基于GA_IPSO-GRNN的深井采区工作面含湿量预测研究

深井采区工作面含湿量是衡量工人热舒适性和热应激风险的综合指标。为更科学地控制深井采区工作面热湿环境,降低工人的职业病风险,需准确预测含湿量。依据现有深井采区工作面热害影响因素与气象指标之间存在相关性与耦合性的特点,分析矿山生产规划与管理因素、矿岩热湿交换因素及工作面巷道调热圈因素,选取14项含湿量影响因素指标。将遗传算法、改进型粒子群算法与广义回归神经网络相结合,构建GA_IPSO-GRNN组合预测模型,结合20个样本进行实证分析与对比验证。结果表明:本文提出的组合预测算法平均相对误差约为5.1%,模型预测效果较好,并且具有较好的鲁棒性与泛化性,为深井热害和数字矿山领域的研究提供了新思路。

跨工作面采空区瓦斯抽采技术研究

Y型通风连续回采工作面采用沿空留巷技术提高煤炭采出率,随着工作面回采,采空区会扩大、连通,回风隅角和挡矸架内风流不畅,瓦斯不仅容易积聚,还很难稀释吹散,导致超限报警频繁。目前针对回风隅角和挡矸架内瓦斯积聚问题的解决方案,无法实现对采空区的持续抽采,且抽采能力较为分散,难以保证治理效果。针对Y型通风连续回采工作面采空区瓦斯治理难题,以东峰煤矿3202工作面为工程背景,提出一种跨工作面采空区瓦斯抽采技术。在相邻工作面的回风巷内施工定向长钻孔至采空区顶板断裂带,定向长钻孔抽采管路在工作面回采后无需撤管,可持续抽采采空区瓦斯,最大限度降低采空区及其顶板断裂带瓦斯存量,形成跨工作面,对采空区瓦斯进行抽采,减少了相邻采空区积聚瓦斯,有效防止顶板大面积垮落时采空区瓦斯突然扇出带来的瓦斯灾害。试验结果表明:跨工作面钻孔距离巷道顶板30~40 m,跨工作面定向长钻孔终孔位置在水平方向上距轨道巷20~40 m时抽采效果理想;施工定向长钻孔至采空区顶板断裂带,持续抽采采空区瓦斯,挡矸架内的瓦斯体积分数由0.67%降至0.22%,回风流瓦斯体积分数由0.47%降至0.18%,回采期间3202工作面瓦斯体积分数保持在0.6%以下。跨工作面采空区瓦斯抽采技术为采空区的瓦斯抽采方式提供了新思路。

综采放顶煤工作面风巷深孔预裂爆破切顶卸压技术应用分析

一、工程概况芦岭煤矿是淮北矿业集团下属生产矿井,目前回采的Ⅱ888综放工作面处于二水平Ⅱ88采区,位于Ⅱ88采区西翼,西为芦岭与朱仙庄井田边界保护煤柱线,北部为Ⅲ842工作面(未准备),东为F14断层保护煤柱线,南为Ⅱ886-1工作面采空区。地面标高为22.6~23.6米,工作面标高为-537.0~-451.2米,煤层厚3.3~15.2米,平均为9.8米。

长壁工作面采空区见方形成异常来压的微震监测研究

上覆岩层的断裂失稳下沉是造成工作面矿压显现的根源。采用微震监测技术对长壁工作面见方期间围岩破坏的整个过程进行监测,研究长壁工作面见方期间微震事件动态信息与岩层运动及矿压显现间的关系,揭示大能量微震事件发生和工作面围岩异常矿压的物理力学机制。同时,统计研究采场煤壁片帮和支架工作阻力的动态变化规律。微震监测与宏观矿压观测综合对比研究表明,见方期间的开采影响范围比正常开采时大,围岩释放能量也达到极大值。研究结果证实了采空区见方期间工作面将发生异常矿压,能够为见方期间冲击地压、煤与瓦斯突出和底板突水等矿井动力灾害防治提供针对性的指导。

三维物理模型在长臂采煤工作面采空区通风研究中的应用(英文)

