全风量降温系统运行效果影响因素分析

采用全风量降温系统的矿井,系统运行的有效性对矿井的安全生产至关重要。以东滩煤矿为例,通过改变空气换热器不同进风参数以及井口房漏风量对全风量降温系统运行效果的影响进行研究。结果表明:在进风温度为35℃、相对湿度为60%的工况下,表面最佳流速1.0~1.2m/s,同时为保证全风量降温系统有效运行,漏风率需要控制在10%以下。

急倾斜煤层分层开采覆岩裂隙场规律及瓦斯治理技术研究

为了研究急倾斜特厚煤层分层开采时覆岩变形特征以及瓦斯的运移规律,采用UDEC数值模拟研究上覆岩层的裂隙场规律,分析了瓦斯的运移规律。结果表明:覆岩法向裂隙高度随着开采水平的深度增加而增加,随着连续几个水平的回采,法向裂隙会出现骤增。通过分析瓦斯的运移规律得出瓦斯聚集区域,采用高位钻孔和采空区埋管相结合的方式对瓦斯进行治理,在工程实践中取得了良好的效果。

突出灾变后瓦斯风压诱致风流振荡机理研究

风流振荡效应是灾变后矿井通风网络的重要特征,但目前对风流振荡现象研究较少,且缺乏对风流振荡特征的深入探讨。针对上述问题,以并联下行通风网络为研究对象,对灾变风流和瓦斯气团呈现的振荡效应进行了研究。基于阻尼振动理论构建了开环气流振荡模型,在Matlab软件中采用龙格-库塔法进行数值求解,分析得出瓦斯气团在并联巷道中的振荡特征:随着初始风速增大,瓦斯气团的振幅增大,瓦斯在并联管路中的影响范围将扩大。建立实际巷道的相似模型,模拟并联巷道内风速随时间变化的情况,实验结果表明:由于瓦斯风压和通风机风压的作用,并联巷道中出现了风速反复增大、减小现象,即风流振荡现象;初始风速由0.35 m/s增大至0.62 m/s时,风流振荡时间由50 s缩短至35 s,并且最大反向风速由-0.4 m/s左右变为-0.12 m/s左右,说明增大初始风速有利于瓦斯气团扩散和排出。提出了并联倾斜瓦斯积聚井巷风流振荡的预防与控制措施:对空气支路施加挡风措施;对瓦斯支路加强局部通风,增大风速。

急倾斜特厚煤层综采工作面均压通风技术研究与应用

为了解决急倾斜特厚煤层水平分段浅部开采工作面存在漏风严重、隅角气体积聚、受自然风压影响较大、工作面氧气浓度过低等问题,以乌东煤矿+600水平45#煤层东翼综采工作面为工程背景,根据现场实测数据,提出了均压通风方案及监测方法,确保了工作面与采空区风压平衡。通过对采取均压通风前后回风隅角CH_(4)、CO、O_(2)浓度以及工作面漏风量进行现场实测,结果表明:均压通风系统在防止隅角气体积聚、工作面低氧、减少采空区漏风方面起到了较好作用;通过对均压区进行连续观测,均压系统的稳定性较好,对于矿井的安全生产具有重要意义。

基于FLUENT的旋风除尘器内部流场数值模拟

风流速度以及粒子粒径对旋风除尘器内部流场的影响进行了分析,采用FLUENT6.3.26提供的RSM模型对旋风除尘器的内部流场进行了数值模拟,并对旋风除尘器的设计及优化提出建议。

百贯沟煤矿通风系统优化方案优选

本文通过对百贯沟煤矿的通风网络进行解算,根据实际问题制定了四种通风网络改造的方案,并通过方案对比结合矿井的实际情况选择了最佳方案,对保证矿井正常安全生产及效益具有重大意义。

矿井通风阻力测定与分析

为充分掌握某煤矿矿井下通风阻力等有关参数,现根据该矿通风系统的实际情况,对该煤矿选取合适路线进行矿井通风阻力测定,并分析了实测数据,了解通风系统阻力分布的具体情况,为接下来通风系统的优化奠定基础。

瓦斯抽采长钻孔负压沿孔长衰减机制及影响因素模拟研究

长钻孔具有抽采流量大、抽放时间长的优点,但是由于钻孔长度过长,在瓦斯流动过程中会有负压衰减,负压衰减对抽采效果有着重要影响。通过对瓦斯赋存和瓦斯运移的研究,结合对煤体进行受力分析,根据有效应力原理和吸附膨胀内向应变推导孔隙率和渗透率的演化方程,建立了煤层瓦斯扩散-渗流的模型,得到了计算钻孔内各区段沿程阻力损失的公式。采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件针对影响抽采钻孔内负压衰减的因素进行了数值模拟,结果表明:初始瓦斯压力、初始渗透率、初始扩散系数、煤层厚度、钻孔间距与钻孔内的负压损失呈正相关;初始瓦斯压力、初始渗透率、初始扩散系数越大,孔口负压降低速度越快;随着煤层厚度、钻孔间距的增加,孔口负压降低的速度放缓;随着钻孔直径的增加,钻孔内的负压损失呈现出减小的趋势,且孔口负压随时间的降低速度也随钻孔直径的增加减慢。研究结果对于提高瓦斯抽采率以及煤矿安全生产具有一定的指导意义。

废弃矿井瓦斯资源量评估方法及其应用

瓦斯资源量的准确评估是高效开发废弃矿井瓦斯资源的关键问题。针对废弃矿井瓦斯资源量预测方法及技术尚未建立完整的理论体系,以国内某废弃矿井为例,对现有资源构成法进行补充优化,对不同状态(游离态、吸附态)的瓦斯来源进行划分。将游离态瓦斯分为来自采空区、冒落带、裂隙带3部分;将吸附态瓦斯分为来自采空区遗煤、煤柱残存、卸压范围内邻近煤层、未采动区域4部分,分别进行计算,据此得出瓦斯资源总量,并进行抽采可行性的评估。补充优化后的评估方法具有关键参数获取难度小,计算分类方法系统,计算精度更高。

考虑分形维数的注水模型及注水时间研究

为了研究煤层注水过程中注水时间的影响因素,考虑煤层孔裂隙的分形特征,从理论上分析注水过程,建立煤层注水力学模型。以南屯煤矿和东滩煤矿注水过程为例,检验此模型的合理性和适用性;通过建立的注水模型对分形维数、迂曲度和钻孔半径的影响效果进行研究,并对影响因素的灵敏度进行分析。分析结果表明:1)水在煤层中的渗流速度和半径方向上的压力梯度呈正相关;2)建立的煤层注水力学模型分析结果与现场实测偏差较小,可为煤层注水工作提供理论参考;3)煤层条件一定,注水时间影响因素灵敏度是一定的,不随注水湿润半径变化而改变,煤层条件不同,注水时间影响因素的灵敏度也发生改变。本研究可为煤层注水时间确定提供理论依据。