万峰煤矿深部采区掘进期间瓦斯综合治理技术研究

为解决万峰煤矿深部采区掘进期间瓦斯涌出量大的问题,提出利用巷道施工的先后顺序,采用本煤层顺层钻孔、穿层钻孔交替掩护预抽煤层瓦斯的方式进行掘进施工。同时在煤巷施工期间结合了“四位一体”的综合瓦斯防突措施,利用抽采效果检验、抽采效果验证等方式,有效保证煤巷的安全施工。该技术的成功运用可为类似矿井掘进期间的瓦斯综合治理技术方案提供指导。

万峰煤矿半煤岩巷道围岩变形特征及支护优化

针对万峰煤矿1115回风巷采用锚网索+W型钢带支护时存在顶板离层量大、围岩变形长时间不收敛、部分锚杆及锚索失效等问题,在综合顶板离层监测、锚杆索应力监测以及围岩窥视基础上,提出以提升锚杆索支护强度为核心的围岩支护优化措施。

万峰煤矿安全生产风险分析及管控研究

为分配有限的管理资源来保证煤矿的安全生产,通过对万峰煤矿实际调研,从危险源的所属风险类型、可能导致的事故类型及风险等级三个角度进行危险源分类,采用工作任务分析法及风险矩阵法对该矿进行了风险辨识及等级评价,形成了安全生产风险分析及管控的两条主线,并通过专家角度的层次分析法及一线工人角度的百分权重法进一步开展第一条主线的比较分析。结果表明:高频次风险类型中较高风险等级发生的人的不安全行为与高风险等级中高频次发生的事故类型两条主线对危险源及事故类型针对性管控措施的采取具有导向作用,两者相互配合能把控矿井整体的安全风险,确定该矿安全管理的重要矛盾,避免煤矿安全风险管理的盲目性。

万峰矿煤层瓦斯抽采钻孔浓度提升技术研究

万峰矿主采煤层煤质松软、透气性差,瓦斯赋存不均衡,致使瓦斯抽采困难、效果不理想。为摸索出提高瓦斯抽采浓度的成套技术,进一步提高瓦斯抽采率,提出“两堵一注一排”封孔、“DN150汇流”连孔、瓦斯抽采支管放水等优化技术措施,并开展现场试验,得到不同优化技术措施条件下的抽采浓度和效果。结果表明:新型“两堵一注一排”的封孔钻孔浓度普遍在70%以上,瓦斯浓度衰减率也大幅度降低;瓦斯抽采支管放水后,支管浓度一般在35%上下,并且随连抽钻孔增加而逐步提升。以期为类似工作面煤炭安全高效回采提供借鉴。

煤矿掘进工作面合理掘进速度研究

为了实现矿井掘进工作面的安全掘进,基于矿井动力灾害监测地球物理方法相关理论,跟踪考察并测试了万峰煤矿煤巷掘进过程中进尺、瓦斯涌出量及地球物理信号和岩巷爆破掘进过程中进尺情况及地球物理信号,根据各参量耦合关系依次确定煤、岩巷道合理掘进速度,结果表明:煤巷应力前移速度为2 m/班,安全掘进方式为以1.6、2.4、2.4 m/班循环式掘进或以2 m/班的速度恒定式掘进。岩巷爆破掘进时装药量为35 kg左右、日进尺在2 m左右,应力集中造成岩体破坏程度小,可实现安全掘进。

万峰矿高位顶板钻孔抽采浓度影响机理及其参数优化研究

为了保证高位顶板钻孔的瓦斯抽采效果,提高高位顶板钻孔的抽采效率。根据万峰矿的实际情况,分析了回采工作面冒落带、裂隙带的发展范围,通过现场考察1115回采工作面高位钻场内布置的顶板钻孔的抽采效果,并进行数据分析,最终确定了万峰矿顶板钻孔的关键技术参数。研究表明,万峰矿老顶周期来压后顶板钻孔有效层位为1号煤顶板上方9~15m;顶板钻孔有效段沿倾向内错回风顺槽距离约为15~28 m,为上隅角及采空区瓦斯治理提供了可靠依据。

