基于Fluent的通风系统防冻风门导热结构优化

为解决庞庞塔煤矿通风系统风门在冬季结冰,引发开闭时间长、井下气流不足等问题,对现有风门进行结构优化升级,确定单出口、多出口两种防冻风门结构方案。使用Fluent软件对两种结构进行分析,通过热流流速、中间截面温度分布对比,发现单出口结构下热流流速出入口均为20 m/s,多出口结构热流流速从入口处20 m/s快速下降,出口处仅为6 m/s;单出口下风门中间截面最低温度为311 K,多出口下风门中间截面最低温度为295 K,证明单出口结构下风门热流流速更快,温度更高更均匀。通过试验验证,对比3种结构下通风系统的切换时间,单出口结构下通风系统切换时间较现有结构缩短35%,较多出口结构缩短约25%,单出口方案有效提高了通风系统的切换效率以及通风平稳性。

煤矿井下人车同行风门自动开启卸压装置应用研究

为确保矿井在生产作业过程中,行人、通车时能够安全快速打开风门,解决因风门内外存在较大压差而开启困难的问题,对行人风门设计滑轮式杠杆辅助开门装置,利用杠杆加力打开风门缝隙实现卸压效果,将调度行车风门外观结构改成半圆弧形,把门扇与气动阀门相连接,实现了自动开启控制,有效减轻了人为操作的强度,提升了通风系统的稳定性。

高水速凝砂浆材料密闭墙关键参数设计

针对传统密闭墙工艺复杂、抗压能力差,存在漏风危险等问题,棋盘井煤矿在9^(#)煤工作面采用高水速凝砂浆材料构筑密闭墙。本文分析了工作面巷道及煤层顶底板应力分布和变形规律,确定了合理的密闭墙构筑位置,同时基于高水速凝砂浆材料的物理力学特性,针对不同厚度的密闭墙应力变形进行数值模拟,得到适用的密闭墙厚度,最终确定密闭墙布置在工作面顺槽内,距大巷6 m,厚度为3 m。

矿山风巷自动防爆门安装应用浅议

对大林矿矿井防爆门改造升级适应数字化矿山发展趋势,解决矿井风机停启状态实现风门自动开闭的需求,ZMK660型电液全自动防爆门系统通过本安型位置传感器实时监测风门的开闭状态,对风门状态进行实时监测与预警,确保矿山通风系统安全、稳定、可靠运行。

基于PLC的煤矿风门模糊PID控制系统设计

针对煤矿风门开合自动化程度较低、工作强度大等问题,利用S7-200 SMART PLC设计了煤矿风门自动控制系统。PLC系统提供远程和就地控制2种方式,通过检测红外信号,自动控制风门开关,为井下人员行走和物料运输提供便利。PLC系统利用模糊PID优化风门开合程度,配合通风机等设备参与优化井下风量和风压。本系统配置简单,应用灵活,对确保煤矿安全生产有重要意义。

煤柱留设宽度对密闭墙稳定性的影响研究

为研究煤矿资源枯竭条件下大巷煤柱的安全回收问题,采用理论分析和数值模拟的方法对采空区密闭墙在超前和侧向支承压力共同作用下的稳定性进行研究。结果表明:密闭墙体应避开支承压力峰值区,其临界宽度为26.4 m。当煤柱回收工作面运输巷距密闭墙的距离L=8 m时,密闭墙体所处的煤柱宽度为36.1 m,其稳定性、承载能力满足回采要求。数值模拟分析表明,当L=8 m时,密闭墙体的塑性区、位移等均在合理的范围内。工程实践表明:在工作面推进到距密闭墙体5 m时,密闭墙体和附近煤体基本稳定,密闭墙气密性良好,能够保证工作面安全回采。

