综采工作面回采巷道超前支护研究

为提高综采工作面回采巷道超前支护效果,依据21503综采工作面现场条件,提出采用单体式液压支架代替以往的单体+金属顶梁支护方式,并通过巷道内布置的单轨吊实现单体式支架快速移动。对现场支护用的单体式支架技术参数、布置方案、操作方式等进行分析。现场应用后,单体式支架可实现回风巷超前支护段顶板支护,在提高超前支护段顶板管理效果、降低劳动强度等方面显现出明显优势,现场取得较为显著的应用成果。

盘城岭煤矿150105工作面回风顺槽过X08陷落柱防治水技术研究

陷落柱周边的水害问题一直是制约煤矿安全高效生产的关键,将盘城岭煤矿150105工作面遇到的X08陷落柱作为研究对象,使用音频电穿透勘探技术对该陷落柱的导水性进行了全面分析,可知其导水性较差,因此,为了更好地提升150105工作面回采的安全性,对X08陷落柱采取了注浆堵水的治理措施,并通过后续的地质勘察,明确了X08陷落柱水害治理效果良好。

矿井回风余热利用技术的应用探讨

羊场湾煤矿13/14采区井筒防冻系统以两台10 t燃煤锅炉作为供热热源,根据环保政策要求,锅炉将实施拆除。针对该矿井筒防冻系统将无供热热源,影响矿井安全生产情况,鉴于该矿矿井回风温度高、湿度大,回风中蕴含大量的余热资源,可以代替原有燃煤锅炉作为井筒防冻供热热源,采用矿井回风余热利用技术,将矿井回风中的余热直接提取后加热入井新风,可保证入井风温不低于2℃。矿井回风余热利用技术在该矿应用后,采暖季进风井井筒未出现结冰情况,满足井口防冻需求,提升了企业能源、资源利用效率,推动企业走上绿色、低碳、可持续发展之路。

高阳煤矿综采工作面回风隅角低氧综合治理技术

针对22104综采工作面回风隅角低氧问题,提出采用以均压通风为核心的采面回风隅角低氧治理技术,同时辅助使用压引风器、导风帘、气幕装置等减少回风隅角漏风、增大回风隅角空气量。现场应用后,22104综采工作面漏风量大、回风隅角低氧问题得以较好解决,回风隅角氧气体积分数稳定在20%左右,取得了较好的效果。

特厚煤层综放面回风顺槽围岩稳定性研究

中煤塔山煤矿30503工作面开采特厚煤层,本文采用有限元FLAC^(3D)数值模拟软件,针对30503工作面新1巷、新2巷回风顺槽的稳定性进行了模拟计算,分析对比了新1巷充填与否情况下新2巷围岩塑性区演化及变形特征,确定合理的围岩稳定性控制方法。结果表明:不充填时新1巷围岩应力集中特征明显,围岩处于屈服破坏状态,难以保证煤矿正常开采;当填充新1巷、使用新2巷做回风顺槽时,新2巷围岩屈服破坏区域较小,围岩变形量少,满足使用要求,因此充填新1巷,新掘新2巷是确保30503工作面安全回采的最佳选择。

倾斜软煤层综放工作面初次“见方”回风巷矿压显现研究

孟家窑煤业于11501工作面开展倾斜软煤层赋存条件下留设15 m区段煤柱试验,自工作面初次“见方”后,该工作面回风巷超前工作面一定范围内变形异常,且时常伴有异响。针对这一问题,以11501工作面初次“见方”期间工况为研究背景,采用3DEC数值模拟软件建立11501工作面回采数值模型,分析了11501回风巷在工作面初次“见方”前后的矿压显现规律,从矿压角度解释了工作面初次“见方”期间回风巷内异响来源。结果表明,11501工作面超前支承压力影响范围为50~70 m,在来压期间回风巷下帮、顶部、上帮变形速率明显加快,并且出现非均匀变形;工作面“见方”期间,受采动影响采空区已破断直接顶再次破裂是回风巷异响的主要原因,受其影响11501回风巷出现下帮顶角下沉、下帮外鼓变形、托盘内陷于煤体、钢带崩断等现象。针对该问题,提出了11501回风巷非均化补强支护措施,并取得较好的应用效果。研究成果为11501工作面后续回采工作中维护回风巷提供了科学依据,可为相似倾斜软煤层赋存条件矿井提供借鉴。

输煤系统粉尘治理策略研究

针对输煤系统转载环节粉尘治理难度大的问题,根据输煤系统输送物料的特性,通过分析输煤系统转载环节粉尘产生的机理,结合粉尘治理技术现状,多维度针对各环节粉尘治理采取措施,提出了可用于输煤系统转载环节的多方案组合式粉尘治理策略。结合输煤系统现场水源条件,分别建立有水及无水条件下的粉尘综合治理方案,在实际工程案例中加以应用,检测应用前后转载环节粉尘浓度,验证了所述综合治理方案的可行性,为今后输煤系统粉尘治理方案的选择提供了参考。

