综掘工作面气室降尘技术研究

针对掘进巷道中的粉尘控制问题,传统的长压短抽通风降尘技术存在粉尘扩散区域大、风幕降尘技术存在射流孔易堵塞等弊端。以巴拉素煤矿综掘工作面为工程研究背景,建立了掘进作业过程中的粉尘运动数学模型,得出降低综掘工作面粉尘浓度的关键因素是控制掘进巷道风流场扰动范围及减小粉尘颗粒运动时间。以上述关键因素为依据,在风幕降尘的基础上开发了气室降尘技术,通过在正压风筒末端加装风袖,与风幕共同作用将粉尘封闭在气室区域内,再由负压风机抽出,以提高降尘效率。采用Fluent软件对长压短抽通风降尘、风幕降尘和气室降尘进行模拟对比分析,并优化了气室降尘技术参数。模拟结果表明:采用气室降尘技术时,综掘工作面人体呼吸带位置的粉尘浓度为350 mg/m^(3),较采用长压短抽通风降尘时的600 mg/m^(3)和风幕降尘时的480 mg/m^(3)大幅降低;气室降尘最优技术参数为正压风筒出风口距综掘工作面14 m、负压风筒末端直径0.6 m。在巴拉素煤矿2号煤2号回风大巷综掘工作面进行现场试验,结果表明采用气室降尘时,掘进巷道最低粉尘浓度为118 mg/m^(3),低于采用长压短抽通风降尘时的184 mg/m^(3)和风幕降尘时的156 mg/m^(3),且降尘效率较长压短抽通风降尘平均提高54.8%。

煤矿岩巷掘进工作面快速掘进工艺研究

针对目前煤矿巷道掘进工作面现代化、自动化应用水平较低,从而导致掘进效率低下、采掘接替紧张的问题,结合煤矿岩巷掘进工作面的特点,探索了快速掘进的工艺,决定使用结合了先进岩巷掘进设备的控制系统,通过实时监测该系统的应用效果,明确了其可以提高掘进工作面的掘进速度和效率。

综采面中液压支架快速回撤工艺的应用优化

在煤矿机械化开采水平不断提高的情况下,需要采煤各工序有效配合,确保开采效率。结合部分煤矿工作面的支架回撤工作来看,传统的回撤工艺存在效率低、人力成本浪费及隐患大等问题,严重影响工作面整体的回撤进度。为此,在了解案例煤矿传统回撤工艺的不足后,基于单轨吊机车设备、液压支架调移装置,从设计思路、准备工作、回撤流程3方面进行了支架快速回撤工艺的研究,并对新回撤工艺进行了应用实践,以期加快支架的回撤速度,提升煤矿企业的效益,增加其他采煤作业的时间,满足企业井下高效开采的需要。

大倾角综采工作面快速过冲刷带技术

基于西南地区复杂的地质条件,提出了以大倾角(35°~55°)综采工作面安全快速过冲刷带为中心,以4056综采工作面过冲刷带为例,研究了快速形成大倾角综采设备回撤、安装通道技术,大倾角综采设备快速回撤、安装工艺,大倾角综采工作面过冲刷带的工艺,研究结果:4056综采工作面安全快速通过了冲刷带,节约时间近4个月;提高了优质资源的采出率,取得良好的经济效益,积累了丰富的安全生产经验。

煤矿全断面快速掘进装备发展探究

在煤巷掘进中,快速掘进不仅能提高生产效率、降低工人劳动强度,同时也为安全生产提供了更好的保证,基于此,提出推广全断面快速掘进装备。全断面快速掘进装备通过一次成巷,掘进、装煤、破碎与支护同步作业,掘锚一体机、后配套锚杆转载破碎机和带式输送机协同作业,保证了快速掘进。随着复杂地质条件的巷道对快速掘进的需求不断提高,为新型的快速掘进装备的发展指明了方向,尤其针对我国煤矿具体的条件,开展针对性的快速掘进装备的研究意义重大。

出风口距离调控对掘锚一体机工作面粉尘控制与流场特性的影响

粉尘污染是智能化快速掘进系统急需解决的问题。针对煤矿综掘工作面通风系统气流分布不合理、粉尘聚集严重等问题,选取出风口距掘进工作面的距离作为调控变量,结合气固两相流数学模型,研究压入式风筒出口距掘进头不同距离时的粉尘运移规律。结果表明:出风口距掘进工作面较近时,巷道前部的气流场紊乱,除尘风筒无法发挥最佳的除尘效果;出风口距掘进工作面较远时,大量粉尘在气流的携带下扩散到巷道后方;出风口距掘进工作面8~18 m时,掘锚一体机前部流场结构和控尘效果较好。

