为确定特定条件下底抽巷的合理位置,基于FLAC3D分析了底抽巷与回采巷道不同空间位置关系下的应力与位移场分布特征,同时对各个底抽巷布置方案进行瓦斯抽采试验。基于层次分析与模糊评价,以底抽巷、回采巷道围岩稳定性与瓦斯抽采效果为一级指标,并选取相应的二级指标,建立综合评判模型,确定底抽巷的最佳位置。试验结果表明,底抽巷与被保护的回采...
为了消除3306回采工作面突出危险性和降低开采过程中的瓦斯涌出量,在分析瓦斯危险程度的基础上,提出采前顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、采中高位钻孔抽采和采后埋管抽采的综合技术措施,采取措施后最大残余瓦斯含量为6.56 m^3/t,区域验证指标瓦斯解吸指标（Δh2）为120 Pa,钻屑量（S）为1.8 kg/m,均小于突出临界值。工作面风排瓦斯量为4.56 m^3/min,...
为了迅速斩断瓦斯次生灾害的致灾链,将煤与瓦斯突出事故的灾害降到最低,避免或减少由于瓦斯窒息和瓦斯爆炸造成的人员伤亡,研发了一套煤与瓦斯突出事故实时报警技术,并成功应用于益兴煤矿。介绍了正在作业的工作面传感器布置方案、报警技术的原理及方法,并开发了相应系统,实现了相关数据的实时采集和筛选以及事故发生时的及时报警及相关非本安设...
针对土城矿1312综采面煤尘较大,使用水雾降尘不能有效降低采面煤尘浓度,对除尘工艺、泡沫剂类型及用量进行优化试验。现场试验表明：使用泡沫除尘工艺比水雾除尘效果好;使用KYPM-Ⅲ型泡沫剂得到的平均全尘浓度及平均呼吸性粉尘浓度最低;KYPM-Ⅲ型泡沫剂吨煤用量在100 g/t时为最佳用量,除尘效率最高,成本最小。
千米漏气率是考核抽采管路气密性是否良好的一项重要指标。通过对管道内气体流动状态进行分析,得出管道局部阻力、沿程阻力、漏风量等因素对管道漏气率和测试基本条件影响较大、对测试结果影响不大的结论。通过对计量及负压测试装置安装位置的分析,提出了较为合理的方法来解决管道局部阻力及沿程阻力等因素对管道负压测试的影响,并可为抽采管道...
高海拔地区由于氧气含量较低,对人体的生理特征带来不利影响,严重时危及人体健康。根据煤矿采煤工作面和掘进工作面的作业方式特点提出了3种增氧方式,即弥散增氧、硐室吸氧和携带氧气吸氧,弥散增氧增氧量初步确定为5%,硐室吸氧供氧量初步确定为2~4 L/min。分析其优缺点,选取了合适的增氧方式,设计了针对木里煤矿井下通风增氧的实验方案。
针对纳雍某矿燃爆事故影响因素中存在的不确定性因素,运用集对分析理论对其进行分析,确定各评价指标的联系度,建立评价模型并对其进行评价。得出该矿整体安全级别为Ⅱ级,属于较安全状态,其中管理人员及技术人员平均年龄、抽采后残余瓦斯含量、绝对瓦斯涌出量方面为薄弱环节,应分别对其进行改进,减少事故的发生。
分析介绍了矿井煤与瓦斯突出事故应急分析方法及报警系统建立。该方法是以通风网络为基础,结合矿井监测系统实时分析数据,快速判定事故发生时间、地点及强度,并通过不断获取的监测数据流及井下人员定位系统动态跟踪井下人员所处的位置,解算出灾害实时波及范围,计算井下人员是否在波及范围内,动态分析事故目前所影响的区域,为采取应急措施、及时...
针对底抽巷瓦斯抽采中存在的问题,提出了在抽放钻孔施工完成后进行高压水力扩孔的方法,通过高压水的切割和冲刷作用使钻孔内部空间增大,在地应力的自然作用下,煤体产生新的裂隙,提高煤层透气性,从而提高底抽巷抽放钻孔后期的抽放效果,达到防治煤与瓦斯突出的目的。
赵庄煤业采用穿层钻孔抽采、排放南苏进风立井井筒揭煤区域煤层瓦斯。钻孔的最小控制范围是：立井揭煤处巷道轮廓线外12 m,同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5 m。穿层钻孔施工时既要控制方位角、还要控制倾角,保障钻孔均匀覆盖到设计的位置,受井筒淋水影响,立井揭煤工作面下向穿层钻孔施工排渣困难,钻孔施工完成后还...
