摘要:针对近距离煤层群坚硬顶板在重复采动和强动压影响下导致巷道严重变形与维护难题,以某矿近距离煤层群为背景,进行切顶卸压技术研究,通过UDEC数值模拟,优化切顶高度与角度参数,并对比分析切顶卸压效果.研究结果表明,切顶角度 15°和切顶高度 19m能够显著增强巷道围岩稳定性.制定了合理的切顶卸压方案,现场应用效果良好,巷道顶底板、两帮及煤柱帮的变形量明显降低减小,巷道围岩稳定性得到有效控制.
摘要:针对近距离煤层群坚硬顶板在重复采动和强动压影响下导致巷道严重变形与维护难题,以某矿近距离煤层群为背景,进行切顶卸压技术研究,通过UDEC数值模拟,优化切顶高度与角度参数,并对比分析切顶卸压效果.研究结果表明,切顶角度 15°和切顶高度 19m能够显著增强巷道围岩稳定性.制定了合理的切顶卸压方案,现场应用效果良好,巷道顶底板、两帮及煤柱帮的变形量明显降低减小,巷道围岩稳定性得到有效控制.
摘要:针对多煤层开采采空区遗留煤柱判识及煤柱应力传递问题,以新疆某矿下1 煤层采空区煤柱为工程背景,采用FLAC3D数值模拟方法,分析了下1 煤层采空区不同宽度煤柱的塑性区范围及其应力传递情况,判识遗留煤柱宽度的临界值,并根据保护层开采理论计算了遗留煤柱的影响范围,制定了采空区遗留煤柱影响区域下伏采掘工作面监测及防治技术方案.结果表明,下1 煤采空区遗留煤柱临界宽度为22 m;24 m遗留煤柱应力峰值最大,为48.8 MPa,具有诱发冲击地压的可能;随着煤柱宽度变大,应力峰值逐渐降低,当煤柱宽度为200 m时,煤柱应力传递分布呈平台型;下1 煤采空区遗留煤柱走向和倾向影响范围分别为煤柱下方及两侧45、20 m.研究结果可对多煤层开采采空区遗留煤柱的判识,以及下伏煤层过遗留煤柱影响区域的冲击地压防治工作提供参考.
摘要:为进一步提高特厚煤层综放开采煤炭资源回收率,以不连沟煤矿6 号煤层综放工作面为研究对象,通过钻孔窥视分析顶煤冒放性,结合现场放煤效果,提出了协同精细化放煤工艺、初采分时段放煤、端头过渡段最大化放煤和末采限厚放煤等放顶煤工艺参数优化技术措施,并进行了现场应用.应用结果表明,工作面资源回收率提高了5.6%,减少了资源浪费,提高了矿井经济效益.
摘要:煤矿运输系统作为矿井6 大系统之一,担负着矿井人员和物料的运输与提升,由于矿井开采水平更替、生产布局调整等客观原因,需要及时对主要运输提升系统进行优化调整或升级改造.以哈密能源有限公司5 号矿井生产能力提高,+170 m水平西翼主运大巷输送机升级改造为研究背景,将DSJ80/40/2×75 输送机升级为DTL140/200/2×450 客观需求,通过多方案比较,综合考虑投入成本、安装时间及运行成本等因素,确定了驱动部后移至西翼主运大巷与主辅一联巷交界处,大型构件采用一体化二次浇灌工艺,成功进行永磁滚筒在带式输送机的应用保证煤矸运行能力的同时,满足了巷道行人、检修标准等基本要求,为矿井智能化运输系统奠定了基础.
摘要:随着煤炭产能向西部地区转移,新疆地区的新建矿井越来越多.对煤炭开采、生产、加工及利用环节的碳排放源及碳减排途径进行了分析,在明确总图低碳设计内涵的基础上,以第一批入选新疆维吾尔自治区绿色矿山的大南湖七号井为例,针对其场地具有多盐渍土、生态环境脆弱的特点,从场地布置、硬化和绿化等方面进行了工业场地的低碳优化.在资源开采的同时,既保护了生态环境,又提高了其碳汇水平,对建设符合双碳理念的"绿色矿山"具有重要意义,为该地区的行业总图设计提供了借鉴.
摘要:掘锚一体机是现代矿井作业的重要设备之一,但随着矿井开采深度的增加,面对高应力强冲击矿井极端条件下设备会存在适应性问题.为了解决这一问题,以正通煤业掘锚一体机为研究对象,通过层次分析法,建立适应性评价模型,对复杂环境下掘锚一体机进行适应性评价.评价结果表明,3409 运输巷适应性评价得分为84.64 分,适应性良好.高应力强冲击矿井条件下的掘进作业与煤层顶底板稳定性、断层、褶曲和冲击地压影响等因素密切相关,这些因素直接影响设备的井下掘进适应性.在掘进作业实施之前进行适应性评价,有助于选取适配度较高的掘锚机进行掘进作业,在提高掘进效率的同时,降低危险因素.
