华能庆阳煤电有限责任公司智慧安全管控平台的研究与应用

华能庆阳煤电公司着力于煤炭开采、洗选加工、煤炭销售等业务。本文依据公司及所属单位信息化与自动化建设现状,结合庆阳煤电安全生产管理需求,以煤矿综合自动化技术、在线监测技术、计算机技术、5G技术、网络技术和采矿专业技术为支撑,完善连接采、掘、机、运、通、经营、洗选各专业子系统的全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、智能管控、业务协同等方面的功能,以提升庆阳煤电对所属各单位安全生产运营过程的管控水平,逐步形成一种跨行业、可推广、可复制的生产安全管理模式。

特厚煤层大巷变形破坏特征及控制技术研究

针对特厚煤层大巷变形破坏特征分析及控制技术难题,以砚北煤矿二水平回风大巷为研究背景,在分析巷道围岩地质力学测试及围岩变形破坏特征与机理的基础上,提出了全断面注浆加固与高预应力支护综合围岩控制技术,制定了煤层大巷修复加固具体实施方案,并确定了相应的技术参数,开展了井下工业试验,试验结果表明:修复加固后35 d左右巷道变形趋于稳定,两帮最大位移量63.5 mm,顶底板最大移近量79.8 mm;注浆后水泥浆液与巷帮煤体裂隙及破碎区充分胶结,围岩裂隙明显减少,钻孔成型效果显著提高。研究表明采用高预应力锚杆支护及全断面注浆加固后,在巷道围岩内形成锚注加固体,提高了巷道围岩稳定性与抗变形能力以及浅部锚杆(索)锚固基础力学性能,巷道围岩变形得到有效控制。

某电厂锅炉补给水系统全膜法调试问题及对策

以华北地区某电厂锅炉补给水系统技改项目为背景,介绍了超滤-一级反渗透-二级反渗透-电去离子(EDI)全膜法处理工艺的设计特点和运行方式,剖析了各主要处理单元在启停、正常运行、反洗、化学清洗、加药、维护性冲洗等不同工况调试过程中出现的典型问题,从管路设计、控制策略、调试参数等方面给出相应的解决方案和注意事项。调试后长期运行结果表明,整套工艺系统运行稳定,产水指标合格,产水电导率小于0.1μS/cm,硅质量浓度小于10μg/L,TOC小于200μg/L。对其经济效益进行分析,结果表明,新建锅炉补给水系统减轻了电厂环保压力,节约了取水成本,吨水运行成本约4.3元,运维成本较低,可为电厂化学制水系统提质增效。

付村煤矿通防智能化建设实践与问题探讨

矿井智能通防是煤矿安全智能化生产的重要基础。本文以付村煤矿智能化建设实践为例进行探讨,提出了矿井智能通防建设的内涵与架构,以矿井通风智能运维管控系统为基础,集成火灾监测与注浆系统、安全监控系统、除尘系统以及人员定位等系统,形成了付村煤矿一通三防一体化综合管控平台,实现了煤矿通风系统按需供风、通风异常和故障在线诊断、风流应急智能调控、防尘与注浆自动化远程调控、瓦斯-火灾-粉尘智能预警与防治等功能。根据付村煤矿通防智能化建设的实际情况,分析了其建设成效与存在的问题,为其他矿井通防安全智能化建设提供了可借鉴思路和实例参考。

煤矿余热回收技术的应用研究——以庆阳A煤矿及B煤矿为例

本文以庆阳A煤矿和B煤矿为例,研究并应用余热回收技术,旨在解决传统燃煤锅炉供热系统存在的能源浪费和环境污染问题。通过采用水源热泵技术,回收和利用矿井系统中产生的余热,提高能源利用效率,减少能源消耗和环境影响。本文详细介绍了余热回收技术的基本原理和工艺流程,以及水源热泵技术在余热回收中的应用优势。针对A煤矿和B煤矿的余热回收项目,分析了系统的建设情况、经济效益和运行评价。研究结果表明,余热回收系统在节能减排和经济效益方面表现出色,系统运行稳定,节能效果显著,满足了供热需求。

煤矿采矿工程安全管理应用实践研究

随着煤炭工业的快速发展,煤矿采矿工程安全管理日益成为行业关注的焦点。阐释了采矿工程安全管理的内涵及其重要性,在此基础上详细阐述了煤矿采矿工程安全管理的应用价值,分析了当前煤矿采矿工程安全管理中存在的主要问题,包括安全意识薄弱、管理体系不健全、技术手段落后等。在此基础上,提出了提升煤矿采矿工程安全管理质量的具体措施,如:强化安全文化建设、完善安全管理制度、推进科技创新等。旨在通过实践层面的探讨,为煤矿采矿工程的安全管理提供有益的参考和借鉴。