在连续采煤机掘进过程中,通过在连续采煤机身上安装气幕,利用气幕控尘技术控制粉尘向司机处和行人位置处的扩散,以气固两相流作用原理为基础,以粉尘固体颗粒的物性及粉尘颗粒的受力作为研究对象,分析了固体颗粒在巷道中的运动规律;通过数值模拟及分析确定了气幕控尘技术的工作参数。
为了进一步落实国家安全生产监督管理总局对煤矿领导的带班要求,通过深入调研多地煤矿领导干部的带班跟班情况,结合煤矿井下人员定位系统并利用人员定位数据,系统实现了跟班是否有效的自动判定。根据煤矿现场实际使用情况,表明该系统能够对带班时长不足、中途离岗、脱岗、未同进同出等问题进行有效稽核,切实提高了矿井安全管理水平。
针对煤炭开采逐渐向深部转移、底板承压水突水事故频发的问题,以断裂力学、损伤力学以及弹塑性力学为基础,采用RFPA建立采动模型,对底板岩层中采动裂隙扩展贯通形成突水通道进行了研究,发现在采动过程中裂隙最早出现在采空区顶底板的中间位置。随着张拉裂隙的不断扩展,底板岩层出现离层裂隙,开切眼附近底板持续产生裂隙并不断扩展,后期工作面煤...
采用ANSYS/LS-DYNA动力有限元程序,建立了有限元模型,模拟了不同单段装药量下爆破施工对上部煤矿主平硐的动力响应。研究结果表明：主平硐周边振速峰值随着单段装药量的减少而减小,但减速趋于平缓,与经典的萨式经验公式相吻合。隧道爆破施工时允许的最大单段装药量为68.6 kg,即单段装药量小于此值时主平硐是安全的,最后给出了一些减振措施,对实...
针对孤岛工作面两巷受强烈动压影响矿压显现强烈、支护困难的问题,以五阳煤矿7603孤岛工作面运输巷为工程背景,运用FLAC3D模拟软件,分析了相邻7605工作面回采后运输巷围岩应力分布规律和7603工作面回采阶段不同支护方式下运输巷围岩变形规律,确定了7603孤岛工作面运输巷采用高预应力强力锚杆锚索＋帮部锚索补强的组合支护方案,并进行了现场应用...
随着煤矿开采深度的增加,巷道底鼓问题日益凸显,以豫西矿区典型的三软煤层软岩巷道为例,通过建立巷道底板力学模型,并对底板进行受力分析,探究影响巷道底鼓变形的因素,同时使用FLAC数值模拟软件对2种不同的支护方式进行模拟,通过对比2种支护方式下底鼓量,探讨适合软岩巷道的支护方式。
冻结壁扩展速度是冻结设计和冻结施工的重要指标。对于西部冻结井筒建设而言,不同岩性中冻结壁扩展速度特点的研究还处于初级阶段。通过统计大海则煤矿4个立井井筒测温孔实测数据,得到了第四系、白垩系和侏罗系地层中不同岩性的冻结壁扩展速度,并分析了其扩展速度的特点,得出白垩系地层早期冻结壁扩展速度相差不大,中后期扩展速度与岩性有关;侏...
根据乌兰煤矿下保护层的开采条件,应用FLAC3D数值模拟方法,模拟计算了7^#、8^#煤层先行开采后对其上覆的2^#、3^#突出煤层的卸压影响程度、保护范围（走向、倾向卸压角）等。研究结果对乌兰煤矿今后进行下保护层开采效果考察设计工作以及安全开采2^#、3^#煤层具有重要的理论指导作用。
小煤窑破坏区域的煤炭资源回采是矿井面临的特有的技术难题。在小煤窑蚕食区域掘进回采过程中,东庞矿通过在北井9202B综放工作面采用一系列顶板控制、防治水、防灭火、运输技术创新等科学手段,成功实现安全通过小煤窑蚕食区域,其采空区与外部小煤窑形成有效隔离带,防止小煤窑进一步蚕食矿井资源,为东庞矿区实现小煤窑破坏区域煤层规模化回采提供...
