煤矿粉尘质量浓度的可拓智能评价方法与系统研究

煤矿粉尘质量浓度的评价涉及到的因素较多,将单一种类的粉尘质量浓度作为评价标准,输出的评价结果缺乏全面性。本文利用可拓创新方法中的优度评价方法,建立了一种煤矿粉尘质量浓度的综合评价方法,并在C++平台上开发了相应的可拓智能评价软件。首先对环境中诸多粉尘种类进行分析,查询资料确定衡量指标和各类粉尘危害性并设定权系数,之后选择合适的关联函数计算该环境下粉尘质量浓度符合要求的程度。最终通过综合关联函数计算分析得出具有较强综合性的结论,借此对某一环境中煤矿粉尘质量浓度的危害性进行较全面的评价,计算和分析过程均采用自主设计的煤矿粉尘质量浓度可拓智能评价软件,软件可根据计算结果智能输出应对策略。

基于大采高工作面遗煤氧化特征的煤自燃危险区域分布研究

为掌握大采高工作面回采期间采空区煤自燃危险区域分布规律,以察哈素煤矿3煤层31317大采高工作面为研究对象,首先通过实验测试分析了大采高工作面遗煤的自然氧化特征;其次利用束管监测系统测定了31317工作面采空区两侧的自燃“三带”,并模拟了采空区全空间的自燃“三带”分布;最后对比了不同采高工作面煤自燃“三带”随风速的变化特征,揭示了大采高工作面煤自燃危险区域分布规律。研究结果表明:煤升温氧化各阶段标志气体出现的温度点随氧气浓度升高而下降,但是下降速率逐渐减小。不同采高工作面采空区氧化带范围都随巷道风速增加而增大,且采高越高,氧化带范围增大越明显。研究结果为大采高工作面采空区煤自燃防治提供理论参考。

察哈素煤矿31317综采面移架控尘技术研究

粉尘危害长期以来都是煤矿灾害防治的重中之重。尤其是近几年来,煤矿开采技术的研发与采矿速度不断提升,使高产煤量的大采高综采技术得到广泛关注。但是,对煤矿的过度开采导致许多矿区出现粉尘污染现象,察哈素煤矿31317综采工作面作为大采高工作面,液压支架在移架过程中容易产生大量粉尘,会直接影响支架工及过往人员的安全,也增加了清理浮煤的工作量。为此,本文以31317综采工作面为研究对象,根据实际生产移架过程中的产尘规律,分析其影响因素,采取架间漏煤杆隔控措施,控制综采移架过程中产生的扬尘污染。

大采高超长工作面停采线附近采空区气体监测及漏风防治

对察哈素矿31301工作面停采线附近采空区的气体变化规律进行了长时间观测,监测结果表明,由于未垮落空间大以及存在比较严重的漏风,停采线附近采空区内O_2浓度一直较高。针对存在的采空区漏风,采取了二次封闭、注浆、喷浆、均压、充填等措施,有效治理了采空区漏风,降低了采空区O_2浓度。

U型和U＋L型通风采空区流场数值模拟研究

利用Fluent软件,对U型和U+L型通风下的采空区流场进行了数值模拟,对比分析了两种通风方式下的采空区瓦斯浓度分布规律和采空区自燃危险区分布情况。结果表明:U+L型通风较U型通风采空区内瓦斯浓度整体降低;采空区瓦斯爆炸范围往采空区深部移动,但是瓦斯爆炸区域宽度变小。沿采空区走向方向,两种通风方式下的采空区中部瓦斯浓度上升较快。U+L型通风较U型通风采空区内自燃危险区域往采空区深部移动,并且采空区自燃危险区域的宽度也明显增加。

察哈素煤矿3号煤层自然发火标志性气体研究及其应用

为了更好的预测预报察哈素煤矿3号煤层的自然发火,在3号煤层采集五组煤样,在实验室进行了煤的氧化升温模拟试验,得出了不同温度下CO、C2H4及其他气体的产生规律,对不同温度范围内CO浓度随温度变化进行了拟合。根据试验结果确定了3号煤层自燃的标志性气体,同时根据察哈素煤矿井下实际,确定了3号煤层自燃分级预警的CO指标。