摘要:为提高钢丝绳输送带的切割效率、安全性,实现钢丝绳芯输送带切割的自动化、安全化和高效化,设计制造了一种高效可移动式钢丝绳输送带切割设备.在研究其工作原理的基础上,建立齿刀与钢丝切割的有限元分析模型,分别以齿刀的前角、后角及刀尖角为研究变量,利用正交试验结合仿真分析方式研究各变量对切割扭矩的影响规律,采用极差分析方式优化了各齿刀参数.研究结果表明,刀具前角对切割扭矩影响最大,刀尖角次之,后角最小;最优角度组合为前角6°、后角22°、刀尖角 51°.通过钢丝绳芯输送带切割实验,检验了高效可移动式输送带切割设备的可行性及优化刀具的切割效果.结果表明,该设备具有较好的切割性能,能实现输送带切割减人提效增安的目的.
摘要:以某热电公司增设的锅炉弹性回热系统为研究对象,分析了弹性回热系统在提升机组效率、解决空预器低温腐蚀问题中的作用.通过理论计算及分析对比,论证了采用汽轮机六级抽汽加暖风器系统的技术方案,并评估其经济效益.结果表明,该方案可降低机组煤耗,提升循环热效率,有效保障机组在低负荷及冬季运行的安全性,具有显著的节能环保效益.
摘要:综采放顶煤沿空留巷不同于传统薄煤层沿空留巷技术,放顶煤煤层厚度大,使得巷道顶底板和煤帮的变形更加剧烈,切顶卸压可有效缓解留巷压力.以韩城矿区桑树坪二号井 3309 综放工作面为工程背景,采用理论分析论证了切顶卸压顶板位移量变化特征,计算得到最佳切顶高度为8m,并结合数值模拟软件分析了切顶后巷道顶底板及煤帮的应力—位移变化规律.结果表明,切顶卸压技术效果显著,巷道采空侧应力集中现象得到有效释放,峰值应力比未切顶时降低了 16.6%,巷旁顶板下沉量比未切顶时减少了28.6%,与理论计算数据吻合.沿空留巷顶板采用切顶卸压技术后,应力环境得到改善,巷道围岩移近量明显降低.
摘要:对淮河能源控股集团有限责任公司所属7 个煤矿的典型煤矸石和3 个电厂的粉煤灰/灰渣进行了系统分析.结果显示,淮河能源控股集团的煤矸石抗压强度较高,粉煤灰/灰渣活性指数良好,可以分别作为集料和掺合料制备透水混凝土;对利用煤矸石和粉煤灰制备的透水混凝土进行了分析测试,表明该透水混凝土在达到一定透水率(孔隙率 15%~20%)的同时还达到了足够的强度(21.0~44.8 MPa),具备较高的技术和经济可行性,可广泛用于矿区道路硬化、边坡治理、海绵城市建设等方面.
摘要:为有效治理近距离下伏卸压煤层瓦斯涌出,建立了煤体双孔介质扩散、渗流及煤体变形耦合模型,分析了首采煤层开采诱发的近距离下伏卸压层应力及多因素耦合瓦斯涌出规律,并进一步探明原始应力、原始瓦斯压力和初始渗透率对卸压层瓦斯压力变化的影响机制.结果表明,首采层开采后重新分布的应力场以工作面中部对称分布,越靠近工作面顶底板的区域,应力卸压程度越大,工作面两端出现应力集中,造成损伤煤体的渗透率值显著增加;卸压层瓦斯压力不断降低,大部分区域的瓦斯压力下降幅度相近,沿着采面平行方向,瓦斯压力变化曲线呈"W"型分布;从工作面两端到中部,瓦斯压力呈现出先降低后增加的规律;距采煤工作面两端10 m处左右的卸压层瓦斯压力下降幅度最大(约为9%);原始应力、原始瓦斯压力和初始渗透率均与卸压层瓦斯压力下降幅度正相关,初始渗透率对瓦斯压力变化的影响程度高于原始应力和原始瓦斯压力.研究结果可为近距离下伏卸压煤层的瓦斯高效抽采提供借鉴,以减少瓦斯涌出量,保障煤矿安全生产.
摘要:为研究近距离煤层条件下开切眼位置及下煤层层间距对下方巷道的影响,以柳塔煤矿1-2上煤层105工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场应用相结合的方法,分析了不同开切眼位置对上煤层工作面采空区底板和下煤层巷道围岩塑性区的破坏特征.结果表明,随着开切眼位置与下煤层距离的增大,巷道塑性区与工作面底板塑性区由贯通状态变化为分离状态,巷道群围岩变形量迅速减小;当开切眼位置选择在层间距为8 m时,巷道周围塑性区没有贯通至工作面底板,弹性区域高度大于2 m,最大变形量13.8 mm,此时上煤层工作面开采对下方巷道影响最小.现场实测显示,开切眼位置选择在层间距8 m处,巷道两帮移近量为10~16 mm,顶底板移近量为8~15 mm,围岩控制效果满足生产要求.
