瓦斯治理巷小直径TBM刀盘设计研究——以白龙山煤矿一井为例

白龙山煤矿一井为煤与瓦斯双突矿井,采用全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)施工能更好地满足煤矿安全、高效和环保的建设需要,刀盘是决定TBM掘进效率和施工安全的关键部件,其设计是否合理对保障TBM施工效率与煤矿高效生产至关重要。通过分析煤矿瓦斯治理巷道与非煤矿领域隧道工程要求和地质特点差异,总结了煤矿瓦斯治理巷TBM刀盘设计需求,阐述了瓦斯治理巷TBM刀盘的设计流程。针对白龙山煤矿一井瓦斯治理巷开展小直径TBM刀盘设计,从刀盘盘体结构、刀具布置、出渣结构等3个主要方面确定刀盘初始方案,结合倾覆力矩、不平衡力、强度及刚度校核形成刀盘最终设计方案。白龙山煤矿一井瓦斯治理巷TBM刀盘选取平面型二分块结构,采用单螺旋线刀具布置形式,滚刀刀间距设计根据离散元仿真分析确定,铲斗均布在刀盘外周,铲斗尺寸根据出渣量确定。刀盘最大倾覆力矩为946.53 kN·m,由刀具产生的倾覆力矩为523.28 kN·m,占比为55.3%,刀具产生的水平与竖直不平衡力最大值为78.12 kN,仅为刀盘重力产生的竖直不平衡力的17.2%,刀盘最大应力为99 MPa,最大变形为0.4 mm,相当于刀盘整体厚度应变量为0.027%,满足设计要求。面向白龙山煤矿一井瓦斯治理巷提出的刀盘设计流程能够为同类工程TBM刀盘设计提供借鉴。

“两堵一注”带压封孔技术在白龙山煤矿一井的应用研究

针对白龙山煤矿一井在进行底板穿层抽采钻孔封孔时，存在封孔深度浅、钻孔孔壁裂隙不能有效封堵，从而导致抽采钻孔抽采效果差的问题，提出采用“两堵一注”带压封孔工艺和速凝膨胀封孔材料，并在地面和井下进行了现场对比试验。研究结果表明：相比原有封孔工艺，采用“两堵一注”带压封孔的每排抽采钻孔平均抽采浓度为50％～80％，提高了2～3倍；每排抽采钻孔的单孔瓦斯抽采浓度提高了30％，经过190d的连续抽采单孔瓦斯抽采浓度仍然维持在30％以上。

白龙山煤矿一井掘进工作面自动导风风筒的研制及应用效果

掘进工作面因局部通风机故障等原因常造成停风而出现工作面瓦斯积聚和超限问题,为解决这一难题白龙山煤矿一井经过反复摸索、研制加工出掘进工作面自动导风风筒并开展了相关试验,应用结果表明:自动导风风筒有效导风量为正常机械供风量的72.92%,试验工作面最大瓦斯浓度为0.06%;自动导风风筒能及时自动实现负压导风,导风量满足最低供风需求,提高了局部通风安全系数,可防止工作面因停风而发生瓦斯积聚和超限情况。

煤矿瓦斯抽采巷小直径TBM转弯位姿控制研究与应用

当前TBM在隧道岩巷中转向仍需依靠驾驶员人为控制转角,常常导致隧道岩巷超挖、欠挖,严重时会导致TBM卡机。针对小直径(直径小于6 m)TBM在煤矿瓦斯抽采巷中的转弯与位姿调控问题,提出了一种TBM位姿控制方法,通过AMESim仿真平台与ADAMS动力学软件搭建了TBM推进系统的联合仿真模型,结合参数化表征抽采巷的设计轴线对推进系统使用主从控制方法,以刀盘的倾覆角与横摆角为参变量设计PID控制器,实现对刀盘位姿的实时控制。通过仿真分析验证了该位姿控制方法的有效性,该方法能够较好地解决小直径TBM在煤矿瓦斯抽采巷的转弯位姿控制问题。

