Study on Dust-Control WaterInjection in Fully-Mchanized Top-Coal Caving Longwall Faces

Based on the analysis of the top-coal movement, the appropriate position of holes through which dustcoutrol water is injected is confirmed. And a practical test has been carried out, which has achieved good reuslts both in dust control and in the flow rate of water injected into coal.

大水易淤综放工作面泄水巷煤泥淤积物临界流速研究

高家堡煤矿综放工作面面前淋水,水源主要来自采煤工作面顶板,矿井涌水量达到4000~5000 m^(3)/h。结合开采工作面泄水巷煤泥淤积的特点,利用罗宾诺维奇—莫纳方程和哈根—泊肃叶(Hagen-Poiseuille)等公式,确定了煤泥混合物的流变类型和本构方程;采用大型环管实验法建立了煤—泥—水混合物的流动模型,理论分析了工作面泄水巷煤泥淤积物分别在高低压段和不同剪切速率下的沉降特性;计算得到动水条件下煤泥淤积物发生流动的临界流速为1.1~1.5 m/s,从而得出煤泥淤积物的临界流速。研究煤泥在矿井水流动过程中的淤积机理,可为科学合理的清淤工作提供理论依据。

瓦斯抽放孔“一孔两用”注水降尘技术研究

为了解决潞安集团郭庄煤业3308工作面粉尘浓度高的问题,基于煤层注水降尘技术,开展工作面瓦斯抽采孔进行动静压联合注水降尘实验研究。实验结果表明,煤层注水过程中,距离钻孔越近增水量越大,平均增水率为55.6%,煤层注水前后粉尘质量浓度最大降幅可达78%,“一孔两用”钻孔布置以及注水方式能够减少煤层注水二次打孔周期及投资,取得一定的经济效益。

三软煤层条件下工作面浅孔注水钻孔设置方式探索

针对告成煤矿三软煤层生产过程中,煤尘比较突出、劳动作业环境恶劣和容易诱发煤尘事故等问题,在23041综采工作面进行了工作面浅孔注水伪斜钻孔设置方法的试验和探索,并将该方法与现用的注水垂直钻孔设置方法进行了对比试验。实践证明,工作面浅孔注水伪斜钻孔设置方法可减少综采工作面生产过程中粉尘的产生量,对促进安全生产具有重要意义。

魏家地煤矿松软煤层注水降尘技术研究与应用

针对魏家地煤矿松软煤层开采过程中粉尘量大、控制困难的难题,以2109综放工作面为主要试验工作面,采用理论分析和现场应用的方法,设计了松软煤层注水施工工艺和注水参数,并对煤层注水前后总粉尘和呼吸性粉尘质量浓度的变化进行了监测和对比。实践结果表明,松软煤层工作面注水后粉尘质量浓度大大降低,总粉尘降尘率达50%以上,呼吸性粉尘降尘率达55%以上,降尘效果显著。

综放工作面高压注水压裂放煤新工艺应用研究

以山西省神磊煤矿150202工作面为研究对象,研究了对两端头煤层进行高压注水压裂弱化放煤新工艺,详细阐述了高压注水压裂工艺技术方案和施工工艺流程。对两端头坚硬顶板施工钻孔,注入高压水弱化坚硬顶板煤层,提高煤层冒落性。实践结果表明,对两端头煤层进行水力压裂弱化,多回收煤炭资源约1.5×10^(4)t,多创利润1.4×10^(6)元,经济效益显著。

综采放顶煤工作面导水裂隙带发育高度研究

为研究综采放顶煤工作面导水裂隙带发育高度,以高河煤矿E2311综放工作面为研究背景,采用工程地质调查、理论计算、数值模拟、现场实测等手段进行了研究。结果表明:理论计算、数值模拟、现场实测得出的工作面开采后导水裂隙带高度基本一致,取最大值作为最终结果,即导水裂隙带发育高度为86.2 m,裂采比为13.26。

综采工作面煤层注水工艺的应用

针对盛泰煤矿15203工作面回采期间因粉尘浓度高严重制约着工作面安全高效回采的情况,提出对工作面采取长孔低压以及短孔中压联合注水工艺技术措施。通过实际应用效果来看,采取联合注水工艺后,实现了煤层减尘的目的,工作面后期回采期间粉尘质量浓度降低至23 mg/m^(3),取得了显著应用成效。

