基于大尺寸隔热氧化试验的银洞沟煤矿110201工作面煤自燃特性研究

为了准确研究银洞沟煤矿2^(#)煤层110201工作面煤自燃特性,采用大尺度煤隔热氧化装置模拟煤自然发火过程中煤体温度变化,确定煤层最短发火期,研究煤氧化过程中的耗氧率、气体产生规律,最终确定该煤层临界温度和标志性气体。结果表明:2^(#)煤层煤最短发火期为37 d;煤自热氧化分为2个阶段,煤体温度缓慢上升阶段和煤氧化加速阶段,在第2阶段,O_(2)消耗率、CO生成速率加快,并出现C2H4,从而确定该工作面临界温度为101.6℃,C_(2)H_(4)为主要标志气体,CO相对量变化趋势为辅助标志指标。通过大尺度煤隔热氧化实验优选的临界值和标志气体能更加准确地反应煤的自然发火和产气规律,对煤自燃的早期预测预报更加准确。

锚索支护密度影响下煤矿巷道稳定性分析

根据银洞沟矿11采区行人下山的实际工程概况,建立了考虑围岩峰后力学参数随塑性剪切应变呈多段线性函数演化的数值模型。结合顶底板竖向位移、锚索轴力以及塑性区的分布演化情况,研究了锚索支护密度对巷道稳定性的影响。结果如下:(1)巷道顶板位移随计算时步的增加呈先减速下沉而后趋于平稳的变化趋势,底板位移随计算时步的增加呈先减速上升而后趋于平稳的变化趋势。(2)模型竖向位移场显示,随支护密度的增加,模型顶板下沉及底板上升最大位移均呈逐渐降低趋势。模型竖向应力场显示,随支护密度的增加,模型最大竖向应力呈增加趋势。围岩应力降低区与顶板围岩松动变形区范围基本一致,也随支护密度的增加而减小。(3)随着支护密度的增加,塑性剪切应变大于0.2、0.1及0.05的单元数均呈降低趋势。

基于大型煤隔热氧化的银洞沟煤矿110108工作面自燃标志气体优选

为了提高银洞沟煤矿110108工作面自燃预测预报准确性,采用大型煤隔热氧化装置模拟煤自然发火过程,对隔热氧化过程中煤温、产生气体成分及浓度等参数进行分析,最终优选出标志气体。实验结果表明:110108工作面煤最短发火期为35 d;CO在煤氧复合初始阶段便开始出现,并贯穿整个实验过程;当煤温达到99.5℃时,O2消耗速率加快,CO、CO2生成量也随之加大,混合气体开始出现烷、烯烃类气体,乙烯(C2H4)的出现表明煤已进入加速氧化阶段,故该煤层自然发火的临界温度为99.5℃,并确定C2H4作为该煤层的标志气体,同时结合CO相对量变化趋势对煤矿自燃进行早期的预测预报。

银洞沟煤矿南翼采区改造设计

银洞沟煤矿南翼采区在该矿2号井的基础上改造而成。根据原矿井的条件,提出了两个合理的方案,并对两个开采方案进行了充分的分析。经过方案比较,采用方案一作为南翼采区改造的方案,即刷大主(混合)斜井断面,新建采区下山,以一井一面实现矿井0.6Mt/a的生产能力。

宁夏王洼矿区矿井水害类型及防治对策

针对宁夏宁南煤田王洼矿区存在的矿井水害问题,在梳理王洼矿区地质及水文地质条件的基础上,分析了各含水层地下水对煤层开采的影响;以充水水源空间位置及水害形成条件为标准,将矿区内矿井水害类型分为大气降水、老窑及采空区积水、煤层顶板水与煤层底板承压水4大类。其中,煤层顶板水害又细分为地表水害、原生冲刷带水害、煤层顶板含水层水害以及可能的离层水害。针对不同类型水害对矿井的威胁程度及防治难易程度,提出了适合王洼矿区复合水害的防治水对策。

近距离煤层宽煤柱综采巷道支护设计优化

针对银洞沟煤矿110201工作面留设25 m煤柱运输顺槽支护参数优化问题,采用数值模拟和现场监测等方法,建立FLAC三维模型对长度不同的2.1 m、2.2 m、2.3 m、2.4 m的锚杆、直径不同的16 mm、18 mm、20 mm、22 mm的锚杆和间排距不同的600 mm×700 mm、700 mm×700 mm、700 mm×800 mm、800 mm×800 mm的锚杆及预紧力不同的40 kN、50 kN、60 kN、70 kN的锚杆模型,通过模拟不同支护下巷道围岩变形和应力分布情况,从经济和技术角度选取最优参数,确定了支护方案。数值模拟评估得知,该方案有效地控制了围岩变形,对类似地质情况和开采条件具有重要指导意义。

软岩巷道锚杆锚固性能试验分析

锚杆锚固技术在巷道支护中应用广泛,锚杆良好的锚固性能是保证安全生产的基础。本文以银洞沟煤矿为依托,通过测量锚杆扭矩转化效率以及锚索预紧力损失,定量分析锚杆锚索在软岩巷道中的锚固性能以及影响锚杆锚固性能的因素,为软岩巷道中锚杆锚固支护技术提供指导。

