堆喷工艺在水峪矿快速构筑密闭墙的应用

为解决水峪矿28108综采工作面密闭墙施工工期长、隔绝采空区效果差、易漏风、接顶难度高、劳动强度大等问题,在28108(1)工作面密闭墙施工期间引入堆喷工艺,降低了工人劳动强度,缩短了施工工期,有效隔绝了采空区,降低了采空区遗留煤自燃的风险,避免了有毒有害气体涌入28108(2)工作面,确保了该工作面的通风安全。

煤矿通风机进气风道的改进与模拟

为解决压入式通风系统安装消音器后叶轮出现裂纹的情况,基于SolidWorks构建通风系统的三维模型并导入CFD软件中开展数值模拟仿真研究,分析导致叶轮出现裂纹的主要原因,重点对进气风道的几何尺寸和消音片的形状进行改进;最后,对改进后的通风系统的内部流场进行分析,验证了本次改进的有效性。

智能化风门在井下巷道中的应用分析

针对现有矿井通风系统控制模式简单,无法对人、车进行识别,经常出现车辆碰风门的问题,开发一种新型激光感应全自动风门,对该风门的设计方案、控制逻辑等进行了详细的分析。根据在煤矿井下的实际应用表明,新的风门控制系统能够实现对人车的自动识别,将人、车碰撞事故率降低到0%,对保证人车的通行安全性具有十分重要的意义。

基于Fluent的通风系统防冻风门导热结构优化

为解决庞庞塔煤矿通风系统风门在冬季结冰,引发开闭时间长、井下气流不足等问题,对现有风门进行结构优化升级,确定单出口、多出口两种防冻风门结构方案。使用Fluent软件对两种结构进行分析,通过热流流速、中间截面温度分布对比,发现单出口结构下热流流速出入口均为20 m/s,多出口结构热流流速从入口处20 m/s快速下降,出口处仅为6 m/s;单出口下风门中间截面最低温度为311 K,多出口下风门中间截面最低温度为295 K,证明单出口结构下风门热流流速更快,温度更高更均匀。通过试验验证,对比3种结构下通风系统的切换时间,单出口结构下通风系统切换时间较现有结构缩短35%,较多出口结构缩短约25%,单出口方案有效提高了通风系统的切换效率以及通风平稳性。

千米深井风门故障及优化

井下通风系统涉及众多通风设施,使得车辆与人员通行、维修与管理颇具挑战。中国中煤新集集团口孜东煤矿针对千米深井在地下作业时风门高压差、通行操作不便以及通行效率低下等难题,对通风风门进行改良,对风门结构进行优化设计,取得了良好应用成效。

庞庞塔煤矿智能风门控制技术改造与应用

为解决煤矿传统风门控制方式中存在的操作不便、稳定性不高等问题,通过在不影响原风门启动开关的基础上,升级改造气路控制系统,添加风压监测、开关状态监测、故障报警系统,应用智能语音控制系统、传感器智能感应技术,设计就地逻辑控制系统,研究气动控制技术,开发远程控制系统,解决了传统风门使用不便等问题,建立了风门远程控制系统,提高了通风系统的安全性,保障了矿井的安全生产。

煤矿井下人车同行风门自动开启卸压装置应用研究

为确保矿井在生产作业过程中,行人、通车时能够安全快速打开风门,解决因风门内外存在较大压差而开启困难的问题,对行人风门设计滑轮式杠杆辅助开门装置,利用杠杆加力打开风门缝隙实现卸压效果,将调度行车风门外观结构改成半圆弧形,把门扇与气动阀门相连接,实现了自动开启控制,有效减轻了人为操作的强度,提升了通风系统的稳定性。

井下风门自动闭锁结构的优化分析

为解决煤矿井下靠近总回撤通道处行人风门内外压差大,人工启闭困难,影响通风安全的问题,开发了一种新的风门自动闭锁机构,该机构采用了自动闭锁控制系统和半圆弧的人车通行风门,风门采用了钝角式结构,减少了风门开启、关闭时的阻力;提出了一种风门辅助开启装置,用于解决特殊情况下人工启闭操作困难的问题。实际应用表明,新的风门结构能够显著提升启闭时候的便捷性,减少对井下通风的影响,提升了通风安全性。

