煤矿井下实施定向抽采钻孔预防瓦斯异常对策研究

矿井正常的生产活动都伴随着瓦斯,尤其是高瓦斯和突出矿井在治理瓦斯上需要开展大量工作,其中最主要的措施就是施工抽采钻孔预抽煤层瓦斯。随着科学技术发展,定向抽采钻孔得到普遍推广和应用,但在施工定向抽采钻孔的过程中,经常会发生瓦斯异常或瓦斯超限事故,甚至可能会发生瓦斯爆炸,给定向抽采钻孔的正常施工带来严重困扰。基于此,文章就实施定向抽采钻孔过程中在设计、施工阶段如何预防瓦斯异常展开论述。

煤矿机电设备常见故障及维修技术微探

煤矿开采需要用到大量的机电设备,近年来尽管,煤矿机电设备的研发技术越来越完善,机电设备运行效率越来越高,但是,由于煤矿开采环境相对恶劣,机电设备出现故障的概率还是比较高。本文主要介绍了煤矿机电设备、液压设备的常见故障及其原因,在此基础上提出了相应的维修技术,希望可以为相关研究人员提供参考。

新疆地区煤矿井下防治水技术与施工研究

在进行煤矿生产的时候,为保证生产安全,防止出现水害事故,就要不断增强煤矿生产区域里面水文地质工作的整体效率,特别是要重视进行防治水工作,这就是煤矿产业安全发展的关键保证和基础前提。新疆地区整合矿井比较多,煤炭开采时间久远,由于资料缺失,导致矿井存在老空范围及积水情况不够明确的问题和风险,所以对其合理应用防治水技术是十分有必要的。

多煤层重复采动回采巷道失稳机理与控制技术

戊9-10-22290工作面为平煤六矿三水平二采区的孤岛工作面,风巷外段在采掘服务期间将会受到上覆戊8及下伏五矿己组回采影响,采掘时空关系异常复杂。目的为探讨多煤层重复采动回采巷道失稳机理与控制技术,方法基于采掘工作面应力时-空演化关系,提出平煤六矿戊9-10-22290工作面风巷外段全生命周期内的围岩控制方法,并进行现场工程应用。结果结果表明:上覆近距离煤层开采后,巷道顶板出现拉剪破坏;本煤层和下伏煤层回采过程中,巷道将逐段受到超前支承压力作用;根据巷道围岩所处的扰动时-空过程和高应力环境,提出“高预应力高强锚杆+锚索+深孔爆破卸压”的抗压-让压-卸压相结合的综合围岩控制技术。现场工业性试验表明,巷道服务期间两帮最大变形量为347 mm,顶板下沉和底板鼓起均在可控范围内,能够满足矿井安全生产需求,取得较好的技术和经济效益,结论研究结果可为类似条件下的回采巷道围岩控制提供参考。

地温对不同变质程度煤自燃特征影响的实验研究

地温影响煤的自燃特征,进而影响采空区煤自燃危险区域的分布。为了探究地温对煤自燃的影响,实验选取褐煤、长焰煤和1/3焦煤为研究对象,利用热重实验获得不同温度预处理煤样在燃烧过程中重量变化情况,通过TG/DTG曲线分析特征温度点,运用积分公式计算热解阶段的活化能。实验结果表明:在相同预处理温度条件下,同一特征温度随着煤样变质程度的增加而升高;相同变质程度煤样,预处理温度越高,燃烧时的特征温度越低,尤其是干裂温度、增速温度和着火点温度降低较为显著;热解阶段活化能也降低5%~30%,说明预处理温度越高,煤氧越容易达到临界着火温度,进而达到煤自燃所需的条件,加速煤自燃进程。研究结果对高地温环境开采条件下煤自燃灾害的防治具有指导意义。

