为了改善本煤层近水平瓦斯抽采钻孔的封孔效果,解决高瓦斯松软煤层封孔段易失稳钻孔瓦斯抽采的现实难题,提出了加固式动态密封技术。阐述了加固式动态密封技术的基本原理,并通过数值模拟的手段,利用Fluent对注入浆液在钻孔周围的分布进行模拟和分析,从而优化封孔段各部分的长度。模拟结果表明：加固式动态密封方法封孔段各部分最优封孔长度为加...
针对采用分源预测法预测国阳二矿8号煤层邻近层瓦斯涌出量时出现预测值远低于实测值的情况,分析其产生误差的原因发现,未考虑采动影响下8号煤层下邻近层含瓦斯K3、K4灰岩层的瓦斯涌出,是造成8号煤邻近层瓦斯涌出量预测值偏低的主要原因。通过统计邻近工作面回采时本煤层和邻近层瓦斯涌出量所占比重,结合分源预测法对邻近层瓦斯涌出量进行预测,结...
准确掌握裂隙带发育高度以及合理布置抽采钻孔终孔位置是提高卸压瓦斯抽采效果的关键。针对李雅庄煤矿2-603工作面地质条件,采用了理论计算、数值模拟及钻孔抽采试验等方法确定了合理的钻孔终孔位置。首先,理论计算裂隙带平均高度为32.8～44 m。其次,数值模拟分析表明了裂隙带集中分布在距离底板13～25 m、38.6～50 m、上山采动角62°的范围内。...
为建立煤的吸附特性与表面能的定量关系,利用悬滴法恒温27℃测试不同浓度下的APG（烷基糖苷）溶液表面张力,以及利用躺滴法测试临界胶束浓度下APG溶液在煤表面的平衡接触角,进而计算出煤的表面能。研究结果表明：APG溶液在煤表面形成的接触角远小于水在煤表面形成的接触角,同时随着煤变质程度的提高呈现先增大后减小的趋势,这是APG分子与煤之间...
华恒矿采深较大,受底板灰岩突水威胁严重,针对断层控制突水的问题,利用分形理论及断层影响因子对煤层底板构造进行定量化研究;依据新汶矿区底板灰岩突水案例,利用散点图法和灰色关联分析法,对断裂构造与突水的相关性进行了分析,研究表明,断裂复杂程度与断层型底板灰岩突水危险性呈非线性正相关,断层影响因子是突水主控因素,断层分维值是次要因素...
哈尔乌素露天煤矿剥离6号煤层顶板岩石到采场中部和南部时,6号煤层突然缺失,经过对现场揭露相关台阶的踏勘、写实、地层对比分析,查明了揭露区6号煤层缺失是由于该区域发育了1条地堑构造所致。通过深入分析,发现该地堑是黑岱沟露天煤矿F3逆断层在哈尔乌素露天煤矿境界内的延伸,并且精补地质报告确定的F3逆断层通过分析认为在黑岱沟露天煤矿境界...
选用磁偶极源为初始激发源,以无源麦克斯韦微分方程组为基础,采用显式差分方程推导了含低阻异常体的均匀全空间下的瞬变电磁场的三维时域有限差分形式,在改进的非均匀网格模型中,验证了数值模拟的准确性。模拟计算了全空间瞬变电磁场的传播以及不同距离和厚度的含导水断层的响应特征,简要分析特征规律。结果表明：含导水断层对磁场分布影响较大,...
为探索复合煤层群保护层开采过程中,在双重卸压条件下首采保护层和次采保护层过程中卸压特征的不同,采用相似材料实验、计算机数值模拟研究双重卸压覆岩裂隙发育、变形特征和应力分布时空演化规律,通过对比分析表明：在二次保护层开采条件下,覆岩部分裂隙经历了二次扩张,压实,吻合,部分裂隙在空间上往深部发育,裂隙带高度范围增加。应力在首采保...
针对峰峰矿区某矿跨采软岩巷道地质采矿条件,采用FLAC2D数值模拟软件研究巷道围岩活动规律。结果表明：工作面跨采过程中,巷道左右两帮围岩位移与应力是非对称的,巷道围岩移近与应力的降低是同步的,受到工作面回采应力场和位移场的强烈影响。针对此类巷道围岩活动规律,采取壁后充填注浆＋U型钢支架薄弱部位补强技术,实现支护-围岩承载结构共同承...