复合采空区卸压瓦斯综合治理及效果分析

为了解决采动覆岩经历二次卸压造成的瓦斯涌出量大的关键问题,以晋能控股集团寺河煤矿2307下工作面和2307上采空区工程为研究对象,分析工作面布置方式及瓦斯运移机理,提出了采用“平行钻孔+走向钻孔+上隅角埋管+风排”的瓦斯综合治理技术。采取措施后回风巷瓦斯浓度在平均浓度0.5%,满足2307下工作面正常回采的要求,有效保证工作面安全回采。

基于Bayesian-Ridge模型的煤炭企业净资产收益率影响因素

为评估各因素对净资产收益的影响程度,以2002—2022年我国上市煤炭企业的相关数据为研究样本,基于机器学习中的Bayesian-Ridge模型进行训练,分析各自变量对因变量的影响程度,并与传统OLS模型进行对比。实验结果表明:在影响因素权重大小方面,Bayesian-Ridge模型与OLS模型均显示经营负债比率对净资产收益率影响最大,其次是国有持股比例和营业利润率;在方法层面,随样本点数据增加,Bayesian-Ridge模型可降低先验分布的影响;Bayesian-Ridge模型决定系数R~2为0.002 3,高于OLS模型的0.001 8,在该问题研究中Bayesian-Ridge模型优于OLS模型。

回风顺槽全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术研究

为治理综采工作面采煤过程中回风顺槽粉尘污染问题,基于超音速气动雾化控尘原理,提出全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。以敏东一矿01工作面回风顺槽为例,采用离散元和有限元方法,利用COMSOL(COMSOL Multiphysics)仿真模拟软件中的k-ε湍流模块和流体流动颗粒跟踪模块,建立控尘技术装置三维数值模型。利用数值模拟方法分析技术装置气流场和液滴粒子轨迹的变化特征,以得到技术装置风流场及液滴粒子分布规律;搭建仿真试验模型,并通过仿真试验平台研究技术装置最佳抗风性能参数。结合现场试验对比分析,以验证控尘技术的高效除尘性能。结果显示:当雾幕装置气压为0.6 MPa时,雾化效果好且不会影响现场其他设备供压,捕捉小粒径粉尘能力强,但抗风性较弱;车载装置抗风性高,控尘能力强,但雾化效果较差且受气压的影响较小。2种装置有效地结合应用并形成了全断面车载气动喷雾联合雾幕控尘技术。该技术有效阻止了粉尘的运移,有效覆盖了全断面。呼吸性粉尘和总粉尘控制效率分别达到94.92%和96.53%,这为治理煤矿井下回风顺槽粉尘污染提供了相关理论支持和治理手段。

煤矿近距离煤层同采回采巷道超前支护设计

考虑到近距离煤层同采时,要保证巷道在受到采掘活动影响后仍能维持其巷道的相对稳定,以山西某煤矿二叠系1号煤层以及3号煤层为研究对象,根据应用侧向支承压力影响范围的计算方式,深入分析了煤矿近距离煤层同采时的回采巷道的超前支护关键参数大小以及需要加强的支护范围。

煤矿井下单一巷道放顶煤综采技术方案研究

为了解决煤矿井下单一厚煤层开采时通风条件差、回采率低的不足的问题,提出了一种新的井下单一巷道放顶煤综采技术方法。先沿着煤层边界设置一条采区上山,然后再掘进出一条回采巷道,随着开采的进行在巷道顶板侧维护一条回风巷,然后控制液压支架逐步推移,连续作业形成完整的综采生产系统。根据实际应用表明,新的综采技术能够将回采率提升到88.4%,极大的改善了开采时的通风条件,具有极大的应用推广价值。

胜利露天煤矿煤灰双向长距离输送系统研究与应用

针对国能北电胜利能源有限公司(以下简称“胜利露天煤矿”)采用汽车运输方式将煤炭运输至胜利发电厂造成的运输成本高以及不环保等问题,提出了从胜利露天煤矿至胜利发电厂修建煤灰双向长距离输送系统,并同时将发电厂的煤灰通过同一条带式输送机下胶带反向输送至胜利露天煤矿进行回填的双向同步输送系统。介绍了带式输送机输送系统工艺布置方案,并详细阐述了带式输送机输送系统转弯段半径设计、转弯段托辊设计、抑尘设计等关键技术。通过近13个月的试生产运行,表明该输送系统运行平稳,沿途不撒料、不粘带、不起灰、节能环保,实现了所有设计功能。结合现场运行工况,从曲线水平转弯、“n”形防护罩、无动力曲线落煤管、非金属低噪音托辊、胶带防冻粘、多机驱动等多项技术分析,验证了高寒地区大运量、多机驱动、上带煤、下带灰的长距离水平转弯带式输送技术于一体的输送方案可行。

井下快速掘进支护分析

近年来我国煤矿领域发展迅速,这与井下快速掘进技术的广泛应用存在直接关联,但巷道支护技术同时受到的新挑战不应被忽视。为满足井下快速掘进支护需要,近年来相关理论研究和实践探索大量涌现。基于此,以东曲煤矿为研究对象,深入探讨井下快速掘进支护技术的具体应用,供参考。

