关于贵州五轮山煤矿矿井涌水量计算方法的探讨

本文首先分别对以往矿井精查勘探报告和补充勘探报告中对涌水量计算方法的选择及计算依据进行了分析,认为计算采用的参数有待商榷,造成矿井选择排水系统带来一定复杂性,不但需要增加水仓容积还要增大排水能力,造成工程费用和增加投资。从实际出发,采用较合理的涌水量计算方法,为矿井水仓容积的施工节约了上百万投资,达到了很好的经济效益。

五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔封孔工艺优化研究

为了解决五轮山煤矿瓦斯抽采钻孔抽采瓦斯浓度低、纯量小和有效抽采寿命短等技术难题,提出"两堵一注"带压封孔和定点封孔技术。通过试验研究表明:采用"两堵一注"带压封孔方式后,单孔抽采瓦斯浓度较普通封孔提高30%;定点封孔单孔瓦斯抽采浓度提升2.6倍,瓦斯抽采纯量提升5倍。2种技术均能有效解决五轮山煤矿瓦斯治理难题。

五轮山煤矿顺层钻孔瓦斯抽采半径研究

以五轮山8~#煤层为研究对象,分别采用含量法与流量法对8~#煤层进行顺层钻孔瓦斯抽采半径测试研究。结果显示,经过5个月的测定,含量法测定的顺层钻孔有效抽采半径为0.31～0.93 m,顺层钻孔抽采影响半径为0.81～1.70 m;流量法测定的顺层钻孔有效抽采半径为0.685～1.002 m。经过综合分析后,最终确定五轮山煤矿8~#煤顺层钻孔的有效抽采半径为1.00 m。

五轮山煤矿采煤工作面瓦斯治理与实践

针对五轮山煤矿1805采煤工作面煤层赋存条件复杂,瓦斯含量高、瓦斯涌出量大、瓦斯灾害严重等问题,提出采用顺层钻孔、高抽巷和上隅角埋管等瓦斯综合治理措施。采用瓦斯综合防治措施后,工作面日产量提高80 t,取得了良好的经济效果,达到了安全生产的目的。

注浆固化截抽综合防突揭煤技术在五轮山矿的应用

为了实现巷道掘进穿断层群与煤层群并存复杂地质条件下快速安全揭煤,根据煤与瓦斯突出防治机理和破碎围岩支护机理,提出"注浆-固化-截抽"综合防突揭煤技术,并以五轮山矿运输大巷掘进为工程背景进行该项技术试验。首先,通过"管棚+注浆"支护技术对前掘巷道围岩进行超前控制,防止冒顶诱导突出;其次,应用"注浆+固化"技术对前掘巷道的全断面煤岩体进行注浆固化,改善煤岩体结构,降低突出指标K1值;最后,通过截抽孔将被注浆固化后隔离的瓦斯抽离断层群段煤层群区域,形成"注浆+固化+截抽"综合防突揭煤技术体系。该技术不仅可以防突,而且可以加强支护,保证安全、快速通过断层群段突出煤层群。

五轮山煤矿导水裂隙带发育高度研究

为了加强对综采工作面采空区导水裂隙带发育高度的研究,以五轮山煤矿1801综采工作面为例,采取现场实测与理论计算相结合的方法进行了研究。通过规程方法计算和钻孔电视探测得出了该综放工作面的导水裂隙带发育高度。最终确定五轮山煤矿8号煤开采后的冒落带高度为9 m左右,8.07 m细砂岩为关键层,关键层之上的岩层将产生离层裂隙,裂隙带最大高度为26~35 m左右,导水裂隙带高度约35~44 m。本文成果为8煤开采工作面的安全生产提供了理论支持和技术指导。

五轮山煤矿通风阻力测定与主通风机整修方案分析

为保证五轮山煤矿通风系统稳定可靠,根据矿井通风系统实际运行情况结合矿井未来接续情况,进行矿井通风阻力测定分析,并明确矿井通风阻力分布情况以及引起矿井通风阻力较高原因;对矿井主通风机的运行情况进行论证,对矿井主通风机整修必要性进行分析,并提出了针对性的整修方案,对保证矿井安全生产具有重要意义。

