力分布情况及煤层瓦斯含量变化,运用岩体力学与弹性力学的相关理论,基于古汉山矿15091工作面回风巷的现场试验,对该矿的钻屑量与矿山应力以及瓦斯压力之间的关系进行研究,并根据相关公式计算与对钻屑量的分析得出了卸压区的安全宽度及矿山应力的分布规律：卸压区域的安全宽度为12 m,12-25 m为应力集中区,25 m以后为...
利用有限体积法对薄及中厚煤层中掘进煤巷煤壁瓦斯涌出规律进行了数值模拟,研究了掘进巷道煤壁煤体应力重新分布过程中煤体渗透率动态变化对煤壁煤体瓦斯压力分布和巷道瓦斯涌出状况的影响,研究结果表明,煤巷煤壁内煤体渗透率决定着煤体瓦斯压力分布与煤壁瓦斯涌出速率,研究掘进巷道煤壁暴露之后全过程瓦斯涌出速率时应当考虑煤体渗透率的动态变...
为了研究低压下不同煤样对CO气体的吸附性能,利用Autosorb-i Q-C全自动物理化学分析仪测量不同煤质煤样在不同温度下低压阶段对CO的吸附等温线。通过对实验数据的分析,认为煤对CO气体的吸附量随煤变质程度的增大先减小后增大,和孔隙率的变化规律有良好的相关性。煤对CO在低压下的吸附过程符合Langmuir模型的几点假设,低压下煤对CO的Langmuir吸附...
通过对工作面采用均压通风开采时,小窑火区下煤层群多层采空区渗流数值模拟研究,求解了多层采空区渗流和扩散耦合的稳态数学模型,得到速度场和氧气、CO、CO2气体组分浓度场分布,并划分了工作面采空区和上覆采空区自燃＂三带＂分布范围,经过与实际测定结果比较,模拟结果与实际符合度较好。
为了研究过断层特大断面厚煤顶煤巷围岩破坏失稳机理及其控制技术,以山西省东坡煤矿9#煤层923材料巷在相邻工作面回采过程中发生严重变形破坏为工程背景,采用UDEC离散元数值分析的手段,模拟了923材料巷受相邻工作面采动影响下破坏的过程。揭示巷道围岩破坏机理,提出采用＂桁架锚索＋锚网带＂的围岩控制技术,实现了有效控制顶板冒落和围岩剧烈变...
为缓解生产与提升能力的矛盾,减少断层破碎带对煤仓开掘及维护的影响,设计并采用了瓮形形态煤仓。通过理论分析、试验室试验以及现场实测的研究方法对比分析了瓮形煤仓的受力特点、围岩破坏特征及收敛变形等特性。研究表明：瓮形煤仓的独特设计除能满足大容量,减少断层对煤仓的影响等要求外,还可承受比常规煤仓更大的围岩应力水平;在同等支护条...
为研究工作面开采和断层之间的相互影响,利用FLAC3D软件模拟煤层开挖对断层的影响,模拟有断层和无断层存在2种情况下采场矿压分布规律。研究表明：对于煤柱支承压力,在断层附近急剧减小然后逐渐增大,远离断层时,支承压力恢复正常分布规律。断层的存在加剧顶板下沉。利用应力判别法,确定导水裂隙带高度,从而确定合理的断层煤柱留设尺寸。
根据保护煤柱的基本理论,结合其现有的计算方法,分析了当前垂线法保护煤柱设计方法的一些不足,建立了完整解析数学模型。通过分析研究,得出了保护煤柱的边界和相应压煤量的计算公式,并运用编程语言将垂线法确定保护煤柱进行了自动化实现。通过与传统方法的比较,在提高计算精度的同时,缩短了计算时间,提高了工作效率。
为研究《煤的甲烷吸附量测定方法（高压容量法）》（MT/T752-1997）标准中测试瓦斯吸附常数的吸附平衡时间（第1个点吸附平衡7 h,当压力大于0.5 MPa后每个压力点吸附平衡4h）是否能够使吸附能力强的无烟煤真正达到吸附平衡,通过COMSOL软件建立模型,模拟瓦斯在煤内的吸附扩散过程,从而研究无烟煤达到吸附平衡所需时间。研究表明,对于无烟煤,标准...