煤矿长臂工作面采空区中的风流分布对危险区域识别起到重要作用,并且受到上覆岩层垮落效果和井下通风方式影响巨大。为了探究U型通风工作面采空区中风流分布,在相似比为1∶300的物理模型中开展了实验研究。该物理模型主要由4部分组成:开采系统、由相似模拟材料堆砌的上覆岩层、通风系统和数据采集系统。随着模型开采和上覆岩层垮落,在采空区形成后引入示踪气体。通过预埋的监测管路测试模型中示踪气体在各点的浓度,从而得到示踪气体浓度分布图。该实验平台和研究方法通过相似材料和模拟开采系统可以获取较为合理的物理上覆岩层和长臂采空区模型。通过示踪气体手段可以得到可视化的采空区风流分布。通过改变通风方式,该系统可应用于针对其他不同通风条件下采空区风流状况研究。

综采工作面三角区悬顶的控顶技术

综采面回采过程中两顺槽三角区容易产生大面积悬顶,难以垮落、存在重大隐患。神东矿区目前采取垛沙袋墙、退锚等措施处理悬顶,效果不明显。通过对综采工作面三角区悬顶打孔注入高压水,使岩层分层压裂而致顶板垮落,取得较好成效。若用高压水致裂技术再配合退锚技术,悬顶垮落效果将会明显提高。

采空区下综采工作面开切眼一次成巷支护技术

为实现采空区下戊9.10-19070开切眼一次成巷支护,采用弹塑性力学理论分析了开切眼顶板稳定性,通过模糊综合评判得出其围岩类别,从围岩应力、围岩强度、巷道支护及设备选型方面探讨了戊9.10-19070开切眼一次支护可行性,根据工程类比法确定了开切眼一次成巷支护方案,并对围岩变形进行了监测。研究结果表明:戊9.10-19070开切眼上覆戊8-19070采空区底板最大破坏深度为8 m,其煤层以上10 m顶板为完整岩层,开切眼围岩属Ⅲ类中等稳定,支护形式为锚网索;经分析确定戊9.10-19070开切眼一次支护是可行的,并确定了一次成巷支护具体支护参数和施工顺序;一次成巷支护后,开切眼顶板最大离层量21 mm,顶底板最大移近量170 mm,两帮最大移近量80 mm,实现了采空区下开切眼一次成巷支护,经济效益和社会效益明显。

底区工作面上综采成功开采实践

潘家集第一煤矿投产初期13-1煤层为分层开采,底区剩余煤厚不稳定,通过对1352(3)底区工作面剩余煤厚和再生顶板的分析,决定上综采,并通过工作面“三机”合理选型配套和加强现场管理,取得了较好的技术经济效果。1352(3)工作面底区综采的成功开采,实现了国内底区综采的突破,具有重大的社会效益。

煤矿工作面推采采空区涌水双指数动态衰减动力学研究

基于系统动力学理论,提出了煤矿工作面推采采空区涌水双指数衰减动力学模型,选取宁东煤田鸳鸯湖矿区典型工作面推采顶板涌水过程为研究对象,进行了双指数动力衰减模型拟合,利用麦克劳林公式等方法确定了具有物理意义的模型参数的近似解,以及工作面推采过程采空区峰值水量及发生位置,动态平衡水量及发生位置,探讨了主要参数的影响因素。结果指示:以动、静两种形态涌入采空区的水量共同作用,控制采空区涌水变化特征,但动态补给量是主控因素;在顶板含水层特征类似,构造影响可忽略条件下,推采速度决定了峰值水量和动态平衡水量发生位置,峰值水量和动态平衡水量受采厚、顶板岩性特征、含水层特征等条件共同影响。研究结果为形成趋势合理、精度较高的工作面涌水量预测方法提供了新思路。

迎采空区工作面冲击地压危险性分析与防治技术

为有效防止田陈煤矿7110工作面迎采空推采留设60 m隔离煤柱时发生冲击地压,采用理论分析及微震监测的方法,对冲击地压危险性进行分析,并提出相应的防治措施。理论分析可知冲击倾向性煤层发生冲击地压需满足应力条件和触发条件,其诱发因素主要有埋深、覆岩空间结构、扰动。根据实际条件分析可知7110工作面的轨道巷、联络巷实体帮满足冲击地压发生的应力条件和触发条件,冲击地压危险性高。微震监测结果表明:通过对危险区实施煤层钻孔卸压措施实现了应力转移,有效防止了冲击地压发生。

