阜生煤业大采高工作面合理支架工作阻力分析

为论证阜生煤业1208大采高工作面支架阻力的合理性,通过理论计算,得出1208工作面支架工作阻力不应低于9158.1 kN,再采用数值模拟分析工作面围岩变形与支架载荷情况,最终确定合理的支架阻力为12000 kN;现场应用表明,回采期间,工作面平均来压步距为14 m,支架工况良好,煤壁稳定性较高,满足工作面安全高效生产需求。

阜生煤矿15号煤自燃特性实验研究

自燃是煤矿主要灾害类型,由于煤的成因及分子结构复杂,不同矿区的煤自燃特性也不尽相同。为掌握阜生煤矿15号煤的自燃状况,特对该煤层的自燃特性进行了实验研究。在传统的自燃倾向性鉴定中得出了阜生15号煤的自燃倾向性等级为Ⅱ类自燃煤层。通过煤的升温氧化实验,结合自然发火期模型计算该煤层的最短自然发火期为65 d。在煤的热重分析实验中,得出了煤升温过程中的主要特征温度点,分别为煤的干裂温度94℃,煤的活性温度170℃。通过研究掌握了阜生15号煤的主要自燃特征,得到的相关参数对制定煤的自燃防治措施有着非常重要的指导意义。

左权阜生煤矿人员定位系统的研究应用

本文对山西潞安集团左权阜生煤矿井下人员精确定位系统进行了研究。该系统采用先进的线性调频扩频UWB技术,可以实现井下重要区域无线全覆盖,在保障定位精度的要求下能降低建设成本,可以实现该矿对井下人员的精确定位。

阜生煤业1106综放面采空区埋管抽采技术

为解决阜生煤业综放工作面上隅角瓦斯浓度过高的问题,以1106工作面为背景,设计采用预埋立管抽采采空区瓦斯技术,综合运用数值模拟、理论分析等手段,确定最佳埋管间距为20 m,验证预埋立管进一步降低上隅角瓦斯浓度的可行性,现场应用期间进行埋管抽采参数及上隅角瓦斯浓度监测,埋管抽采瓦斯浓度稳定在10%左右,抽采纯量稳定在0.9 m^3/min作用,抽采效果良好且稳定,上隅角瓦斯浓度稳定在0.5%左右,有效解决了上隅角瓦斯浓度频繁超限的问题。

掘进巷道过大断层区支护技术

基于阜生煤矿1306运输顺槽掘进过DF7大断层期间围岩出现严重失稳现象,造成顶板支护难度大、破断率高、巷道掘进速度慢等问题,通过技术研究,对原顶板锚杆(索)支护进行合理优化,提出了“桁架锚索+梯形梁钢带+π型钢棚”联合支护技术。通过实际应用效果来看,大断层区支护优化后控制断层牵引导致围岩破碎、下沉现象,锚杆(索)失效率由原来的13%降低为4%,巷道过断层区掘进速度提高至4.8 m/d,取得了显著应用成效。

刀把工作面液压支架快速对接技术应用

基于1103刀把工作面回采时一切巷与二切巷对接时传统支架对接安装难度大、效率低、安全系数低等技术难题,阜生煤矿通过技术研究,提出了硐室预存支架法对接工艺,通过实际应用效果来看,对接工艺优化提高了工作面液压支架对接效率,对接周期缩短了3.5d,保证了工作面安全快速回采,取得了显著应用成效。

常压下CH_(4)/N_(2)/CO_(2)在阜生矿煤样表面吸附热力学研究

为了研究CH_(4)/N_(2)/CO_(2)在阜生煤矿煤样表面吸附特性,采用美国康塔公司的Autosorb-IQ-C型全自动吸附仪在303.15 K、343.15 K、393.15 K,压力由0升高到0.12 MPa过程中得到煤样对CH_(4),N_(2)和CO_(2)吸附的等温吸附曲线,研究得到了3种气体的吸附模型和等量吸附热。结果表明:CO_(2)对煤样表面不均匀程度敏感性高,吸附过程符合Freundlich模型,煤样对N_(2)和CH_(4)这2种气体的吸附等温曲线在Langmuir模型的拟合程度较高,其吸附过程符合Langmuir模型。CO_(2)受到煤样表面各相异性影响显著;造成CO_(2)气体在煤样表面吸附过程中的等量吸附热随吸附量的增加呈对数的降低规律,而N_(2)和CH_(4)对煤样表面的各相异性影响较小,等量吸附热随吸附量的增大呈线性变化。煤样对N_(2),CH_(4)和CO_(2)的等量吸附热顺序为CO_(2)>CH_(4)>N_(2);表明煤样对CO_(2)的吸附能力最强,对N_(2)的吸附能力相对较弱。

