Overburden fracture evolution laws and water-controlling technologies in mining very thick coal seam under water-rich roof

Considering the danger of water inrush in mining very thick coal seam under water-rich roof in Majialiang Coal Mine,the universal discrete element(UDEC)software was used to simulate the overburden fracture evolution laws when mining 4#coal seam.Besides,this study researched on the influence of face advancing length,speed and mining height on the height of the water flowing fractured zones(HWFFZ),and analyzed the correlation of face advancing length and change rules of aquifer water levels and goaf water inflow.Based on those mentioned above,this research proposed the following water-controlling technologies:draining the roof water before mining,draining goaf water,reasonable advancing speed and mining thickness.These water-controlling technologies were successfully used in the feld,thus ensured safely mining the very thick coal seam under water-rich roof.

基于XBee-Pro的矿井安全检测与监测系统的设计

针对目前我国煤矿井下事故多发的现象,分析影响煤矿安全生产的最主要因素和导致事故发生的最主要原因,得出现有的煤矿井下监测监控系统存在的诸多弊端;为了弥补现有煤矿监测监控系统的不足,提出了一种与IEEE802.15.4/ZigBee协议兼容的XBee-Pro模块的煤矿井下监测监控系统的应用方案,采用井下无线监测子系统与有线传输系统的结合,利用低耦合的RS232通讯协议,使得ZigBee网络与监控中心系统完全耦合,为进行煤矿井下的预警预报提供科学的依据,从而实现了矿井灾害的有效预防与控制。

基于微震监测技术的煤矿底板突水预警研究

煤矿底板突水是矿山生产中的主要灾害之一,其破坏性极大,因此,研究有效的突水预警技术具有重要意义。以董家河煤矿22517工作面为例,构建了微震监测系统,并对底板进行突水预警。监测数据显示,该煤矿的底板微震事件总共有191个,其中能量超过1000 J的微震事件仅为18个,占全部微震事件的9.63%,同时,该系统检测到的底板破坏深度约为11.01 m,与底板钻孔声波仪测试计算的数据仅相差0.22 m。这些数据可以说明研究所提出的微震监测技术能够有效预测煤矿底板的突水事故,起到了良好的预警作用,为煤矿开采作业的水害风险防范提供了可靠的技术支持。

麻地梁煤矿水害风险预警与防控系统的设计与应用

麻地梁煤矿水害具有一定的复杂性与难预测性,针对这一情况,采用当下常用且流行的计算机技术、物联网技术、云计算与大数据技术,研究并设计了针对性的水害风险预警与防控系统。介绍了系统设计目标,分析了影响麻地梁煤矿水害发生的主要因素,论述了系统的功能模块设计。实践表明,该系统充分考虑多种因素影响,实现了麻地梁煤的水害风险预警及防控。

西部煤矿区微生物修复促进植物水分高效利用策略

西部煤矿区生态环境脆弱,叠加高强度开采致使水土流失、土壤退化、根系受损,植物水分利用效率低,生态恢复困难,提高水分利用效率成为西部矿区生态修复或重建的关键。土壤水是限制干旱半干旱煤矿区生态修复的关键因素,它连接大气水、地表水、地下水与植被生长,是水分循环与养分运输的重要载体。土壤水分的高效与合理利用关系到生态修复的成败,因此探究植物根系水分利用策略对于西部煤矿区生态修复具有重要作用。分析了国内外植物水分利用的主要研究方法,比较了不同方法之间的优缺点及相应研究进展。在干旱半干旱煤矿区受损生态环境中,采用植物-微生物联合的微生物修复技术,能提高植物水分利用效率,改善植物水分利用策略。同时,接种微生物降低了植物从浅层土壤吸收水分的比例,有效地增加植物从深层土壤中吸收和利用水分,提升了植物水分利用效率,使接菌植物在干旱半干旱煤矿区表现出更高的生态适应性。分析了目前西部煤矿区植物水分利用的研究进展和存在的问题,探讨了煤矿区微生物修复对水分利用策略的改善,提出了西部干旱煤矿区生态修复中不同植物组合对水分利用策略的影响及其研究重点,为实现矿区绿色可持续、高质量发展奠定了扎实的基础,具有重要的生态应用价值。