矿井密闭全生命周期安全风险监测预警

矿井密闭是分隔生产系统与废弃系统的关键设施,做好全生命周期风险管控对保障安全生产意义重大。基于矿井密闭综合管控技术现状,从静态属性信息管理与动态信息监控2个方面剖析了现有密闭管理模式的不足。提出了密闭全生命周期智能管控的理念,指明基于物联网(IoT)+人工智能(AI)+云平台(CP)的大数据策略与集成云边端架构的密闭安全风险监测预警总体建设路径。应用IoT平台接入密闭单元的数字化监测与联动控制设备,实现密闭全生命周期管控透明化;以密闭信息演化征兆及边缘高效计算为核心,部署移动端、边缘计算机等现场终端,适配密闭服役状态的在线预测与超前预警;在智慧云端,以多源融合信息与数字孪生模型为核心,实时迭代重构分布式矿井密闭的虚拟现实场景及其全生命周期演化特征。分析了密闭环境演化信息的物理-数字驱动模式、密闭感知信息的多源异构数据融合模型、密闭异常边缘检测与分级智能预警、密闭全生命周期应急智能决策与协同防控等关键理论与模型构建方法。设计了基于IoT的密闭全生命周期安全风险监测预警系统的物理与功能架构,研制了现场嵌入式密闭多参数一体化监测传感器及配套的智能化主机,提出了密闭风险的早期感知与监测预警方法,以期实现数字赋能,切实推进智慧矿山建设。

综采工作面顺槽联巷快速密闭技术研究与应用

现代化矿井多采用双巷掘进,顺槽联巷及时密闭能够保障综采工作面的安全高效回采。基于小保当矿传统密闭施工量大、工期长和劳动强度高的问题,对该矿112207综采工作面顺槽联巷进行了快速密闭结构设计,并从抗压、抗冲击和防水3方面进行了安全性分析;提出了“柔性模袋+改性混凝土充填材料+机械化泵送”的快速密闭构筑工艺并开展了现场试验;对快速密闭承压和气密性能进行了现场检测,结果表明,快速密闭能与围岩形成稳定的整体结构,承压性能满足要求,气密性良好;相较于传统密闭,快速密闭施工工期和成本分别降低了40%和27%,技术经济效果显著。

基于流固耦合模型瓦斯抽采钻孔参数优化研究

确定合理的顺层钻孔参数是提高煤矿瓦斯抽采效率的重要手段。考虑了瓦斯抽采过程中煤体变形产生的基质收缩以及瓦斯压力变化,借助COMSOL模拟软件,以瓦斯压力小于0.74 MPa的抽采区域为有效抽采半径区域,分析了不同钻孔间距下双孔及三孔瓦斯抽采效果,并在9306巷道进行瓦斯抽采试验。结果表明:双孔布置下瓦斯抽采效果随钻孔间距增加呈现出两个阶段,钻孔间距小于3 m,抽采时间较短时抽采效率高但后期下降较快,间距大于3 m,抽采效果均低于钻孔间距d=3 m的抽采效果,三孔布置下钻孔间距d=3.5 m时抽采效果最佳。此外,制定了每个钻孔有效抽采区域面积量,通过比较得出了三孔布置且间距d=3.5 m时瓦斯抽采效果最好,在9306巷道进行了瓦斯抽采试验,试验结果与模拟值相差约2.8%,证明该模型在试验矿井具有良好的适用性,可为钻孔的设计和优化提供一定的理论依据。

煤矿井下通风安全隐患管理探讨

通风管理是煤矿安全管理工作的关键。由于煤矿通风安全事故危害面较广,而且事故会引发连锁反应,提高了危险性。所以通风安全管理对煤矿井下开采作业起着至关重要的作用。在煤矿通风系统设计上,一方面要注重通风的安全性、适用性及实践性,另一方面要加强对通风安全隐患的管理。

东曲矿风门联锁安装工艺的研究与改进技术应用分析

由于井下的风门联锁,钢丝绳容易卡住防突反向风门,使得反向风门关闭不严,存在一定安全隐患。为了解决这一难题,通过观察研究,以门框框架上本身存在的螺杆眼为突破口进行研究,利用风门门框上原有的螺杆孔或者新钻眼作为钢丝绳穿过风门的专用孔洞,避免了钢丝与防突反向风门空间上的冲突,解决了防突反向风门无法有效关闭的现实问题。

