X射线智能干选机的煤矸识别及分选稳定性研究

针对在井下分选具有较大潜力的X射线智能干选机进行了煤矸识别及分选稳定性研究。通过浮沉实验研究了不同密度级样品对X射线的响应规律,分析了不同粒度大小及粒度组成的煤矸X射线识别特性,探究了铺满率对分选精度及处理能力的影响,明确了煤质变化对X射线智能干选机分选效果的影响规律。研究成果可指导X射线智能干选机在工业的应用。

高压射流钻割一体化卸压技术在石门揭煤防治煤与瓦斯突出中的应用

高压射流钻割一体化卸压技术是指在瓦斯抽采钻孔施工完成后,再利用高压射流在钻孔内割缝,破解钻孔周围产生的瓶颈效应,从而达到卸压的效果。在白龙山煤矿一井一号101采区一区段运煤斜巷C3石门揭煤防治煤与瓦斯突出过程中,使用了高压射流钻割一体化卸压技术。结果表明,瓦斯钻孔施工完成后,再在钻孔内割缝可消除应力集中,提高单孔出煤量,扩大钻孔的卸压范围;经孔内割缝操作后,煤层内残余瓦斯含量已经低于突出危险临界值,在效果检验孔施工过程中未出现异常瓦斯动力现象,消除了煤与瓦斯突出危险性,取得了明显的防突效果。

我国井下智能干选技术装备发展及展望

井下智能分选技术装备是煤矿智能化建设的重要组成部分,也是当前深入推进绿色矿山建设的重要抓手。文章总结了当前智能干法煤矸识别技术装备的发展现状,介绍了当前井下智能干选工艺应用的阶段性成果,探讨了井下智能干选工艺布置的基本准则:紧凑型、智能化、模块化、一体化,并分析了制约其装备研发与应用的关键因素:布料均匀性、识别高效性、粉尘无害化。最后从社会效益及经济效益等角度展望了其发展趋势。

煤矿瓦斯抽采巷小直径TBM转弯位姿控制研究与应用

当前TBM在隧道岩巷中转向仍需依靠驾驶员人为控制转角,常常导致隧道岩巷超挖、欠挖,严重时会导致TBM卡机。针对小直径(直径小于6 m)TBM在煤矿瓦斯抽采巷中的转弯与位姿调控问题,提出了一种TBM位姿控制方法,通过AMESim仿真平台与ADAMS动力学软件搭建了TBM推进系统的联合仿真模型,结合参数化表征抽采巷的设计轴线对推进系统使用主从控制方法,以刀盘的倾覆角与横摆角为参变量设计PID控制器,实现对刀盘位姿的实时控制。通过仿真分析验证了该位姿控制方法的有效性,该方法能够较好地解决小直径TBM在煤矿瓦斯抽采巷的转弯位姿控制问题。

不同力学特性煤体突出临界瓦斯压力研究

为研究煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值,构建了力学特性主导下突出临界瓦斯压力理论模型,揭示了突出发生实质是推动力和阻碍力之间的博弈。通过自主研发的煤与瓦斯突出模拟实验装置开展了不同力学特性条件下煤与瓦斯突出模拟实验,并通过煤与瓦斯突出事故数据分析验证了突出临界瓦斯压力理论模型的合理性。煤体的弹性模量、泊松比、内摩擦角及残余应力对煤与瓦斯突出起到主导作用,其中煤体自身的残余应力越大、弹性模量越大,泊松比越小,临界瓦斯压力越大,即煤体较硬时,越不容易发生突出;煤体自身的内摩擦角越大,临界瓦斯压力越大,即煤岩之间的摩擦阻力越大,越不容易发生突出。该研究可快速判断不同力学特性煤层发生突出瓦斯压力临界值,对于保证煤矿的安全生产具有重要的理论指导意义。

