唐家会煤矿矿井水余热利用技术

近几年来,我国对矿井余热利用技术的研究方兴未艾,国内一些煤矿企业已开始着手利用井下余热来达到降本增效、节能减排的目的。唐家会煤矿井下开采环境特殊,井下空气和水中储存了丰富的低温热源,而且一年四季,温度基本保持恒定,形成了储量巨大的可再生低温热源。该矿利用热泵技术,回收矿井中水废热;通过少量的高位电能输入,将水的温度提升至45~50℃后,通过增压机组,输送至矿井供热系统,解决了5600 kW的供热缺口问题。同时在非采暖季,取代燃煤锅炉,为浴池提供洗浴热水,做到了节能减排、绿色环保,实现了企业与环境的和谐发展。

基于转移矩阵的唐家会煤矿土地利用变化特征分析

为研究唐家会煤矿周围土地利用类型动态变化情况,掌握该区各土地利用类型变化去向,利用转移矩阵对矿区土地利用变化特征进行了分析。结果表明:2013~2015年,内蒙古唐家会矿区土地利用面积总体变化不显著,该区道路和裸地的年变化率为正,分别为4.75%、14.40%,住宅用地、林地和草地的年变化率均为负值,分别为-6.70%、-3.32%、-0.14%。住宅用地面积减少,大部分转换成了林地和道路,矿区对于生态环境存在保护意识,没有一味地扩张用地,但存在土壤侵蚀,增加了矿区环境保护的难度。矿区2013~2015年水域面积增加0.0675 km^(2),土地利用年变化率为5.54%,对于水域的保护、防止风蚀、水蚀,维护矿区环境具有很大意义。

唐家会矿煤自燃热反应动力学研究

为有效防治唐家会矿煤自燃灾害,利用热重实验,分析了煤样在不同升温速率和不同氧气体积分数下热反应动力学特征。结果表明:在相同氧气体积分数下,升温速率2、5、10℃/min煤的表观活化能分别为150.27、131.97、106.86 k J/mol;相同升温速率下,氧气体积分数为6%、9%、12%、15%、18%、21%煤的表观活化能分别为106.86、120.61、127.31、131.58、135.26、136.82kJ/mol,表观活化能随着升温速率和氧气体积分数的增大而减小,变化规律基本符合对数函数递增;活化能动力学计算结果揭示了不同升温速率和不同氧气体积分数下,燃烧阶段煤氧复合反应程度不同。

唐家会矿区煤矸石中重金属淋滤释放特征研究

为了研究采煤过程产生的副产物-煤矸石在自然堆放条件和降雨条件下重金属污染物释放特征,采用柱状间歇性淋滤实验研究了重金属浸出特征。结果表明:9种重金属元素中Fe元素浓度最高,变化范围也最大,由3498 mg/L降至57.2 mg/L;各重金属淋出率在19.7%~100%范围内,其中,Ba的淋出率达到了100%,Fe淋出率达到98.4%,Co淋出率为98.7%;整体上而言,第二次淋滤重金属的释放较第一次稳定。

内蒙古唐家会矿区煤矸石污染组分的淋滤特征研究

由于煤矸石堆放产生的淋滤液会一定程度上造成地下水的污染,为了更深入地了解煤矸石在自然堆放条件下经雨水浸泡冲刷作用污染组分的释放规律,选择在有机玻璃柱内堆积煤矸石模拟内蒙古唐家会矿区降雨条件下进行了间歇性淋滤实验研究。结果表明,煤矸石污染组分TDS、pH值、F^(-)、SO_(4)^(2-)、总碱度、Cl^(-)、总硬度及COD在Ⅰ期内的释放量较大,Ⅱ和Ⅲ期呈波动状,Ⅳ期时趋于平稳。通过相关性分析可知这些污染组分之间存在较高的相关性,能够反映各污染组分具有相同的来源或地球化学过程;主成分分析总体解释了80.7%的变量方差贡献率,第一主成分主要载荷元素为TDS、钙离子和总硬度,这三种污染组分具有较强的同源性。实验数据可为建立规范的煤矸石堆放条件提供数据基础,同时为煤矸石堆放场周围地下水及地表水的污染治理提供一定的科学依据。