主扇风机信号与井下抽出式风机连锁在火区工作面的使用

根据矿井实际情况 ,介绍了应用主扇风机信号与井下抽出式风机连锁在火区工作面的使用方法及其控制的工作原理 。

优化通风系统提高瓦斯异常区综采工作面系统风量

优化提高瓦斯异常区综采工作面系统风量,降低回风巷瓦斯含量,减少瓦斯超限次数,保障安全生产。

正压等风量通风在工作面采空区防火中的应用

分析引起采空区煤炭自燃的主要原因,寻找采空区漏风通道,采取正压等风量通风方式,减少采空区漏风量,达到防止采空区煤炭自燃的目的。

掘进工作面空顶区域顶板变形特征研究

为探究掘进工作面空顶区域顶板挠曲变形特征,根据玉华矿2212工作面回风巷条件,采用FLAC3D数值模拟软件,分析了不同空顶距离下的围岩稳定性、垂直应力分布与位移变化规律。研究发现,工作面空顶距离在一定范围内变化时对顶板垂直应力和位移的影响较小。据此限定了工作面空顶距离,并结合快速掘进工序应用于2212回风巷施工中,单进水平显著提高,取得预期效果。

贺西煤矿采区工作面回撤通道切顶卸压方案探析

定向切顶卸压技术是一种新型的巷道控制技术,其技术原理是通过改变巷道围岩结构,切断顶板的应力传递,实现优化应力分布的目的。切顶后的顶板能够按设计位置垮落,充分碎胀支撑基本顶,使目的巷道处于卸压区,减少高应力环境的威胁。该技术具以下优点:(1)消除临近工作面煤体上方应力集中。切顶卸压自动成巷技术通过定向聚能爆破技术对巷道顶板及上覆岩层进行定向切割,采空区顶板与巷道顶板分离,切断两者之间应力传播途径;(2)控制采空区顶板垮落形态,改变以往顶板自然无序的垮落状态,充分利用采空区岩体的碎胀和承载特性;(3)操作简单,价格低廉,且实施过程中不影响生产;(4)在优化围岩应力分布的同时,可有效避免瓦斯突出、冲击地压等安全隐患,具有安全性。切顶卸压作为110工法的一项关键技术已取得了满意的应用效果,在对工程地质条件充分研究的基础上,分析巷道顶板各岩层力学性质,并分析传统锚索支护情况下巷道围岩的变形情况;结合NPR恒阻大变形锚索的结构特征和力学特性分析,研究其在此种顶板条件下的支护机理,提出动压扰动采区大巷NPR恒阻大变形锚索支护及配套技术。达到有效支护、阻断围岩向大巷产生的破坏力,达到减少大巷的变形量。

综采工作面临近采空区联巷瓦斯治理技术研究与应用

针对延安市禾草沟煤业有限公司综采工作面临近采空区联巷闭墙瓦斯治理进行系统全面的研究,形成了一套安全、可靠、有效的综采工作面临近采空区联巷闭墙瓦斯治理技术,取得了显著的防治效果,为矿井安全生产提供了保障。该成果具有推广应用价值。

太岳煤矿2201综采工作面采空区瓦斯综合治理技术应用

<正>综采工作面采空区瓦斯是工作面瓦斯的重要来源,其组成包括采空区遗煤、冒落顶板、围岩及邻近煤层涌出的瓦斯,占工作面瓦斯总量的50%~60%以上。这部分瓦斯具有整体向工作面空间运移的趋势,且受到采空区漏风和工作面风流压差等作用,主要向工作面的回风区域涌出,特别是工作面的回风隅角,受压能低、漏风通道多等因素影响,是采空区瓦斯涌出的重要地点。此外,由于采空区瓦斯涌出集中。

用平衡风压法抑制工作面采空区的煤炭自燃

介绍了用平衡风压技术减少对角漏风带两侧压差抑制工作面采空区自燃的调压措施。并对措施的使用条件和调节风压的测算式提出了看法。

采区工作面供电设计

阐述了矿井采区工作面供电设备选型方法、供电设计的步骤,及提高采区供电电压的意义。

关于采区末端工作面瓦斯治理的应用

8137工作面处于西北翼采区最末端,紧邻矿界,瓦斯防治方面可能造成总回风巷瓦斯超限及工作面1 500m^2 000m抽放效果不能达到最佳,容易造成工作面上隅角瓦斯积聚等情况。介绍了工作面构造及瓦斯情况、分析了瓦斯涌出原因及治理措施等。通过对该工作面的瓦斯治理,工作面未出现过瓦斯超限断电事故,为该矿其他采区边界工作面瓦斯治理奠定了基础。