千米深井解放层开采卸压机理及效果分析——以华丰煤矿为例

解放层开采是煤与瓦斯突出、冲击地压等煤矿动力灾害防治的重要措施,以山东泰安千米深井华丰煤矿2613、2412工作面为背景,采用物理模拟与数值模拟相结合的方法,围绕解放层开采卸压机理、卸压效果评价等工程科学问题开展研究,明晰解放层开采后上覆岩层运动规律及矿压变化特征,厘清被解放层采动过程中采场应力与岩层位移演化规律,进而对解放层开采卸压效果和被解放层开采可行性进行指标化评价。结果表明:(1)解放层开采过程中,上覆岩层逐渐垮落形成漏斗状、非对称的多固支梁状结构,解放层开采结束后,采场左右两端分别形成对被解放层起永久性卸压保护的类悬臂梁结构,左右保护角分别为54°、60°。(2)解放层上覆岩层划分为“永久性卸压保护区”和“采空触矸压实区”,两种应力分布区对应解放层顶板应力最大值约20、36 MPa,对应被解放层内最大应力值约29、24 MPa,被解放层受两种应力区的叠加影响。(3)解放层开采结束后,工作面两端出现应力积聚,其他区域上覆岩层整体处于卸压状态,“采空触矸压实区”的持续发育已影响到被解放层,被解放层50~100 m区域沉降量约等于采高。(4)被解放开采过程中,覆岩板裂指数f为0.5,小于临界值0.7,不具有发生强矿压动力灾害的倾向,上覆岩层扰动范围较开采前变化极小,同时结合覆岩破坏形态,可知,被解放层开采始终处于解放层卸压范围内,解放层卸压充分,被解放层开采具有可行性。

华丰煤矿通风阻力测定及分析

为了解矿井现有通风系统中各通风巷道风量和阻力分布,找出风量不足或过剩以及高风阻区段,对华丰矿井通风阻力进行测定,选用气压计基点测量法,得出华丰矿井通风阻力结果并分析。结果表明:用风、回风路段通风阻力占比大,存在较多拐弯,个别巷道严重变形;等积孔为4.1 m^(2),华丰煤矿为较为容易通风矿井。

煤矿设备安全性能的检测与检验研究

本文就煤矿设备安全性能的检测与检验研究进行探讨。首先,介绍了煤矿设备安全运行的重要性,以及常见的电气故障、机械故障、液压故障和传感器故障。其次,分析了煤矿设备安全性能检测检验工作中存在的问题,涵盖了安全操作知识匮乏、安全管理不到位以及设备选型知识缺乏,提出了提升煤矿在用设备安全性能检测检验工作水平的重要策略,包括引进信息化监测技术、完善安全性能检测与检验体系制度、提高检测检验能力、规范标准和提升人员专业素质。

5G与PLC无线联动在现代矿业生产中的应用价值

当前,现代矿业生产正面临提高生产效率和加强安全管理的双重挑战。在此背景下,自动化和智能化成为关键的发展路径。5G通信技术以其高速率、低延迟、广连接的特性,智能化的煤矿不仅提高了安全性,还显著提升了生产效率。通过5G网络连接的自动化设备可以实现精准的开采操作,减少资源浪费。

基于微地震监测的华丰煤矿深孔爆破防冲技术

为提高深孔爆破措施对防治华丰煤矿冲击地压的有效性,采用微地震监测技术连续监测其1410工作面围岩破裂情况。根据采场附近岩层"破裂-应力"对应关系,得到工作面前方、侧向及垂直方向上的支承压力峰值区,由此确定深孔爆破卸压的具体参数。结果表明:卸压孔深40 m(倾向投影为4倍采高)时,爆破对煤岩的整体性破坏明显,煤岩体中积聚的弹性能得到释放。监测期间共释放能量9.47 MJ,高应力区向煤岩深部转移,采场附近形成一定的卸载区域,减弱或消除了煤岩体的冲击危险性。