新疆地区烧变岩分布特征与资源化利用对策

为研究新疆地区烧变岩的合理处置与资源化利用,分析了新疆烧变岩地理分布特征及产生的地质背景,提出了烧变岩资源化利用产业链布局模式,阐述了烧变岩处置和资源化利用对策,并进一步对烧变岩的资源化开发利用进行展望。研究表明:新疆烧变岩资源呈现“北多南少”的分布特征,一般为大面积连片分布或沿山脉边缘走向线状分布;烧变岩孔隙发育、地貌独特,具有储水和旅游资源潜力;烧变岩固体废物中富集有大量的矿物元素,可作为建筑材料、高性能材料、矿物添加剂,实现综合资源化利用;有价元素提取、化工产品制备,以及作为寻矿标志是未来新疆烧变岩资源化利用的发展方向。

反复冷却处理花岗岩的声发射特征及破坏机制研究

为探究反复冷却处理后花岗岩的声发射特征及破坏机制,使用岛津力学试验设备、声发射监测及扫描电子显微镜系统对不同温降等级、冷却循环次数等影响因素处理下的花岗岩试件进行单轴压缩力学试验研究。结果表明:经温降等级10、15和20℃处理后的花岗岩峰值应力分别降低了28.6%、12.9%和6.8%,温降等级越小,峰值应力降低幅值越大。不同冷却处理方式下的花岗岩声发射振铃计数均可划分为平静期和活跃期两个阶段,并随温降等级降低或冷却循环次数增加,花岗岩结构损伤加剧,平静期持续时间延长。花岗岩破坏模式受温降等级和冷却循环次数影响,温降等级10℃时以张拉破坏为主;温降等级15℃时,破坏模式随循环次数增加逐渐由拉剪混合破坏向张拉破坏转变;温降等级20℃时以拉剪混合破坏模式为主。

选煤生产全流程优化决策与智能控制应用

本文探讨选煤生产全流程优化决策与智能控制关键技术研究应用,通过数据采集、处理、分析和预测技术以及智能控制技术应用,改善煤矿现有生产流程,并为研究和应用提供支持。

智慧矿山与环境保护的协同发展

本文旨在探讨智慧矿山技术与环境保护的协同发展,强调智慧矿山的概念、关键技术以及在矿山生态环境保护中的应用。研究表明,传统矿山开采活动对环境造成了严重影响,包括土地破坏、水污染和空气污染等问题。智慧矿山技术的引入为解决这些问题提供了新的机会,通过物联网、大数据分析、人工智能和无人驾驶技术应用,智慧矿山能够实现资源管理优化、环境监测精确性提高和安全管理改进。最终,协同决策和可持续发展实施不仅有助于满足环境法规和标准,还有助于建立可持续的矿山行业。

智能传感器在矿山安全监测中的角色

本文对矿山安全监控系统中的智能传感器进行了研究,在对矿山安全监控的需要进行全面分析的基础上,对智能传感技术的基本理论与特性进行了阐述,对其在矿山安全监控中的应用进行了较为详尽的描述,其中包括:瓦斯浓度监测、地质结构监测、矿井温湿度监测、地震位移监测等。在此基础上,探讨了该领域的发展趋势与发展方向,在安全与隐私保护、能效与可持续发展等方面进行了探讨。

巷道跨度及采动应力对围岩松动圈影响的测试与分析

巷道设计在很大程度上是支护设计,而围岩松动圈作为支护设计的依据,进行现场实测是最可靠的方法。采用地质雷达对榆树岭煤矿进行松动圈测试,探究巷道跨度、采动应力等因素对围岩松动圈的影响。测试与分析结果表明:下5煤层巷道全断面松动圈均小于2.0 m,为中等松动圈,而水平应力远大于垂直应力是顶板松动圈大于两帮松动圈的原因;巷道跨度对围岩松动圈的影响并不显著,在5.0~11.5 m跨度范围内,松动圈增幅5%~15%,因此4~8 m跨度范围内巷道采用相同支护方案时,可优化锚杆与锚索预紧力来保证巷道稳定;沿空掘巷一次采动影响后,全断面松动圈均超过2.0 m,松动圈增幅15%~22%,可作为沿空掘巷煤柱留设宽度的依据;围岩松动圈范围内的破碎区较易识别,而裂隙区的判断则需要结合经验或2种以上测试方法进行综合分析判断。

