为了指导通风系统和防尘系统的设计,以马堡煤矿152采区轨道下山掘进工作面为背景进行爆破后的CFD模拟研究,并结合实际测量,以获得粉尘扩散规律、粉尘粒径沉降规律和粉尘浓度时间变化规律。模拟结果显示:距离地表垂高为0.5 m处粉尘浓度最高,距地表4 m处粉尘浓度最低。粒径在90~200μm的几乎完全沉降;15μm以下的长时间悬浮;10μm以下的粉尘均匀分布...
针对煤矿瓦斯爆炸事故危险源具有多因素复杂性特征,运用对吻鱼骨图分析方式,系统剖析了煤矿瓦斯爆炸事故发生机理及其危害,结合模糊层次分析方法,建立了煤矿瓦斯爆炸风险综合评价模型,并以大同煤矿集团四台煤矿为例,分析验证了该方法对于煤矿瓦斯爆炸事故风险预控的可行性和科学性,从而为煤矿瓦斯爆炸危险源分级管理及安全预警提供了一种理论参...
随着矿井采深的加大,煤层赋存及采煤工作面地质条件愈来愈复杂,导致影响瓦斯涌出量的因素众多。为更有针对性、更准确地预测综采工作面瓦斯涌出量,将试验设计理论引入瓦斯涌出量预测中。结合现场实测瓦斯浓度数据,分析影响某矿18205大采高工作面瓦斯涌出量的4个因素,采用Design-Expert数值软件,以Central Composite Design构建出5个水平4个因素...
大柳塔煤矿活鸡兔井在1-2煤复合区回采过程中,下分层工作面两端头在过上分层联巷位置时矿压显现强烈、多次造成压架事故。为探究事故发生的原因并有针对性地制定预防措施,以12下206-1综放工作面为例,从顶板结构的角度出发,对特厚硬煤下分层综放面两端头矿压显现强烈的原因进行分析。在明确地质条件、开采方法、巷道布置和支护的基础上,结合下分...
针对突出煤层采煤工作面回采过程中上隅角及回风瓦斯超限等问题,提出施工高位拦截钻孔预抽卸压瓦斯的思路。通过高位拦截预抽机理分析、数值模拟、工程实践验证等手段,改进优化了高位拦截钻孔施工参数,包括钻场布置、钻孔长度、终孔位置等。首先通过高位拦截预抽机理“O”形圈理论分析及数值模拟研究,分析煤层开挖后围岩应力分布情况和围岩塑性...
地应力场主要由自重应力场和构造应力场组成,是影响井下采掘工程活动最重要和最根本的因素,掌握矿井的地应力场分布规律,对整体提高矿井的经济效益和社会效益具有重要的意义。本文在小庄煤矿区域采用套空应力解除法进行地应力场测量,并采用三维应力场反演验证测量结果,从而得出了小庄煤矿的应力分布规律,为矿井动力现象的预测预防奠定了基础。
为了降低回采过程中的冲击危险性,以高家堡煤矿104工作面为研究背景,采用数值模拟的方法模拟工作面回采至一次“见方”、二次“见方”期间采场和巷道的应力分布情况。结合104工作面埋深超过千米、煤层和顶板具有冲击倾向性、周围存在断层构造等工程条件,确定了高应力区域,为防冲设计提供了参考依据。结果表明:104工作面回采期间整体静载应力较大...
综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用“极限自稳隐形拱最大高度公式”确定锚索长度、应用“锚入岩层内深度公式”确定锚索锚固长度,并运用其原理对矩...
针对强动力条件下煤柱的稳定性和合理留设问题,以高家堡煤矿204工作面为研究背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对比分析了4~30 m煤柱的应力分布和变形破坏特征,确定了留设煤柱宽度为6 m。通过分析变形特征和支承压力分布特征,将煤柱稳定状态分为破裂区、卸载区、弹性区3个区;分析认为,宽度合理留设应考虑使巷道处于应力降低区、煤柱自身...
随着煤矿深部开采逐渐发展,巷道断面不断扩大以满足煤矿运输及通风要求,成为当前煤炭生产的主要趋势,但巷道断面扩大也造成其支护难度逐渐增大,后期维护成本高等问题。本文以铜川矿区某矿530水平进风斜巷为研究背景,通过数值模拟方法监测巷道围岩应力及变形情况。当前支护措施巷道围岩破坏严重,提出利用U29型大刚度支架做二次补强支护,以控制巷...