三元煤矿中央风井净化系统改造方法研究

针对三元煤矿中央风井存在风流出口粉尘浓度严重超标问题,对原风流净化系统进行研究,提出中央风井风流净化系统优化改造方法,形成了中央风井风流净化系统“一体化”改造技术。中央风井排出粉尘浓度达到“良”的级别,有效解决回风井粉尘污染问题,可为类似粉尘污染超标矿井的净化系统改造提供借鉴。

低变质煤层工作面CO负压引排可行性研究

为了解决低变质煤层工作面回风隅角CO超限问题,在大南湖一矿利用引排风机进行了回风隅角CO负压引排可行性验证试验。试验证明抽放治理CO超限是可行的,据此设计了大南湖一矿负压引排系统,并提出了回风隅角CO负压引排无分支插管引排和多分支插管引排两种引排方法。经现场应用,回风隅角CO浓度由1.2×10^(-4)以上降至2.4×10^(-5)以下。

榆家梁煤矿工作面回风隅角CO防治措施研究

针对榆家梁煤矿52号煤层工作面回风隅角出现CO超限及低氧情况,从煤层原生赋存CO、常温氧化生成的CO、工作面回采产出CO和井下胶轮车尾气4个方面进行了回风隅角CO气体来源测试分析。根据现场和实验测试结果,从控制CO气体产生、防止CO气体积聚、加强气体监测及加强个体防护等方面制定了针对性的防治措施,有效保障了矿井52号煤层工作面的安全生产。

施肥措施对砂姜黑土水分入渗性能的影响

土壤水分入渗是降雨和灌溉水转变为土壤有效水的过程,是降水、地表水、土壤水和地下水相互作用的环节,是影响作物水分利用效率的重要因素。砂姜黑土黏粒含量高,具有楔型结构等障碍因子,水分入渗性能和持水能力较弱,作物水分利用效率低。改良土体结构是提高土壤入渗与持水能力,增加作物水分利用效率的重要途径。为研究施肥措施对砂姜黑土理化性质及水分入渗性能的影响,设置不施肥对照(CK)、测土配方施肥(PF)、测土配方施肥+秸秆还田(PF+JG)和测土配方施肥+粉煤灰(PF+FMH)4个试验处理,进行小麦-玉米田间轮作试验。研究了土壤容重、颗粒组成、总孔隙度和有机质含量的变化规律,分析了土壤水分入渗特征及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明,PF+JG、PF+FMH处理使土壤有机质含量分别较CK和PF提高18.01%、8.92%和11.18%、2.61%,土壤容重分别降低12.90%、11.29%和4.48%、2.98%,土壤总孔隙度分别增加13.89%、5.87%和12.46%、4.56%,土壤水分累积入渗量分别增加98.08%、90.39%和34.64%、29.41%。PF+JG(1.18×10-4 m·s-1)和PF+FMH(1.13×10-4 m·s-1)处理的土壤水分稳定入渗速率分别是CK(5.92×10-5 m·s-1)和PF(8.73×10-5 m·s-1)的1.99倍、1.91倍和1.35倍、1.29倍。土壤水分稳定入渗速率与有机质及总孔隙度显著正相关(P<0.01),与土壤容重呈显著负相关(P<0.05)。该研究表明,秸秆还田和粉煤灰处理,可提高土壤有机质含量,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤水分稳渗速率,可为土壤水分入渗性能提升提供理论依据。

低透气性突出煤层群首采层掏心无煤柱开采卸压消突与瓦斯治理试验研究

针对深井高瓦斯低透气性突出煤层群消突和首采层开采卸压瓦斯治理难题,以谢桥煤矿11426工作面开采为例,设计首采中间层无煤柱开采、实现上下突出煤层均消突的技术方案,研究了Y型通风工作面采空区瓦斯及风压分布规律,结合煤层群开采巷道布置条件,提出并实施留巷侧井下暗立眼回风阶段留巷Y型通风技术,强化留巷墙体封闭和留巷采空侧回风立眼封闭等卸压瓦斯抽采技术,实现了深井煤层群首采层工作面的安全高效回采和邻近突出煤层的全面消突。11426工作面回采期间,绝对瓦斯涌出量最大47.67 m3/min,工作面瓦斯抽采率高达65%以上,研究成果为今后类似深井煤层群开采的卸压瓦斯抽采和治理提供技术指导。

促进剂对贫瘦煤返回火焰长度影响的试验研究

试验研究了四种燃烧促进剂对贫瘦煤返回火焰长度的影响。试验结果表明,此次试验采用的贫瘦煤挥发分较低,原煤的返回火焰长度为零;加了一号促进剂,二号促进剂和三号促进剂的煤粉存在返回火焰现象,但最长的火焰长度也不超过10mm,说明不具有明显的爆炸性,可以保证高炉喷吹的安全可行。