为了确保朱仙庄煤矿综放工作面在回采过程中不受上覆含水层的影响,尽可能提高工作面的开采上限,合理留设安全煤（岩）柱厚度,采用地面钻孔观测法、井下网络并行电法仪探测法以及数值模拟,对厚松散层综放开采覆岩破坏高度发育规律进行研究。结果表明：地面钻孔实测垮采比为4.14,裂采比为9.74,与电法探测结果相近;同一煤层开采后垮采比和裂采比也...
以大倾角煤层俯采采场为研究对象,采用相似材料模拟和理论分析的方法研究了采场覆岩垮落规律以及空间结构动态演化规律,以此为基础建立了覆岩空间结构力学模型。结果表明：俯斜开采顶板来压步距较长,基本顶初次来压步距约50 m,周期来压步距约25 m;采场覆岩空间结构是不断演化的,最终将形成多个不同层位的基本顶岩梁结构和1个横贯整个采场的＂非...
针对传统水泥注浆材料可注性差及有机注浆材料价格昂贵、有毒等诸多问题,研发了1种新型水泥注浆材料。通过实验室对注浆料超细化和对外加剂的优选,测得在水灰比为0.7时,各组分最优掺量下浆体的结石率可达到97%以上,结石体1、3、28 d抗压强度指标分别可达20、30、60 MPa以上。经工业试验,在同等条件下加固破碎围岩巷道,该新型注浆料试验段与普通...
采用数值模拟软件FLAC3D,建立了不同宽度的巷旁充填体模型,模拟研究了对应充填体垂直位移和巷道的顶底板及两旁位移情况。通过建立模型对巷内强力切顶支柱3种方式进行模拟,总结分析了沿空留巷覆岩应力变化规律、沿空留巷覆岩位移变化规律。结果表明：巷内切顶支护优先选用强力单体支柱切顶方式,该支护系统支撑能力强,并且活柱具有一定的可缩性并...
通过对深部高应力巷道破坏机理进行分析,建立了置孔释压支护模型（围岩-置孔释压材料-金属支架）,分析了置孔释压支护原理,提出了深部高应力巷道置孔释压支护技术,采用数值模拟的方法,对矩形巷道不同支护巷道围岩破坏演化过程进行了分析,并通过工程实践论证。结果表明：采用置孔释压支护后,围岩应力通过释压材料压缩得以释放,巷道表面无明显变形...
为了研究注浆体的力学特性,利用RMT-150B岩石力学试验机,对其进行了三轴压缩试验。试验结果表明：不同矿物颗粒粒径的注浆体的强度不同,随着围压的增加,粒径对注浆体的强度影响变小。利用RLW-500岩石流变试验机对注浆体试件进行了三轴压缩分级加载蠕变试验,对注浆体的流变特性进行了初探。
为了解决羊东煤矿复杂构造应力区的瓦斯问题,针对瓦斯地质赋存特征,采用了新的瓦斯综合治理措施,并在地质构造极其复杂的8263工作面进行了连续验证,结果表明,此项新技术能够解决断层、陷落柱及其应力集中区域的瓦斯安全问题,保证了掘进工作面安全、快速掘进,也实现了采煤工作面安全高效开采。
根据某矿12503综采工作面低透气性高瓦斯的概况,通过理论分析现场实测的方法,优化了12503工作面瓦斯参数,得出12503工作面绝对瓦斯涌出量为21.3 m^3/min;确定了12503工作面采用顶板裂隙带钻孔抽采和本煤层预抽抽采技术。通过现场数据对抽采效果进行分析,12503工作面可抽出瓦斯10.31 m^3/min,工作面抽采率48.4%,瓦斯抽采效果达标。通过对12503工...
针对棠浦煤矿393（II）03柔性掩护支架工作面地质条件差、自燃灾害严重,在分析工作面自然发火特点及现有防治方法的基础上,应用三相泡沫防灭火技术,通过上隅角埋管、超前施工钻孔等工艺,成功解决了工作面自然发火难题,保证了工作面的安全回采。
为解决极不稳定煤层工作面因煤厚变化不清,造成大量巷道报废而导致盲目改造,使生产效率低下等技术难题,选用井下槽波地震勘探透射法,基于特定频率下Love型槽波速度与煤厚的关系,通过频散分析、拾取波速、CT成像等数据处理手段,预测工作面内部煤厚变化,圈出了厚度小于1.5 m薄煤层范围,经探巷及回采验证了其准确性。
基于焦作九里山矿底板强含水层潜在的矿井突水风险,运用物探和钻探相结合的方法探明底板含水层具体情况,并在此基础上运用底板改造技术对矿井强含水层截流区域水害进行治理。结果表明：底板含水层突水是矿井涌水的主要来源,且底板存在许多导水通道,最大涌水量达到42 m^3/min,破坏性极强。采用注浆加固改造底板的方案对底板强含水层截流区域进行...