神东矿区大采高易自燃煤层自燃因素及分析——以察哈素煤矿3-1煤层为例

为了研究神东矿区大采高易自燃煤层自燃因素的影响,以察哈素煤矿3-1煤层为例,针对煤化程度、煤岩成分、含水量、含硫量、煤层孔隙特性、煤层瓦斯含量等内在因素对该煤层自燃的影响进行了测试分析,并运用层次分析法分析了影响权重。研究结果表明,由于该矿3-1煤层煤化程度低、煤体中具有较高含量的镜质组和惰性组,并存在着大量孔隙和裂隙,导致煤层易自燃,其中影响因素较大的为煤化程度、煤岩成分和孔隙特性。

察哈素煤矿通风系统智能化改造方案研究

随着信息技术的发展,智慧矿山已成为我国煤矿发展的重要方向,也是提高矿井安全生产水平和管控能力的重要措施。其中,通风系统的智能化尤为重要,包括通风系统智能化的整体架构、软硬件方案,还应包括监测监控和智能分析等内容,是现阶段我国智慧矿山建设中亟待解决的问题。察哈素煤矿以通风系统的智能化为对象开展方案设计,针对矿井主通风机、局部风机、风门、风窗等主要通风装置的改造升级以及实时在线平台的搭建开展研究,形成了智能通风系统的总体架构和设备改造技术方案,构建了采用多参数大气压传感器、超声波风速仪、全断面精准测风装置等组成的矿井通风参数在线监测系统,为我国同类矿井的智能化建设提供了借鉴。

察哈素煤矿管控一体化智能通风系统的构建研究

智慧矿山建设已成为我国现代化矿井发展的必然方向。其中,智能通风系统是智慧矿山的重要组成部分。本研究基于察哈素煤矿生产实际,探索了智能通风系统的架构,确定了以三维通风仿真系统、矿井通风分析与决策、通风参数监测及灾变预警、风机及风门远程监测及控制以及其他安全子系统融合为主要组成的系统结构特征,建立了通风设施的自动化控制方案,并建立了管控一体化平台系统的软硬件架构以及功能集成,项目成果将为国内外矿山的智能化建设提供参考。

乏风流速与燃烧温度之间关系的实验研究

通过配置浓度为0.75%的极低浓度甲烷来模拟矿井乏风,使0.75%浓度的甲烷以不同的速度通过不同温度高温炉膛,收集炉膛排除的气体,并对收集气体进行测试,以得到矿井乏风高温氧化的条件和规律。实验通过调整进入炉膛的乏风流速和炉膛温度以得到乏风在不同流速不同温度下的氧化情况。结果表明,相同浓度的乏风以不同流速通过高温炉膛时,其流动速度越大,其完全氧化所需要的炉膛温度越高;其流动速度越小,其开始氧化所需的温度越低。

察哈素煤矿31303工作面煤矿破碎煤柱高温区域治理实践

察哈素煤矿31303工作面回采期间,受相邻工作面开采矿山压力的影响,辅助回风顺槽煤柱变形破碎、产生漏风,辅助回风顺槽煤柱出现高温氧化现象。根据现场自然发火隐患情况,加强了气体及温度变化监测,对辅助回风顺槽隔离煤柱采取了灭火、降温、惰化、漏风通道封闭等措施,消除了火灾隐患。

采动作用下煤矿区地表裂缝发育机理与特征分析

针对采动作用下煤矿地表裂缝发育问题,本文对地表裂缝的形成机理进行了分析。考虑采动附加应力的影响,结合土层的强度理论及广义的胡克定律建立了采动作用下地裂缝发育极限深度力学模型,并对力学模型进行了探讨,得到了采动影响下地表裂缝发育深度的公式,结果表明:地表裂缝的产生大致分为4个时期,分别为移动变形积累期、裂缝产生期、裂缝扩展期、裂缝闭合期。地表裂缝的发育深度除与土层的本身性质有关以外,还与地表的水平变形有关。地表的水平变形越大,说明地表土层受到采动作用越明显,地表裂缝发育的极限深度也就越大。最后根据某矿的实际工程地质情况,采用地裂缝预计公式进行了计算,并与监测数据进行了对比。结果表明,该公式能够较好的预计采动作用下的地裂缝发育深度,对预防煤矿采区地表灾害、保护人民财产安全具有一定的指导意义。

综采工作面回撤通道围岩变形机理及稳定性控制

目前综采工作面回撤通道的布置方式有直接布置回撤通道和预掘回撤通道两种.直接布置回撤通道,是在末采期间液压支架保持不动,采煤机与刮板输送机相互配合前移采煤,并及时进行顶板支护,形成足够的设备调向及回撤空间.由于综采工作面设备体积大、数量多,回撤过程需要较大的安全稳定空间,且受采动影响比较强烈。