介绍了水压致裂的力学机理及参数确定方法。依据同忻矿生产实际条件,确定了特厚煤层坚硬顶板致裂位置、注水压力、注水量、注水时间以及钻孔转角等参数,设计了钻孔布置方案。同忻矿8105工作面现场实践表明,通过水压致裂措施工作面周期来压步距减小了4.6 m,支架工作阻力降低了8.8%,取得了良好的应用效果。
以神华宁煤集团乌兰煤矿为例,开展了无煤柱快速沿空留巷＂Y＂型通风的工业试验,并对该技术体系支撑下的回采工作面瓦斯治理进行了探讨,研究结果表明：实施沿空留巷后采用＂Y＂型通风可以解决上隅角瓦斯聚集和超限问题;可少掘1条巷道,减少了突出危险性,降低了成本,提高了安全性;可利用留巷抽采采空区卸压瓦斯并可向下区段工作面进行打钻消突,解决...
阐述了煤层深孔双向拉伸聚能爆破致裂增透机理,及在新丰煤矿进行双向拉伸聚能爆破后抽采钻孔的抽采效果对比试验;实践表明聚能双向拉伸爆破能更好地破裂煤体,增大渗透率,增加煤体的透气性为矿井安全生产提供有力保障,周边抽采孔的浓度、流量、纯量基本上均有大幅提升,2 d后达到最大值后出现衰减但仍比爆破前高,而瓦斯纯量作为衡量抽采效果的最佳...
根据淮北矿区某矿井5213材料巷的实际情况,分析了该巷围岩在松散破碎情况下发生破坏的原因和支护存在的难点,提出了一种将主动支护与被动支护相结合的联合支护方式,即＂金属棚架＋棚腿补强锚杆＋高强度钢筋笆＂。介绍了这种联合支护之间相互作用的机理,进行了现场试验。结果表明：联合支护技术不仅改变了巷道原先随掘随修的情况,而且顶板冒落、...
针对老顶失稳的情况,建立了分层开采老顶的受力模型,得到了充填巷道所需要的充填体的强度。建立了一套自动化充填系统,能够完全实现充填过程的自动化。为解决废弃巷道局部区域冒落比较严重的问题,提出了通过充填巷道、充填检查孔、充填检查巷道的充填方式来解决充填过程中遇到的问题,并取得了良好效果。
介绍了RSSI、TOA、TOF、SDS-TWR等当前主流无线测距技术原理,分析对比了各种测距方法的优劣以及在煤矿精确人员定位定位系统应用的可行性;简要介绍一种基于SDS-TWR测距算法的新型矿井人员定位系统和矿井的实际测试效果;展望了煤矿人员管理（定位）系统应用的发展趋势和方向。
针对高瓦斯冲击矿压煤层高冒区自然发火,从采动影响、通风、传热等方面详细阐述胡家河矿402103回风顺槽高冒区浮煤产生的原因。针对胡家河矿103回风顺槽高冒区高温点的特点,提出了喷水降温及注凝胶2种防灭火技术相互配合作用的防灭火措施。实践证明,注浆防灭火和注凝胶防灭火技术相互配合能够有效的扑灭并防治高冒区的煤炭自燃,是治理高瓦斯冲击...
根据潘北煤矿12124大倾角综采工作面赋存特征,针对大倾角俯伪斜开采难题,设计了大倾角俯伪斜开采参数,确定了俯伪斜开采初期机尾对接4架支架和4节刮板输送机溜槽,保证并有效控制割每刀煤液压支架下滑量为304 mm,并通过输送机间连接防滑千斤顶减少输送机下滑、合理控制支架采高及支架间距、增加采煤机滑靴的耐摩层厚度等关键技术实施,确保了工作...
为了解决深井大变形巷道顶板下沉量大、顶板持续变形的问题,在赵固二矿11021工作面上顺槽进行了顶板岩层移动规律研究,结果表明：深井大变形巷道顶板变形量大、持续时间长,现有巷道锚杆和锚索联合支护方式对顶板变形的控制作用有限。通过可接长锚杆拉伸试验详细分析了可接长锚杆的力学性能,得出可接长锚杆高延伸性能更能适应围岩变形,据此,提出...
便携式煤矿井下瓦斯抽采参数检测装置配合压差计和瓦斯综合参数测定仪可实现井下瓦斯抽采钻孔任一单孔或者孔组的流量、浓度、负压、温度测试,同时还可校对现场常用的瓦斯综合参数测定仪的准确性。该装置具有准确度高、结构简单、成本低廉、使用简便快捷等特点,解决煤矿井下抽采钻孔单孔或者部分孔组未安装导流管,无法实现流量、浓度等参数测试,...