阜生矿15号煤层保护层开采可行性研究

为解决阜生矿瓦斯治理效果差造成的采掘失调问题,保证产量达标,经决定采取开采保护层卸压消突措施。通过合理选取多个可供开采的保护层,并对各保护层从开采安全、保护效果及经济效益等方面进行综合对比分析,最终确定下保护层的铝土泥岩作为15号煤层的保护层开采。预估可完全消除煤层突出危险性的同时,单个工作面可节约瓦斯治理费用1 857.82万元,掘进巷道单进水平可由每月100 m提升至200 m,矿井年产量可由80万t提升至120万t。

阜生矿1103运输巷掘进面瓦斯综合防治措施应用研究

合理的瓦斯防治措施,对有效减少瓦斯事故的发生具有重要意义。为了实现研究区瓦斯的有效抽采,在对研究区构造特征、瓦斯特征、煤层特征等进行分析的基础上,结合研究区采掘进度安排,提出集危险性预测、抽采措施、效果评价为一体的瓦斯综合防治措施。并在阜生矿1103运输巷采掘面进行现场实施,实施结果表明:通过有计划抽采后,煤层瓦斯含量降低至8m3/t以下,达到了抽采目的,体现了该防治措施的可行性,可为临近区掘进面瓦斯抽采提供参考。

阜生矿1102工作面瓦斯综合防治措施应用研究

为了解决高瓦斯突出煤层开采中的瓦斯问题,以阜生矿1102工作面为例,通过分析煤层瓦斯赋存特点和1102工作面瓦斯涌出特征,得出正常回采期间1102工作面相对瓦斯涌出量为7.59 m3/t,绝对瓦斯涌出量为18.45 m3/min.针对瓦斯涌出状况,设计采用了顺层钻孔抽采、高抽巷抽采、采空区预埋管抽采、回风巷钻场穿层钻孔和封闭采空区抽采相结合的综合抽采方法。对抽采措施进行效果检验,结果表明,综合措施的采用使回采工作面瓦斯得到了有效控制,解决了高瓦斯突出煤层开采的瓦斯治理问题。

定向钻进技术在煤矿地质防治水工作中的应用

在开采煤炭资源时,水害等地下水的干扰,严重影响采煤作业的安全性及效率,甚至有引发安全事故的可能性。运用定向钻进技术,用多分支开孔的方式,控制好探查的精度和轨迹,防止煤矿开采受到水害的影响。针对定向钻进技术在实际应用中存在的问题,探索有效的煤矿地质防治水应用策略,期望能推动我国煤矿行业的技术革新,提升整体监督、管理、生产水平。

智能巡检机器人在煤矿变电站运维管理中的实践研究

随着信息技术、智能化技术愈发普及应用,煤矿变电站的运行和管理逐渐向着智能化的方向拓展。一方面,按照煤矿变电站的运维管理中的需求,以及巡检机器人的系统功能构成,在煤矿变电站运维中引进了巡检机器人。另一方面,利用巡检机器人的在环境适应性、工作时长、数据处理等方面优势,提高了煤矿变电站的运维管理水平,推进了煤矿变电站的无人化、智能化管理建设进程。

基于计算机信息化的煤矿通风技术研究

煤炭通风系统是确保煤矿井下工作安全的重要内容,其通风效果直接影响工程的安全性与稳定性。根据现阶段我国煤矿事故原因调查数据,大多数的事故产生都与煤炭通风系统的运行有直接关系。鉴于此,将计算机信息化煤炭通风技术作为研究重点,借此来推动企业通风系统信息化发展。

氯盐及其复配阻化剂对煤氧化抑制作用的实验研究

氯盐是矿井煤自燃阻化防控技术中较为普遍使用的阻化剂。为提升煤自燃的阻化效果和氯盐阻化剂的性能,选取阜生煤矿煤样,采用程序升温的方法,分别研究了水及浓度均为20%的NaCl溶液、KCl溶液、CaCl_(2)溶液对煤氧化的影响规律,并优选出CaCl_(2)与茶多酚进行复配,对比分析不同复配比例阻化剂对煤氧化的抑制作用。结果表明:水和氯盐溶液使相同温度下煤氧化气体中的O_(2)体积分数升高、CO和CO_(2)体积分数降低,表观活化能增大,对煤氧化产生抑制作用,其中CaCl_(2)溶液的阻化效果最好,平均阻化率约为66.00%,相对于水的平均阻化率提升了24.61%,且阻化效果较为稳定;CaCl_(2)/茶多酚复配阻化剂进一步提升了阻化效果,阻化率随着茶多酚质量分数的增大而增大,其中茶多酚质量分数为6%、CaCl_(2)质量分数为14%时,阻化效果较好,平均阻化率达到了75.37%,且阻化效果比单一CaCl_(2)溶液的阻化效果更为稳定,继续增大茶多酚的质量分数,则阻化效果的提升不明显。因此,一定质量分数的CaCl_(2)与茶多酚复配可以提升阻化率,同时降低CaCl_(2)的用量。