张双楼矿24901工作面复合水害评价与综合防治水对策

矿井突水是煤矿生产过程中最具威胁的灾害之一,工作面回采前需对面临的水害威胁进行综合评价与治理。以张双楼煤矿24901工作面为例,针对研究区面临的西翼采区底板四灰高承压、断层及陷落柱构造发育、底板四灰富水差异大等水文地质问题,通过开展四灰含水层分阶段井下放水试验、老空水现场钻孔探放、陷落柱物探钻探综合探查、室内分析测试和理论分析,揭示研究区底板四灰岩溶发育与富水规律,查明老空水积水位置、积水量以及陷落柱发育范围、导(含)水性等,并提出了老空水、西翼底板四灰、陷落柱及断层构造等复合水害综合防治技术体系。相关研究成果揭示了东部矿区普遍面临的煤层底板灰岩水及构造水等水害特征,可为研究区及相似开采条件下矿井防治水工作提供一定的理论及工程依据。

矿井水中有机污染物处理技术现状及需求展望

系统梳理了我国煤矿开采矿井水中有机污染物处理技术,指出了不同处理技术的优缺点,展望了矿井水中有机污染物处理技术工程应用的主要挑战和研究方向;基于不同处理技术存在的优缺点,分析了不同处理技术的适用水质。高级氧化法对有机污染物处理效果好,但受矿化度影响大;混凝沉淀法和吸附法对持久性污染物的处理效果较差;而反渗透技术在高矿化度矿井水中应用较广泛;生物处理法受到矿井水中矿化度和pH值的影响,需要筛选和驯化适应的微生物。阐述了各种技术在不同类型矿井水(酸性、碱性、高矿化度等)中的适用性,为矿井水中有机污染物的管控提供参考。

煤矿探放水安全技术措施探究

在煤矿采掘过程中,探放水技术对消除煤矿水害至关重要。巷道中发生透水现象,轻则影响开采进程,重则造成安全事故,进而造成严重的损失。为了确保井下巷道安全开采,避免巷道中发生透水现象,采取合理有效的探放水技术进行施工至关重要。提出了探放水作业时主要的安全技术措施,可以有效预防工作面水害,同时为煤矿施工安全提供了借鉴与参考。

煤矿井下精确定向探放水技术

在矿井开采过程中,探测并排除作业区域的积水是一项至关重要的工作,因为它直接关系到整个矿山生产的安全与效率。过去,尽管已经采用了定向钻探技术来处理这一问题,但由于其精度和钻进速度的限制,并不能完全满足现代煤矿高效开采的需求。基于此,加强对煤矿井下精确定向探放水技术的研究,意义重大,旨在提高钻探的准确性和效率,确保煤矿开采的顺利进行。同时,此项技术的成功应用也将为类似工作提供宝贵的经验和参考。

基于微震监测技术的煤矿突水灾害预警方法研究

为了减少煤矿突水灾害带来的安全风险,使用微震监测技术设计出1种煤矿突水灾害预警系统,并选用地震检波器作为系统中的传感器。使用该系统对顺勋煤矿进行监测,结果显示,该煤矿在监测期间共发生了193次微震,其中微震释放能量大于1000 J的次数为6次,单次微震释放的最大能量为2455 J,远小于工作面附近出现过的最大微震释放能量,且绝大多数的微震出现在底板下方12 m内的区域。测试结果表明,微震监测技术能有效监测煤矿因突水引发的微震,并提供相应的预警信息。

“长掘长探”技术在TBM掘进巷道中的应用研究

针对韩城矿区所属煤矿普遍存在奥灰含水层积水、小窑积水等水害隐患对TBM掘进巷道安全构成严重威胁的情况,迫切需要一种适用于TBM掘进工程的新型水害超前探查技术。结合矿区实际情况,提出了一种适用于煤矿井下TBM掘进巷道的水害探查技术即“长掘长探”新技术。该技术将煤矿井下定向长钻孔钻进技术和井下孔内瞬变电磁技术进行有机地结合,分别对分支孔成孔技术和数据重构技术进行技术改良,通过优选工程技术方案,选取适配的设备及钻具,使用新型孔内瞬变电磁探测仪器,有效解决了韩城矿区TBM掘进巷道无法“随掘随探”的煤矿井下超前水害隐患探查技术难题,提高了巷道快速掘进地质超前的探测效率和成果精度。应用证明,该技术探测成功率高达95.11%,掩护成功率可达91.53%,同时节约了24%的工期,探得一处富水异常区误差最大仅有0.3 m,该技术适合在类似矿井巷道掘进中推广应用。

