双马煤矿4-1煤层自然发火标志气体及临界值研究

双马煤矿主采煤层具有自然发火期短、易自燃等特征,为确定合理的煤自然发火预测预报指标,以该矿主采的4-1煤层为研究对象,采用实验分析、现场测试和统计分析等方法,对4-1煤层自然发火标志气体及临界值进行了研究。根据4-1煤层煤样氧化实验与现场实际观测,优选出4-1煤层自然发火标志气体,确定了综采工作面上隅角CO体积分数安全管理值及自燃临界值。在此基础上,建立了煤层自然发火分级预警响应与防灭火技术管理体系。结果表明:CO、C2H4、C2H2、C3H8是双马煤矿4-1煤层自然发火标志性气体;Ⅰ0104105工作面上隅角CO体积分数安全管理值为60×10^-6,自燃临界值为430×10^-6;对应建立了煤层自然发火蓝色(Ⅰ级)、黄色(Ⅱ级)、橙色(Ⅲ级)、红色(Ⅳ级)4级预警响应体系。

双马煤矿废弃油井周围煤层HS分布特征及其采掘影响范围划分

针对废弃油井周围煤层H2S分布规律不清楚,采掘过程中影响范围不明确给煤矿安全开采造成严重威胁的难题,以煤油重叠区的双马煤矿为研究区,首先采用数值模拟方法研究了煤层内H2S气体的渗流规律,然后结合数值模拟结果通过气体成分测试获得了H2S气体的分布规律,最后根据采掘过程中H2S气体的涌出规律对其影响范围进行了确定。结果表明:废弃油井周围H2S气体浓度随距离废弃油井增加呈递减分布,废弃油井内气体压力越高,H2S气体渗透范围越大;工作面过废弃油井过程中H2S气体浓度呈现出较高—降低—平稳—降低—急剧下降的变化规律;双马煤矿废弃油井影响区煤层H2S气体的渗透半径为500 m,采掘影响范围为700 m。研究结果为工作面H2S气体的治理提供指导。

双马煤矿小煤柱沿空掘巷技术探索与实践

国家能源集团宁夏煤业有限责任公司双马煤矿成功应用小煤柱沿空掘巷技术,不仅解决了传统大煤柱护巷造成的资源浪费、回采率低的产业现状问题,而且在很大程度上缓解了受采动压力影响造成的巷道长周期反复变形、生产接续失调问题,有利于矿井长期稳产、高产和可持续发展,产生了广泛的经济效益和社会效益。

双马煤矿4-2煤层采空区自然发火“三带”研究

为加强国家能源集团宁夏煤业有限责任公司矿井防灭火管理,更好地指导现场防灭火工作,双马煤矿采用温升速率和氧浓度指标的方法,对4-2煤层采空区自然发火“三带”测定、划分展开专项技术研究,现场通过采用布置束管和温度传感器相结合的措施,对采空区的气体和温度进行采集整理分析,确定了“三带”范围和合理注氮位置,为同一煤层不同工作面回采过程中煤层自燃预测预报和防灭火技术管理提供了良好的借鉴经验,确保矿井安全生产。

双马煤矿4-3煤层自燃标志气体及指标优选结果研究

本文以双马煤矿4-3煤层为研究对象,通过对双马煤矿4-3煤层某综采工作面煤样在实验室进行测试研究分析确定:CO是双马煤矿4-3煤层发生自燃的主要标志性气体,而C_(2)H_(4)是煤在氧化加速阶段的主要标志性气体,这标志着煤层局部温度超过350℃,而C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)是证明4-3煤层自燃进入激烈氧化阶段的辅助指标气体。

煤油资源重叠区煤矿开采硫化氢灾害防治体系研究与应用

针对煤油资源重叠区煤矿开采受早期石油开发遗留的废弃油井内硫化氢等有害气体侵入威胁,以鄂尔多斯盆地西缘马家滩矿区双马煤矿为例,研究分析了不同类型废弃油井硫化氢侵入煤系地层的运移机理,划分了废弃油井的安全风险等级和威胁程度。在此基础上提出了以“分类治理”为核心思想的“超前探测→评估分类→综合治理→效果评价”四位一体硫化氢综合防治体系,构建形成了以地面超前封堵为基础、以采前预注碱性吸收液主动治理和回采期间中高压喷碱性吸收液逐级防控为关键工艺的“堵、注、喷、增、降、监、护、撤”技术管理体系。通过在现场成功应用,有效解决了煤油资源重叠开采煤矿区受废弃油井影响矿井采煤工作面硫化氢灾害防治难题,实现了对硫化氢灾害的精细化治理,可为类似矿区硫化氢灾害防治提供借鉴。

煤矿机电自动化控制优势和应用

在我国的煤矿行业中,自动化技术也几乎能够应用到每一个生产环节中,如果煤矿行业的机电设备能够科学的应用自动化技术,那么就能够很好的降低煤矿企业的生产经营成本和维修成本,同时也能够充分提升煤矿企业的实际生产效率,保证了煤矿的开采质量,能够较好的促进我国煤矿行业的健康发展。