浅谈厚煤层大断面煤巷安全支护技术

我国主要开采煤层为厚煤层,而井工开采是主要的开采形式,在巷道施工过程中,由于我国开采地质条件复杂,支护难度极大,而厚煤层大断面煤巷更是支护的难点之一,因此需要煤矿工程技术人员加强厚煤层大断面煤巷支护技术的研究与总结工作,这对于指导煤矿安全生产意义重大。本文主要结合某矿厚煤层支护的实例,对厚煤层大断面煤巷安全支护技术进行相关的探讨。

浅埋藏煤层采空区“三带”及煤自燃防治技术研究

采空区漏风是导致浅埋藏煤层采空区煤自燃的重要因素之一。榆树岭煤矿以110503回采工作面为例,设计了自燃“三带”观测方案,测定划分了采空区“三带”,并根据对采空区“三带”测量结果给出了防灭火建议和自燃治理技术方案。研究得到工作面回风侧氧化带宽度为70.3 m,进风侧氧化带宽度为83.4 m。给出了工作面的治理思路为破碎煤体内部通过注浆隔氧、降温,消除氧化蓄热点;外部通过喷涂封闭,防止漏风进氧。工作面施工完成后未出现氧化温升现象,且表面封堵状况良好。研究成果对浅埋藏煤层采空区漏风特性及煤自燃防治技术研究具有重要意义。

动压沿空巷道煤柱失稳的能量表征与调控研究

煤岩破坏是能量驱动下的状态失稳现象,从能量角度描述煤岩破坏是评价工程稳定的有效方法之一。基于能量耗散有限差分算法,提出采用耗散能集中区定位煤岩破坏位置,采用耗散能密度评估煤岩破坏程度,描述煤岩峰后软化和变形破坏行为。将动压煤柱简化为平面应变模型,研究覆岩给定变形作用下煤柱耗散能演化规律,从能量角度揭示煤柱的变形失稳路径:煤柱能量耗散主要发生在峰后和残余阶段,峰后剪切面与角部能量耗散区贯通,并随加载程度增加发生内移,一旦弹性区消失,煤柱存在失稳风险。煤柱能量耗散及稳定状态与煤柱宽度、加载程度和加载方式有关。建立煤柱主动支护模型,研究锚杆(索)对能量耗散的调控效应,发现锚杆(索)可有效改善耗散能的传递和分布状态,支护强度增加有利于提高煤柱延性和抗变形能力,不同支护方式对耗散能的调控效果不同,锚索优于锚杆,对穿锚索优于常规锚索。以榆树岭矿小煤柱留巷为例,介绍小煤柱“锚杆+对穿锚索”支护的现场应用,取得良好的控制效果。

水-力耦合下隔水关键层渗透性演化特征

隔水关键层对水体及含水层下煤层安全开采影响重大。为了研究隔水关键层渗透性演化规律及采动隔水关键层的隔水性能,以新安煤矿15130工作面水库下采煤为工程背景,开展隔水关键层水-力耦合渗流试验和采动隔水关键层隔水性能数值模拟试验。结果表明:承载压缩下隔水关键层渗透系数-应变曲线可分为4个阶段,且与应力-应变曲线的4个阶段对应,分别为渗透系数骤减阶段、渗透系数缓慢递减阶段、渗透系数缓慢回升阶段、渗透系数骤增阶段;压密阶段围压的变化更容易引起隔水关键层渗透系数的变化,水压与渗透系数在1~2 MPa范围内不成正相关关系;15130工作面上方隔水关键层在采动影响下发生弯曲变形,但整体上看,隔水关键层依然具有良好的隔水性能。研究结果对水体下采煤具有一定的借鉴意义。