基于扩充版“2-4”模型的煤矿重大事故致因分析

为系统研究煤矿重大事故的致因因素,强化安全管理体系,有效预防煤矿重大事故的发生,以2011—2020年发生的74起煤矿重大事故为研究对象,结合煤矿重大事故特征,采用“2-4”模型事故致因链作为分析路径,定量统计分析了事故致因因素的发生频次和占比,总结得出重大事故发生的原因,构建了适用于煤矿重大事故的致因分析模型,采用卡方检验分析了重大事故上下层级致因因素之间的相关性,并提出了针对煤矿重大事故的预防措施。结果表明:煤矿重大事故相邻层级因素之间有20组影响因素的数据具有统计学意义,其中“安全重视程度不足—安全监管不到位—违规冒险作业—不具备生产施工资质”是煤矿重大事故最易发生的途径。

煤矿运输监控系统设计研究

井下机车运输及辅助运输设备的运行状态监控是对运输系统进行优化的基础,采用CAN-Zigbee混联网络完成对井下运输设备的监控,系统能耗低、结构灵活,可以实现对井下运输机车及辅助运输设备状态远程监控,实现远程在线调度优化。

煤矿安全管理中行为安全理论的运用探究

在现代化的煤炭生产的过程中所发生的安全事故大多数是因为人的不规范的、缺乏安全意识的行为,从而引起了社会中各类人士的重点关注。本文将就煤矿生产过程中的安全管理问题中,强调行为安全意识的措施进行讨论,希望由此煤矿安全管理中行为安全意识得到煤矿管理人员和煤矿工作者的重视,强化煤矿生产过程中的行为安全意识,从而进行效率高、安全度高、并且保质保量的煤矿开采工作。

万峰矿1213进风掘进工作面瓦斯综合治理抽采措施研究

万峰矿1213进风掘进工作面掘进过程中存在瓦斯灾害,为保证巷道掘进过程中不出现瓦斯突出、瓦斯爆炸事故,采用软件COMSOL multiphysics对瓦斯抽采半径进行数值模拟运算,根据不同时间段瓦斯抽采半径,制定抽采措施,并进行效果考察,研究结果表明:1#煤层7天时抽采半径为2.5 m,通过瓦斯预抽可以将该煤层残余瓦斯含量降低至6.7m^(3)/t以下,K1值降低至0.36 mL/g·min以下,综合实施边掘边抽措施,巷道掘进期间回风流中最大瓦斯浓度为0.35%,未出现超限现象。

经济新常态下煤矿安全管理模式的改进

近年来,在人们热议的经济新常态话题中,安全管理工作一直都是人们的重点关注对象。我国煤炭行业在经济新常态的激烈竞争环境中成功冲出突围圈,接下来面临的是升级转型带来的巨大考验。与此同时,煤炭行业还需要应对职工队伍的流动等更加复杂的局面,其安全管理的难度直线上升,怎样将做好安全管理也是煤矿企业眼下的重点任务之一。本文主要针对煤矿企业中的安全管理工作存在的问题进行分析,并提出相关办法希望可供需要的企业参考。

数字孪生技术在安全工程实践教学中的应用

为了弥补安全工程专业在传统实践教学中的缺陷和不足,进一步提高实践教学质量和学生创新能力,文章以安全工程专业实践教学为基础,论述了数字孪生技术在安全工程实践教学中的发展空间及其应用路径,总结了数字孪生技术在培养学生实践能力和创新能力方面的实践案例,并探讨了基于数字孪生技术的安全工程实践教学新模式的构建。研究结果表明:数字孪生技术能够有效弥补安全工程实践教学面临的学科交叉融合、设备资源短缺的薄弱环节。数字孪生技术为突破传统实践教学模式的时空限制,实现数字化、智能化、交互式的知识传递,达到巩固理论教学、培养学生创新能力的良好效果,为优化安全工程实践教学提供了新思路。

近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究

为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。

智能掘进用带式输送机自移机尾结构完善设计

介绍了一种新型带式输送机自移机尾跨步机构,提出了跨步机构的设计思路,分析了这种带式输送机自移机尾的创新点和性能特点,介绍了自移机尾机构设计过程中出现的几个问题,并提出了改进办法。