摘要:沿空留巷技术结合Y型通风模式在煤矿开采领域得到广泛实践,"两进一回"工作面与采空区尾巷区域常面临瓦斯积聚的挑战,当瓦斯浓度超出安全阈值,会增加瓦斯爆炸等事故的风险.为提高煤矿瓦斯控制效果,以山西温家庄煤矿81118工作面为研究对象,采用Fluent模拟软件构建数学模型,分析了沿空留巷Y型通风模式下瓦斯的迁移与扩散基本规律,阐述了不同通风条件对瓦斯浓度空间分布格局的影响机制.结果表明,运输巷道与辅运巷道的最佳风量配比为2∶3时效果最佳,能够在保障工作面安全的同时,实现了沿空留巷区域瓦斯的有效管理.
摘要:张双楼煤矿安装主井提升机主控系统时,按照《煤矿安全规程》相关要求,对提升机的安全保护系统进行了完善,但对钢丝绳张力的动态监测没做具体要求.为保障提升系统安全稳定运行,亟须对现有主井提升钢丝绳张力系统进行动态监测设置,以解决提升机超载、滞煤、提升绳张力不平衡、维护成本高等问题,确保提升设备安全运行.
摘要:针对重介分选悬浮液密度系统输出反馈控制中出现的时滞问题,为了减少网络带宽的占用,提高通信效率和控制性能,基于事件触发协议,将重介分选悬浮液密度系统转化为时滞系统,解决了系统中各环节信息传输延迟问题.同时,设计了输出反馈控制律和满足性能的充分条件,通过转发一些参数依赖的充分准则保证闭环系统的随机稳定性,并由分选系统算例验证了其有效性和适用性.
摘要:以某矿210107工作面为研究对象,建立了再生顶板形式下的悬臂矩形弹性薄板模型,模拟开采过程中再生顶板的应力、应变规律,分析了开采过程中再生顶板弯曲破断临界条件,并对顶板冒落提出防控方法.结果表明,再生顶板的厚度越小顶板拉应力越大,开采推进距离越长再生顶板拉应力越大;再生顶板破裂过程中,顶板位移会先突然增大、后逐渐减小直至趋于稳定,底鼓位移呈椭圆形向外增大的发散状态;下分层工作面应力峰值整体表现为逐渐减小直至波动性稳定,工作面超前支撑应力与工作面的距离关系呈现先增加后减小的趋势;在再生顶板的管理方面,应加强对再生顶板活动的监测并及时卸压,采取有效的支护方式以防止顶板大面积活动造成危险.
摘要:我国煤矿开采特别是西部矿区煤炭开采过程中,多煤层重复开采现象经常出现.多煤层开采的导水裂隙带发育机理和规律十分复杂,研究其对工作面顶板水害防治工作有重要意义.以内蒙古鄂托克前旗长城五矿为研究对象,在对其多煤层结构进行分析的基础上,采用经验公式计算和数值模拟相结合的方法,分别计算分析各层单独开采和重复开采时的采动裂隙发育高度.研究表明,重复开采的采动裂隙发育规律与煤层间距有关,间距小于垮落带高度时,煤层重复开采会导致整体的导水裂隙带高度增大;当上覆煤层位于下伏煤层的导水裂隙带之下,煤层重复开采是2层导水裂隙带高度的标高最高点;当上覆煤层位于下伏煤层的导水裂隙带之上,虽然煤层的反复开采并未导致导水裂隙带之间的直接连接,但仍然对裂隙的形成和发展产生了一定的影响;多煤层重复开采情况下覆岩顶板有"弱化"现象,导致多煤层重复开采后累计裂采比减小.研究成果对重复开采情况下,工作面顶板水害的防治工作有一定指导意义.
摘要:高强度开采条件下,工作面安全状况受单因素或多因素耦合作用影响,评估工作面的整体安全状况并获取其致灾主控因素存在一定的不确定性.研究提取了煤矿安全风险构成要素,采用信息熵理论对煤矿潜在风险进行了耦合多因素分析,对其主控因素进行了有效辨识;利用属性识别法,实现了煤层地质条件和扰动影响下各安全指标取值邻域的科学划分;构建了基于熵权的多因素耦合工作面风险状况评价模型,实现了不同煤层赋存条件煤层强采动下孕灾环境和安全状况的横向对比,为多因素耦合作用下工作面灾害主控因素判识和防控提供了一种更为科学的方法.
摘要:为了研究不同破坏类型构造煤孔隙结构特征及其对瓦斯解吸扩散的影响,采用压汞法和低温液氮吸附法分别测试了碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤3种煤样的微孔、过渡孔、中孔和大孔孔隙结构,并结合瓦斯解吸扩散实验,计算了不同煤样的极限瓦斯吸附量和解吸兰式压力,分析了不同破坏类型构造煤孔隙结构对瓦斯解吸扩散规律的影响.结果表明,随着构造煤破坏程度的增加,煤样中的孔容和孔容比呈现出大孔不断增加,中孔先增加再减小,过渡孔和微孔不断减小的特点;孔比表面积和孔比表面积比呈现出大孔和中孔不断增加,过渡孔先增加再减小,微孔不断减小的特点;极限瓦斯吸附量和解吸兰式压力呈现出逐渐增加的特点,煤样的吸附解吸能力随着构造煤破坏程度的增加而相应提高.