煤矿井下风门气动控制闭锁装置的设计与应用

研究了煤矿井下风门气动控制闭锁装置的设计与应用,应需了解风门类型与其主要装置组成,结合具体应用案例,分析闭锁装置具体设计过程,包括结构设计、主要构件功能特征等,并综合其实际应用效果,分析了其应用后的反馈情况,从工作面回采与井下通风的实际需求入手,进行了风门闭锁装置整体架构的调整与优化,可发挥其更大价值,为井下安全生产、围岩稳定提供保障。

高水速凝砂浆材料密闭墙关键参数设计

针对传统密闭墙工艺复杂、抗压能力差,存在漏风危险等问题,棋盘井煤矿在9^(#)煤工作面采用高水速凝砂浆材料构筑密闭墙。本文分析了工作面巷道及煤层顶底板应力分布和变形规律,确定了合理的密闭墙构筑位置,同时基于高水速凝砂浆材料的物理力学特性,针对不同厚度的密闭墙应力变形进行数值模拟,得到适用的密闭墙厚度,最终确定密闭墙布置在工作面顺槽内,距大巷6 m,厚度为3 m。

矿山风巷自动防爆门安装应用浅议

对大林矿矿井防爆门改造升级适应数字化矿山发展趋势,解决矿井风机停启状态实现风门自动开闭的需求,ZMK660型电液全自动防爆门系统通过本安型位置传感器实时监测风门的开闭状态,对风门状态进行实时监测与预警,确保矿山通风系统安全、稳定、可靠运行。

某户内换流站启动回路通风设计方案比选

启动回路作为换流站的重要组成部分,其通风方案关系到设备寿命、断电等电力安全问题。以广州市某户内换流站的启动回路作为研究对象,综合建筑结构、设备散热特点、经济性分析、能源耗费等多方面因素,对比分析采用自然通风与机械通风方式的适用性,并进行通风方案的设计,从而得到最佳通风方案。通过AutoCAD和Ansys ICEM两个软件合作建模,导入Ansys Fluent软件进行数值模拟,在软件内模拟了直流场内气流的温度场和速度场,以此充分验证了该项目所设计的通风方案实施的可行性。结果表明采用自然通风能充分满足散热需求,相比机械通风一年可节约222.8万度电,运行费用节约222.8万元,有较大的推广价值。

基于PLC的煤矿风门模糊PID控制系统设计

针对煤矿风门开合自动化程度较低、工作强度大等问题,利用S7-200 SMART PLC设计了煤矿风门自动控制系统。PLC系统提供远程和就地控制2种方式,通过检测红外信号,自动控制风门开关,为井下人员行走和物料运输提供便利。PLC系统利用模糊PID优化风门开合程度,配合通风机等设备参与优化井下风量和风压。本系统配置简单,应用灵活,对确保煤矿安全生产有重要意义。

煤柱留设宽度对密闭墙稳定性的影响研究

为研究煤矿资源枯竭条件下大巷煤柱的安全回收问题,采用理论分析和数值模拟的方法对采空区密闭墙在超前和侧向支承压力共同作用下的稳定性进行研究。结果表明:密闭墙体应避开支承压力峰值区,其临界宽度为26.4 m。当煤柱回收工作面运输巷距密闭墙的距离L=8 m时,密闭墙体所处的煤柱宽度为36.1 m,其稳定性、承载能力满足回采要求。数值模拟分析表明,当L=8 m时,密闭墙体的塑性区、位移等均在合理的范围内。工程实践表明:在工作面推进到距密闭墙体5 m时,密闭墙体和附近煤体基本稳定,密闭墙气密性良好,能够保证工作面安全回采。

煤矿侧卷式风门的研究及其对巷道风量的影响

以山西A矿侧卷式风门为例,基于不同工况条件下煤矿侧卷式风门对巷道风量的影响,介绍了1种分析方法。该方法将风门规格尺寸、材料特性等参数录入到ANSYS软件(有限元分析软件)中,由该软件自动构建出风门的有限元模型,然后根据煤矿井下作业的实际情况,分别设计出不同的风门风速,以此为基础,分别模拟不同工况条件下巷道内风量的变化情况及阻力变化情况,并对其进行分析,方便准确调节风门。通过验证,该方法具有一定的应用价值。