为推进我国煤与瓦斯突出预测预警技术发展,对预测指标和预警方法的研究现状进行了分析。在预测指标方面,目前我国采用较多的是煤的破坏类型、瓦斯放散指数Δp、煤体坚固性系数f、瓦斯压力p、钻屑综合指标、钻孔瓦斯涌出初速度q、R值等静态指标;近年来,电磁辐射、声发射、微震监测等可被连续检测的动态预测指标均得到了较好应用,采用的综合指标瓦...
为解决当前瓦斯涌出量预测过程中存在的因影响因素过多、预测指标与瓦斯涌出量之间非线性关系及其自身时变性等特点而导致预测精度降低的问题,采用SPSS因子分析法对瓦斯涌出量影响因素进行分析降维,将得到的预测指标由构建的BP神经网络与卡尔曼滤波相结合的瓦斯涌出量预测模型进行预测。研究结果表明:采用因子分析的方法能够有效筛选瓦斯涌出量...
为定量分析尾矿库水工结构设施受采动的影响和损害,针对水工构筑物的岩体地基的力学问题,即坝基岩体承载稳定性评价的重要力学计算点进行了探究。在对尾矿库水工结构设施进行论述后,对坝基岩体承载稳定性进行了公式推导计算及力学分析,分析了尾矿库坝基滑移而造成失稳的3种形式;并对尾矿坝体的深层滑动滑面倾向上游和滑面倾向下游的情况进行了受...
煤层底板承压水突出是发生水害事故的原因之一,要减少该类事故的发生,需对底板突水危险性进行准确评价。为保障里必井田承压水带压开采的安全进行,基于煤层底板突水研究理论分析,采用常规突水系数法和等效厚度突水系数法,分别对里必井田内3#煤和15#煤的奥灰水突水危险性进行了研究。研究发现,奥灰水对于3#煤的开采影响不大,但在局部构造及陷落柱...
加强矿压监测及预警,丰富防治顶板灾害的有效手段,需进行综采工作面来压步距自动计算与预测。在矿压分析时,利用分区间法建立矿压与割煤过程的联系,采用累计进尺算法计算出工作面时间与进尺的对应关系;并计算了液压支架最大循环末阻力和来压步距。基于统计学中数量关系分析方法,计算出工作面历史来压步距并预测了下次来压位置;并将分析结果以直...
钻孔有效抽采影响半径是确定钻孔布置参数以及预测瓦斯抽采消突时间的重要依据。确定顺层瓦斯抽采钻孔合理布置参数,采用数值计算的方式,对不同抽采时间下顺层钻孔瓦斯抽采有效影响半径进行计算,并现场考察验证。研究结果表明:相同抽采条件下,抽采钻孔直径为75 mm,抽采时间为120 d时,抽采影响半径达到了1.0 m;抽采时间为60 d时,抽采影响半径达到...
为提高预测模型的可靠性,实现对煤层未采区域瓦斯含量的精确预测,以山阳煤矿5#煤层为研究对象,进行未采区瓦斯含量的预测。运用瓦斯地质学和多元线性回归分析法,得出基岩厚度、煤层厚度和埋深是影响该矿瓦斯赋存的主要因素,并将其作为BP神经网络模型的输入端神经元,初步构建出瓦斯含量预测模型;结合地勘时期瓦斯钻孔的实际数据,进行网络训练,再...
杭来湾煤矿位于陕北生态脆弱的保水采煤区。通过对比和分析杭来湾煤矿301盘区采空区与未采区松散层潜水水位、采空区典型植物的长势以及地表水体等因素的变化特征。研究表明,采用分层限高开采采空区地表有明显的下沉和裂缝,但对矿区生态水位的影响程度较小,农田的耕种条件未受到显著影响,地表生态环境未受到严重破坏;工作面回采后松散层潜水水位...
矿井水文地质类型划分,对煤矿的安全生产划分有着重要的意义。探讨西曲煤矿矿井水文地质类型的划分,对井田内水文地质条件及矿井充水因素进行分析,得出该矿开采受水害影响程度以及防治水工作开展的难易程度均为中等。具体为,2+3#煤层矿井水文地质类型为中等,4#煤层矿井水文地质类型为复杂,8#、9#煤层矿井水文地质类型为复杂。分析认为,该矿应加...
在陕北侏罗系煤田中,除着重分析萨拉乌苏组含水层富水性之外,大面积的基岩风化带也是防治水工作的重中之重。为做好疏放水工作,预防突水事故的发生,在梳理分析井田水文地质资料、区域构造、前人研究结论及区内风化带厚度、岩性、风化程度等的基础上,结合瞬变电磁勘探解释成果,以小保当井田部分勘查区为例,对其基岩风化带含水层的富水性进行了综...