一种新型掘进用带式输送机自移机尾跨步机构

随着我国智能化矿山建设推进,智能化掘进技术不断发展,掘进皮带机作为重要的采煤设备得到广泛应用。为提高采煤效率和减少人工操作,掘进皮带机自移机尾技术应运而生。本文介绍一种新型的适用于综掘工作面的带式输送机自移机尾跨步机构,分析其创新点和性能,提供一套与煤矿掘进工作面配套的新型带式输送机自移机尾方案。

近距离松软煤层群高位钻孔瓦斯抽采技术研究

为解决高应力近距离松软煤层群高位钻孔抽采效果差、工作面上隅角瓦斯超限等问题,利用轨迹测试仪测定钻孔轨迹,并结合对现场高位钻孔参数设计、现场施工、抽采效果的分析,得到了高位钻孔抽采技术中存在的问题,分析了造成高位钻孔抽采效果差的原因,基于此提出了高位钻孔抽采优化方法。结果显示:造成高位钻孔抽采效果不佳的原因为钻孔大幅度偏离设计轨迹及煤孔段堵孔;可通过控制钻进速度、缩短钻孔长度、增加孔径、对煤孔段进行扩孔、下筛管的手段优化抽采设计。对比优化前后高位钻孔抽采效果,发现优化后平均单日抽采纯量提高了3倍,优化抽采效果显著。

高瓦斯煤层群顶板定向长钻孔抽采技术研究

为了解决近距离煤层群瓦斯易超限问题,提出采用顶板定向长钻孔抽采技术。以万峰煤矿1201工作面为工程背景,采用数值模拟和理论计算方法,研究煤层开采后对邻近煤层的影响及合理的钻孔布置位置。受煤层开采影响,上下邻近煤层会发生卸压,导致瓦斯解吸,为了保障抽采效果,顶板定向长钻孔应布置在靠近回风巷的断裂带,在水平方向上要避开重新压实区。现场应用结果表明,瓦斯抽采过程可分为增长阶段、稳定阶段和衰减阶段,在稳定阶段抽采瓦斯浓度达60%~70%、瓦斯纯流量达5~6 m^(3)/min、上隅角瓦斯浓度维持在0.3%~0.4%,抽采效果较好;增长阶段和衰减阶段抽采效果有所降低,分析认为这是由于断裂带范围未发展到顶板定向长钻孔位置和钻孔高度降低后钻孔完整性遭到破坏所致,可采取辅助措施对这两个阶段的邻近层和采空区瓦斯进行加强抽采。

锚带网索联合支护技术在综采切眼中的应用

针对山西金晖万峰煤矿1113工作面切眼围岩大变形的控制难题,在总结附近区域切眼支护经验和分析锚杆支护机理的基础上,提出"锚带网索"联合支护技术,即"高强锚杆+W钢带+金属菱形网+超长锚索"的综合治理方案,并在现场应用。实践表明,采用该支护方案后28 d左右,切眼变形趋于平稳,顶板下沉量不超过170 mm,两帮移近量不超过150 mm,底板底鼓量为100 mm,有效控制切眼围岩变形,保证了工作面安全生产。

上隅角错距式双埋管瓦斯抽采技术参数研究

为解决采空区埋管抽采瓦斯技术因抽采管口位置改变造成抽采效果不佳的问题,以万峰煤矿1201综采工作面为研究对象,基于采空区瓦斯运移理论,分析了采空区瓦斯涌出规律,提出了上隅角错距式双埋管瓦斯抽采技术。利用COMSOL软件数值模拟得到了不同错距抽采条件下上隅角瓦斯体积分数,并通过正交实验分析确定了错距式双埋管抽采采空区瓦斯最有效位置为距底板高1.0m、1.5m,深入采空区10.0m、20.0m处。工程应用表明,错距式双埋管瓦斯抽采技术治理上隅角瓦斯超限效果显著,可为类似开采条件提供参考价值。

新老井贯通通风系统安全风险防范措施

为了防范新井、老井贯通后风流紊乱、瓦斯超限等安全风险,在对新井、老井通风系统分析的基础上,确定在新井、老井贯通时要尽量保持新井、老井分别独立通风,减少新井、老井相互影响;贯通后尽快采用将新井开采的范围并入新井主扇控制范围的通风系统安全风险防范措施。结果表明在新老井贯通后,通风系统稳定,未出现瓦斯超限,确保了安全生产。