超长巷道炮掘时粉尘分布规律研究

为确定长距离爆破掘进工作面粉尘运移规律,以指导防尘系统设计,依托某矿1100掘进工作面,建立1∶1几何模型进行CFD模拟,测算空气流场和粉尘运动边界条件。根据湍流模型适用性和空气流场分布特征,优选RNG k-ε湍流模型模拟1100掘进工作面空气流场,算得空间内粉尘体积分数小于10%,因此选用离散相模型模拟爆破空间粉尘非稳态运动。最终获得距掘进面60 m范围内粉尘扩散、粒径沉降和浓度时间变化规律:粉尘浓度沿垂向分布有明显分界,浓度随垂高在0.5~4 m递增而降低,粉尘浓度沿纵向先升高而后降低;粒径为10μm以下粉尘均匀分布于空间,沉降量沿纵向呈'减少—增高—减少—增高'趋势,10~200μm粉尘则呈'减少—增高—减少'趋势,15~200μm粉尘几乎完全沉降;爆破后5 min内粉尘浓度急剧下降,5~50 min粉尘浓度下降缓慢,高浓度区长时间停留在距工作面40 m之内,不沿巷道运移;距工作面10~20 m形成的空气涡流区是影响粉尘扩散、沉降和浓度变化的重要因素。爆破期间在距工作面20,25 m处,分别采用AKFC-92A采样器和CCHZ-1000全自动粉尘测量仪监测粉尘浓度,实测值与模拟值基本相符,模拟结果可靠。

综采工作面上隅角瓦斯治理方法在寺河矿的应用

为了缓解寺河矿5302综采工作面上隅角瓦斯浓度超限对安全生产的制约,对寺河矿综采工作面上隅角瓦斯治理方法进行了探讨。通过对上隅角瓦斯治理不同方法进行对比分析,认为联合使用提高综采工作面采空区瓦斯抽采量法与减少综采工作面采空区瓦斯风排量法是安全可靠且具有经济效益的治理方法。通过现场实践了高位钻孔、中位钻孔、低位钻孔抽采采空区瓦斯方法,提高了抽采效果;通过封闭尾巷横川提高通风系统的稳定性与可靠性,工作面风排瓦斯量、上隅角瓦斯浓度显著降低。现场应用治理效果较显著。且该方法对提高矿井通风能力,促进矿井安全生产具有重要指导意义。

采空区瓦斯涌出来源量化判识方法——以寺河矿为例

为准确量化和动态反映工作面采空区瓦斯涌出来源,以沁水盆地寺河矿为研究区,采集煤体解吸瓦斯,测试分析了3号煤层及其7层邻近煤层解吸瓦斯组成成分,CH4,C2H6,CO2稳定碳同位素值,CH4氢同位素值及其分布特征,建立了基于稳定碳氢同位素和组分平均值的采空区瓦斯分源计算模型,实现采空区沿走向推进时各煤层瓦斯来源的量化分源计算,并完成了与传统分源预测计算结果的对比分析。研究表明,寺河矿主要煤层解吸气组分和稳定碳氢同位素值在横纵向均存在差异,总体表现为瓦斯中甲烷体积分数随煤层深度增大而增大,瓦斯碳氢同位素随深度增大出现偏重的特点,5302工作面采空区沿走向瓦斯涌出动态变化过程可以分本煤层涌入主体阶段、近邻近层涌入过渡阶段、动态平衡稳定阶段。随工作面推进,采空区内3号煤瓦斯涌出占比逐渐下降,最终稳定在20%~25%,近邻近层呈现先升后降并趋稳的特征,最终稳定在20%~25%,远邻近层9和15号瓦斯涌入主要在滞后工作面110 m后逐渐上升后趋稳,9号煤瓦斯最终占比20%~25%,15号煤瓦斯最终占比30%~35%。与传统分源预测结论相比,稳定碳氢同位素量化分源可以反映采空区内各煤层瓦斯涌出的动态演化过程,相比分源预测结论更有利于指导工作面生产实际。

采空区瓦斯抽放在成庄煤矿的实践

通过对成庄矿井及综放工作面瓦斯涌出规律的初步探讨,总结并分析了采空区抽放瓦斯技术,对促进矿井安全生产具有重要意义。

完善煤层气抽放系统 实现矿井煤层气综合利用

就矿井目前煤层气抽放中存在的问题进行了深入探讨,指出了矿井煤层气抽放系统改扩建的必要性。

高瓦斯矿井巷道群合理布置及围岩控制技术研究

基于不同层位与煤柱尺寸的巷道群围岩变形破坏特征,结合具体地质条件、采掘衔接及围岩控制等因素,对寺河煤矿巷道群普遍采用的"三岩四煤"布置方式进行优化分析。通过多方案比较,确定了煤岩巷相间六巷布置方式,减少煤柱尺寸60m和1条底板岩巷工程量,节约煤炭资源163万t,垂距6m底板岩巷超前预抽掩护双侧煤巷掘进,提高瓦斯抽采和掘进效率。提出了高预应力锚杆锚索主动支护方案,井下监测数据显示,巷道围岩保持了较好的完整性,支护方案有效控制了围岩的变形。工业性试验表明,通过优化布置,提高了巷道群两侧工作面资源回收率,增加了矿井的经济效益。

成庄矿采空区瓦斯抽放的应用与实践

对成庄矿井及综放工作面瓦斯涌出规律进行了初步探讨,总结并分析了采空区抽放的瓦斯治理技术,对提高矿井通风能力,促进矿井安全生产具有重要指导意义。

千米钻机在寺河矿的应用

根据矿井瓦斯治理的需要结合生产实际情况,分析了不同成孔方式的优缺点,论述了千米钻机在远距离防突、瓦斯抽采、地质构造定位、承压水区域导水构造探测等方面"一孔多用"的作用,该技术的应用在矿井的安全生产中起到了积极地作用。