由于岩巷大坡度上山巷道施工普遍存在职工无操作经验、管理人员缺乏管理经验,施工中极易发生伤人事故,同时施工质量得不到保证等现象。为了解决大坡度上山施工中存在的问题,需要打破常规施工方法,对岩巷大坡度上山施工工艺进行优化。提出了优化方案,分析了施工效果,并成功实施。
针对软岩巷道遇断层后,巷道围岩出水、变形量加大、施工困难,易造成顶板垮落、漏顶安全事故的严重问题,对高应力软岩巷道过断层支护机理进行了研究。通过采用数值模拟与现场实践相结合的方法,确定锚网喷＋29U型钢棚＋浅、深部大孔径深孔注浆锚索＋底板锚索梁加固＋底板开卸压槽的综合支护方案。工程应用表明,顶底板及两帮移近量大大减小,巷道支...
为了揭示深部矿井回采巷道不同煤柱宽度条件下的围岩位移分布特征及变化规律,根据平煤股份六矿丁56-22220工作面回风巷道的工程地质和技术条件,结合理论计算,应用数值模拟（FLAC3D）分析了围岩位移分布特征以及变化规律。研究结果表明,在一定的护巷煤柱的宽度下,并非煤柱越宽越稳定;煤柱在3~6 m时巷道变形量较小,大于6 m时巷道变形量较大。该研...
为了解决在冲击地压区域巷道掘进的安全问题,本着“强卸压、强支护”的原则,杨村煤矿在13190工作面回风巷的掘进过程中分别实施了大直径钻孔卸压、煤层注水、加强支护等措施。施工过程中通过确定合理的参数设置、优化支护参数等,使围岩高应力向煤岩体深部转移,采动高应力得到逐步释放,取得了良好的控制效果。
微震监测系统是目前预测矿井灾害效果最好、最有发展潜力的监测技术之一。基于微震监测系统对深井工作面终采线合理位置进行探讨。结果表明：微震监测定位能够确定一定区域内高应力增高区的范围与程度,反映工作面超前支承压力分布特征,进而确定工作面终采线合理位置;7425工作面超前支承压力影响范围为118 m,建议-1 000 m西一下山采区工作面终采...
针对义马煤田开采深部冲击地压巷道所遇到的底鼓问题及防治难点,提出底板切槽卸压技术,在耿村煤矿13210掘进工作面运输巷进行了防治底鼓的现场应用。结果表明,底板切槽卸压技术应用效果良好,为防治冲击地压巷道底鼓问题提供了科学依据。
为解决厚层泥岩顶板回采巷道支护难的问题,通过理论分析、现场调研及钻孔窥视,得出厚层泥岩顶板条件下锚杆索在锚固范围内无可靠的硬岩作为锚固承载层,强度低且易破碎,提出了锚杆＋网＋M型钢带＋锚索梁联合支护方案。采用数值模拟软件FLAC3D对回采巷道在原有支护和设计支护情况下围岩变形情况进行数值模拟,结果表明,设计支护能有效控制巷道围岩...
对近700 m厚表土层冻结法凿井关键技术进行研究,解决了近700 m厚表土层冻结法凿井的理论、设计、施工关键难题。建立了新的冻结壁弹塑性设计理论、研发了“分散布管”冻结技术,确定了合理的CF80钢纤维混凝土的配合比,开发了CF80钢纤维高强混凝土井壁施工技术。项目成果成功应用于龙固煤矿北风井冻结凿井工程,综合成井62 m/月,冻结段综合成井90 m...
鹤煤公司主要采用放顶煤工艺开采,目前采深已达800 m,而且地质条件复杂,构造应力集中,回采巷道围岩均为煤体,强度低、孔隙率大、胶结程度差,稳定性和自身承载能力极低,巷道受地应力和采动压力影响,变形速度快,支护极为困难,已严重影响煤矿安全生产。针对以上问题,鹤煤公司采用U型钢支架支护,并采取二次加固支护,取得了良好的支护效果。
为了提高液压支架立柱的耐磨蚀性能,分别采用激光熔覆技术和等离子熔覆技术对立柱表面进行修复强化处理。结合立柱失效形式,对比分析了2种熔覆工艺以及熔覆层的硬度、耐磨性能和耐蚀性能等性能。结果表明：2种熔覆技术均能显著提高立柱表面综合性能,有效延长了立柱使用寿命,创造了良好的经济效益和社会效益。
嵩山煤矿副立井提升系统为双层罐笼提升,罐笼上下两层所设罐帘门为手动推拉双开门,劳动强度大、效率低。针对该情况,设计了一种矿用新型自动卷帘门,副立井自动卷帘门的技术改造,避免了传统手动门对煤矿安全生产带来的诸多不便,也消除了诸多不安全因素。
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