水力冲孔增透促抽技术在突出煤层石门揭煤中的应用

白龙山煤矿一井C_(2)煤层为突出煤层,为提高矿井瓦斯抽采效果,保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对水力冲孔增透促抽技术开展了试验研究。研究结果表明:石门揭煤区域采取水力冲孔措施后,渗透性较低且较为松软的C_(2)煤层出煤量较大,单孔出煤量1.27~2.73 t,平均出煤量2.28 t;试验区域经210 d连续抽采,煤层瓦斯含量由11.4659 m^(3)/t降低至3.5511~4.2517 m^(3)/t,下降约63%,瓦斯压力由0.81 MPa降低至0.34 MPa,下降约58%;揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K_(1)值最大值为0.32 mL/(g·min^(1/2)),钻屑量最大值为2 kg/m,炮后瓦斯浓度为0.04%~0.24%,瓦斯涌出量为2.22 m^(3)/min。水力冲孔措施可为矿井石门安全快速揭煤提供技术保障,对安全生产具有重要指导作用。

双突矿井大埋深高应力大断面机械化快速掘进技术研究

以云南老厂矿区白龙山煤矿一井为研究对象,分析了特定地质构造对机械化掘进揭煤的影响,针对这些影响提出了一种快速掘进技术,配合相关管理措施,以期为相同地质条件下岩巷机械化快速掘进揭煤提供应用参考。

深埋沿空巷道支护参数设计研究

本文在分析某矿某面深埋沿空的地质特征基础上,开展沿空巷道支护参数设计,采用数值模拟分析了支护断面,优化了断面形状,最终设计了深埋沿空巷道的支护参数,为类似条件下巷道支护设计提供了有效参考。

高档普采面单体支护强度影响因素分析

对于高档普采而言,单体支护强度的高低决定了工作面安全高效开采的成功与否,本文结合某矿高档普采面为背景,分析研究了影响单体支护强度的因素。

运输上山掘进支护难题与对策分析

针对某矿胶带运输上山的特殊工程地质条件,在分析其围岩完整性差、服务年限长及巷道高度大大眼及施工困难等支护技术难题的基础上,提出了"先锚网喷,后围岩结构强化的锚索、锚注分步加强联合支护"方式,工程实践后巷道表面位移、深部位移及锚杆索受力分析表明:该联合支护方案下巷道稳定性控制效果好。

试谈瓦斯地质单元法划分突出危险区域

采用瓦斯地质单元法划分突出危险区域,本质是详细探究矿区不同位置不同深度的地质构造,瓦斯含量,找出它们在时间和空间上的内在关联,按照定量的指标组合,从瓦斯突出分布的角度划分出不同级别的地质单元。煤与瓦斯突出多发生在煤炭开采过程中,在压力作用下,煤与瓦斯在煤层内向开采空间大量喷发,从而造成严重的事故。煤与瓦斯突出事故主要表现为非突出危险区域发生煤与瓦斯突出和在突出危险区域防治和执行措施实施不到位而导致事故发生,通过分析突出事故的特性有助于地质单元划分。在应用瓦斯地质单元法划分突出危险区域前期,通过对矿区地质构造,分析应力场和矿区煤层厚度变化的预测,精准的划分地质单元。利用划分好的地质单元进行有针对性地开采和防护,可以大大减少突出事故的发生,从而保证施工人员的生命安全。

强弱强结构技术在高瓦斯突出煤层石门揭煤中的应用

突出矿井突出煤层的石门揭煤是非常重要的环节。在水力化措施成为治理瓦斯的一个常规有效技术的情况下,提出采用强弱强结构技术进行矿井石门揭煤。白龙山煤矿一井C 7+8煤层为突出煤层,为保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对强弱强结构技术开展试验研究。结果表明:水力割缝技术可以在石门外围形成足够的弱结构区域,可以较好地增加预抽阶段煤体的透气性,提高抽采效率。揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K 1值最大为0.30 mL/(g·min 1/2),钻屑量最大值2.2 kg/m,炮后瓦斯浓度0.04%~0.22%;采取水力割缝措施后,试验区域煤层瓦斯含量由原来的11.34 m^(3)/t下降到3.5306~4.9130 m^(3)/t;瓦斯压力由0.82 MPa降低至0.38 MPa;注浆加固可以在巷道外围形成强结构圈,较好地保护了揭煤期间的安全。强弱强结构技术可以为安全快速揭煤提供技术保障,对矿井安全生产具有重要指导作用。