煤矿火灾智能预警系统研发与应用

目前煤矿火灾监测系统实现了对矿井煤自燃标志性气体、温度、烟雾、火焰等部分指标的单独监测,未对煤矿火灾相关因素进行有效、全面、统一的监测。针对该问题,从内因、外因2个方面分析了煤矿火灾潜在危险因素,提出一种分源分区监测火情态势的方法。内因火灾方面,主要针对较易发生火灾的工作面采空区、密闭采空区及人工自然发火观测点等进行监测;外因火灾方面,主要针对机电硐室及其配电点、带式输送机系统、电缆等方面进行监测。建立了煤矿火灾分源分区监测指标体系,采用人工监测或在线监测的方式定期采集或更新火灾特征参量数据,按数据采集方式及影响程度,将火灾监测指标分为动态指标、静态指标和关联指标。设计了火灾智能预警系统的总体架构和业务流程,采用基于多指标联合逻辑推理的预警方法实现内因火灾预警,采用基于D-S证据理论的多参量融合预警方法实现外因火灾预警。现场试验结果表明,火灾智能预警系统实现了对矿井火灾的有效监测预警,具有煤矿火灾风险预警“一张图”可视化展示功能,同时具备火灾智能模拟演示功能及避灾路线动态规划功能。

典型整合矿井煤自燃标志气体判定

针对马营煤矿开采区内被原小煤矿破坏的区块数量多，漏风严重等典型整合矿井出现的问题，选取9号煤层煤样进行了煤自然发火气体产物模拟试验，分析了CO、烯烃、烷烃、炔烃的产生规律，进行了煤自燃预测预报技术研究。结果表明：CO出现在61℃左右，预测的温度范围在61～175°C；C2H4出现在165℃左右，标志着煤进入加速氧化阶段；C，H6出现在216℃左右，标志着煤进入激烈氧化阶段；C2H2产生在486°C左右，表明煤已出现明火或阴燃，采取措施时须谨慎。φ（c2H4）／φ（C2H6）可以作为预测煤自然发火进程的标志气体，φ（C3H8）／φ（C2H6）可以作为辅助标志。

基于全工班的煤矿呼吸性粉尘特点的研究

为解决大流量工序定点短时测尘结果与工人实际接尘情况存在差距的问题,以山西潞安集团漳村煤矿的综采、综掘、炮掘工作面为主要监测点,应用全工班呼吸性粉尘监测方法进行测尘。采用平均数、标准差、累计百分比等统计学方法对监测结果进行了深入的分析。对现有防尘措施从改善工人实际接尘情况的角度进行评价并提出合理化建议。同时将其结果与大流量短时间断性测尘结果进行比较分析,指出其差异根源,发现全工班呼吸性粉尘监测法有利于矿山管理者有的放矢地采取防尘措施,减少投资,提高效率,确保劳动者健康。

多措并举培强高邮肉鸡全产业链

江苏省高邮市以农业供给侧结构性改革和科技创新为主线,以肉鸡全产业链建设为抓手,以市场需求为导向,以品牌强农为目标,通过抓规模、提质量、增效益、树示范,全面推进肉鸡产业标准化、规模化、产业化、生态化,促进肉鸡全产业链高质量发展。

钢渣去除废水中锌的研究

通过测定反应后过滤液的pH值、溶液中Zn2+的残余浓度,采用一次一因素法分别研究了钢渣用量、溶液初始浓度、溶液pH值、作用时间、振荡转速、反应温度对废水中锌的去除率的影响。结果表明,选用-5 mm粒度的钢渣,试验条件为钢渣用量4 g/100 mL,振荡转速150 r/min,温度30℃,作用时间60 min时,对浓度500 mg/L以下、pH=4～14的含锌废水中的锌具有良好的去除效果,去除率达99%。

特厚易自燃煤层综放开采火区启封技术

对山西某煤矿特厚易自燃煤层的自然发火原因进行了分析,设计了防灭火技术方案,考察了方案实施效果,总结出工作面启封成功经验。特厚易自燃煤层由于自然发火期短、停采时间较长、防灭火措施落实不到位等原因易导致工作面采空区自然发火,被迫密闭;启封后采取注氮、注阻化剂、加快恢复生产系统、加快推进速度等措施,对于保证成功启封起到较好的辅助作用;技术方案科学合理,精心编制劳动生产节点计划,方案措施落实到位是确保成功启封的关键。

基于相似准则的新型抑尘剂的应用模拟实验

简化了气固两相流动数学模型,根据相似准则,设计与制造了巷道及尘源的实验模型,模拟了井下的潮湿环境。通过喷撒抑尘剂和用隔尘帘捕尘的模拟实验,测定了不同相对湿度下抑尘剂的额定粘尘量、最终吸水量、最长保湿时间等参数,抑尘剂溶液对提高隔尘帘降尘效果的影响等。结果表明:简化模型可使实验和测定更具可行性,随着相对湿度的增大,抑尘剂的最终吸水量和额定粘尘量呈逐步递增趋势,保湿时间则呈递减趋势,抑尘剂溶液可显著提高隔尘帘的降尘效率,对矿井通风影响很小。