顶板淋水巷道综合防治技术应用

煤矿巷道围岩稳定在煤矿生产作业中极其重要,是实现矿井安全高效生产的前提条件。本文依据银洞沟煤矿井下巷道的地质条件,提出变形加固技术对策,并介绍在发生冒顶、涌水情况下,采用注浆加固、补打锚索以及架设台棚等方式治理加固巷道的经验。

煤矿电气工程自动化中智能技术应用研究

随着科学技术的日益发展,电气工程自动化的智能技术已经得到长足的发展,给社会与经济带来日新月异的变化。因此研究智能技术在电气工程自动化的运用,能够促进智能技术的进一步发展,为人们的生活带来更大的便利与机遇,本文就智能化技术在煤矿电气工程的运用做出探讨。

综合自动化技术的发展对煤矿管理系统的挑战分析

随着我国煤矿行业的飞速发展,煤矿管理系统在综合自动化技术的应用中得到了极大的发展和提高。而煤矿管理系统中的安全问题作为煤矿管理系统的一个关键问题,不仅和企业的自身利益息息相关,还与人们的生命安全紧密联系,其对于新技术的发展起着一定的推进作用。本文对煤矿管理在综合自动化技术中的发展及应用进行了一定的分析和探讨。

煤矿机电设备的安全管理

随着经济不断发展,煤矿开采规模越来越大,受各种因素的影响,机电设备的安全管理变得更加复杂,因此,根据煤矿开采的实际情况,加强煤矿开采全过程的机电设备安全管理,增强全体工作人员的安全意识,注重安全管理制度的真正落实,不断探索和创新管理方法,才能真正提高煤矿开采过程的安全性,促进煤矿企业经济效益不断增长。

近距离煤层群上部煤层开采底板破坏特征分析

以银洞沟煤矿110201工作面运输顺槽为研究对象,采用理论分析、数值模拟计算确定了1#煤层采空区底板在不同煤层间距、煤厚叠加采动应力作用下的分区破坏特征、不同煤柱宽度巷道围岩应力分布、变形与破坏规律,下部煤层回采期间不同煤柱宽度巷道围岩应力分布、变形与破坏规律,揭示110201工作面运输巷围岩破坏机理,为110201工作面运输巷合理的布置及支护提供依据。

工程软岩巷道变形机理分析和支护修复方案设计见解

在我国工业化进程加快的背景下,对能源的需求量越来越大。目前,我国煤炭开采已经进入深部煤层开采阶段,但是软岩分布比较广,在软岩巷道开采过程中,其变形问题越来越突出,会直接影响深部煤层开采的安全性。本次研究主要根据软岩工程支护的具体原理以及软岩巷道围岩变形对现场地质资料和工程资料进行深入分析,综合研究巷道岩性特点以及巷道开挖后煤柱破坏引发的塑性变化特征,对巷道围岩的主要应力进行深入分析。从而确定科学合理的支护方案,本次确定的支护方案为全锚索+喷砼+注浆联合支护方式。

平行及垂直层理裂隙煤体瓦斯渗透特征实验及工程实践

为了获取加卸载状态下平行及垂直层理方向煤体的瓦斯渗流规律,采用瓦斯渗透实验装置进行了加卸载路径下渗流实验。结果表明:应力加载过程中渗透率随着有效应力增大而减小,初期衰减较快,随后减速变缓。试件经历压实、弹性和塑性变形3个阶段;卸荷过程中两煤样渗透率随有效应力的减小而增大且趋势一致。平行层理试件裂隙压实度高于垂直层理,卸荷后恢复度较低。卸载过程中,前者的渗透率始终低于后者。在试验矿井布置了平行和垂直层理2组钻孔并对瓦斯抽采浓度进行了现场考察。实践表明,钻孔布置应尽量与层理方向垂直以提高瓦斯抽采效果。研究结论可为钻孔布置提供参考,最大限度地提高瓦斯抽采效果。

煤自燃指标气体及极限参数实验研究

为了掌握王洼二矿煤自然发火特征,采用西科大XKIII型煤自然发火实验台对1.5t煤进行了煤自燃全过程模拟实验,测试出该矿开采煤样实验发火期为25天,掌握了自燃过程中温度的变化及对应气体的变化规律,测算了开采煤层煤样的最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度等极限参数,为该矿煤自燃灾害的预防提供了依据。

软岩巷道U型棚-锚杆-锚索联合支护数值模拟

以宁夏固原银洞沟矿地质条件为背景,通过运用有限差分软件(FLAC)对U型棚-锚杆-锚索联合支护方案进行模拟,采取一种主动+被动联合支护形式。通过模拟对联合支护方案的可行性进行分析,以研究围岩变形、巷道顶底板和两帮的变化量来判断围岩的稳定性,进而为工程施工提供有利的指导意见。