金晖荣泰煤业防灭火系统设计及应用

基于金晖荣泰煤业有限公司现开采的10号煤层经鉴定属自燃煤层,且具有煤尘爆炸性,极易造成矿井火灾的情况,该矿建立了一套灌浆防灭火系统,并建立了由KYSC—1型束管采样设备和GC950型煤矿专用色谱分析设备组成的煤层自燃监测系统。现场实践表明,灌浆系统对采空区的封闭作用,有效地抑制了留煤自燃的发生;监测系统对目标气体的检测为防灭火措施的制定提供可靠地依据,截至到目前,该矿没有发生煤层自燃的事故。

荣泰矿综合防尘技术优化与应用

为有效防治矿井煤尘事故,荣泰矿对综合防尘技术进行优化,煤层注水方式由浅孔注水改为双向长孔注水,自动水幕开关由红外线自动控制开关改为手动双向水幕开关,改进除尘风机,将煤流感应式转载点喷雾与封闭式转载点相结合,并针对不同区域情况制定不同的综合防尘设施组合。结果表明,该矿综合防尘技术的优化与应用有效抑制了煤尘扩散,综采工作面、掘进工作面和矿井回风大巷的煤尘浓度分别降低了60%、70%和55%,实现经济效益560 360元,为安全高效矿井建设提供了保障。

深部采区工作面沿空留巷安全开采及工程应用

结合现有的沿空留巷的技术特点,降低留巷期间顶板预裂切缝影响范围内工作面顶板来压强度,在保证安全开采、技术可行、经济合理的前提下,对万峰煤矿二采区工作面进行开采,通过对比柔模沿空留巷、高水充填材料留巷、切顶卸压沿空留巷的技术特点,在衡量技术适用和经济的因素后,选用切顶卸压沿空留巷开采。通过布设监测点的方式分析留巷围岩的偏移量与顶板压力,总结出采空开挖区四阶段的位移与矿压的变化特征。并且针对该技术提出了采空区的灾害防治措施,提出了采空区漏风特性、自然发火监测监控、自然发火预测预报管理的相关技术方案。

钻探技术在煤矿井下防治水中的应用

本论文主要研究钻探技术在煤矿井下防治水中的应用。介绍了煤矿井下水害的形式及其对矿井安全的影响,强调了钻探技术在防治煤矿井下水害中的重要性。通过实例研究,详细探讨了钻探技术在井下防治水害中的实际应用,并对钻探技术在井下防治水害中的效率、安全性和经济性进行了研究与分析。展望了钻探技术在煤矿井下防治水方面的未来发展趋势。

深部矿区强扰动工作面沿空留巷支护技术研究

为了提高矿井煤炭资源采出率,改变通风方式控制上隅角的瓦斯浓度,提出了沿空留巷回采煤层的施工工艺。通过比较柔性混凝土采空区支架技术、高充水材料采空区支撑技术和顶切卸压采空区技术,3项沿空留巷工艺的资金投入、操作难度、留巷效果等因素,综合确定工作面采用沿采空区切顶卸压支护,并在此基础上提出了非对称工艺支护设计方案,有效保障了留巷的稳定性。矿井采用沿空留巷回采工艺可以有效地提高煤炭的回采效率,减少巷道的施工费用,产生显著的经济和社会效益,预计每留设1000 m巷道,可以回收煤柱6.66万t,节省巷道掘进成本300万元。

坚硬顶板巷内切顶留巷与密闭技术的研究与应用

针对坚硬顶板沿空留巷顶板难以及时切落、巷道围岩难以控制的问题,采用数值模拟、现场试验相结合的方法,分析了巷内小结构围岩变形破坏机理及控制方式,提出了"时空协调组合支护"的留巷支护理念,研发了巷内组合滑移桁架切顶系统和柔性阻燃垫层密闭布帘,能够顺利切断采空区直接顶和下位老顶,实现采空区的良好密闭。井下工业性试验表明,巷道变形以底鼓为主,底鼓量150 mm,两帮移近量为120 mm,顶板基本没有离层。