云驾岭煤矿采动覆岩裂隙场分布特征模拟研究

为了研究云驾岭煤矿采动覆岩裂隙场分布及其演化规律,通过相似模拟试验和UDEC数值模拟方法探究了采动后上覆岩层的下沉曲线与裂隙场分布特征,计算覆岩离层率空间分布情况。结果表明:随着开挖工作的不断推进,采动覆岩裂隙场呈梯形分布特征,逐步向较高层位和推进方向发育,其中下部裂隙被压实,两端裂隙较为发育,整体上裂隙密度逐步减小,经历裂隙产生、扩展和压实三个阶段,而覆岩离层率先后经历“单峰”和“双峰”两个分布形态。采空区中部与煤壁后方和开切眼附近区域采动裂隙演化规律截然不同,采空区中部区域的采动裂隙随着垮落岩层被上覆岩层压实,采动裂隙逐渐减小,煤壁后方和开切眼附近区域,边界煤柱和垮落岩层形成三角形的采动裂隙区域。采动覆岩位移场影响区随着工作面推进向高层位和推进方向发育,开采初期呈现矩形分布,而后随工作面的推进,采动覆岩位移场影响区则呈现梯形分布,中部的位移矢量箭头垂直于底板,开切眼和工作面端位移矢量分别呈逆时针和顺时针偏转。

高头窑煤矿河流下浅埋煤层安全开采技术

本文结合导水裂隙带高度预测以及导水裂隙带相似材料实验,对高头窑煤矿河流下浅埋煤层的安全开采问题进行了研究。

水力割缝增透技术在近距离煤层群石门揭煤中的应用

水力割缝技术利用高压水射流对煤体进行切割冲刷,改变钻孔周边煤体应力分布扩大裂隙,实现对煤体的卸压增透。针对白龙山煤矿瓦斯治理难度较大的问题,以白龙山煤矿一井一号回风斜井为例,采用水力割缝增透技术,通过适当配置割缝增透设备,合理布设水力割缝钻孔,取得良好的应用效果,单孔出煤量和单元抽采浓度等指标提升明显,在巷道揭煤过程中实现了“零超限、零漏顶、零突出”的目标。

不同力学特性煤体突出临界瓦斯压力研究

为研究煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值,构建了力学特性主导下突出临界瓦斯压力理论模型,揭示了突出发生实质是推动力和阻碍力之间的博弈。通过自主研发的煤与瓦斯突出模拟实验装置开展了不同力学特性条件下煤与瓦斯突出模拟实验,并通过煤与瓦斯突出事故数据分析验证了突出临界瓦斯压力理论模型的合理性。煤体的弹性模量、泊松比、内摩擦角及残余应力对煤与瓦斯突出起到主导作用,其中煤体自身的残余应力越大、弹性模量越大,泊松比越小,临界瓦斯压力越大,即煤体较硬时,越不容易发生突出;煤体自身的内摩擦角越大,临界瓦斯压力越大,即煤岩之间的摩擦阻力越大,越不容易发生突出。该研究可快速判断不同力学特性煤层发生突出瓦斯压力临界值,对于保证煤矿的安全生产具有重要的理论指导意义。

底板穿层瓦斯抽采钻孔定点封孔工艺研究与应用

传统的底板穿层瓦斯抽采钻孔原插接式封孔工艺存在易出现封孔管错位、钻孔漏气等问题,为实现一孔多用、提高钻孔抽采效率、降低钻孔封孔成本目的,以白龙山煤矿一井为工程背景,研究并应用了穿层瓦斯抽放钻孔定点封孔工艺。通过钻孔窥视仪选择钻孔内岩性相对较好的孔段作为封孔点,有效避开了巷道围岩松动圈、构造带,且缩短了封孔段距离。与原封孔方式相比,定点封孔方式由于实现整管一次性下管到位而提高了劳动效率,消耗的单孔材料降低了10%,定点封孔方式的抽采钻孔单孔瓦斯抽采浓度提高近15%。

井下地质构造对巷道支护的影响探究

本文以井下地质构造对巷道支护的影响为研究对象,首先分析了巷道支护的作用和材料,然后阐述了地质构造的常见类型,最后提出了遇到构造的注意事项。煤矿生产中,随着开采深度的增加,巷道支护的安全可靠性将直接影响到矿井生产和工人的生命安全,因此,加强井下地质构造对巷道支护影响的研究具有重要意义。矿井地质构造对巷道支护的影响是多方面的,主要包括巷道围岩力学性质、应力分布特征和巷道支护特性等方面,这些因素共同决定着巷道支护的强度、刚度和稳定性等特性。

水力冲孔增透促抽技术在突出煤层石门揭煤中的应用

白龙山煤矿一井C_(2)煤层为突出煤层,为提高矿井瓦斯抽采效果,保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对水力冲孔增透促抽技术开展了试验研究。研究结果表明:石门揭煤区域采取水力冲孔措施后,渗透性较低且较为松软的C_(2)煤层出煤量较大,单孔出煤量1.27~2.73 t,平均出煤量2.28 t;试验区域经210 d连续抽采,煤层瓦斯含量由11.4659 m^(3)/t降低至3.5511~4.2517 m^(3)/t,下降约63%,瓦斯压力由0.81 MPa降低至0.34 MPa,下降约58%;揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K_(1)值最大值为0.32 mL/(g·min^(1/2)),钻屑量最大值为2 kg/m,炮后瓦斯浓度为0.04%~0.24%,瓦斯涌出量为2.22 m^(3)/min。水力冲孔措施可为矿井石门安全快速揭煤提供技术保障,对安全生产具有重要指导作用。