煤矿千米深井巷道掘进支护技术研究与应用

本文旨在探讨和改进煤矿深井巷道掘进支护技术。案例研究显示,新技术能显著减少巷道变形,提高结构耐久性和安全事故预防效果。

米家沟选煤厂智能化建设实践与探索

为降低选煤厂吨煤洗选成本,达到提质增效,实现少人值守甚至无人值守的目的,创建现代化的群矿型选煤厂,提高安全生产管理水平。米家沟选煤厂结合情况,开展长距离皮带巡检机器人、火车采样机器人及屋顶太阳能光伏等智能化建设,取得较好效果,减少岗位工人,节约电力消耗。本文结合生产运行暴露的问题,对国内智能化建设走在前列的标杆样板选煤厂进行考察,提出米家沟选煤厂智能化建设方案设计。

氢氧稳定同位素在核桃峪煤矿突水水源判别中的应用

矿井突水是我国煤矿生产过程最具威胁的灾害之一,而煤矿突水往往难以预测,存在各种不确定性。矿井发生突水,如何及时准确判断突水成因、查找突水水源,是解决和预防突水灾害的关键问题。近年来,同位素分析技术在矿井防治水领域的应用得到迅速发展。本文以核桃峪煤矿为例,概述了氢氧稳定同位素技术在矿井突水水源判别中的具体应用,结果表明:采用氢氧稳定同位素技术可准确、快速的确定该矿区地下水的同位素特征,量化不同含水层对矿井突水的贡献率,并以此判定矿井水的主要充水来源,为制定有效的防治水措施提供了科学依据。

含摩擦作用叠梁应力势函数对煤层顶板的破坏研究

为了研究煤矿巷道顶板的破坏形式与机理,采用叠梁模型并引入应力势函数分析了叠梁模型中的应力分布状态;同时采用遍布水平节理与垂直节理对模型进行简化,结合摩尔-库伦强度准则分析了煤层顶板的破坏范围。结果表明:煤层顶板破坏的主要因素是由水平节理造成的离层以及由垂直节理造成的断裂;离层破坏域呈上陡下平的“类双曲线型”分布,断裂破坏域呈“拱形”分布;随着层间摩擦系数的增大,顶板离层破坏域高度和宽度显著降低,而弹性模量的增加对顶板破坏范围作用较小;随着间接顶的增大,顶板断裂高度逐渐降低、离层宽度逐渐提升。

弱固结地层特厚煤层综放开采覆岩破坏及水害防控研究

为解决多重含水层下弱固结特厚煤层水害防治问题,本文采用类比分析法、数值模拟法和相似模拟法,研究了灵东煤矿采空区下Ⅱ3特厚煤层顶分层开采的覆岩破坏特征,分析了导水裂缝带发育特征,提出了“物探+钻探”的方式提前疏放导水裂缝带内含水层的控水采煤方法。研究结果表明,位于Ⅱ3特厚煤层上覆的Ⅱ2特厚煤层回采时,覆岩破坏呈现“阶梯式”垮塌特征,Ⅱ3特厚煤层顶分层回采时,在工作面初次来压后,覆岩呈现出与Ⅱ2-1煤层层间岩层同步协调弯曲下沉的现象;预计导水裂缝带未波及Ⅱ2-1煤层采空区,采用“音频电透视+瞬变电磁”探测得出一含、二含(1)的采空区的富水异常区,重点针对富水异常区进行钻孔探测,兼顾非富水异常区,最终实现了首采工作面的安全回采。

深埋薄煤层沿空巷道煤柱宽度确定及稳定性分析

为了研究深埋薄煤层地质条件下的沿空巷道煤柱宽度确定方法及其稳定性。以甘肃庆阳核桃峪煤矿2804工作面为背景,采用数值仿真技术确定了2804工作面侧向实体煤的应力分布规律曲线;通过摩尔-库伦强度准则和极限平衡理论确定了煤柱宽度的上下阈值;分析了巷道宽度为5.6 m、煤柱宽度分别为7、9、15 m状态下的煤柱应力分布规律和稳定性。结果表明:处于深埋薄煤层地质条件的2803回风巷道煤柱宽度上下阈值分别为7.23 m和2.07 m;随着煤柱宽度的增加,煤柱剪应力曲线与抗剪强度曲线相交区域面积逐渐减小,从而造成更大的煤岩破坏面积;进而确定2803回风巷道的煤柱宽度为7 m时能够有效地兼顾护巷能力和经济效益,并能够为后续水治理提供富裕空间。该研究成果同样能够为同类型煤矿煤柱宽度的确定提供设计依据。

PLC在煤矿电气自动化过程中的应用

科技的发展促进了自动化技术与各个行业的联系,PLC技术在煤矿生产中已经得到了广泛应用,在提高生产效率和安全性方面也取得了很好的效果。文章对PLC在煤矿电气自动化过程中的各种应用进行了探讨。