基于核磁共振技术的花岗岩三轴压缩峰前裂隙发育及损伤规律研究

基于核磁共振技术,对花岗岩三轴压缩作用下的裂隙发展规律进行分析,得到花岗岩在20 MPa围压条件下的应力-应变曲线、以及不同轴压状态下岩石孔隙度和T_2谱曲线。结果表明:T_2谱曲线直观、真实地反映岩石内部裂隙发育过程,孔隙度随轴向应力增加呈指数形式增长。花岗岩三轴压缩低轴压阶段,岩石损伤以裂隙数增加为主要诱因;高轴压条件下,岩石损伤主要由裂隙数增加及裂隙贯通引起。三轴压缩过程中,花岗岩存在轴向应力临界值,当超过该值,新生裂隙受到抑制,同时已有裂隙扩展至贯通,试验中花岗岩的轴向应力临界值为峰值强度的50%~70%。20 MPa围压状态下的花岗岩损伤度随岩石孔隙度、轴向应力的变化特征符合指数函数关系。

窄高水材料巷旁充填沿空留巷围岩偏应力演化及控制

为了解决高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩破坏严重及难以控制的问题,以登茂通公司2202综采工作面1.4m窄高水材料巷旁充填沿空留巷为工程背景,基于实验室实验测试了水灰比为1.6∶1高水材料的强度特征,通过数值模拟及现场工程试验研究了高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩偏应力分布规律及其失稳破坏机制。结果表明:①随着超前工作面距离的不断增加,偏应力峰值带位置逐渐发生偏转,偏应力峰值大小逐渐减小,越靠近工作面采动影响越剧烈;②超前工作面40m范围内的巷道围岩偏应力峰值带主要集中在巷道右上肩角与左下肩角,超前工作面距离大于50m时的围岩偏应力峰值带主要集中在巷道顶底板围岩深部处,且近似呈对称状分布;③工作面回采且留巷完成后,留巷围岩偏应力峰值主要集中于实体煤帮与实体煤侧顶板处,支护时需保证锚索杆体穿过实体煤帮及顶板围岩偏应力峰值带位置。基于此提出高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩采用“顶板全锚索支护+巷内三排单体支柱+实体煤侧补强锚索加固+巷旁高水材料充填墙”对拉预紧锚杆并辅以单体柱护墙+采空区侧单体柱撑顶并辅以锚杆加固顶板的分区域非对称综合控制技术,通过现场工程实践证明了留巷围岩控制技术的合理性,保障了高水材料窄巷旁充填沿空留巷的稳定性。

煤柱型冲击地压启动应力条件判别与防治措施研究

针对我国鄂尔多斯矿区顶板岩层厚、煤柱留设宽度大以及500~700 m埋深导致的较高地应力引发的煤柱型冲击失稳现象,建立煤柱内应力计算力学模型并针对不同应力表现特征的煤柱进行分类讨论,基于弹性力学叠加原理结合岩石力学以及材料力学的构件内应力计算,推导出煤柱内部任一位置的三向应力换算后从而得到最大最小中间主应力的计算公式。其次以门克庆煤矿3102工作面为背景进行理论计算和FLAC^(3D)数值模拟实验以现场实测数据为准,验证推导得到的煤柱内应力计算公式准确性。最终,根据内应力计算公式得出的煤柱型冲击地压启动临界条件作为指导现场防控煤柱高内应力导致的冲击显现现象的有效措施和手段。

深部高应力软岩巷道变形破坏机理及稳定性控制策略研究

对荣泰煤矿-760西运输大巷出现的大变形破坏进行研究,导致巷道出现明显变形破坏的主要原因是巷道所处地段地应力较高且较为复杂、围岩岩性较差、原支护强度偏低及构造应力偏大。充分结合大巷所处地段地质应力条件,设计了“锚网索喷+局部注浆加强”返修支护策略,从返修情况来看,大巷整体稳定性得到控制,对类似巷道支护有一定的借鉴作用。

深井高应力软岩巷道支护稳定性控制技术

将荣泰煤矿西翼轨道运输大巷变形破坏问题作为研究对象,通过现场勘测与理论分析的方式,得到了导致巷道出现全断面变形破坏的主要原因,即巷道所处地段地应力较为复杂、地层岩性较差、松动圈范围较大、原支护方式不够合理等,结合荣泰煤矿实际情况,返修采用了"方截面钢管约束混凝土拱架+锚网索支护"的返修支护方案,大巷稳定性得到有效控制,取得较好返修支护效果。

岩层倾角对钻井套管剪切变形的影响分析

针对钻井套管剪切破坏问题,基于煤层开采的上覆岩层移动规律,采用ANSYS数值模拟软件建立钻井套管剪切变形的有限元模型,模拟分析了不同的岩层倾角对钻井套管剪切变形区域应力分布的影响。研究结果显示:套管发生剪切变形后,剪切面由原始的圆形变为椭圆形,且椭圆长轴端点区为剪应力的应力集中区;岩层倾角增大会造成套管剪应力的应力集中区面积增大,且应力集中区最大剪应力也在逐渐增大。