五轮山煤矿掘进工作面瓦斯涌出量影响因素分析

煤巷瓦斯涌出是一个含多因素的复变函数,受时间、空间、地质环境和开采技术条件等多种因素的影响,随着开采深度的增加、机械化采煤的普及、工作面单产量的成倍增长,

五轮山矿8~#煤层顶板“三带”发育规律研究

在回采煤层的过程中,煤层的顶板岩层在竖直方向会形成"三带"。"三带"发育规律的确定,可以为瓦斯抽采提供理论依据。根据五轮山煤矿8#煤层的实际情况,通过理论公式计算、采动应力数值模拟和钻孔摄像法现场探测,确定8#煤层顶板冒落带发育高度范围为7.7~9.1 m,裂隙带发育高度范围为36.8~37m,37m以上为弯曲下沉带,其中冒落带发育高度实测值在理论计算最大值范围之内,裂隙带发育高度理论计算最大值和实测值基本相同。

高抽巷在五轮山煤矿瓦斯治理中的应用

根据五轮山煤矿8煤的高变质煤质特征和瓦斯突出情况,采用顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、采空区埋管抽采和高抽巷抽采上临近层及采空区瓦斯的治理措施,对各抽采措施的对比分析表明,高抽巷和穿层钻孔对采空区和裂隙区以及上邻近层卸压瓦斯的抽采是最有效的瓦斯治理措施。高抽巷的抽采浓度是顺层钻孔的3倍左右,而抽采纯量远高于其他抽采措施。高抽巷抽采瓦斯是高变质低透气性煤层瓦斯治理的最佳措施。

大型带式输送机HARRISON起动6RA70的实现

介绍了大型胶带机理想的HARR ISON起动方式以及HARR ISON起动方式的数学模型,介绍了高性能的6RA 70全数字直流调速装置,并利用其内嵌的数学运算模块实现了HARR ISON起动,详细阐述了HARR ISON起动的实现原理。

新型干式钻孔除尘装置应用研究

针对干式钻孔产生大量粉尘,以及现有除尘装置复杂、笨重等问题,自制了新型干式钻孔除尘装置。通过对装置在仰孔、俯孔和顺层孔地点的现场应用,其全尘除尘效率最高达94.23%,呼尘除尘效率最高达94.06%,钻孔附近区域瓦斯浓度最高减小了约8.1倍,减小了工人的劳动强度及健康危害,提高了瓦斯抽采率。

“点线-区域”结合观测顶板“三带”技术应用研究

根据顶板"三带"观测技术的发展趋势,结合五轮山煤矿1805工作面实际情况,提出了"点线-区域"结合观测顶板"三带"技术。采用经验计算法、钻孔摄像法、网络并行电法及关键层综合分析法对1805工作面顶板"三带"发育规律进行观测与分析,利用YTJ-20型岩层探测记录仪进行静态点线观测,及WBD-I型网络并行电法仪进行动态区域观测,并相互验证观测分析结果。结果表明1805工作面8煤顶板冒落带发育高度为7~9m,裂隙带发育高度为30~37m,弯曲下沉带发育高度为37m以上。现场观测与理论分析相结合,点线观测与区域观测相结合,提高了观测结论的可靠性。

终采线切顶留巷煤自燃综合防治技术

为解决终采线切顶卸压留巷CO持续涌出问题,利用示踪气体(SF6)连续释放法分析漏风特征,运用风帘和堆垛封堵措施、CO2防治技术、新型粉煤灰复合胶体技术防治可能高温点的氧化遗煤。结果表明:终采线的漏风特征为两源两汇,总漏风量为181 m^3/min;风帘和堆垛对上下隅角及液压支架后方封堵后,总漏风量为135 m^3/min;CO2能够在短时间内将漏风路径的负压环境改为正压环境,进行快速惰化降温,但不能长时间滞留,其有效封存时间为10天左右;新型粉煤灰复合胶体中硅酸钠10%、碳酸氢钠4%、聚丙烯酰胺0.5%、水灰比1∶2,现场应用后平均漏风量为9 m^3/min,无CO涌出。

