水力化措施是目前煤矿广泛采用的瓦斯治理方法,而水力化措施的应用必然使煤体承受干湿交替作用,并影响煤体的突出指标。针对干湿交替作用对煤体坚固性系数的影响,采用低瓦斯煤层、突出煤层和冲击煤层的煤样,测试了周期干湿循环作用下煤体坚固性系数,获得了干湿交替作用对煤体坚固性系数的影响规律,分析了干湿交替对煤体的劣化效应。结果表明,经...
针对平庆煤矿C7＋8煤层现用煤与瓦斯突出预测敏感指标临界值与真实临界值不符,导致局部防突措施工程量增大和掘进速度降低,采用历史预测资料统计与分析、实验室研究和现场考察分析相结合的方法,研究确定了C7＋8煤层突出主要预测指标K1值为0.6 m L（g·min1/2）、预测参考指标S值为14 kg/m,通过2个阶段的试验表明,所确定的敏感指标临界值满足矿井...
为了研究煤层瓦斯压力测定过程中浆液各组分的最优配比,首先从浆液基本性能测定实验入手,研究在不同水灰比、水玻璃水比条件下浆液的析水率、结石率、终凝硬化时间,进而模拟本煤层瓦斯压力测定过程中水泥砂浆封孔条件,设计了长度12 m、直径75 mm的钻孔模型,并通过改变钻孔角度,进行不同浆液配比条件下水泥砂浆的封孔实验,在浆液凝固硬化后剖开模...
为使评价结果准确、可靠、如实的反映煤体的突出危险性,探讨了评价单元划分的必要性和原则、间接法和直接法进行消突评价的方法,并在此基础上提出了一套针对回采面顺层钻孔瓦斯预抽消突措施的效果检验方法。针对永红煤矿3511上分层回采工作面消突措施执行情况,通过间接法计算和直接法实测残余瓦斯含量2种方法,对其进行了消突评价。结果表明：间...
采用多维混合模拟技术对巷道火灾进行模拟,具有耗时短、精度高等优点。矿井火灾的多维混合模拟结果表明,一维模拟会高估火灾时巷道的温度,而多维混合模拟与一维模拟相比对风流参数的变化更加敏感,能够对火场风速、温度等参数的变化进行快速响应,因而模拟结果更加准确。
利用三轴渗流实验装置,对新安、新登、演马3个矿区不同类型结构煤的瓦斯渗透率进行了研究,得到以下结论：同一矿区,不同类型结构煤的瓦斯渗透率随着坚固性系数的增大而增大;Ⅱ类煤瓦斯渗透率受坚固性系数的影响较为明显,随着坚固性系数的增加,Ⅱ类煤瓦斯渗透率的增幅是Ⅰ类煤的3倍、Ⅲ类煤的2倍;不同矿区煤的坚固性系数与不同矿区煤的瓦斯渗透率...
为了研究工作面热湿源分布及变化规律,采用单元法对回采工作面风流参数进行了现场测定,利用Surfer8.0软件得到了工作面风流温度、含湿量的分布等值线图和云图。现场测试与分析结果表明：沿工作面倾斜方向风流的温度和湿度逐渐升高,增热和增湿的趋势基本上是同步的。温度参数在沿工作面走向方向靠近采空区位置温度最高,其次为靠近煤壁方向,在工作...
为解决节理巷道支护设计对结构面产状及块体破坏特点考虑不足的问题,采用块体理论赤平投影法及3DEC数值模拟方法,考虑结构面及块体因素影响,对大倾角节理巷道支护方案做局部支护角度优化。结果表明：局部支护角度优化后,块体Ⅰ附近锚索最大轴力降低29.58%,块体最大位移降低了21.43%;块体Ⅱ附近锚索最大轴力降低了48.38%,块体最大位移降低了25.74...
为了解决孤岛工作面破碎对工作面收尾的影响,采用地质力学方法测试分析了孤岛工作面的地应力分布特征,采用数值模拟软件FLAC^3D分析了孤岛工作面矿压显现特征、超前支承压力分布特征等。决定采用深孔高压注浆对N1-3孤岛工作面停采线附近煤体进行预注浆处理,注浆压力25-30 MPa。开发的水泥改性液可使水泥浆和煤体黏结强度达到1.2 MPa;采用造壁成...
利用散体石子和矸石颗粒进行散体顶煤放出相似模拟试验,分析了急倾斜水平分段综放开采双轮间隔放煤条件下的煤岩分界面形态特征,得出了不同放煤轮数、不同放煤支架下的煤岩分界面特征。其特征主要表现为：放煤形成左、右2条煤岩分界面,右煤岩分界面始终保持斜率随高度增加逐渐减小的曲线形态;左煤岩分界面形态由曲线向＂山峰状＂再向＂几＂字形...