整合矿井密闭墙启封技术研究及实践

针对马营煤矿作为典型整合矿井,小窑破坏区数量多,有一条与整合前原南运输巷相连的14号密闭巷道,在9103工作面回风巷掘进过程中,绕行通过14号密闭墙的问题,提出了为确保巷内带式输送机的安装,必须将9103工作面回风巷拉直,对14号密闭墙进行内拓处理。在分析14号密闭墙所处环境的基础上,制定了启封总体思路,然后按照排放有害气体、预先用罗克休材料充填密闭墙、用马丽散加固巷道、砌密闭墙等程序进行了密闭墙的启封和重新砌筑。结果表明:启封思路正确,罗克休材料能快速固化充填巷道,马丽散能使松散破碎煤岩体粘结成一体,提高围岩支撑力,确保密闭效果。

高效水炮泥降尘试验研究

分析了高效水炮泥的降尘机理,从润湿能力和表面张力两方面对不同浓度(添加剂与水的比例)的高效水炮泥溶液性能进行了实验室测定;通过现场应用试验,对高效水炮泥和普通水炮泥的降尘效果和沉降时间进行了对比分析,结果表明:在添加剂与水的质量比为0.1时,溶液的润湿能力大且表面张力小;与普通水炮泥相比,在炮掘工作面使用高效水炮泥时巷道内的呼吸性粉尘浓度降低40%～83.3%,全尘浓度降低41.9%～80.1%,完全沉降时间也明显降低。

浅埋薄基岩厚煤层采空区自燃“三带”的划分

通过在采空区取样观测,获得了采空区内进、回风侧不同测点的氧浓度分布、漏风强度等参数,依据"三带"划分方法对浅埋薄基岩厚煤层采空区自燃"三带"进行了划分,确定了极限推进速度。结果表明:采空区内随着距工作面距离的加大,氧浓度呈递减趋势,在距离工作面相同距离的位置,进风侧的氧浓度一般大于回风侧的氧浓度。漏风强度随着距工作面距离的增加而呈递减趋势,在工作面附近漏风强度很大,最大值达319.75×10-3cm3/(cm2.s),在距工作面相同距离的位置,进风侧漏风强度要大于回风侧漏风强度。采空区氧化升温带主要分布在进风侧距离工作面10～132 m以及回风侧距离工作面6～58 m的范围。

掘进工作面湿式离心除尘器的结构优化及数值模拟

针对中国煤矿综掘工作面的产尘特点,设计了湿式离心除尘器3种结构模型。为高效优化其内部结构,用Gambit2.2分别建立这3种内部结构的物理模型,并进行网格划分;用Fluent6.2求解含尘气流在除尘器内的三维速度变化、静压力场分布、流场的湍流特性,以及不同粒径粉尘在除尘器内的运动轨迹。结果表明,分流板具有分隔导流作用,可使涡对运动稳定,有利于高气速带的连续性、稳定性、静压力分布的对称性和湍动能变化的规律性;稳定的流场及较高的离心速度对于去除呼吸性粉尘都十分关键。有分流板且中间为两排挡板的除尘器(模型3)尽管在保持气流速度、湍动能变化方面比有分流板且中间为三排挡板的除尘器(模型1)有更大优势,但在一级挡板的前端多了两个"死区",降低了除尘效率。通过以上几方面的综合比较,最后选定模型1的结构作为除尘器的制作模型。

矸石山自燃危险性评价及治理技术

为简便快捷地评价矸石山的自燃危险性并实施有效的防治措施,以煤矸石的自燃倾向性、漏风供氧、聚热散热和外界条件为指标建立了矸石山自燃危险性评价指标体系,运用该指标体系对白家庄矿矸石山的自燃危险性进行了评价。结果表明,该矸石山自燃危险性高,为易自燃矸石山,采用红外热成像技术和钻孔测温相结合的方法对矸石山进行了火源探测,进而采取覆盖剥离、注浆灭火和注浆封堵相结合的措施对其进行治理。通过治理,矸石山内部温度从390℃降到80℃以下,达到了相关规范的要求。

资源整合矿井小煤矿采空区火区探测技术

针对马营煤矿东部4号煤层小煤矿采空区遗煤自燃问题,利用同位素测氡法对采空区进行火区探测,查明共有13个火区,总面积约为27513m2,并确定了火区的方位及发展趋势。探测结果与前期普查结果比较吻合,验证了测氡法应用于马营煤矿东部井田火区区域探测的可行性,同位素测氡法探测结果为制定小煤矿采空区火区治理技术方案及措施提供了技术依据。

基于同位素测氡的煤矿火区圈划方法对比研究

为确定基于同位素测氡的地下火区异常区域圈划的最优计算方法,首先,在分析3种常用区域数据处理方法(传统统计法、趋势面分析法及分形法)的原理基础上,应用这3种方法处理实际矿井地面的测氡数据;然后,利用3种方法圈划火区的结果,从强化弱异常的能力和异常下限的确定2方面对比分析3种方法的差异性;最后,通过选取代表性的钻孔,验证3种方法确定的异常区域。结果表明:传统统计法和分形法的氡异常下限分别为5982和7094 Bq/m^(3),趋势面分析法是通过正剩余分量确定异常区域的,没有具体的异常下限值;3种方法圈划的异常区域面积大小与强化弱异常能力的高低一致:趋势面分析法>分形法>传统统计法;通过对比钻孔验证的结果,确定以分形法所圈划的结果作为后期火区治理的依据。