基于程序升温-热动力学的自然发火分级预警方法

自然发火为煤矿主要致灾因素,目前大部分矿井开采自燃—易自燃类煤层,也有过半数煤矿存在自然发火危险性,煤层自然发火防治问题一直是影响煤矿安全生产的重点难点。然而不同煤矿的各个煤层赋存条件千差万别,致使煤层自燃特性无法一概而论,一矿一策、一面一策已经成为自然发火防治的必然趋势。为明确唐家会矿6号煤层易自燃煤层的自然发火特征,划分自燃阶段,确定分级预警等级、预警指标及临界值,采用理论分析、程序升温实验、自燃预警指标分析、现场工业性试验等手段进行研究,最终有效划分了分级预警等级,建立了自燃预警体系,并在现场验证其准确性,为今后唐家会矿6号煤层自然发火防治提供了参考依据。

综采工作面预掘回撤通道支护技术研究

为了研究唐家会煤矿61101工作面快速安全回撤技术,采用数值模拟分析方法,模拟了现掘回撤通道技术和预掘回撤通道技术2种方案下回撤通道围岩变形破坏情况,提出锚网索配合垛式支架的联合支护方案,通过现场试验总结了回撤通道的矿压显现规律,为进一步优化回撤通道支护参数提供了实践和理论依据。

裂隙发育特厚煤层综放沿空掘巷大变形成因及关键控制技术

针对裂隙发育特厚煤层综放沿空掘巷围岩变形量大、顶板肩角锚杆破断频现等问题,以唐家会矿61102孤岛综放面回采巷道为工程背景,通过数值模拟、钻孔窥视与围岩变形观测,对该孤岛综放面先掘的回风巷围岩变形特征及成因进行了分析,结果表明,煤柱宽度设计不合理、煤帮锚固可靠性低及矩形断面顶板两侧肩角易形成剪应力集中是引起该巷道围岩剧烈变形及锚杆破断的关键因素。鉴于此,在合理确定煤柱宽度及优化巷道断面形状的基础上,提出了顶板以W5钢带组合长短锚索形成桁架结构,巷帮以竖向布置的梯子梁组合锚杆+横向布置的槽钢梁组合锚索形成十字网格结构进行裂隙发育特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性的控制,取得了良好的支护效果。

基于断面形状效应的厚顶煤巷道支护参数优化

针对厚顶煤矩形断面巷道顶板两侧肩角锚杆易剪切破断、顶煤易离层破碎等支护难题,以唐家会矿61201综放工作面运输巷为工程背景,通过数值模拟对矩形和直墙平顶肩角微拱形厚顶煤巷道应力分布特征进行了对比分析。结果显示:直墙平顶肩角微拱形厚顶煤巷道顶板两侧肩角无应力集中、顶帮煤体松动范围相对于矩形厚顶煤巷道均有所减小,尤其顶煤松动范围减小明显,说明直墙平顶肩角微拱形断面有利于厚顶煤巷道围岩稳定性控制。在此基础上,提出了相应的巷道围岩控制对策,并进行了支护参数优化,经过现场应用,不仅顶板两侧肩角未发生锚杆剪断现象,而且掘进期间顶板下沉量达到15 mm时就趋于稳定,回采期间顶底板累计移近量仅220 mm,两帮移近量仅150 mm,支护效果显著。

低质煤煤泥无量化洗选工艺的研究

针对动力煤选煤厂研究尾煤泥不落地、无量化回收过程中存在的末煤筛分效率低、压滤尾煤泥掺混困难等问题,提出一种原煤质量在11.72~14.65 MJ/kg的动力煤选煤厂煤泥无量化分选工艺,最终实现煤炭产品全粒级回收,煤泥无量化销售,提高了商品煤综合产率,降低了环境污染,为企业创造显著的社会经济效益。

基于FLUENT的注氮参数对采空区煤自燃防治的影响研究

利用现场束管观测数据,以测算煤自燃极限参数为基础,划分61101综放面采空区煤自燃危险区域,通过数值模拟方法研究采空区渗流场,同时比较改变注氮参数前后采空区煤自燃危险区域变化情况,进而确定合理的注氮参数,为该煤层后续开采的防灭火工作提供参考。

特厚煤层孤岛面“呼吸效应”影响下煤自燃防控技术

为预防唐家会煤矿61102特厚孤岛工作面煤自燃隐患发生,保障工作面的安全收作,通过监测61102工作面进回风顺槽与相邻采空区间的气压变化,分析进回风顺槽与相邻采空区存在“呼吸”现象及规律,结合煤自燃理论基础,从遗煤堆积、漏风供氧及氧化蓄热等方面,研究在“呼吸效应”影响下工作面收作期间煤自然发火原因及特点,提出以“控氧控温、减氧降温”为主的防火思路,制定了“三位一体”的煤自燃预测预报体系,构建了以“煤柱加固、建隔离带堵漏控氧、注氮惰化降氧及注胶降温”为主的综合防火方案。现场实践表明:在工作面收作期间,通过采取煤柱破碎带加固、隅角建隔离带、区域控风、注氮降氧及注胶降温等针对性防控措施,使工作面回风隅角CO浓度降至10×10^(-6)以下,火灾系数R_(2)×100降至0.1以下,有效预防了采空区遗煤自燃,保障了工作面的安全回撤。实践成果为其他矿区类似工作面的防火提供了参考依据。