滚筒和托辊是煤矿带式输送机的重要零部件,其可靠性关系到煤炭井下运输系统的工作效率,因此利用科学的方法对滚筒和托辊的可靠性进行研究是非常必要的。文中对常见的滚筒体包胶磨损、滚筒体压裂开焊、滚筒轴损坏、滚筒轴承座损坏等滚筒故障和托辊筒皮磨坏、托辊轴承损坏、托辊弯曲变形损坏等托辊故障进行了详细的分析,并建立了故障树模型,为现场...
煤炭在促进经济的同时也给生态环境带来了严重的影响,采取有效措施减少煤炭产业对环境的污染,具有很重要的现实意义。为改善环境污染问题,分析了煤炭产业的环境保护问题并提出相应的解决措施。分析认为,需在国家、地方政府、企业层面强化生态环境保护;从提升资源配置、促进煤炭产业转型升级、加强创新驱动等方面促进资源合理开发;需通过制度保障...
神东公司上湾煤矿12401综采工作面为全世界首个8.8 m超大采高工作面,初采前在工作面切眼范围采取超前深孔预裂爆破的强制放顶措施管理顶板,强制放顶工作主要包括:地面装药、运输、钻孔装药、爆破4个环节,上湾煤矿针对性地制定了相应的安全技术措施,有效地保证了工作面的顺利投产。
以纳林庙煤矿二号6-2110工作面为工程背景,就矿井前期生产时留设的25 m安全煤柱,以及开采过程中存在工作面上下端头架后悬顶及上隅角有害气体积聚隐患的现象,对综采工作面螺旋钻回收煤柱工艺应用方案进行探讨。利用井下综采工作面现有生产及运煤系统,研发出回收工作面两巷安全煤柱和解决工作面上下端头架后悬顶现象的一套螺旋钻机设备;并探索出...
为解决定点人工降尘职工劳动强度大和电动喷雾装置电路维护繁琐等问题,以煤矿带式输送机运输的降尘方式为研究对象,研发了一种煤矿带式输送机机械式自动喷雾装置。该装置包括驱动部分、传动部分、气压控制系统、执行机构、固定架及附属管件,利用皮带转动控制气动阀开启,实现皮带运转与主运巷道喷雾同步进行。该自动喷雾装置无需电源控制,可有效...
为了对石墨矿采空区及裂隙带富水性进行评价,开展了瞬变电磁法在矿井中的应用方式探究。结合矿井实际条件,将瞬变电磁技术应用到井下巷道内进行探测,采用多匝数和小回线(边长1 m左右)井下测量装置,对即将掘进的巷道迎头进行不同仰角全方位的数据测量;利用瞬变电磁视电阻率晚期公式计算不同方位的视电阻率,绘制同一仰角不同方位的扇形视电阻率剖...
在井下采煤机数据的无线上传过程中,容易出现采煤机先导电缆断线或调制解调器故障导致的采煤机数据中断的弊端,进行井下4G网络的采煤机数据上传系统设计,分析采煤机的数据上传方式,结合4G网络中TCP/IP协议传输数据只需少量缆线、安装简便、上传稳定等优势,建立井下4G综合一体化通信系统;该文阐述了无线通信基站及网络架构安装实施方案,通过模块...
为了解决保德煤矿81505综放工作面回撤时间长、困难大、安全性差及作业环境风险高等难题,开展了综放工作面高效回撤与末采顶板控制技术探讨。在明确研究区域工程概况的基础上,结合以往的成功经验和生产实际,通过采用预回撤多通道技术,确定了合理的停止放煤位置。在贯通前做好采高及层位调整、矿压观测、设备检修及材料准备,使用纤维柔性网替代金...
针对小庄煤矿40203综放工作面采空区出现自然发火隐患问题,分析了该工作面自然发火原因、液态CO 2防灭火机理及施工工艺,成功实施了液态CO 2防灭火技术在现场的应用。在向40203综放工作面采空区灌注液态CO 2后,采空区出水温度由灌注前的36℃降至26.5℃,上隅角袋子墙内CO浓度由灌注前的0.0067%降至0.0051%,上隅角采空区19 m处CO浓度由灌注前的0.0...
为提高煤矿安全生产程度及工作效率、降低煤矿工人劳动强度,研究将井下广泛使用的4G无线通信、WiFi、以太网传输、总线接入等设备集成为一台多网络覆盖的设备,依托通信网络,打造井下数据传输的开放式“高速公路”,以解决井下信息化设备多、线缆多、维护量大的问题,提升设备的利用率。地面通过多系统融合的调度平台,对矿井进行综合数据联动分析以...
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