气控风门自动闭锁装置设计与应用研究

针对云泉煤业井下风门采用人工开启,在负压大的巷道实践应用中存在开启难度大、伤人事故频发、风门损坏严重等问题,设计一种新型气控风门自动闭锁装置。该装置在9105回风顺槽联络巷进行了实践应用,可有效实现风门启闭自动化,安全经济效益显著。

煤矿掘进工作面局部通风机安全管理

随着中国煤矿开采的规模越来越大,煤矿通风问题引起了煤矿企业的高度重视。局部通风机是煤矿生产过程中重要的通风设施,其主要为掘进工作面提供新鲜的空气,避免有毒有害气体积聚,造成严重的安全事故。主要对煤矿掘进工作面局部通风机的安全管理风险进行了阐述,并提出了局部通风机安全管理的具体措施,确保局部通风机能够安全稳定地运行,保证为掘进工作面源源不断地供风,进而提高煤矿生产的安全性,促进煤矿企业发展与进步。

矿用自动风门技术的发展及其分析比较

文章从控制系统、信号检测方式以及机械传动机构3个方面介绍了矿用自动风门技术的发展及应用现状,分析了目前较为常见的矿用自动风门的工作原理,并比较了其各自的优缺点,最后介绍了一种新型的隔爆兼本安型风门控制器。

自动风门与电机车架线自动分段的应用

以某项目为例,对其目前存在的问题展开分析,讨论自动风门与电机车架线自动分段应用要点和方案实施过程,并对改造应用效果进行总结,积累设计经验,提高井下作业环境的安全性。

基于RS与FNN的通风系统评价模型

为了解决现有各种不同通风系统评价方法因素较多,而且具有这些因素又具有模糊性,利用传统的评价方法很难对通风系统进行准确地评价的难题,本文建立了基于粗集与模糊神经网络的通风系统评价模型,不仅可以完成多层次多因素系统评价,还具有自学习功能.通过对模型的验证分析,表明该模型具有较高的精度,总误差仅为0.037,可以将其应用到现场安全评价中.

推拉式自动风门系统在南洺河铁矿中的应用

为了使自动风门在通风斜井中安全稳定的运行,根据通风斜井固有的特点,设计了推拉式自动风门,重点研究了推拉式的门体结构和PLC自动控制系统.经过在南洺河铁矿回风斜井的应用表明,推拉式的门体结构可以把风门的自重和风压转化为活动门板的滑动摩擦力,同时风门运动方向和风压方向垂直,所以风压对风门开闭造成的阻力很小,风门的开闭灵活自如;PLC自动控制系统不仅能控制风门开启和关闭,还实现了对风门的软件互锁和对系统故障的诊断与处理.该系统控制灵活、抗干扰能力强、工作稳定可靠,可以有效预防事故发生.所以推拉式自动风门克服了通风斜井的不利因素,可以在通风斜井中安全稳定运行.

自动均压系统的均压效果影响分析及研究

根据均压技术的特点,介绍了自动均压系统的应用,分析和研究了均压区域两端变化压力与漏风量的动态定量关系,进而分析自动均压系统调压冗余度对均压效果的影响,以确定其调压冗余度,并已经得到了应用,其研究结果对采用均压技术防治自燃具有重要意义。

综放工作面联络巷密闭墙合理参数确定

运用FLAC3D建立综放工作面联络巷密闭墙数值模型。研究不同构筑位置以及不同宽度密闭墙体情况下,密闭墙体垂直应力及其横向与纵向变形规律,确定合理的密闭墙构筑参数。结果表明,当联络巷长度为20 m,密闭墙合理的构筑位置为距离巷道交叉处5 m;合理的密闭墙体宽度为2 m。

矿井通风安全现代化管理

安全生产是企业管理的重要目标。实现通风安全管理现代化是改变我国煤矿安全落后面貌的根本措施。文章介绍了通风安全现代化管理体系与制度、通风安全管理质量标准化等内容,以期提高和改进现有矿井通风安全现代化管理的执行效果,确保煤矿安全生产。