滑移式临时支架在综掘工作面的应用分析

陕西富源煤业掘进工艺为综掘,由于顶板稳定性较差,施工工序复杂,掘进单进水平不高,矿井采掘接续日趋紧张。如何提高单进水平、实现快速掘进已成为矿井安全高效发展重中之重。经过多方调研,首次试验使用了滑移式临时支架。主要对该支架使用过程存在的问题和难点进行了分析,并采取了针对性措施,单进水平有所提高,基本达到了预期目标,为矿井真正实现快速掘进摸索了相应的经验。

综采工作面过陷落柱安全快速推进技术研究

以晋能控股煤业集团某矿5308综采工作面过SX108陷落柱工程概况为例,分析了该综采工作面过陷落柱主要面临的困难,针对这些困难提出了一系列促进该工作面安全顺利通过SX108陷落柱的措施,并分析了这些措施的应用效果。通过综合应用这些措施,耗时3个月便顺利通过了200 m陷落柱,且无任何人员伤亡,取得了较好的经济效益与社会效益。

煤矿综掘面降尘技术研究

针对煤矿综掘面现有降尘技术存在降尘效率低、成本较高、降尘效果较差、环境污染严重等问题,通过对煤矿综掘面粉尘特点和传统降尘方法进行分析,对比现有降尘技术的优缺点,提出了一种螺旋式雾化降尘新技术。基于螺旋式雾化机理搭建了螺旋式雾化喷嘴的物理模型,使用流体动力学仿真软件CFD对雾化特性进行数值模拟研究,分析了喷雾压力和不同螺旋角对流场的影响。结果表明:雾化颗粒的轴向速度随着喷雾压力的不断增大而增加;当雾化压力不变时,液滴的运动速度随喷嘴螺旋角的增大而减小;降尘技术降尘效果良好,大大降低了除尘成本,对于改善综采工作面环境具有重要的应用价值和意义。

大断面煤巷智能掘进装备系统及其效益分析

以寺河矿W2307运输顺槽为研究背景,在现场调研掘进技术现状的基础上,分析了制约巷道掘进速度的影响因素;根据巷道截割要求,结合相邻矿区快速掘进实践,选用EBZ200型智能掘进装备,分析了掘进装备的主要技术参数与智能化控制系统,并提出了智能化掘进系统的设备方案,为后期智能化快速掘进的实施提供前期基础。

煤矿综采工作面快速搬家成套装备及其可靠性分析

介绍了目前主流的煤矿综采工作面快速搬家成套装备组成,根据其装备组成和成套特征,研究成套系统可靠性的重点因素,从单机装备可靠性和使用可靠性两个方面,确定了防爆柴油机系统可靠性、蓄电池系统可靠性、锂电池系统可靠性、机械传动系统可靠性、液力传动系统可靠性、液压系统可靠性、电气系统可靠性、智能化系统可靠性、系统使用可靠性9个方面的指标体系。并针对防爆柴油机系统可靠性、蓄电池系统可靠性、锂电池系统可靠性、系统使用可靠性四个方面提出可靠性提升的研究方向。

综采工作面支架快速回撤新工艺的实践研究

鲍店煤矿工作面支架原回撤工艺存在回撤效率慢、工作人员多、劳动强度大等问题,支架回撤影响工作面回撤进度,以液压支架调移装置和单轨吊机车设备为基础,设计支架快速回撤新工艺,并在5312工作面进行实践应用。结果表明:支架回撤仅用12 d完成,大幅度提高了回撤效率,节省费用35万元,安全经济效益显著。

煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统

针对现有掘进机视频监控和遥测遥控等监控方式存在图像不清晰、无法真实反映掘进机位姿和工况状态等问题,提出了一种煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统,介绍了系统方案设计,对掘进机器人改进设计、虚拟仿真远程监控平台、掘进机器人控制模型等关键技术进行了研究。该系统利用虚拟现实技术有机整合井下操作人员、掘进机器人和井下环境信息,以掘进机器人自动掘进和远程人工干预为目的,实现了掘进过程的运动控制和巷道成型掘进控制功能。实验结果验证了该系统的有效性和良好的控制性能。

