新景矿大断面岩巷综掘技术研究与应用

为提高掘进速度,保证巷道稳定,在新景矿15号煤采区集中辅助运输巷开展了大断面岩巷综合机械化掘进技术的研究。在分析当前施工工艺以及支护中存在问题的基础上,提出了以EBZ320D掘进机和CMM2-25型锚杆钻机为主要设备的综合机械化岩巷掘进作业线。理论分析了锚杆索围岩强度强化理论,结合现场实际情况,设计了以不同长度锚索为主的支护方式。现场应用表明,应用新的综合机械化掘进技术后,巷道变形量小,掘进速度快,施工成本低,经济社会效益显著,应用效果良好。

新景矿8123综放工作面采空区自燃三带分布规律研究

针对新景矿8123综放工作面开采煤层厚、近邻层漏风严重以及遗煤自燃情况复杂等问题,采取束管监测,明确了采空区自燃“三带”的分布范围,并计算得出工作面的最小推进速度,确保工作面安全回采,可为矿井地质条件相类似采空区遗煤自燃防控提供参考。

新景矿湿式喷浆机优化改进研究与应用

新景矿长期以来采用JPS型喷浆机封闭岩石巷道,分析认为,该喷浆机存在工人劳动强度高、喷浆效果不理想、存在一定的安全隐患等问题,已不能满足矿井的生产需求。因此,对喷浆机臂架进行了改进,同时增设了智能化控制系统,可实现自动识别巷道轮廓和自动喷浆作业。新型ZSPB喷浆机在新景矿材料斜巷进行了工业性试验。应用表明,与JPS型喷浆机相比,新型喷浆机的顶部回弹率降低31%,一次喷射厚度提高7.4%,强度达到24.8 MPa,超过了C20混凝土的标准,工效提高20%以上,取得了理想的应用效果。

新景矿通风机振动故障预警方法设计及应用研究

针对新景矿FBD8.5-2×75型局部通风机机械故障预警存在的不足,对煤矿井下恶劣工作环境中通风机典型机械故障及其特征进行分析,基于振动分析,设计了一种煤矿通风机故障预警方法。该系统以MCM-100振动分析平台为基础,应用630C01传感器采集振动信号,从频谱分析、振动强度两方面进行诊断识别。实践表明,该通风机振动故障预警方法可有效识别新景矿FBD8.5-2×75型局部通风机故障,并及时预警,保障了设备的安全,为类似情况下煤矿通风机的故障监测与预警提供了经验借鉴。

新景矿带式输送机驱动装置更换优化研究

针对新景矿主煤流运输系统芦南分区带式输送机驱动装置使用年限较长,经常出现各种问题的情况,在保证主煤流运输系统正常运行的前提下,对其驱动装置进行更换。根据新景矿实际情况研究优化方案,对更换的驱动装置进行选型分析,最终确定采用“永磁直驱电动滚筒+变频软启动”代替原有驱动装置。实践表明,此次设计选用更换的驱动装置应用效果良好,且利用矿井检修的3 d时间完成了设备的安装及运行调试,对运输系统的正常运行无影响,保证了煤矿的安全高效开采。

山西新景矿8119工作面爆破切顶卸压及瓦斯治理生产实践

以山西新景矿8119工作面为研究对象,由于其顶板坚硬、强度高,在工作面回采过程中受上覆岩层和采动影响,回风巷道煤帮挤压变形严重,顶板整体下沉量大,底鼓明显,造成局部巷道断面尺寸不足,通风、行人困难,从而影响工作面的正常回采。为了保证工作面的顺利推进,结合矿井地质及实际经济情况,提出了爆破切顶卸压的方法。与此同时,为了预防爆破后瓦斯超限,提出了相应的管控措施。结果表明:8119工作面顶板采取爆破卸压处理后,积聚在内部的应力释放出去,顶板完整性遭到破坏,顶板得到了弱化;回风巷顶底板收缩变形量和两帮收缩变形量明显降低,围岩变形控制良好,也没有出现瓦斯超限情况。

新景矿大断面高应力巷道围岩控制技术研究

为解决佛洼8号煤采区8309回风巷道施工中围岩变形问题,现场勘测研究了大断面巷道围岩变形破坏原因,据此对原支护方案支护参数进行了优化设计,即:采用注浆锚杆及高强度锚索,并对锚索施加高预紧力,钢带以纵横交错排列。并进行了现场试验。结果表明,巷道顶底板移近量为80 mm,两帮收敛量为32 mm,远小于允许变形量,且无异常离层现象发生,大断面巷道围岩变形得到有效控制。

新景矿采煤工作面高位定向长钻孔瓦斯治理技术

为解决新景矿煤业有限责任公司15^(#)煤层15317工作面回风隅角瓦斯超限的问题,采用关键层控制理论和现场经验,确定了近水平高位定向长钻孔的最佳钻孔位置和技术参数,同时进行了工业性试验。现场实践结果表明:新设计的高位定向长钻孔抽采时工作面回风隅角瓦斯浓度由最高0.92%降至最低0.42%,有效解决了回风隅角瓦斯超限问题,保证了井下工作面的安全回采。

新景矿带式输送机尾煤清理装置优化

煤矿开采作业中开采出的煤炭和其他产物需要进行多次转运,带式输送机作为煤炭行业广泛应用的的一种运输设备,具有效率高、易维护、成本低等优点。然而皮带在输送煤炭过程中会出现撒料现象,传统的尾煤清理装置清理效果欠佳。针对这一现象,以新景矿15304工作面DTL120/150/2×315型带式输送机为研究对象,对带式输送机尾煤清理装置进行改造。实践表明,经过改造的清煤装置清理效果显著,有效降低了作业人员的劳动强度,同时提高了带式输送机的使用寿命,为煤矿安全生产带来了良好的效益。