破碎煤岩巷道注浆加固材料试验与应用

基于井下断层带煤岩破碎发育、巷道围岩不稳定和煤与瓦斯突出危险性大等难题,为实现巷道过断层破碎带的安全顺利掘进,拟采用水泥-水玻璃(C-S)为注浆材料用于实施注浆固化充填作业。通过对注浆材料进行力学性能检测、倒杯法及黏度测定法等相关试验,探讨了不同水灰比、C-S体积比的浆液试快抗压强度、浆液凝胶时间及黏度特性,研究了不同配比对注浆材料性能的作用规律,结合贵州五轮山煤矿地质条件确定了最优注浆材料配比,最后检验C-S材料的工程适用性。结果表明:应用于该工程最优注浆材料水灰质量比为1∶1,最优C-S浆液体积比为1∶0.5;通过C-S材料注浆加固后,测得工作面区域内最大残余瓦斯含量为2.58 m^(3)/t,瓦斯压力均值为0.15 MPa,K^(1)值为0.19 mL/(g·min^(1/2)),钻削量平均值为1.67 kg/m,工作面煤层瓦斯各项参数值下降较为显著,且均符合防突细则的有关要求;通过注浆固化技术及采用锚杆、锚索网、工字钢棚对巷道进行联合支护,测得巷道煤岩稳定后顶板移近量为115~133 mm,两帮移近量为116~142 mm。结合注浆的涌水治理效果分析,注浆后的涌水治理效果、联合支护效果较好,工作面现场基本未见渗漏水及大块岩石冒落的现象,说明C-S材料的注浆固化取得了较好的效果,可以为类似破碎地层掘进提供有效的技术途径。

弱酸及添加表面活性剂对煤体孔隙的影响及分形特征研究

以五轮山煤矿8号煤层为研究对象,经水、乙酸和在乙酸中添加不同表面活性剂对煤样进行浸泡实验,采用压汞法对各样品煤孔隙特征进行分析,并采用Menger海绵模型和Sierpinski垫片模型对孔隙分形进行计算分析。结果表明:所有样品的孔隙分布均呈“M”形;原煤及经水、乙酸处理后的煤样进退汞曲线产生较大的滞后环,在乙酸中添加不同表面活性剂后,煤样进退汞曲线滞后环减小;通过Menger海绵模型计算的分形维数,添加油酸钠的煤样品渗流孔隙和吸附孔隙分形维数为2.76和2.92,其他样品的分形维数均大于3;通过Sierpinski垫片模型计算的分形维数,经水处理后的煤样品分形维数增大,其他样品均减小。

基于网络并行电法的顶板“三带”发育研究

为认识近距离煤层群首采层开采后的顶板"三带"发育规律,以贵州五轮山煤业有限公司五轮山煤矿1805工作面为研究区域,利用网络并行电法对1805工作面8煤顶板"三带"演化过程进行动态监测分析,获得了8煤顶板上覆岩层变形与破坏发育规律。结果表明:1805运输巷距离底板垂高32.1~35.8m为裂隙带,裂隙带最大发育高度为35.8m;7.1~8.7m范围里为冒落带,顶板岩层35.8 m以上岩层电阻率值稳定,为弯曲下沉带。研究对象在贵州省乃至西南地区具有代表性,研究结论可指导类似条件矿井的"三带"管理。

深孔预裂爆破技术在煤巷掘进中的应用

为解决低透气性突出煤层煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出指标值经常超限、掘进速度慢等问题,提出了深孔预裂爆破增透技术。结果表明,五轮山煤矿1805运输顺槽采用该技术后,大大提高了矿井生产效率,实现了快速安全掘进。

基于DSP的无刷直流电机控制系统在煤矿机车中的应用

无刷直流电机因为安装位置传感器而增加了电机的成本和体积,本文设计了一种反电势过零检测方法检测电机转子的位置信息,解决了因为位置传感器带来的诸多不利的影响。Digital Signal Processor(DSP)具有强大的计算处理能力和逻辑控制功能,因此,DSP在煤矿电机控制用的应用越来越广泛。本文基于TMS320F2812,设计了无刷直流电机的全数字控制系统的硬件部分和软件部分,实践证明该系统具有优秀的控制能力,能够满足对煤矿电机进行精确控制的任务,对提高煤矿生产智能化水平意义重大。

低渗突出煤层瓦斯赋存规律及孔隙特征研究

针对五轮山煤矿区域瓦斯治理效果不理想、采掘工程严重滞后的问题,统计分析了现采8号煤层已采和待采工作面的瓦斯赋存规律,并采用压汞及电镜表征待采工作面切眼、中部、停采线煤样的孔隙特征,为区域防突措施的设计和施工提供基础参数。结果表明:矿井瓦斯含量的赋存规律为北部高、南部低,中部、中深部高,浅部和深部低;影响煤层瓦斯赋存的首要因素为岩浆热演化作用,煤的变质程度升高,不仅增大了瓦斯的生成量,同时体积和比表面积占比很高的微孔存在增加了煤层瓦斯的吸附能力;对于8号煤层的工作面而言,相邻工作面的瓦斯含量具有相似的变化规律,总体趋势为停采线至切眼的走向方向瓦斯含量在平均值上下起伏,总体呈下降趋势。其影响因素主要为高程差和停采线端的煤体变质程度略高所致。