强突出煤层石门揭煤顶板固化支护技术研究

强突出危险性煤层在石门揭煤过程中,由于煤体松软及构造影响等极可能导致冒顶、片帮等情况发生,引发煤与瓦斯突出或瓦斯超限。研究应用超前管棚、注浆固化、木垛支护等方法,有效改善了煤体结构、增强了煤体硬度,实现了安全快速揭煤。

大断面岩巷跨斜井快速施工技术研究

在大断面岩巷跨斜井施工过程中,通过优化巷道坡度,充分利用已有斜井增加措施巷,增加巷道施工头面,优化巷道支护、辅助运输方式,实现巷道安全快速掘进,为类似工程施工提供参考。

矿用供电系统漏电保护技术改造

近年来,我国煤矿的机电装备得到了较大程度的发展。但在煤矿掘进工作面掘进的过程中,经常会出现供电系统选择性漏电保护的问题,并因此对实际工作的开展造成了一定的影响。在本文中,将就煤矿掘进工作面供电系统选择性漏电保护的实现进行一定的研究。

强弱强结构技术在高瓦斯突出煤层石门揭煤中的应用

突出矿井突出煤层的石门揭煤是非常重要的环节。在水力化措施成为治理瓦斯的一个常规有效技术的情况下,提出采用强弱强结构技术进行矿井石门揭煤。白龙山煤矿一井C 7+8煤层为突出煤层,为保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对强弱强结构技术开展试验研究。结果表明:水力割缝技术可以在石门外围形成足够的弱结构区域,可以较好地增加预抽阶段煤体的透气性,提高抽采效率。揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K 1值最大为0.30 mL/(g·min 1/2),钻屑量最大值2.2 kg/m,炮后瓦斯浓度0.04%~0.22%;采取水力割缝措施后,试验区域煤层瓦斯含量由原来的11.34 m^(3)/t下降到3.5306~4.9130 m^(3)/t;瓦斯压力由0.82 MPa降低至0.38 MPa;注浆加固可以在巷道外围形成强结构圈,较好地保护了揭煤期间的安全。强弱强结构技术可以为安全快速揭煤提供技术保障,对矿井安全生产具有重要指导作用。

试谈瓦斯地质单元法划分突出危险区域

采用瓦斯地质单元法划分突出危险区域,本质是详细探究矿区不同位置不同深度的地质构造,瓦斯含量,找出它们在时间和空间上的内在关联,按照定量的指标组合,从瓦斯突出分布的角度划分出不同级别的地质单元。煤与瓦斯突出多发生在煤炭开采过程中,在压力作用下,煤与瓦斯在煤层内向开采空间大量喷发,从而造成严重的事故。煤与瓦斯突出事故主要表现为非突出危险区域发生煤与瓦斯突出和在突出危险区域防治和执行措施实施不到位而导致事故发生,通过分析突出事故的特性有助于地质单元划分。在应用瓦斯地质单元法划分突出危险区域前期,通过对矿区地质构造,分析应力场和矿区煤层厚度变化的预测,精准的划分地质单元。利用划分好的地质单元进行有针对性地开采和防护,可以大大减少突出事故的发生,从而保证施工人员的生命安全。

企业会计财务管理的风险及管控措施研究

在我国经济不断发展进步的前提下,经济市场上的竞争压力越来越大,为了使企业能够获得更好地发展,进行企业的会计财务管理风险管控势在必行。从企业角度来看,在财务管理方面可能产生的风险较多,若是不加以合理管控,那么随着风险越来越大,其对企业经营的影响也会逐渐提升,因此,为了确保企业运营稳定健康,管理人员应该重视风险管控,完善相关管理工作机制,并积极采取措施避免财务管理的风险为企业正常运营造成冲击,从而使企业在新时代实现良好的发展。

谈新时期如何强化企业会计财务管理中的内部控制工作

企业发展运营的追求是指在合理的情况下,实现企业经营的更高效益,企业是一个庞大的结构团体,不同的部门具有不同的分工,承担不同的角色。其中,财务部门在企业运行发展发挥着十分重要的作用,能够通过对资金的合理分配与安排,帮助企业寻找进步与发展的方向,财务管理部门可以说是掌握了企业的命脉。