燕子山煤矿工作面煤层注水降尘工艺应用

以燕子山煤矿8202工作面为工程实例,拟采用煤层注水提高煤层含水率的方法力图降低工作面生产时的粉尘浓度。根据燕子山煤矿煤层赋存条件,在8202工作面实施长孔低压、短孔中压及二者综合的注水工艺,并对不同工艺的降尘效果进行了现场验证。应用表明,综合注水工艺下的煤层含水率为5.52%,较未注水原煤含水率增加了125.3%;综合注水工艺下的工作面粉尘浓度为22 mg/m^(3),较短孔中压或长孔低压注水分别降低了66.7%、58.5%,降尘效果显著。

魏家地煤矿钻孔静压注水治理瓦斯技术

为降低回采工作面开采期间瓦斯和粉尘浓度,以魏家地煤矿东一采区东1100回采工作面1号煤层为研究对象,开展煤层注水治理瓦斯及降尘试验;采用静压注水的方式对该工作面煤层注水,计算得到单孔注水量为6.9 m^(3),注水时间为1.7 h,注水位置设置在工作面前方16 m左右处;测定距离回采工作面注水钻孔不同位置煤样的水分变化,得出注水孔渗透半径约为10 m。结果表明:煤层注水能够降低回风流中的平均瓦斯体积分数,并能够控制煤层钻屑瓦斯解吸指标和最大钻屑量,保证上隅角瓦斯体积分数的合理变化。

辛置矿2-208综采面活性磁化水降尘技术研究

辛置矿2-208综采面粉尘危害较大,以活性磁化水作为降尘介质向采煤机滚筒喷射。对比了矿井原有降尘用水喷雾、添加表面活性剂后的水溶液、磁化水、活性磁化水溶液四种降尘介质的降尘效率,结果显示:矿井原有降尘用水喷雾的降尘效果最差,其次是表面活性剂水溶液和磁化水,活性磁化水的降尘效果最好,在多个测点的降尘率都达到了87%以上。

综放工作面停采线优化及切顶护巷方案研究

传统综放工作面停采期间,保安煤柱预留宽度盲目性大,导致工作面煤柱损失量大、工作面围岩破碎严重。针对此些技术难题,决定对15314工作面停采期间采取爆破切顶预裂技术,合理确定了停采保安煤柱宽度为65 m,相比传统工作面多采出原煤量约3.11万t,取得了显著应用成效。

常村煤矿3^(#)煤层综放工作面注水降尘技术研究

常村煤矿3^(#)煤层矿物质含量较高、注水降尘效果较差,通过实验室浸泡试验确定较适宜的表面活性剂种类和溶液浓度,通过数值模拟优化工作面注水工艺参数,以N3-13工作面为例进行工业应用实践。结果表明:浓度为0.20wt%IDS溶液适用于煤层的注水,工作面全尘浓度平均下降幅度为70.37%,呼吸性粉尘浓度平均下降幅度76.16%,工作面粉尘浓度降低明显。

马兰矿12702采煤面综合降尘技术应用分析

因马兰矿12702采煤面粉尘危害严重,拟设计采用多钻孔静压煤层注水技术,从源头减少粉尘产生,并利用采煤机外喷雾、工作面机道全断面水幕帘等降尘技术进行粉尘治理;采用综合降尘技术后,除尘效果显著,其中采煤机下风侧粉尘浓度从748.2 mg/m^(3)和315.7 mg/m^(3),降低至34.2 mg/m^(3)和18.4 mg/m^(3),降尘率分别为95.4%和96.5%,回风巷内距离工作面10 m处全尘和呼尘浓度分别被降至9.3 mg/m^(3)和3.5 mg/m^(3),降尘率分别为97.6%和97.6%。

