成型煤样瓦斯渗流的实验研究

通过制作圆柱型煤煤样并在自主研发的三轴瓦斯渗流系统中进行了一系列实验,模拟瓦斯在煤层中的流动,得出瓦斯在不同围压下的渗流系数。实验中瓦斯的流动近似为一维径向渗流,利用质量守恒定律建立连续性方程,并通过分析找出参数的理想情况与实际情况的对应关系,建立由实验所能测得参数组成的偏微分方程,把渗流系数代入上述方程并在一定条件下解出方程,发现在一维径向渗流情况下,瓦斯压力与渗流距离呈指数关系,即在实际采煤中通过钻孔卸压是较为安全且有效的措施。

含瓦斯煤在不同围压下的渗流特性试验

为了考察不同轴向压力、围压和瓦斯压力对含瓦斯煤的渗流特性的影响,利用三轴压力试验装置进行试验,研究型煤煤样在不同条件的渗流特性与轴向压力、围压以及瓦斯压力的关系,试验结果表明:在围压和瓦斯压力不变的情况下,型煤煤样的渗透率随着轴向压力的增加而减小然后再增加,随围压的增加而减小,随瓦斯压力的增加而增加。

地质雷达在薛城隧道地质超前预报中的应用

对超前预报方法进行了简要介绍,简述了地质雷达工作原理并设计地质超前预报探测技术,结合具体工程实例,通过对破碎带波形图谱特征的分析研究,证明了地质雷达在公路隧道短期地质预报中的实用性和有效性。

综采面风流参数对单-双尘源耦合粉尘运移规律影响及治理技术研究

综采工作面一直以来都是煤矿粉尘污染的重灾区。为解决综采面粉尘污染问题,通过建立高度仿真综采面三维模型,利用Fluent软件模拟分析了不同风速条件下综采面单一尘源及单-双尘源耦合条件下各尘源点扩散粉尘分布规律。通过对比分析模拟结果,获取综采面最优排尘风速,并以此为依据提出相应的综采面控除尘措施。研究成果可指导矿井前期通风布局设计及开采过程中综采、综放面粉尘治理,对创建安全绿色矿井具有重要意义。

综掘工作面压风分流控除尘技术研究与应用

为解决综掘工作面粉尘污染问题,掌握工作面长压通风分流控尘与短抽除尘参数最佳匹配关系,实现最大程度降低工作面粉尘浓度。本文以王家岭煤矿高产尘综掘工作面为研究背景,通过建立CFD计算模型,对比研究综掘工作面不同轴径向出风比的控尘效果,得到有效控尘参数范围,再结合现场实际应用进行验证分析,以此得到最佳控除尘工艺匹配参数。研究结果表明:在增加附壁风筒控尘后,在掘进机尾部形成沿巷道壁螺旋前进的新鲜风流透明风墙,能够将粉尘控制在工作面前部区域;在轴径向出风比为1∶3时,粉尘被控制在前部4 m范围内较小区域,并能满足掘进工作面最低风速要求,对掘进工作面前部粉尘控制作用明显。通过现场对比应用,当轴径向出风比为1∶3时,控降尘效果最佳,司机位置与掘进机尾5 m的总粉尘和呼吸性粉尘浓度可分别降低到26.1 mg/m^3和12.7 mg/m^3以内,其中控尘效率达到80%以上,总体控降尘效率达93%以上,降尘效果明显,有效缓解综掘工作面粉尘污染,减少了职业危害。

长压短抽除尘技术在连采工作面的应用

针对小纪汗煤矿连采工作面快速掘进过程中的粉尘严重超标现象,通过对现场实际情况进行分析,确定了控除尘系统技术方案。通过设计独特的控尘装置,改变了流场分布,有效地控制了风流流动并减少了扬尘,然后对抽尘风筒选型。国内首次对抽尘系统的阻力和风量进行计算,并根据计算结果进行除尘器选型。通过在11219辅运巷应用,最终连采机司机处粉尘的平均降尘效率达到69.11%.

新型采煤机尘源跟踪喷雾降尘系统

采煤机尘源跟踪喷雾降尘技术已成为采煤工作面最主要的防尘技术手段之一,为了解决其使用过程中的可靠性不高、维护量大等问题,开发新一代尘源跟踪喷雾降尘系统。新系统主要从无线通讯、智能喷雾和提高可靠性3个方面进行研究和设计。通过开发433 MHz无线传输模块,根据顺、逆风割煤的特点设计的不同喷雾模式,挂载粉尘浓度传感器实现随采煤工作面粉尘浓度智能调节喷雾的闭环控制,优化控制箱设计提高系统的可靠性满足设计要求。通过实验室及工业试验,证明系统运行稳定、可靠,达到了设计要求,结合其它防尘措施使综放工作面的粉尘浓度降低90%以上。