7m大采高综采工作面开采关键技术研究

随着厚煤层综采技术与装备水平不断提高,大采高一次采全厚综采技术将成为厚煤层安全高效开采的重要途径。以神东矿区7m左右厚度煤层为研究背景,神东煤炭集团通过产学研联合攻关,成功研制了7m大采高综采液压支架、采煤机和三机等一系列配套设备;在7m大采高开采的过程中,不断创新总结并形成了7m大采高综采工作面开采成套关键技术,安全高效回采17个大采高工作面,生产原煤1.5亿t,提高了7m厚煤层的开采效率和回收率。

重型综放工作面无预回撤通道快速撤出技术

安家岭二号井工矿重型综放工作面,因架型体积大、吨位重,借鉴神华集团开采经验,采用预回撤通道法进行工作面快速撤出。但在该矿B902综放面使用该方法时,回撤通道被整体压垮、液压支架被压死。针对预回撤通道法存在的问题,通过对工作面矿压显现规律及合理终采位置的分析研究,B902综放面采用采煤机扩帮法制造回撤通道法进行工作面撤出。实践表明,结合无轨胶轮辅助运输技术,重型综放工作面无预回撤通道可以实现快速撤出。

风幕封闭的综掘面硫化氢治理技术研究与应用

为解决综掘面掘进过程中硫化氢涌出影响矿井安全生产的问题,现场测试分析晋牛矿8116综掘面硫化氢的分布特征,提出利用风幕风机封闭综掘断面,防止硫化氢外溢的治理方案;依据势流叠加原理和流体力学理论,建立空间受限条件下风幕风机流场的数学模型;为验证该模型的正确性,在模拟巷道进行风幕射流速度衰减试验。结果表明:风幕风速随着射流距离的增加不断衰减,且呈现先急后缓的变化趋势,数学模型所计算出的理论风速与实测风速基本一致;径向射流风幕需要封闭的空间断面内,实测风速都在2. 7 m/s以上,能有效抑制硫化氢向外逸散。通过井下工程应用,该装置可使掘进机司机处的硫化氢体积分数由43. 5×10-6降至3. 2×10-6,治理效果显著。

基于光环境指数综合评价法的综掘工作面照明环境评价

人通过视觉从外界获得信息的效率和质量与照明环境条件有直接关系,而且人维持基本的视觉功能也依赖于照明,因此照明条件是作业环境中的一个重要方面。为了分析光环境中影响人的工作效率与心理舒适度的因素的各种可能状态与光环境质量的关系,参照建筑行业的光环境指数综合评价法对煤矿井下综掘工作面照明环境进行了评价,从而确立了两个工作面照明环境的质量等级,并据此提出了改善井下照明环境的措施。该研究可对煤矿井下其他作业地点的光照环境评价与分析提供借鉴。

综掘工作面除尘技术研究与应用

主要分析了通风除尘、除尘器除尘、喷雾除尘、煤层注水除尘、控尘技术、泡沫除尘的技术特点。新型泡沫抑尘技术在邢台煤矿的现场应用证明了泡沫抑尘技术具有除尘效率高、能改善作业环境等特点,尤其对呼吸性粉尘能有效抑制,具有较好的推广应用前景。

大采高综采工作面末采上网工艺研究

针对东滩煤矿143_上16工作面末采期间工作面压力显现明显、顶板管理困难等问题,提出了采取打注锚杆的方式固定上网钢丝绳,同时引进高强度聚酯纤维柔性网代替金属网进行整体敷设的末采上网技术,并从打注锚杆、穿钢丝绳、运柔性网、上柔性网、割煤工艺等方面论述了末采上网工艺。实践证明,该方法降低了工人的劳动强度,提高了上网速度和安全性,为大采高工作面末采创造了一条新的路径。

综采工作面快速搬家成套装备与技术的应用

介绍了目前国内外综采工作面快速搬家装备与技术的现状及发展,详细分析了我国自主研发的井下工作面快速搬家成套装备、技术现状、推广应用和实施效果。同时介绍了工作面各生产装备的搬家技术和实施途径,提出了适合国内条件的支架回撤工艺,为我国煤矿综采工作面快速搬家提供设备选型参考。