煤矿井下排水系统的自动化分析

本文首先介绍了煤矿井下排水系统的现状和主要存在的问题,接着分析了煤矿井下自动化排水系统的具体组成,包括地面控制中心、以太网控制中心和水仓检测控制系统等,接着从煤矿井下排水系统自动化软件设计和硬件设计两方面进行了研究,最后探讨了煤矿井下排水系统自动化功能的具体实现。希望通过本文的研究能够带动我国煤矿井下作业的发展,进而促进我国煤矿资源的发展。

煤矿开采引发地表塌陷破坏的危险性及对基本农田的影响与防治方法

地表塌陷破坏的发生受多种因素的制约,在不同地区或者在同一地区由于地形地貌的差异以及人类活动的季节、活动的持续时间、活动范围、活动幅度等方面的差别,会导致地表塌陷破坏引发的可能性、发生地表塌陷破坏的规模、危害程度存在明显的差别[1]。国家能源集团宁夏煤业公司双马煤矿在煤炭资源开采利用时对地表基本农田的破坏程度进行危险性预测,并提出灾害防治措施。

废弃油井影响范围内治理瓦斯和硫化氢的探索

针对双马煤矿井下废弃油井影响区域煤层H2S、CH4治理问题,以马探23废弃油井为研究对象,根据前期双马煤矿井下揭露油井情况、采掘工作面硫化氢涌出来源分析及气体参数测试结果,并结合废弃油井的井身结构、破坏形式等,对废弃油井影响区域煤层瓦斯、硫化氢等来源以及废弃油井内瓦斯和硫化氢等气体向煤层运移机制进行了分析。以废弃油井影响范围内油井立体封堵、预注碱性吸收液、喷洒吸收液治理采动涌出硫化氢等关键工艺技术为支撑,通过现场试验应用,实现废弃油井影响范围内瓦斯和硫化氢的高效治理,确保了矿井安全生产。

基于超像素粒化与同质图像粒聚类的矿井人员图像分割方法

矿井人员图像分割是实现煤矿井下人员检测、行为识别、视频定位跟踪等技术的基础任务之一。然而,由于矿井下环境特殊,常规图像分割方法均难以满足对井下人员的精准分割要求。为解决矿井人员图像的分割问题,提出一种基于超像素粒化及同质图像粒聚类的分割方法,能够适用于煤矿井下多种场景的人员图像。首先,使用简单线性迭代聚类(Simple Linear Iterative Clustering,SLIC)模型将井下人员图像初始粒化为超像素单元,并通过测量离线样本图像中所标记人员像素点与超像素之间的RGB相似度值判定人员超像素。其次,由邻居超像素辅助检测欠分割人员超像素并将其彻底分割为2个子超像素单元,选择其中之一的精英人员超像素并提取其纹理和灰度特征。接着,将具有最相似图像特征的邻接精英人员超像素定义为同质图像粒,同质图像粒相互融合并聚类形成具有特定语义信息的同质人员区域。最后,由所有同质人员区域共同构成完整的人员区域,并实现人员区域与图像背景的分离。通过对煤矿井下4种场景下的人员图像进行算法性能验证,实验结果表明:超像素粒化算法的F-Measure值分别较对比算法平均值高出2.11%,3.36%,13.16%,6.82%,同质人员图像粒聚类算法精度值分别达到99.0%,100%,94.4%和93.75%,并且所提分割方法对井下4种不同场景中的人员图像均具有较强的鲁棒性和较好的分割效果。

废弃油井影响区域煤层瓦斯和硫化氢分布规律研究

为了充分掌握废弃油井影响区域煤层瓦斯和硫化氢的分布规律,通过理论分析和现场考察,得到了废弃油井影响区域煤层瓦斯和硫化氢的赋存状态、原始分布以及采动涌出分布规律。研究结果表明:油井套管破损或者油井本身为裸眼井时,在气体压力(浓度)作用下,石油储层中的H2S、CH4等气体逐渐逸散至煤系地层,并且吸附在煤层中;煤体中的硫化氢主要以吸附状态存在的,并且只有在采动影响下才会大量释放;废弃油井影响区域钻孔内硫化氢浓度分布与采动硫化氢涌出浓度变化趋势一致,越靠近废弃油井中心越高,远离油井时逐渐降低;煤层瓦斯含量沿油井中心距离的分布总体呈现幂函数降低的趋势,采动期间瓦斯涌出浓度分布与硫化氢涌出浓度分布的变化趋势一致。