新景矿采空区自燃“三带”分布数值模拟研究

采空区遗煤自燃对煤矿安全生产有严重威胁。参照采空区现场条件,建立了简化的三维CFD数值模型,研究了采空区自然发火“三带”分布规律。结果表明,当工作面供风量从2500 m^(3)/min升至3000 m^(3)/min时,进风侧采空区氧化带宽度显著增大20~30 m,中部增大10~20 m,回风侧无明显变化,采空区进风侧漏风速度为0.004 m/s的界线从70 m增加到80 m,氧化带进入采空区最深深度由130 m增至170 m。

新景矿8128工作面蹬空开采可行性分析

本文以新景矿芦南8#煤采区8128工作面蹬空开采为实际工程背景,通过数理统计分析法等常见四种分析方法,并结合蹬空开采工作面间煤岩层层间距以及煤岩层岩性与结构情况,对其蹬空开采的可行性进行了分析论证,得出新景矿8128工作面可进行蹬空开采,并对蹬空开采期间可能出现的问题提出建议,以保证工作面蹬空开采期间的生产安全,对该矿其他类似条件下的蹬空开采论证具有一定的参考意义。

新景矿8118综采工作面采空区防灭火技术研究

采空区煤炭自燃对煤矿企业安全生产有极大威胁,通过对煤层性质和工作面采煤状况的分析,认为8号煤层存在遗煤自燃的可能性,提出了以保证工作面推进速度为主,以注浆、注氮综合防灭火体系为辅的采空区防灭火技术。结果表明,采空区中CO的浓度为0.002 1%,工作面上隅角的CO浓度为0.001 5%。

新景矿煤与瓦斯突(喷)出特征及其构造控制

新景矿3号煤层煤与瓦斯突出以小型、频发为特点,严重影响着矿井的安全、有序生产.从矿区地质背景、井田构造特征和突(喷)出点分布状况等方面进行了较系统的分析研究,认为瓦斯突(喷)出易于发生在向斜的轴部附近,次级背、向斜的过渡部位及小断层发育地带.初步总结了矿井瓦斯地质规律,并对未采掘区突(喷)出危险性进行了预测,为矿井瓦斯治理和安全生产提供了依据.

阳煤新景矿水力冲孔造穴增透技术考察研究

阳泉矿区3号煤层为高瓦斯、低透气性煤层,高突问题严重困扰着矿井的安全生产。在新景矿3216辅助进风底抽巷进行水力冲孔试验,试验表明:采用水力冲孔造穴后钻孔附近煤体的应力下降,周围煤体充分卸压,瓦斯抽采浓度明显增大。

新景矿本煤层水力造穴技术研究与应用

为解决新景矿3#煤层低透气瓦斯高突问题,卸压消突并提高工作面预抽瓦斯量,在3216工作面对本煤层水力造穴技术进行试验。应用新工艺技术后,与原本煤层钻孔抽采效果对比分析发现:水力造穴钻孔平均抽采浓度为42.4%,为原本煤层钻孔的1.6倍;瓦斯抽采纯量平均为0.094 m3/min,是原本煤层钻孔抽采量的2.3倍,提高了本煤层瓦斯抽采量,达到了消突增透的目的。

新景矿底抽巷穿层钻孔水力压裂卸压增透技术试验

根据新景矿3号煤层透气性差、瓦斯含量高、结构松软等特点,提出了底抽巷穿层钻孔水力压裂卸压增透技术,分析了水力压裂卸压增透技术原理,并对压裂工艺、技术参数和设备进行选型设计,通过现场试验取得了较好的瓦斯抽采效果,获得了水力压裂指标参数,为新景矿乃至阳泉矿区在低透气性高瓦斯突出煤层大范围推广水力压裂卸压增透技术提供了指导。

三维地震反演技术在新景矿的应用研究

结合新景矿芦南二区中部测井和三维地震勘探资料,针对3煤层顶板砂岩进行约束反演,分析了3煤层的顶板岩性变化,获得了3煤层顶板的波阻抗切片。通过利用3煤层瓦斯突出资料对地震反演预测预报结果进行对比验证,预测准确率高达83%,为三维地震反演技术大范围推广应用提供了依据。

近距离煤层群保护层开采提升产能在新景矿的实践

开采保护层是煤层瓦斯治理最有效的手段。新景煤矿9号煤为突出煤层,9号煤9106工作面上部3、8号煤层已回采完毕,除部分区域外,9106工作面开采范围均处于卸压区。9106工作面回采过程中通过对卸压区与未卸压区域条带突出参数进行对比考察,优化了防突措施,工作面回采过程中未出现瓦斯动力现象且瓦斯涌出稳定,月产量达20万t以上,单面产量达到了先进产能的标准。

综合监控系统在新景矿中的应用

根据综合监控系统针对矿井的各个自动化系统的异构特点,提出了实现数据采集、数据存储和数据分析方法,讨论了子系统的接入方式。提出了在综合监控系统中利用WinCC组态软件将矿井生产自动化与经营管理信息化有机结合的理论。

新景矿低透气性煤层群邻近层穿层钻孔瓦斯抽采技术

研究新景矿低透气性煤层3107工作面,结合地质条件及UDEC数值模拟确定上覆岩层'三带'分布规律,为邻近层钻孔的终孔布置层位提供依据,采用理论计算方法并结合工作面抽采情况对钻孔布置参数进行优化设计。优化设计后的邻近层钻孔抽采效果明显提高,抽采率提高到72%,上隅角平均瓦斯浓度由0.7%降低到0.38%,下降了46%,回风平均瓦斯浓度由0.65%降为0.32%。为新景矿低透气煤层群瓦斯治理提供了有利的技术保障。