坡底煤矿煤层巷道顶煤支护优化设计研究

基于晋圣公司坡底煤矿某一典型工作面掘巷期间横穿小断层地质构造为工程背景,发现煤巷顶板为煤体时整体强度偏弱,易发生失稳下沉离层现象。通过现场调研、矿压监测分析、数值模拟分析和现场工业性试验等方法,对煤层巷道顶煤支护优化方案进行了研究。研究结果表明,顶板煤岩体强度值较小时顶板发生垮冒事故的可能性较大;采用桁架支护系统能够有效提高煤巷顶煤的整体性,将原本松散破碎、强度值低的顶煤改善提升为完整性良好、强度值高的顶煤。现场工业性试验煤巷段内顶底板移近量相较于巷道顶底板高度尺寸收敛率不到5%,顶板围岩变形控制效果良好。

矿用掘锚一体机行走机构分部结构分析与参数设计研究

基于矿用掘锚一体机中行走机构分部为研究背景,详细介绍和阐释了行走机构分部中张紧轮组、张紧装置、履带架、支重轮、履带链和驱动装置等6个主要机械构件的主要零件组成及其所起到的功能作用,并进一步针对行走机构分部内相关参数进行了设计,指明了履带链装置机械构件、驱动装置机械构件、液压马达机械构件、行走减速器机械构件和张紧装置机械构件等相关核心参数的设计结果。研究结果为改善和提高矿用掘锚一体机中行走机构分部的性能可靠性奠定了基础,在此基础上后续可以对行走机构分部进行进一步的优化研究,旨在使其带动掘锚一体机整机实现在掘进工作面内良好、稳定的运移。

掘锚一体机快速掘巷期间粉尘诱因及防控装置设计研究

基于2204胶带运输平巷快速掘巷期间粉尘源严重的问题,采用现场调研的方法揭示了掘进工作面迎头区粉尘源严重主要是滚筒截割机械构件顺时针快速切割煤岩体所致。受滚筒截割机械构件运移、迎头区巷道横断面80%以上的空间被占用等因素影响,导致了工作面迎头区粉尘量增加和扩散影响范围变广。基于“抑、控、除、净”的粉尘防控思路,从高效率降尘喷雾系统、掘锚一体机机载控除尘系统和风流净化机械装置等多方面对粉尘防控装置进行了优化设计。现场工业性应用结果表明:掘锚一体机回风侧5.0 m位置总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别为90.6%和86.5%,风流净化机械装置后方5.0 m位置总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别为97.7%和97.3%,掘进工作面的作业环境得到了显著的改善。

易自燃煤层高抽巷瓦斯合理抽采流量研究

针对具有自然发火危险性的煤层进行瓦斯抽放治理时,存在瓦斯抽放与煤体自燃控制相矛盾的难题。以晋能控股煤业集团某矿5204工作面为工程地质背景,通过数值模拟其高抽巷抽采流量为120 m^(3)/min、180 m^(3)/min、240 m^(3)/min和300 m^(3)/min的4种不同情况下,采掘空间内的瓦斯浓度和采空区氧化带宽度变化规律,在此基础上综合确定了高抽巷的抽采流量为180 m^(3)/min.现场工业性应用期间所监测到的采空区内氧化带的最大宽度平均值为69 m,同时回风平巷侧和上隅角的瓦斯浓度分别保持在0.13%~0.31%和0.22%~0.60%.

垂直螺旋输送机的螺旋叶片损伤模拟研究

为研究螺旋输送机运送破碎煤体期间螺旋叶片的损伤情况,采用EDEM软件对垂直螺旋输送机在不同旋转速度和填充率工况下叶片的损伤情况进行分析。结果表明,随着螺旋转速或填充率的增大,螺旋叶片损伤面积均沿着径向向内逐渐扩大,螺旋叶片的平均磨损量和最大磨损量在时间点为10 s时的增幅均较大。

煤层穿层钻孔瓦斯预抽采有效影响范围研究

为精确确定煤层穿层钻孔瓦斯预抽采有效影响范围,针对多种煤层穿层钻孔瓦斯预抽采有效影响范围研究方法的协同作用进行研究,阐述了理论模拟计算法、压降法、含量法和流量法4种不同确定方法的技术特点,以山西晋城某矿区北翼采区内N2102工作面为背景,采用4种方法确定其瓦斯预抽采有效影响范围。结果表明:压降法易受穿层钻孔施工质量影响,监测结果误差较大;确定穿层钻孔瓦斯预抽采有效影响范围应优选理论模拟计算法,辅以含量法、流量法中的1种或2种.

矿井提升机远程状态监测与智能故障诊断系统研究

本文将矿井提升机作为主要研究对象,重点阐述远程状态监测与智能故障诊断系统的相关内容,以实现矿井提升机现代化管理目标,使其运行水平更加安全和可靠。

基于物联网的矿井机电设备状态监测技术

本文通过对矿山物联网的概述,分析了基于物联网的矿井机电设备状态监测技术,并在此基础上提出了矿井机电设备状态监测设计方案和系统设计方法,以期为矿井机电设备实际运行提供科学指导。

矿井内协同化联系测量技术的应用精度分析

针对传统联系测量技术存在的诸多问题,创新性地提出了采用陀螺经纬仪、光学铅垂仪和全站仪协同作业的协同化联系测量技术。结果表明:协同化联系测量实施过程中高程联系测量总误差为±4.9 mm,起始坐标总误差为±24.7 mm,定向平均误差为±10.6″;高程联系测量和平面联系测量的误差均能满足工程测量需求,测量精度远高于传统联系测量技术。

厚煤层综放适宜截割采高的研究

针对厚煤层综放开采时适当增大采高后工作面原有生产系统是否能够满足生产需求为研究目的,以晋圣公司坡底煤业N2105工作面为工程地质背景,通过破、运煤运输系统分析、液压支护系统分析、排头和排尾支护系统分析以及工程经济效益分析等,结果表明工作面原有生产系统能够满足采高增至3.5 m后的生产需求,同时带来973万元的直接经济效益。