煤矿瓦斯抽采液环真空泵新型降温及余热利用方法研究

瓦斯抽采液环真空泵温度高是导致其运行效率低和使用寿命短的重要原因。基于液环泵无用功耗散理论,定量分析了泵的产热-散热机理,提出了基于低温热泵的瓦斯抽采泵智能降温及余热利用技术,并搭建了工程试验系统,研究了进液温度、工作液流量、环境温度等参数对系统降温效果的影响。以李村煤矿2BEC87型瓦斯抽采泵为试验对象,在吸气负压为-53 kPa、进液流量为10 m3/h时,进液温度可由35℃降至16℃,运行温度由54℃降至45℃,降温效果显著;抽采泵运行效率提高了7%以上。

李村煤矿顶板定向长钻孔瓦斯抽采参数优化研究

针对高抽巷工程量大、成本高、影响采掘接替等问题,分析了顶板定向长钻孔的合理布置范围、抽采机理及关键影响因素,并根据正交实验和方差分析确定了抽采效果敏感性指标。在李村煤矿1305工作面进行了顶板定向长钻孔代替高抽巷的试验,试验结果表明:顶板定向长钻孔达到了高抽巷瓦斯抽采的效果,将上隅角瓦斯浓度控制在安全范围内,且其施工进度快,成本低,有效解决了李村矿采掘接替紧张的局面。

深井软岩巷道顶板深部围岩矿压规律及对策

随着矿井开采深度增加,软岩巷道变形加快,维修费用增加,制约着矿井的高产高效生产。结合某矿1203工作面运输顺槽底板瓦斯抽排巷地质条件,对深井软岩巷道顶板深部围岩矿压进行了观测,观测内容包括深部围岩位移和分区破坏情况。在对实测数据分析的基础之上,得出巷道顶板深部围岩位移演化规律和分区破坏规律。通过对观测成果进行分析,提出了巷道掘进和支护对策,要求改变现有的巷道支护方案并提高施工队伍素质与水平。

煤矸石基混凝土在井下巷道硬化工程中的应用试验

煤矸石是我国目前排放量较大的固体废弃物之一,利用煤矸石部分或全部代替混凝土粗骨料生产煤矸石基混凝土是其高效利用的途径。通过实验室开展不同煤矸石粗骨料替代率、水胶比、添加剂等条件下的煤矸石基混凝土的抗压强度试验,探究煤矸石基混凝土的基本力学性能,确定煤矸石基混凝土的最佳配合比。研究结果表明:煤矸石基混凝土抗压强度随着煤矸石粗骨料替代率的增大而减小;在胶凝材料中加入质量比为5%的硅灰、0.3%的减水剂有助于迅速提高煤矸石基混凝土的前期强度。在山西李村煤矿二采区胶带巷5#辅运联巷开展了煤矸石基混凝土的井下硬化试验,验证了煤矸石基混凝土在井下硬化工程中的良好效果。

李村煤矿供电变压器故障快速诊断方法

为确保李村煤矿供电变压器发生故障后,快速辨别故障类型和故障位置,提出了一种快速辨识矿用变压器故障的算法模型,并在李村煤矿进行了应用。结果表明,该方法故障判断准确、及时,具有良好的应用效果。

李村煤矿煤矸石骨料物理力学性能试验研究

利用煤矸石作为混凝土粗骨料是煤矸石资源化利用的途径之一。首先,对取自李村煤矿末矸仓的煤矸石进行物理特征指标测试分析,然后利用XRF分析仪研究煤矸石基本矿物组成,最后选择压碎值、点荷载强度来评估李村煤矿煤矸石的力学强度特征。结果表明:李村煤矿末矸仓排出的煤矸石可直接用作普通混凝土粗骨料的比例约为79.7%,吸水率、针片状颗粒含量等物理性能指标较高,煤矸石中Si、Al所形成矿物约占煤矸石矿物组成的大多数,煤矸石平均压碎值为27.3%,要高于普通石子压碎值和GB/T 14684、GB/T 14685的要求,风干状态下和饱水状态下的煤矸石强度要比相同状态下的普通石子低26.3%和36.9%左右,总体来讲比较适合替代普通石子来制备低强度的煤矸石基混凝土。

采动影响下全断面岩巷围岩稳定性分析

为确保李村矿3301进风底抽巷在掘进及采动影响下的安全稳定,依据现场地质条件,构建FLAC^(3D)数值模型,模拟分析巷道在掘进期间的应力演化规律及变形特征,并通过现场矿压观测校准模型。在校准模型的基础上,模拟分析采动影响下巷道围岩应力场及位移场的分布特征,模拟结果得出3301进风底抽巷在采动影响下巷道变形在合理范围内,锚杆及锚索可有效协同承载。

矿井水微量乳化油去除试验研究与应用评估

采用臭氧氧化+活性炭吸附+混凝组合工艺处理矿井水微量乳化油,试验结果表明:组合工艺出水乳化油浓度小于0.05 mg/L,浊度小于3 NTU,达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质要求。结合试验数据分析了组合工艺应用于矿井水乳化油去除的可行性,以1000 m^3/d的处理规模为例,吨水投资为1100元,吨水运行成本为0.94元。

基于嵌入式GUI的矿用瓦斯检测仪的研究

针对煤矿瓦斯检测仪检测信息少、检测参数单一、灵活性弱等问题,研究一种基于嵌入式GUI的矿用智能瓦斯检测仪。基于双内核双操作系统,以瓦斯监测为主要功能,采用LS最小二乘拟合与RBF径向基函数数据重构方法提高瓦斯传感器数据近似精度,设计Wince与μC/OS-II双内核系统,实现矿用瓦斯智能检测仪的高精度、多信息、高智能化。

氧化法结合活性炭吸附深度处理煤矿矿井水中微污染物的研究

为使煤矿矿井水达到排放标准,考察了不同方法去除煤矿矿井水中的微污染物(以乳化油为主)的效果,其中单一活性炭吸附对乳化油的去除率约80%,臭氧氧化与紫外光氧化对水中乳化油去除率分别为79%和62%。当2种氧化方法结合活性炭吸附时,乳化油去除效果显著提高,去除率均达到98%以上。

低透松软煤层钻孔布置与稳定控制技术研究

为解决李村煤矿1303高瓦斯低透松软工作面在生产过程中容易发生瓦斯超限、瓦斯预抽钻孔因煤层松软布置困难等问题,针对矿井地质条件,以低透松软煤层瓦斯预抽钻孔布置与稳定性控制技术为研究基础,通过FLUENT软件建立数值模型,从钻孔尺寸、钻孔间距及抽采负压三个方面研究确定李村煤矿瓦斯抽采钻孔的最佳布置参数,并提出松软煤层钻孔稳定控制技术。通过现场监测,瓦斯抽采效率始终达标,钻孔稳定性得到保证,提高了李村煤矿的经济效益,也为同类地质条件矿井开展相关技术研究提供了借鉴。