研制了一种浅孔探放水钻机ZDY1300L,该钻机是一种能满足探放水钻孔施工要求、轻便强力高效的钻机,钻机移位和钻进效率高,辅助时间和工作量小,并具有大角度,多方位孔的施工能力。针对探放水工艺施工特殊条件,研制了配套装置和液压系统：长行程给进装置、手动夹持器、大倾角和方位角的调节装置、防水和导水装置、新型拖板及防动力头下滑的液压控制...
针对常规煤矿除尘技术效率不高的问题,分析了煤矿泡沫除尘的优点,研究出新型泡沫除尘装置,对其工作原理做了介绍,并对其结构参数进行了计算和分析：最佳供液量30 L/h,最佳供气压力0.6 MPa,最佳供气量100-110 m^3/h,发泡倍数可达100-200倍,稳泡时间30 h左右。现场应用结果表明,新型泡沫除尘装置结构简单,安全可靠,对全尘的除尘效率为92.5%,呼吸性...
采用可调谐半导体激光光谱吸收检测技术（TDLAS）原理而设计的分析仪器,正逐步的在煤矿安全监测领域进行推广,光谱分析仪具有检测精度高、检测范围广、测量误差低、调校周期长、不受水蒸气、粉尘及其他干扰气体影响等优势。通过TDLAS技术阐述多种气体光谱分析仪的设计理念及设计方案。
针对荣华一矿胶带监控系统所提供的Modbus RTU数据协议,无法直接接入WinCC组态平台的问题,设计一种OPC服务器,通过采集Modbus RTU数据,形成以OPC协议作为通用接口的服务器,从而接入Win CC组态平台;最终实现胶带监控系统接入矿井WinCC组态联网平台。
设计了井下救援机器人无线监测系统。系统采用2.4 GHz的无线高频电波,利用无线网桥进行桥接,在井下和地面之间建立了一条无线通信链路,使得集成视频监控、远程遥控、数据采集功能于一体的救援机器人能够及时、准确地将灾害现场的环境信息传送给上位机。探究了无线通信信道在煤矿井下的传输特性,并利用MATLAB/Simulink对其进行了仿真分析。
介绍了KJ128A矿用人员定位管理系统的特点及应用,KJ128A矿用人员定位管理系统可对入井人员进行各种信息检索;特别是当矿井发生矿难后,通过人员定位,可提供井下作业地点的作业人数,为矿井抢险救灾可提供依据,提供有利技术支持。
介绍了矿用转子式混凝土喷射机设计的通用性总体方案。从工艺及结构形式的选择入手,对机组重要参数的设计计算等方面进行了详尽的介绍。设计中涉及到的技术内容及其关键零部件的选型、计算,为设计者提供设计思路和设计路线,同时也为产品的系列化、模块化以及后续的改进研发提供了可靠方法。
矿用隔爆电子设备隔爆性能是通过隔爆外壳来实现的,分析了矿用隔爆外壳失爆原因,基于其失爆原因研究矿用隔爆外壳失爆防护及维修措施,并结合本公司矿用隔爆外壳生产情况给出了一些具体矿用隔爆外壳生产过程中失爆防护及维修实例,为其它矿用隔爆外壳生产厂家的隔爆外壳失爆防护和维修提供了参考经验。
针对煤矿冻结井壁温度监测点数量多且分散,不易布线的特点,以Zig Bee芯片CC2530为核心,采用两线制单总线测温技术,设计了适用于千米冻结井壁的无线测温系统。与传统测温方法相比,系统结构更加简单、布线更加方便。在实际冻结工程项目应用中验证了该系统具有较好的准确性和稳定性。
根据蒲河煤矿西一3^#工作面在掘进、初采、回采期间瓦斯涌出较大的情况,在工作面掘进期间、回采期间采取了多种手段综合治理瓦斯,掘进工作面预抽、综放工作面采取深埋管远距离抽高浓度瓦斯、浅埋管近距离抽低浓度瓦斯,取得了明显成效,保证了安全生产。
通过采空区束管观测的方法,分析得出401101工作面采空区自燃＂三带＂范围和工作面的最低推进速度,并根据测量分析的结果制定和采用综合性的防灭火方法。最后通过CO浓度变化检验出工作面采空区防灭火治理措施取得了良好的效果。
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