马兰矿综采工作面气水雾化降尘技术实践

马兰矿10607综采面采煤机割煤产尘危害严重。逆风割煤时粉尘浓度普遍高于顺风割煤,下风侧滚筒附近粉尘高于上风侧滚筒。采用气水雾化降尘技术后,采煤机下风测10 m全尘和呼尘浓度分别从632.6 mg/m^(3)和189.7 mg/m^(3)降低到8 mg/m^(3)和2.8 mg/m^(3),降尘效果达到了98.7%和98.5%,回风巷距离工作面10 m处的全尘和呼尘平均浓度从353.2 mg/m^(3)和84.6 mg/m^(3)降低至4.3 mg/m^(3)和1.4 mg/m^(3),降尘率分别达到了98.8%和98.3%。

活性磁化水喷雾技术在N3-13综放面的应用

根据现场实测结果,分析可知N3-13综放面粉尘来源于采煤机滚筒割煤、滚筒远端煤壁片帮、液压支架移架、支架后方放顶煤、转载点等多个地点。以活性磁化水作为降尘介质,针对不同产尘源采取滚筒外喷雾、液压支架架间喷雾、回风巷全断面水幕帘降尘等措施,结果表明,活性磁化水对全尘和呼尘的降尘率达到了96%以上。

综放工作面高压注水压裂放煤新工艺应用研究

近年来,煤矿回采工作面坚硬难垮落顶板、冲击矿压巷道顶板的卸压主要以传统的深孔爆破为主,采用连续单一的柱形装药形式结构,注水软化和裸孔卸压为辅的方法。但顶板深孔爆破使用的乳化炸药用量大,批量有限,且深孔爆破深度范围容易受到限制,极易受到周围爆炸物的影响,产生大块矿岩的实施安全性难保障,综放面压力注浆容易产生大量浮煤,并且注水软化和裸孔卸压的效果又不明显。因此,急需一种工艺技术弥补深孔爆破技术的不足,减少后续单井开采成本,提高煤矿的采收率。本文针对该问题提出了一种高压注水压裂放煤新工艺,并对其进行了应用阐述,以期提升后续煤炭的可放性。

综放工作面煤层混合式注水防尘技术

为了降低综采工作面粉尘浓度,基于煤层注水及防尘机理进行分析基础上,提出混合式煤层注水方式,并介绍了注水参数的确定方法。通过对现场试验数据分析得到了注水量与注水压力及注水时间的关系,并得到了煤层注水与降低工作面现场的粉尘(全尘与呼尘)含量间的关系。现场试验表明该技术能够较好地增加难注水煤体的含水量,同时减少综放工作面的粉尘产生量。

综放工作面多尘源粉尘扩散规律的相似实验

为了掌握综放工作面多尘源粉尘扩散分布规律,运用相似理论和气固两相流方程,导出了综放工作面相似准则数,设计出相似实验模型,模拟风速为1.0,1.5,2.0,2.5 m/s,含水率为1.69%,2.63%,3.83%,4.87%下割煤、移架、放煤、转载以及多工序作业粉尘扩散。研究表明:风速对各尘源的影响较大,但影响结果不同,实际最佳控尘风速为1.5 m/s;煤尘含水率对粉尘扩散影响比较显著,最佳含水率不宜低于3.8%;多尘源粉尘浓度分布叠加效应十分明显,在实际防尘中需要采取单点防降尘和多点防降尘相结合的措施。

综放面多尘源粉尘分布规律数值模拟及实测

为解决综放工作面粉尘浓度高的问题,掌握各作业工序粉尘浓度空间分布规律,有效指导粉尘控制工作,依据气固两相流理论,运用Fluent软件对综放工作面割煤、移架、放顶煤、转载各工序单独及同时作业时的粉尘分布规律进行数值模拟,并与现场实测数据进行对比分析.结果表明:割煤作业粉尘沿采煤机机道扩散的同时向人行道空间扩散,需在滚筒尘源处控尘,并在采煤机外侧采取水幕帘除尘措施;移架作业时人行道粉尘浓度高于机道粉尘浓度,需在机道空间和人行道空间均设置架间喷雾;放煤作业粉尘沿人行道空间分布较大,需在放煤口采取隔尘措施;转载点局部风速大,粉尘影响范围较广,应采取密封等措施.还应在放煤和割煤作业之间增加全断面喷雾降尘装置.