受废弃油井影响的煤层瓦斯和硫化氢分布规律研究

为解决矿区资源叠加开采区域废弃油井影响范围内采掘工作面煤层瓦斯和硫化氢综合治理问题,以双马煤矿Ⅰ0104105工作面马探30和马探31二口废弃油井为例,通过采取参数测试、气体成分分析、现场考察等手段,对废弃油井影响范围内采掘工作面的煤层瓦斯和硫化氢的涌出、分布及影响范围进行了初步研究。结果表明:双马井田含煤地层属于煤油共存地层,工作面局部区域涌出H2S气体主要受封闭不良废弃油井影响较大;废弃油井影响范围内沿工作面走向方向,越靠近油井中心,钻孔内CH4、H2S气体浓度越高,以油井为中心两侧范围内呈现逐渐降低的趋势;废弃油井影响区域内煤层可解吸瓦斯含量沿油井中心距离的分布呈现幂函数降低的趋势;采动期间工作面越靠近油井中心CH4、H2S涌出浓度越大,远离油井时呈下降趋势;马探31废弃油井影响区域CH4、H2S气体对煤层的影响半径在300 m以上。研究结果为进一步掌握废弃油井影响范围内采掘工作面瓦斯和硫化氢富集规律及治理措施设计提供了理论依据。

近距离煤层群上下煤层回采巷道合理位置研究

针对近距离煤层群上下煤层回采巷道合理布置问题,采用理论分析、数值模拟及现场考察等方法,研究分析了某矿2#煤层开采后遗留区段煤柱应力分布特征及对下邻近层4#煤层的影响规律。通过建立力学模型、理论计算得出2#煤层遗留煤柱对下邻近层4#煤层的影响范围为23 m。进一步由数值模拟分析煤层应力变化、应力集中程度以及煤壁超前应力分布规律,确定下邻近层4#煤层回采巷道合理布置错距为35 m。现场考察表明,错距为35 m布置巷道支护效果较好,未出现强烈的矿压显现,为近距离煤层群上下煤层协同安全高效开采提供了依据。

井下废弃油井影响区域硫化氢综合治理技术研究

针对双马煤矿井下废弃油井影响区域采煤工作面硫化氢治理问题,在对硫化氢来源进行初步分析的基础上,通过超前探测确定了I0104105工作面马探31废弃油井影响范围内硫化氢的分布规律。根据对废弃油井的风险等级分类,提出了硫化氢的分级治理模式,构建形成了地面封堵治理为主、井下治理为辅的"堵、注、喷、增、降、监、护、撤"硫化氢综合治理体系。通过现场应用,实现了对井下废弃油井影响区域采煤工作面硫化氢的有效治理,确保了工人职业健康和矿井安全生产。

综采工作面受废弃油井影响瓦斯超限原因分析及对策

针对国家能源集团宁夏煤业公司双马煤矿井下废弃油井影响区域煤层瓦斯治理问题,在分析工作面瓦斯来源及超限原因基础上,初步建立了综采工作面瓦斯综合治理技术体系。I0104105工作面过马探31废弃油井期间,通过采取综合治理对策,确保了矿井安全生产。

大倾角综采工作面快速安装技术的应用

综采工作面设备向重型化发展,对设备安装技术提出新的要求,尤其是大倾角综采工作面设备安装一直困扰着煤炭生产,通过实践和不断探索,采用无轨胶轮车井下快速运输,液压运输叉车与液压变轨吊工作面运输安装,实现工作面设备的快速安装,降低安全风险。实践表明,该技术具有较好的可靠性和安全性,解决了大倾角综采工作面设备快速安装难题。

综采工作面瓦斯来源分析和综合防治措施研究

针对双马煤矿井下废弃油井影响区域煤层CH4治理问题,在分析对工作面CH4来源及涌出分布规律基础上,初步建立了综采工作面CH4综合治理技术体系。I0104105工作面过马探31废弃油井期间,通过采取“堵、降、增、检、监、警、撤”七字综合防治措施,确保了矿井安全生产,并安全揭露马探31、马探30废弃油井。

综采工作面H2S来源分析和关键治理技术研究

双马井田处于石油、煤炭资源叠加开采区域,井田范围内存在众多废弃石油井,油井内H2S等有毒有害气体逐渐渗透至煤层,给工作面安全开采带来严重威胁。针对双马煤矿井下废弃油井影响区域煤层H2S治理问题,在分析对工作面H2S来源及涌出分布规律基础上,提出了废弃油井影响区域煤层H2S的分级治理模式,初步建立了采煤工作面H2S综合治理技术体系。I0104105工作面过马探31废弃油井期间,通过采取“堵、注、喷、增、降、监、护、撤”综合防治措施,实现对H2S的有效治理和管控,保障了工作面安全生产。

掘进工作面氡气来源分析和关键治理技术研究

双马煤矿在缓坡副斜井掘进工作面掘进过程中局部地段出现氡气,为了保护作业人员的身体健康保障矿井安全,基于分析研究掘进工作面特殊底层氡气来源、运移规律,以理论指导现场,总结出喷、涂、增、降、检、撤、护七字关键治理技术,从而实现对氡气地质带的有效治理和管控,保障了掘进工作面的安全生产。