孤岛工作面回采巷道支护技术研究

孤岛工作面围岩结构由于受到两面采空区的影响,回采过程中其原岩应力场逐渐被弱化,围岩控制较为困难。本文以金晖荣泰煤业10209(2)孤岛工作面为研究对象,研究了回采巷道围岩控制技术的支护方案,实际应用后表明该支护方案可以有效地保证巷道围岩的稳定性,确保了10209(2)回采工作的正常进行。

煤矿回采巷道矿山压力控制与支护分析

随着国家的快速发展,国民生活水平的不断提高,人们的生产生活对煤炭的需求量正在逐年增加。但是在煤矿回采工作中,由于地质水文条件以及煤炭企业本身存在的高危风险,如果操作不当,将会造成严重的人员伤亡以及财产损失问题。所以,如何做好巷道矿山压力控制与支护工作,保证工作安全,显得尤为重要。

掘进工作面过风氧化带顶板支护技术研究

金晖荣泰煤业10号煤层靠近风氧化带,顶板岩性受风化带影响,局部出现黄泥岩,属于不稳定顶板,为解决10号煤层掘进工作面靠近风氧化带顶板支护不稳定性问题,本文分析了10号煤层回采巷道围岩破坏形式,通过数值模拟分析,设计了适合该煤层巷道的支护优化方案,增强了10号煤层靠近风氧化带巷道围岩的稳定性,保证回采巷道过风氧化带时掘进工作安全进行,对于矿井生产具有很大的经济意义。

不规则综采工作面延面及对接工艺实践

在10202工作面掘进过程中遇断层无法向正前掘进的情况下,荣泰矿尝试运输顺槽沿断层掘进,综采工作面机头线性增加支架延长工作面的采掘工艺,取得了良好的社会经济效益。

采煤工作面瓦斯抽采钻孔影响半径及孔距设计分析

贺西煤矿3311工作面瓦斯含量较大,为保证开采安全,必须进行钻孔预抽采作业。为设计合理的钻孔间距,分别利用数值模拟法和现场试验法进行验证。结果表明,首先确定单孔抽采的有效半径,两种方法计算结果均约为1.6 m,考虑抽采叠加效应,多钻孔抽采时,间距设计为2.5倍单钻孔有效半径,抽采结果满足相关要求。所得到的结论可为类似施工矿井提供技术参考。

综采支架轻便式滑移运输装置的研制与应用

基于安全生产及高产高效矿井的要求,"一矿一面"的生产布局已经成为发展趋势。"一矿一面"虽然有利于安全生产及高产高效矿井建设,生产接续问题表现较为突出,为了提高煤矿有效生产天数,综采工作面快速搬家工艺成为解决生产接续的重要途径。荣泰矿经过多次实践,装配了一套综采支架轻便式滑移运输装置,为综采工作面快速、安全搬家提供了有力支持。

基于综合物探技术的煤矿采空区探测实践应用

煤矿开采过程中,煤矿采空区是不可避免的产物。采空区的存在会对矿井安全和环境产生重大影响,可能引发地质灾害和环境污染等问题。因此,准确地探测和定位煤矿采空区,成为保障矿山安全和可持续发展的关键问题。旨在探索应用综合物探技术,准确探测和定位煤矿采空区的可行性和有效性。通过综合应用地震勘探技术、电磁法技术、地热法技术等物探技术,结合现场实地调查和数据处理分析,寻找一种精准、可靠的方法,为煤矿行业提供科学依据,确保矿山安全,进行环境保护。

煤矿机电运输安全管理策略及优化措施探讨

煤矿机电运输在煤矿生产中占据核心地位,其安全管理对整体作业的稳定性及工人生命安全保障意义重大。但当下的安全管理实践中,存在管理机制僵化、设备老化、人员素质不均等问题,致使安全隐患频繁出现。为此,本文从管理现状出发,深入剖析机电运输中的关键问题及其成因,探寻基于设备智能化升级、安全体系优化、人员培训强化以及数据驱动机制的多维管理策略。同时,通过推广节能环保技术和加强安全文化建设,提出针对性的优化举措并验证其实际效果,为煤矿行业提供切实有效的安全管理改进方案。