煤自燃倾向性测试及监测技术研究进展

煤自燃是煤矿安全生产、运输和储存中的重大灾害之一。根据煤自燃防控实际需要,较全面地总结了煤自燃倾向性的测试方法,认为构建一个通用指标来评价煤自燃倾向性可以弥补单一测试方法的评估偏差;同时,重点分析了以温度为特征的OTDR技术与以指标气体为特征的TDLAS技术在煤自燃监测领域应用的原理及优缺点,通过两种技术的提升,建构特征温度与指标气体的定量关系,形成多参量数据融合的煤自燃监测技术能有效提升监测预警能力,并提出了无线传感器网络测温法与声发射技术在煤自燃监测领域应用的可行性。对煤自燃倾向性的检测与煤自燃火灾的监测预警研究具有重要作用,对实现煤自燃智能化协同防控治理和保障煤矿安全、高效、智能、绿色生产具有重要意义。

变频技术在煤矿机电设备当中的运用

煤矿工作的不断发展中,煤矿机电设备在煤矿工作的开展中发挥着重要的作用,加上煤矿工作在开采过程中的采用量比较大,只有稳定的设备才能保证煤矿的正常开采。但是现阶段,我国在煤矿机电技术受传统模式的技术影响,在煤矿机电技术的应用中存在严重的技术问题。

机电一体化在煤矿机械中的应用

文章首先阐述了机电一体化在煤矿机械中的应用可以保障开采的安全,提高企业经济效益的同时增加劳动者的收入,提高煤矿资源的开采效率;其次分析了机电一体化在煤矿机械中的具体应用,最后对机电一体化技术在煤矿机械中应用趋势进行展望。

基于圆孔应力势函数法的核桃峪矿煤柱宽度确定

为了研究不同工作面尺寸以及不同地应力条件下的沿空留巷煤柱宽度确定方法,以甘肃庆阳核桃峪煤矿为背景,使用等效圆孔模型对矩形采空面进行替代,将煤柱简化为遍布水平节理与竖直节理的节理模型,引用弹性力学中应力势函数,结合摩尔-库伦准则对水平节理的剪切强度以及数值节理的剪切与拉伸强度进行分析;同时探究了不同等效圆孔半径和不同侧压系数下的煤柱抗剪强度曲线。结果表明:水平节理的剪切破坏是造成煤柱失稳破坏的主要原因,竖直节理的拉伸破坏主要集中在煤柱表面;同时,较大的等效圆孔半径会造成更大的影响范围以及更大的煤柱破坏面积;而较大的侧压系数能够提供给煤柱较大的围压,提高煤柱的抗压能力,进而使得煤柱的失稳破坏面积显著减小。该研究可以为煤矿开采工程中的沿空留巷煤柱宽度确定提供一种新的方法。

孔隙砂岩电动化学注浆试验研究

鄂尔多斯盆地南部诸多百万吨以上矿井,主采煤层为侏罗系延安组。由于煤层厚度大,煤层导水裂隙带高度导通了煤层上覆巨厚白垩系洛河组砂岩孔隙裂隙含水层,造成矿井涌水量巨大,严重威胁矿井生产。为了对厚层顶板水进行有效控制,该地区开展了一系列顶板注浆堵水工程试验,但由于常规水泥注浆仅对较大裂隙填充效果明显,因此开发了电化学注浆试验加强对砂岩中微细孔隙裂隙的封堵效果。选取宁正矿区洛河组砂岩作为研究对象,利用河沙及水泥根据洛河组岩石类型比例制作了砂岩模型材料,采用CaCl_(2)和Na_(2)SiO_(3)浆液在砂岩模型材料中进行了2组电动化学注浆试验,浆液在阴极注入,各次注浆采用的电压均为40 V,浆液注入速度保持恒速,约10 mL/min,试验运行时间均超过了2 h。该试验验证了电动化学注浆在裂隙孔隙砂岩中的可行性。研究发现:相比胶体态的Na_(2)SiO_(3)浆液,溶液态的CaCl_(2)浆液更适宜应用在孔隙砂岩电动化学注浆过程中;CaCl_(2)溶液中的Ca^(2+)离子在电场作用下迁移发生化学反应,在砂岩微细孔隙中形成了胶体;单位体积CaCl_(2)溶液注浆需要的能耗为0.09(kW·h)/L;金属电极在注浆过程中损耗严重,且会对含水层造成Fe污染,未来需针对如何选择环境友好且损耗较小的电极开展研究。

煤电一体项目水资源综合利用方案比选探析

结合甘肃东部某煤电一体化项目,分析了水处理规模和水处理工艺,探讨了集中水处理建设方案,并进行了经济比较,以选择经济合理、技术可靠的建设方案,达到污水零排放,实现水资源高效综合利用。

故障树分析法在煤矿机电事故预防中应用

本文应用故障树分析法研究煤矿机电事故发生的原因及机电事故与各原因事件的逻辑关系,总结机电事故的预防措施,并验证故障树分析方法对预防机电事故发生的可行性。