人工智能技术在煤矿巷道水雾除尘设备的应用探究

煤矿巷道是粉尘积聚和扩散的主要场所,对煤矿生产安全及矿工的健康造成严重影响,传统的巷道水幕除尘设备存在效果不佳、能耗较高等问题。人工智能技术在煤矿安全领域的应用日益受到关注,巷道水幕除尘设备变得更加智能化、高效化和可靠化。首先介绍了人工智能技术的概念和发展,以及其在社会、经济、医疗、交通、教育等方面的应用前景。然后,分析了目前传统的巷道水雾除尘设备的应用现状和存在的局限性。最后,基于人工智能技术,提出了巷道水雾除尘设备的改进方向,包括智能监测与控制、数据分析与优化、自适应控制等。同时,探究了人工智能技术应用在智能水雾喷洒系统、智能风机控制系统和数据监测与分析系统中的效果。

我国煤矿矿井水处理技术研究进展及建议

为提高我国煤矿矿井水综合利用率,解决煤炭开采区水资源短缺的难题,梳理了煤矿矿井水的类型(成因、水质特点等),分析了各类矿井水高效处理技术现状,详细介绍了高矿化度矿井水预处理-深度处理-浓缩处理-蒸发结晶的零排放技术。针对矿井水水质标准提高及矿井水利用率有待提高的现状,建议从技术创新、标准完善、税收减免、推动先进设备示范等方面开展研究,以提高矿井水综合利用率,推动我国煤炭产业高质量发展。

煤矿矿井水污染源自动监测及综合防治技术研究

煤矿开采造成了矿井水污染问题,威胁人们的身体健康,为此,研究煤矿矿井水污染源自动监测及综合防治技术。以陕西省西安市彬长矿区为研究区域,分析该矿区的基本概况。对研究区域矿井水污染源开展自动监测,分析矿井水污染的主要来源。利用化学物质对水入射光线的吸附与分散效应进行水质参数监测,根据监测结果通过从源头控制、污染治理、矿井水资源化和优化排放方式四个防治措施实现研究矿区矿井水的综合防治。实验结果表明,所提方法的污染源监测精度较高,监测误差能够控制在1%以内,应用效果较好。

煤矿防治水开采技术工程实践研究

以一煤矿为例介绍一种煤矿防治水开采技术方案。该方案主要包括3个部分,分别为:矿井水害防治措施、含水层工作面排水优化及含水层工作面采掘技术方案。通过该技术方案的应用,可有效控制煤矿涌水量,为煤矿作业创造安全的环境,具有一定应用价值。

煤矿水文地质特征与水害防治方案

煤矿建设开采中存在水灾隐患,矿井如果水文条件资料不明,开采时矿井涌水量突然增加,将会引发透水事故,对作业人员安全造成直接威胁,增加经济损失。为此,文章以兖矿能源济宁二号煤矿为例,简要分析煤矿水文地质特征,以此为基础,结合矿井开采水害充水水源、充水通道、充水强度、充水规律,提出矿井水害防治技术质量措施,从而为相关工作者提供参考。

分区计量技术在井下供水的研究与实践

随着煤矿安全生产要求的日益提高,井下供水系统的稳定性与可靠性成为关键。分区计量(DMA)技术作为一种先进的管网管理手段,已在城市供水领域得到广泛应用。围绕“DMA技术在煤矿井下供水的应用”这一主题,深入探讨了DMA技术的原理,在井下供水系统中的具体应用及其带来的经济效益与安全效益。通过实例分析,验证了DMA技术在提升煤矿井下水供系统效率与安全性方面的显著作用。

煤矿水文分析及防治水技术研究

对煤矿水文进行了深入细致的分析,结合研究成果提出了相应的防治水技术。通过系统研究,揭示了煤矿水文存在的问题,并提出了可行的解决方案,不仅为煤矿水文管理和防治水技术的发展提供了参考,而且促进了煤炭行业的可持续发展。

针对煤矿高铁锰矿井水处理工艺的研究与实践

为响应国家相关环保政策,解决矿区废水铁锰污染问题,针对含铁锰离子矿井水开展研究,以直滤技术作为核心单元改进传统除铁锰工艺,改进后的深度除铁锰工艺可稳定处理含铁锰矿井水,实现了矿井水处理站的自动化安全生产,节省了基建投资,缩短了工艺流程,降低了运行费用,为含铁锰离子矿井水处理提供了良好的技术支撑。

高瓦斯矿井煤层注水防尘技术研究

针对30603综采工作面回采期间粉尘浓度高、现有的喷雾降尘措施效果不明显等问题,结合采面现场情况提出将动压、静压注水方式应用到采面注水中。具体利用30603回风巷原有瓦斯抽采钻孔进行动压注水,在采面布置短钻孔进行静压注水,并对采面注水孔布置及注水工艺进行详细分析。现场应用后,采面注水区域捏煤层含水率增至1.98%~2.94%间,采面粉尘质量浓度控制在187.2、102.1 mg/m^(3),取得较好分防尘效果。