为了确定焦坪矿区2301大采高首采工作面区段煤柱的留设宽度,以煤柱应力监测为切入点,实测分析了侧向支承压力分布特征;通过理论计算得到了煤柱弹性核区宽度和掘巷塑性区宽度,据此初步确定了区段煤柱的宽度。在此基础上,采用FLAC^3D数值模拟方法研究了不同宽度时煤柱的塑性破坏特征,最终确定大采高工作面煤柱的合理宽度为25 m。现场应用表明,煤柱...
针对顾北矿4煤围岩、层间砂岩裂隙水丰富,高抽巷施工下行穿层钻孔积水多,瓦斯抽采困难等问题,分析了影响抽采效果的因素。基于封堵压气排水的原理,提出了封堵注浆、护孔、两堵一注的封孔方式及排水技术,实现了下行孔高效抽采效果。工程实践中对比了采取相关技术措施的钻孔和未采取技术措施的钻孔抽采瓦斯效果,结果表明采取相关技术措施的钻孔平...
介绍了某矿首个（超）高水充填综采工作面及该工作面副巷沿空留巷的工艺和矿压显现规律。通过在工作面采空区及主巷进行超高水充填,工作面副巷用高水材料沿空留巷,不仅有效的控制住上覆岩层的破坏及移动,工作面矿压显现也极大的得到了减缓,同时工作面副巷也得到了很好的控制。
针对端氏煤矿回风大巷小角度揭煤特点,若采用传统揭煤技术,会有防突工程量大、揭开煤层周期长、突出危险性大等难题,研究采用穿层钻孔和顺层钻孔立体交叉联合抽采技术,预抽72 d后,煤层瓦斯含量由20.5 m^3/t降至6.25 m^3/t,瓦斯压力由1.56 MPa降至0.48 MPa,抽采率达70%,煤层突出危险性完全消除,与传统揭煤防突措施相比,消突时间缩短了64 d;小角度...
为了提高煤矿设备运转安全性,对井下区域自动防灭火技术进行了研究。采用火焰和烟雾双重探测技术实时采集布控区火焰和烟雾信息,并传递至PLC控制器,控制器驱动防爆电磁阀打开,向布控区喷撒灭火剂,从而熄灭爆炸火焰。通过加油硐室现场工业试验,验证了区域灭火技术的合理性和可靠性,有效灭火范围不小于6 m^2,可确保井下硐室及重要机电设备安全。
海石湾煤矿6112工作面采空区自然发火,引燃了上部油砂岩下泄到采空区的油气,迅速扩大为全矿大火。矿井采用注大流量气氮、液氮和二氧化碳的方法,抑制了瓦斯爆炸,安全封闭了全矿6个井口,并采用缩封技术和大流量高压水枪降温技术,将火区从井口缩封到工作面,采用消火道钻孔注浆灭火技术彻底扑灭了火源。介绍了抢险救灾过程中的抑爆封闭技术、缩封技...
提出一种基于开关型降压稳压器LM2576-ADJ和四差分比较器LM339的新型本安直流稳压电源的电路设计。首先通过设计输出可调型稳压电路并对关键器件进行选型及优化,实现了输出电压的高稳定性,进而在分析过压保护电路和过流保护理论的基础上,设计了具有自恢复功能的新型双重过压、过流保护电路,通过减少开关器件的使用,降低了电源的内部能耗。试验结...
综采工作面安装、回撤的重点和难点是支架的运输问题,液压支架的搬迁运输工作量约占总体工作量的80%。特别是当液压支架整体搬运时,运输线路设计质量直接影响液压支架搬迁、安装工作的工程进度,更重要的是影响支架运输过程中的安全工作,对矿井安全运输和生产接续都起着至关重要的作用。介绍了液压支架运输特别是支架整体运输时绞车、轨道、车场...
小元件点燃试验是新版国标GB3836-2010的要求内容。通过分析国内外本质安全防爆产品检测检验设备的发展历程,阐述了建立小元件点燃试验装置的意义。对小元件点燃试验装置的基本组成、主要技术要求和工作原理进行了系统介绍。论证了标校电路单元中热源表面积等对甲烷与空气组成的爆炸性气体混合物最低点燃温度的影响。通过大量试验验证了该装置具...
我国煤矿的供电系统普遍以单端辐射状供电为主,主要由地面变电所、井下中央变电所、采区变电所和配电点构成,供电系统复杂,串供级数多,越级跳闸现象频发。基于差动保护的区域集控式煤矿智能变电站防越级跳闸系统,结合采样值差动保护的优点,基于电流突变量的采样值差动保护,在保证快速性的前提下,提高了煤矿变电站防越级跳闸系统的可靠性;对系统...