基于全工班的煤矿呼吸性粉尘特点的研究

为解决大流量工序定点短时测尘结果与工人实际接尘情况存在差距的问题,本文以山西潞安集团漳村煤矿的综采、综掘、炮掘工作面为主要监测点,应用全工班呼吸性粉尘监测方法进行测尘。采用平均数、标准差、累计百分比等统计学方法对监测结果进行了深入的分析。对现有防尘措施从改善工人实际接尘情况的角度进行了评价,提出了合理化建议。从而有利于矿山管理者有的放矢地采取防尘措施,减少投资,提高效率,确保劳动者健康。

蒙陕矿区中深部矿井地温参数测试研究

针对蒙陕矿区中深部矿井各可采煤层埋藏深度较大且周边无矿井地温参数借鉴的问题,为对地温情况作出合理的评价和分级,通过原岩温度测定、矿井气候参数观测和地面气候参数观测的方法,对矿井地温参数进行了观测与分析,绘制地温分布图,对不同情况下的温度、湿度进行预测,更加有效地指导井下热害的治理工作,以便提出经济实用的降温方案。

晋城矿区整合矿井煤程序升温特性试验研究

针对晋城矿区整合矿井集中存在的破坏区块多、采空区漏风严重等问题，选取大峪15^#、仙泉15^#、晋平10^# 3个煤层开展了程序升温特性试验，分析了CO及烃类气体产生量随煤温的变化：观律，测算了自燃临界温度，优选了自燃标志气体指标。结果表明，计算得出大峪、仙泉、晋平3个煤层的自燃临界温度分别为85℃、74℃、55℃，其大小反映了煤初期氧化能力的强弱；根据煤自燃标志气体优选原则，建议将CO和C2H4作为煤自燃预测预报的主要指标，辅以规律性良好的其它非吸附烃类气体、链烷比和烯烷比。研究结果对提高晋城矿区类似整合矿井煤自燃预测预报准确度和火灾防治水平具有指导意义。

牛磺酸对蛋鸡生产性能及免疫机能的影响

为探究牛磺酸对蛋鸡生产性能及免疫机能的影响,本试验选用80只45周龄蛋鸡随机分为4组,分别设为对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组。对照组饲喂基础饲粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别在基础饲粮中添加0.05%、0.10%、0.15%牛磺酸,预试期7 d,正试期30d。结果表明,与对照组相比,0.05%、0.10%、0.15%牛磺酸组蛋鸡产蛋率显著升高(P<0.05),0.1%、0.15%牛磺酸组蛋鸡平均蛋重显著升高(P<0.05),料蛋比显著降低(P<0.05)。此外,与对照组相比,0.05%、0.10%、0.15%牛磺酸组蛋鸡血清中IgG、IgA和IL-10含量显著升高(P<0.05),0.10%、0.15%牛磺酸组蛋鸡血清中IgM含量显著升高(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加牛磺酸可提高蛋鸡生产性能,改善蛋重,降低料蛋比,还能提高蛋鸡免疫机能,且以0.1%添加量效果最佳。

蒙西矿区黄砂灌浆成胶原理及配比实验研究

为充分利用地表黄砂作为蒙西矿区纳林河二号矿井的注浆材料,分析了矿井地表的黄砂、黄土,以及试验选用的悬浮剂、胶凝剂的主要成分,研究了复合胶体的成胶原理,使用悬浮剂及同时使用悬浮剂与胶凝剂开展悬砂胶体制备的配比实验。结果表明:纳林河二号矿井黄砂的主要成分为SiO 2、Al 2O 3和过氧化钙CaO 2,黄土的主要成分为SiO 2、CaCO 3和草酸钙CaC 2O 4;胶凝剂在水中的最大溶解量为2.0%,悬砂胶体中悬浮剂和胶凝剂的添加量存在一个最佳配比,即悬浮剂2.0%、胶凝剂2.0%,根据现场实际需要及灌浆管路的距离,水砂质量比选取2∶1。

水分对煤自燃临界温度影响的试验研究

针对煤被水浸后,自然发火次数大幅增加的现象,以葫芦素2--1煤为研究对象,利用煤自然发火模拟系统,测试了不同含水率煤样在氧化自燃过程中CO与C2H4生成量,并基于CO浓度求解了煤自燃临界温度。结果表明:水分对煤自燃临界温度的影响是双重的,随着煤含水率的增大,煤自燃临界温度先增大后减小再增大,在最佳含水率时有极小值;含水率大于或小于最佳含水率时,都会抑制煤的自然发火,且含水率越大,抑制作用越明显;葫芦素2--1煤的自燃最佳含水率约为12.01%,在采空区疏放水时,应保持煤中的水分大于煤自燃最佳含水率。