鄂尔多斯盆地北缘深部矿井奥灰水动态及预测

奥陶系岩溶水是鄂尔多斯盆地北部准格尔煤田开采的主要威胁,为此区域矿井底板注浆改造及疏排水控制提供水害预防提供依据,以唐家会矿奥灰岩溶水为研究对象,通过资料收集与对比分析,研究了矿井奥灰水位变化特征及控制因素,并建立了奥灰水流数值模型预测了奥灰水变化趋势。结果表明,自矿井掘采工作进行以来,矿井奥灰水位总体上持续下降,5个观测孔水位降幅达为2.63~11.08m,各观测孔水位在每年雨季时有小幅上升。井巷掘进及工作面回采过程中疏排水是奥灰水位持续下降的主要因素,涌水通道为断层和地质异常体;大气降水和黄河水是奥灰岩溶水补给的主要来源。在此基础上,基于GMS软件建立了矿井奥灰水流数值模型,预测到2024a,矿井奥灰水位较2021a下降7.7~9.1m。

准格尔煤田奥灰水害区域超前治理技术研究

为了研究奥灰水害区域超前治理技术在准格尔煤田的应用情况,以唐家会煤矿为例,根据61207工作面试验工程,论述了奥灰区域超前治理的受注层位及技术参数,总结了奥灰顶部层位中钻探和注浆情况,分析了试验工程的特点。研究结果表明,奥灰顶部层位钻探漏失量大、注浆量大、工程效率低,其原因与区内奥灰岩溶发育及钻探中井液压力高有关。

矿井主通风机的选型设计

本文根据矿井容易与困难时期的风量计算,结合国内当前几种主通风机的优缺点比较,通过使用变频控制系统,对主通风机性能与参数优化后,选择了合理高效的主通风机。

孤岛面遗煤氧化自燃特性以及“滞后”效应研究

为了有效预防孤岛工作面遗煤氧化自燃,采用公斤级的程序升温装置对孤岛面的原煤和浸水煤初次和二次氧化升温、降温过程的自燃特性及"滞后"效应进行研究,结果表明:原煤和浸水煤升温、降温过程气体产物曲线呈现"非对称性",升温过程相对降温过程产生"滞后"效应;初次氧化之后,二次氧化过程耗氧速率增大,自燃危险性增大;原煤浸水之后,自燃危险性显著增大。

浅析淮南矿区矿井地质勘探方法

本文简要分析了符合淮南矿区的矿井地质勘探方法,提出了"传统与物探新方法相结合、勘探与实际揭露结果相互对比、地质条件根据勘探结果动态更新"的地质勘探理念,并将各种勘探方法在本地区应用过程中进一步拓展,突出地质勘探工作在不同时期、不同区域的适用性,为煤炭资源的开采提供保障。

综放工作面高效回采通过面内底板水仓技术应用

本文以61101首采面回采通过底板水仓实践为例,探讨了工作面底板水仓充填加固方案的技术经济性选择问题。通过分析多种常规充填材料的实际充填效果,制定了利用炉渣灰分层充填加表面补强回采通过底板水仓的方案。经实践证明,该技术安全可靠,经济高效,对解决同类型技术问题具有重要的指导意义。

混合式通风在岩巷综掘除尘中的应用

介绍了岩巷下山综掘工作面混合式通风除尘技术,以及压入风量与抽出风量、压入风筒口与抽出风筒口距迎头的最佳距离,分析得出较合理的抽、压风筒口位置和风量,试验表明,利用前压后抽,以抽为主混合式通风除尘能达到较好的除尘效果。

新形势下煤矿企业思想政治工作创新研究

随着国际环境的改变以及新能源的不断创新,使得传统煤炭企业在发展过程中,面临着越来越大的困难,但同时也为煤炭企业的发展带来了一些全新的挑战。其中,对企业政工工作者的政治理论水平和解放思想、真抓实干的工作能力也是全新的考验。本文就对新形势下煤矿企业思想政治工作创新有关内容进行分析,可供参考。