HSP超前探测技术在煤矿TBM掘进巷道中的应用研究

随着全断面掘进机TBM(Tunnel Boring Machine)逐渐应用于煤矿岩巷掘进,对不良地质构造进行超前准确快速预测的需求日益迫切。通过对主动源地震波超前探测方法的特点和TBM破岩震源超前探测技术的适用性进行分析,结合煤矿巷道地质和生产条件,提出了适用于煤矿巷道TBM掘进的HSP超前探测方法。以河南平顶山首山一矿TBM掘进底板瓦斯治理巷道为工程背景,选用防爆硬件一体化设计的探测仪器在煤矿巷道中进行应用。构建了空间型观测方式对煤矿巷道近水平煤线进行探测,优化了双护盾TBM掘进巷道狭小空间检波器阵列式布置参数;基于时频分析、互相关干涉处理、反射与散射联合反演等方法处理原始信号并进行探测结果成像。研究表明:采用空间型观测方式可实现与巷道小角度斜交煤线的识别,设计震源与首检波器间距离为15 m时最优。通过时频分析提取有效信号,利用互相关干涉法获取虚拟震源道和反射特征曲线,并结合反射与散射联合反演成像得到探测区域地层反射能量分布图,能够较准确地推测得到围岩存在的不良地质构造。通过比较现场开挖揭露情况与探测结果发现两者吻合度较高,表明HSP超前探测方法可实现掘进工作面前方100 m范围内超前无损地质预测,有助于提高煤矿岩巷TBM掘进速度。

基于TBM掘进性能和适应性分析的围岩分级方法及应用

煤矿巷道变化的围岩地质条件影响着全断面岩石掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)的推广应用,准确评估煤矿岩体可掘性和岩层TBM适应性对TBM高效施工至关重要。基于对岩体参数和岩体可掘性指标的评价,采用优劣解距离法(TOPSIS)建立了岩体可掘性分级模型,并结合不同地质条件的[BQ]值和TBM利用率的相关性分析,提出了岩层适应性分级模型。以日掘进速度为判断指标,进行岩体可掘性和岩层适应性评估,建立了一套基于TBM施工性能的围岩综合分级方法,采用河南平顶山首山一矿底板瓦斯抽采巷道TBM掘进过程中的工程数据,对TBM围岩综合分级方法进行了现场应用。结果表明:在岩体可掘性等级为Ⅰ级,地层TBM适应性等级为3级的条件下,TBM施工巷道平均月进尺可达到400 m;当TBM利用率不足20%时,极有可能会出现卡机、出渣困难等现场问题。围岩综合分级方法通过利用自动采集的TBM掘进数据和围岩性质的综合分析,能够动态评估TBM在不同围岩地质条件下的施工性能,并为TBM掘进控制参数设计提供了理论依据。

矿用TBM高效支护技术及安全防护装置设计与应用

应用TBM技术进行煤矿巷道施工,在安全、质量、进度等方面有诸多优势。国内煤矿针对TBM施工进行了大量的应用研究工作,近年来,岩巷快速掘进问题,一直是制约煤矿高效生产的关键因素,传统的巷道支护施工,用人多,进尺效率低,安全风险大。分析了TBM工法围岩支护技术研究现状,以国内某工程为例,介绍了不同支护方案特点,并提出多台钻机分区分时支护方案,研发的全断面硬岩掘进机(TBM)配套的高效支护装置及对应的人员安全防护装置,达到了掘、支同步作业,智能、安全、少人支护的预期效果。

首山一矿聚能双掏槽光面爆破技术应用

为适应平宝公司岩巷掘进的巨大需求,满足矿井采掘布局的进一步优化需要。针对岩巷掘进施工时打眼多、装药多、光面爆破效果差、工效低的现状,分析了原有爆破方式施工存在的问题及原因,在常规岩巷光面爆破的基础上,利用理论分析,室内试验,现场试验等手段,研究开发了聚能水压双掏槽光面爆破技术,并在平宝公司首山一矿进行了应用。工程实践表明,该方法大幅度降低炮眼掘进量,雷管、炸药等消耗量,降低爆破材料费。有效提升了岩巷光面爆破效果、增加了循环炮进率,岩巷光爆效果得到了明显的提升。在相同的条件下进尺效率得到了提高,在满足工程质量的同时,降低了施工成本,更加节能环保。

高突掘进工作面胶带输送机直接过风墙配套技术的应用

文章介绍平宝公司高突掘进工作面胶带输送机直接过风墙技术的应用解决了施工过程中40T刮板输送机故障率高、投入人工、电费费用大、制约生产进度的各种技术难题,并详细介绍了整个保护系统的设计原理,不仅保证了安全生产,而且降低了掘进成本,取得了明显的经济效益。

浅谈如何正确认识煤矿隐患排查与整改

结合中国平煤神马集团平宝公司的实际情况,对隐患产生的原因进行分析和研究,通过查找问题的根源并采取针对性措施,使矿区的安全生产水平进一步提高,从而实现保护矿工生命安全、矿区安全健康发展的目的。

矿区轻微伤事故发生的原因分析及对策

结合中国平煤神马集团平宝公司的实际情况,对煤矿轻微伤事故频发的原因进行分析和研究,通过查找问题的根源并采取针对性措施,使矿区的安全生产水平进一步提高,从而实现保护矿工生命安全、矿区安全健康发展的目的。

溜煤筒系统在高突掘进工作面的应用

中平能化集团六矿运输系统中使用的40 t刮板输送机事故率高,给生产带来了诸多不便。介绍六矿高突掘进工作面采用溜煤筒替代40 t刮板输送机的技术。详细阐述了整个保护系统的设计原理。该技术的应用不仅保证了安全生产,而且降低了掘进成本,取得了明显的经济效益。

掘进工作面粉尘防治方法

平宝公司首山一矿通过在掘进工作面加装钻装机装载喷雾,对胶带输送机机头转载点进行全封闭,增设双向可控湿式过滤除尘帘和规范管理等一系列措施的实施,粉尘防治效果明显,提高了生产场所的能见度,煤尘超限现象大为减少,电气设备、激光指向仪的检修周期和使用寿命均得到延长,矽肺病发病率得到有效控制。

聚能水压+双掏槽光面爆破技术应用探析

随着机械化、智能化采掘工艺的不断进步更新,煤矿采煤的采掘工艺也必须及时更新,特别是随着《煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法(试行)》的正式实施,对煤矿安全生产标准化提出了更高的要求。受条件限制实际生产中还必须使用炮掘,炮掘一直以来都是煤矿安全生产标准化的薄弱点,严重制约着炮掘进度的开展。

浅谈掘进工作面自动风门的设计

矿井通风条件直接关系到矿井的安全生产,矿井风门又是矿井通风设施中重要的部分。本文结合当前矿井自动风门应用技术的发展,提出了一种改良型自动风门,以期改善矿井生产的通风条件。