通过对综采工作面顺槽自移式集中开关架的研究,提出新型综采工作面自移式集中开关架的改进优化方案,提高了综采工作面设备自动化水平及工作面生产效率,进一步保证了综采工作面的安全生产。
针对倾斜煤层采空区上方巷道稳定性控制难题,采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法开展研究,结果表明：下伏煤层采出后,采空区上方形成一个似半圆形的＂低压核＂。随着煤层倾角的增加,低压核与煤层垂距缩短;采空区上方巷道控制应从巷道空间布置方式、施工时机、支护技术等方面综合考虑;高预应力锚杆（索）和U型钢组合支护技术能够维护采空区...
为解决多次采动影响下砌碹巷道围岩破碎范围广,变形大,难维护等技术难题。综合采用理论分析、数值模拟、工业性试验的方法,研究分析了端氏煤矿3条砌碹大巷在掘巷、一侧采动、两侧采动后围岩应力分布、塑性区分布及围岩变形破坏特征。提出了采用壁后充填、注浆加固与锚杆索支护相结合的联合控制技术。实践表明,联合控制技术可将巷道围岩变形控制...
根据矿山主要通风机的型号、性能特点,在分析了矿山通风方式及通风机布置的基础上,研发出主要通风机监测及故障预警系统。主通风机监测系统主要通过采集通风机工作的电压、电流、温度、震动情况、功率大小等参数的信号,同时还对通风机出风口的风量、风压及其湿度进行实时监测,通过信号传输系统,将上述信号传输至计算机系统,经过信号的分析、处理...
阐述了一种新型复合式自救器的设计原理、基本结构、装药量计算及其控制,经实验室性能检测和现场实际人工佩戴试验,自救器均取得了良好的使用效果,对自救器的设计和生产有一定的参考价值。
针对某煤矿的2套风门在手动操作时不能完全开关到位,容易造成事故隐患的现状,提出了3种解决方案,并利用FM350高速计数模块和E6B2-CWZ6C增量式旋转编码器实现了风门的自动控制。经工作现场应用表明,该系统运行稳定,风门能可靠地打开和关闭到位。该自动控制系统具有操作方便、安全可靠的特点,消除了煤矿生产过程中的安全隐患,极大地提高了煤矿企业...
随着通信技术的发展,矿井透地无线数字通信技术得到迅速发展。透地通信技术在抢险救灾等应急通信中十分有效,但是由于地质条件复杂有时语音通信会受到限制,实践证明短信通信会获得更远的传输距离,传递更准确的信息。采用软件无线电的设计思想,使用直接序列扩频、BPSK调制解调、分组码编码等技术,通过DSP编程来设计并实现了信令和短信息通信。
立井建设安全监测过程中,需要采用FLAC^3D对立井建设中开挖的大硐室、硐室群等复杂结构进行安全性评估,但FLAC3D在模拟较复杂模型的情况下,建立三维网格模型的效率很低,建模时间长且难度大;基于软件内部单元节点生成规则,研究了2种软件内部单元节点编号顺序并进行了转换,最终导出了FLAC^3D可以识别的文档并生成了实体单元和结构单元。结果表明：...
高压本安电源在煤矿电缆故障诊断中起着至关重要的作用,传统的本安电源限流电路在使用中存在着缺陷;介绍了一种用于高压本安电源的新型过流保护电路,详细分析该电路的工作原理,并与传统方法进行了详细比较,通过试验验证本电路的保护功能优于传统方式,且该电路简单可靠,调试方便,为高压本安电源的设计提供了条件。
以平煤股份三矿十号井巷的设备运输环境条件及对无极绳绞车的要求,提出采用3Dmax三维建模技术对无极绳绞车装置及相应安全保护设计进行建模,结合电脑软硬件设备,对巷道、设备、工作过程进行场景创建,通过事故案例分析,可使工人熟悉井下设备、了解发生事故原因、掌握正确操作,最终实现技术改进以及操作规范化。
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