设计了一种新型全断面断带抓捕器,抓捕器由抓捕装置、液压系统、PLC控制箱3部分组成。当带式输送机发生断带时,PLC控制箱接收速度传感器监测到的故障信号后立即启动液压系统,利用液压缸驱动抓捕装置压紧输送带实现全断面抓捕。在采用AMESim对系统进行仿真的基础上制作了试验样机,试验测试了抓捕装置的抓捕力大小和响应时间。结果表明：所设计的...
大多数选煤厂对粉尘主要采取事后治理措施,侧重于对已积粉尘的清扫轻视对尘源的防治。为了提出更有效的转载点粉尘治理措施,首先对转载点粉尘产生特性进行了分析,其次对封闭抑尘技术和超细水雾降尘技术进行了研究,提出了适用于选煤厂转载点的封闭抑尘和超细水雾降尘配合使用的高效治理技术,最后在安徽淮北某矿选煤厂转载点处进行实际应用,并测定...
为了实现工作面安全回采前顶板水的充分疏降,根据特大型煤矿深埋煤层的井下特点,研究了＂管路放水＋落地放水＂与＂中转水仓＋水沟＂相结合的顶板水疏降方法。结果表明：工作面切眼附近44个疏放水钻孔的总涌水量基本稳定在150 m^3/h,且在增加或减少疏放水钻孔疏放数量后,总涌水量基本不变,钻孔涌水量主要为动态补给量;疏放水中心区域的T16-5孔水...
为了准确选择井下水文观测孔的位置,减少无效钻探工程量和时间,利用井下直流电法技术查明钻孔备选区域下方岩层的赋水性状况,综合分析直流电法勘探结论和水文地质等资料,科学确定水文观测孔的位置,效果显著。
针对象山煤矿临近工作面采空区侧向支承压力叠加作用下的巷道支护难题,利用数值模拟和现场试验,围绕叠加支承压力作用下松软、破碎煤层巷道的围岩变形规律,提出强预紧力全长自攻锚杆＋帮部结构补强支护技术。结果表明：21303和21502工作面采空区侧向支承压力发生明显的叠加作用,21503回风巷距离叠加支承应力峰值约10 m,巷道垂直应力为20.7 MPa,...
针对赵固地区地质采矿条件,分析该地区的开采损害特点,提出2种方案积极去解决因开采沉陷引起的地表积水对矿区生态破坏以及矿井安全生产的威胁等问题,通过对赵固地区地表水综合治理方案的分析,得出巨厚松散层高潜水位平原煤矿开采沉陷区地表水的治理模式,实现煤炭的开采与灾害治理同步,避免出现破坏后难治理的情况。
为控制受动压影响的掘进巷道围岩变形及锚杆破断情况,分析巷道的破坏形式为典型的留煤柱沿空掘巷巷道破坏现象。经计算,选取耦合让压应力显示锚杆,规格为20 mm×2 500mm;顶锚杆排间距1 000 mm×920 mm;帮锚杆排间距1 000 mm×1 000 mm,采用新支护技术后,顶板与两帮最大移近量分别为50、90 mm,巷道围岩变形得到有效控制。
为弥补FLAC^3D软件前处理功能薄弱的缺点,介绍一种基于Rhino3D NURBS的FLAC^3D快速建模方法,并以黑岱沟露天矿拉斗铲作业站立台阶边坡问题为实例,通过KUBRIX插件实现了Rhino3D模型与FLAC^3D软件的完美对接,结果验证了该建模方法的可行性和实用性。
通过对海孜矿岩浆侵入含瓦斯煤体进行钻孔取样,采用理论分析和现场试验方法研究岩浆侵入含瓦斯煤体特性演化规律,得出岩浆侵入含瓦斯煤体后煤体变质程度提高,瓦斯极限吸附能力增强0.54倍,煤体强度降低41.17%,瓦斯含量增大1.07倍,瓦斯压力增高3倍,煤与瓦斯突出危险性高、强度大。结合COMSOL-Multiphysics模拟覆岩为岩浆岩和砂岩的应力分布规律,结...
依据灰色系统理论,选取现场瓦斯异常涌出较为典型的4个致因指标,建立了工作面瓦斯异常涌出的灰色预警模型,计算了各样本指标的权系数以及所选取样本集的综合权系数,根据模型测度对工作面瓦斯涌出情况进行了预测。预测结果与瓦斯突出理论以及现场实际相一致,验证了该模型在采掘工作面瓦斯异常涌出预测应用中的可行性。
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