矿井密闭全生命周期安全风险监测预警

矿井密闭是分隔生产系统与废弃系统的关键设施,做好全生命周期风险管控对保障安全生产意义重大。基于矿井密闭综合管控技术现状,从静态属性信息管理与动态信息监控2个方面剖析了现有密闭管理模式的不足。提出了密闭全生命周期智能管控的理念,指明基于物联网(IoT)+人工智能(AI)+云平台(CP)的大数据策略与集成云边端架构的密闭安全风险监测预警总体建设路径。应用IoT平台接入密闭单元的数字化监测与联动控制设备,实现密闭全生命周期管控透明化;以密闭信息演化征兆及边缘高效计算为核心,部署移动端、边缘计算机等现场终端,适配密闭服役状态的在线预测与超前预警;在智慧云端,以多源融合信息与数字孪生模型为核心,实时迭代重构分布式矿井密闭的虚拟现实场景及其全生命周期演化特征。分析了密闭环境演化信息的物理-数字驱动模式、密闭感知信息的多源异构数据融合模型、密闭异常边缘检测与分级智能预警、密闭全生命周期应急智能决策与协同防控等关键理论与模型构建方法。设计了基于IoT的密闭全生命周期安全风险监测预警系统的物理与功能架构,研制了现场嵌入式密闭多参数一体化监测传感器及配套的智能化主机,提出了密闭风险的早期感知与监测预警方法,以期实现数字赋能,切实推进智慧矿山建设。

综采工作面顺槽联巷快速密闭技术研究与应用

现代化矿井多采用双巷掘进,顺槽联巷及时密闭能够保障综采工作面的安全高效回采。基于小保当矿传统密闭施工量大、工期长和劳动强度高的问题,对该矿112207综采工作面顺槽联巷进行了快速密闭结构设计,并从抗压、抗冲击和防水3方面进行了安全性分析;提出了“柔性模袋+改性混凝土充填材料+机械化泵送”的快速密闭构筑工艺并开展了现场试验;对快速密闭承压和气密性能进行了现场检测,结果表明,快速密闭能与围岩形成稳定的整体结构,承压性能满足要求,气密性良好;相较于传统密闭,快速密闭施工工期和成本分别降低了40%和27%,技术经济效果显著。

煤矿井下通风安全隐患管理探讨

通风管理是煤矿安全管理工作的关键。由于煤矿通风安全事故危害面较广,而且事故会引发连锁反应,提高了危险性。所以通风安全管理对煤矿井下开采作业起着至关重要的作用。在煤矿通风系统设计上,一方面要注重通风的安全性、适用性及实践性,另一方面要加强对通风安全隐患的管理。

煤矿掘进工作面局部通风机安全管理

随着中国煤矿开采的规模越来越大,煤矿通风问题引起了煤矿企业的高度重视。局部通风机是煤矿生产过程中重要的通风设施,其主要为掘进工作面提供新鲜的空气,避免有毒有害气体积聚,造成严重的安全事故。主要对煤矿掘进工作面局部通风机的安全管理风险进行了阐述,并提出了局部通风机安全管理的具体措施,确保局部通风机能够安全稳定地运行,保证为掘进工作面源源不断地供风,进而提高煤矿生产的安全性,促进煤矿企业发展与进步。

基于流固耦合模型瓦斯抽采钻孔参数优化研究

确定合理的顺层钻孔参数是提高煤矿瓦斯抽采效率的重要手段。考虑了瓦斯抽采过程中煤体变形产生的基质收缩以及瓦斯压力变化,借助COMSOL模拟软件,以瓦斯压力小于0.74 MPa的抽采区域为有效抽采半径区域,分析了不同钻孔间距下双孔及三孔瓦斯抽采效果,并在9306巷道进行瓦斯抽采试验。结果表明:双孔布置下瓦斯抽采效果随钻孔间距增加呈现出两个阶段,钻孔间距小于3 m,抽采时间较短时抽采效率高但后期下降较快,间距大于3 m,抽采效果均低于钻孔间距d=3 m的抽采效果,三孔布置下钻孔间距d=3.5 m时抽采效果最佳。此外,制定了每个钻孔有效抽采区域面积量,通过比较得出了三孔布置且间距d=3.5 m时瓦斯抽采效果最好,在9306巷道进行了瓦斯抽采试验,试验结果与模拟值相差约2.8%,证明该模型在试验矿井具有良好的适用性,可为钻孔的设计和优化提供一定的理论依据。