15号煤层奥灰岩溶水带压开采可行性研究

为了保证阜生煤矿15号煤层综采工作面带压开采安全,杜绝水害事故发生,对15号煤层奥灰岩溶水水文地质特性进行分析,并对带压开采安全可行性进行评价,提出了带压开采方案及带压开采防治水措施。结果表明,15号煤层底板到奥灰顶面之间隔水层加权平均值为23.41 m,无构造破坏情况下不受底板奥灰水的威胁,对于构造区采取防治水措施可消除底板奥灰水隐患。

掘进巷道应力冒漏区支护技术应用

基于阜生煤矿1203保护层运输顺槽掘进期间受应力影响位于巷道450~457 m范围内顶板出现局部冒漏现象,导致冒漏区围岩失稳、永久支护失效、有害气体积聚等,严重威胁着巷道安全快速掘进的问题,阜生煤矿通过技术研究,对巷道冒漏区采取“人工假顶+密集锚索+钢棚+注浆”联合支护技术。通过实际应用效果来看,采取联合支护技术后有效控制了顶板冒漏失稳现象,取得了显著应用成效。

综采工作面端面破碎顶板联合支护技术应用

以阜生煤矿1208工作面为工程实例,从地质构造、煤层赋存、回采工艺等几方面着重分析了工作面端面顶板破碎、冒漏机理,根据实际回采现状,拟定采用“注浆+超前管棚+梯形梁棚”联合支护技术。采用该支护技术后,有效控制了工作面顶板破碎、垮落现象,应用取得了显著成效。

煤矿水害防治中定向钻探注浆技术的应用

由于煤矿地质环境较为复杂,部分矿区周边区域水系较为丰沛,因而水害问题尤为突出。目前,在处理煤矿水害问题方面,主要以定向钻探注浆技术效果较为显著。据此,简要论述当前煤矿水患类型,结合煤矿水害防治必要性及定向钻探注浆技术特点,探究该技术的具体应用,同时进一步明确此类技术的水害防治办法,以此为相关矿业人员以及企业提供对应参考。

煤矿冲击地压危险性模糊综合评价

为准确预测煤矿冲击地压,采用理论分析、数学建模和现场应用相结合的方法对冲击地压危险性评价展开系统研究.引入多层次模糊数学评价理论,分析冲击地压影响因素,确定冲击地压危险性评价指标.结合1-9标度表提出冲击地压危险性评价方法,并在忻州窑煤矿5931面进行现场应用.工作面冲击地压危险性评分为0.506,危险等级为C,属于中等冲击,与煤岩冲击倾向性测定实验和现场微震监测结果较为吻合,验证了数学评价方法的可靠性.

大采高小煤柱沿空掘巷切顶卸压围岩控制技术

针对留大煤柱采出率低和留小煤柱护巷矿压显现剧烈存在的矛盾,采用矿压理论分析、FLAC 3D数值模拟和巷道变形现场实测,对潞安集团阜生煤矿6 m大采高留小煤柱切顶卸压沿空掘巷机理与围岩控制进行了研究,得到:①切顶卸压可人为控制基本顶的断顶位置,实现压力主动调控,切顶后,改变了基本顶原有应力传递路径,压力有效转移至采空区,减轻了采空区侧向实体围岩应力,沿空掘巷围岩应力更加均匀缓和;②切顶后顶板断裂结构发生变化,由初次来压前基本顶四边固支变为三边固支,由初次来压后基本顶三边固支变为两边固支,垮落步距相应降低,顶板更易于垮落,切顶工作面的矿压显现也相应得到缓和;③切顶角度、切顶深度、切顶孔间距、切顶孔布置方式是实现精准切顶卸压的关键,16 m切缝深度恰能切断石灰岩基本顶,可有效缩短基本顶侧向悬臂长度,同时充分发挥采空区垮落矸石的碎胀支撑作用;④3种情况下的数值模拟显示,传统留25 m煤柱尺寸过大,造成大量资源浪费,且峰值压力较大,为18.2 MPa;仅留8 m小煤柱但不切顶时小煤柱所承受支承压力最大,峰值可达19.3 MPa,可能导致掘巷失败;切顶8 m小煤柱条件下的煤柱及其附近围岩塑性区范围最小,且小煤柱支承压力最小,峰值为12.7 MPa,采空区应力提高到0.11 MPa;结合切顶卸压,实现了对围岩压力的主动调控;⑤实践表明,采用切顶卸压和配套合理支护技术可实现小煤柱沿空掘巷在迎采阶段和本工作面回采阶段围岩稳定,为类似条件矿井安全高效开采提供借鉴和参考。