华丰煤矿地音监测防冲技术及实践

为了摸清冲击地压发生的前兆信息,基于ARES-5/E地音监测系统在国内煤矿的普及应用,介绍了该系统的监测预报原理、地音探测器的布置方式,研究了地音监测与微震监测在冲击地压预报中的实时和短时预报的技术优势。通过对地音监测的监测结果数据统计分析,反映了煤岩体在采场采动、上覆岩层运动时,煤岩层的微破裂程度,遭到破坏的能量释放过程。监测结果表明:地音监测能够对冲击事件的发生起到提前预测的作用,地音监测技术的现场使用以及与微震监测技术的联合应用,将成为冲击危险预测预报更行之有效的手段。

在线灰分仪在华丰煤矿选煤厂的应用

介绍了清华在线灰分仪的特点,并对其在华丰煤矿选煤厂的应用情况和应用效果进行了分析。结果表明,清华在线灰分仪具有方便、实时、准确等特点,保障了商品煤质量,减少了煤质事故的发生,与2009年相比,2010年多创造经济效益287.32万元。最后对清华在线灰分仪的维护和管理进行了分析说明。

华丰煤矿瓦斯赋存危险性分析

本文主要是对原矿井地质报告进行结合的的基础上,对于华丰煤矿井田的基本构造、瓦斯在煤层中的赋存情况、瓦斯的突出危险性预测、灾害发生的预测等进行收集、整理、归纳和综合,总结规律,以便能够对于今后加强生产矿井地质工作,以此来确保煤炭资源在今后的开发和利用的合理性,同时也是确保煤矿安全生产计划的制订和采掘生产合理安排、制订煤矿发展规划和进行技术改造,提供更充分和更可靠的地质依据。

华丰煤矿冲击矿压分析与防治措施

为了明确山东能源新汶矿业集团华丰煤矿是否具备冲击地压有效防治能力,冲击地压治理措施是否落实到位,对华丰煤矿4、6、11煤层冲击倾向性和冲击危险性进行鉴定与评价,冲击地压防治区域与局部监测系统的总分监测分析,预测预报采掘工作面冲击危险程度,进而制定有针对性的防冲措施,阐明了华丰煤矿冲击地压治理坚持区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治的原则,华丰煤矿优化开拓布局,开采四煤层前先开采六煤层,降低四煤层工作面的应力,采用"负煤柱""零煤柱"巷道布置方式,解决工作面巷道掘进期间的应力集中,通过分析实验室试验得出的煤样应变—应力曲线,数值模拟得出的工作面煤体围岩的应力转移和调整过程会随开挖活动的剧烈程度而变化,且具有累积效应,多次开挖之间相互影响,下一次开挖的围岩应力环境取决于本次开挖后的应力调整及能量集聚释放的程度的规律及工作面生产期间现场实践结果的结合,对采掘布局进行了优化,明确了矿井开拓巷道与永久硐室布置在岩层中的安全性,及矿井最大采煤采深,采煤工作面推进速度与安全距离的选择。根据矿井采煤工作面个数、采煤工作面推进速度确定矿井的防冲安全生产能力,为相似条件的矿井提供理论与实践依据。

华丰煤矿主采煤层煤配比入洗过程控制的理论与实践

介绍了华丰选煤厂按不同煤层灰分、硫分的差别,制定了混配煤层方案,并在生产实践中不断探索配洗比例,经实施后达到了预期目标,确保了选煤厂的经济效益。

深井高应力浸水孤立煤体蠕变失稳型冲击地压机理研究

以赵楼煤矿七采区南部水仓联络巷冲击显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,研究了高应力浸水孤立煤体蠕变失稳型冲击地压机理。浸水孤立煤体承载应力主要呈现从“双峰”形到“马鞍”形再到“平台”形最后到“单峰”形的蠕变演化规律;基于burgers模型,引入了含水损伤变量,建立了孤立煤体弹性区集中应力估算力学模型,揭示了高应力浸水孤立煤体蠕变失稳型冲击机理:孤立煤体在水仓积水的不断弱化作用下,强度逐渐降低直至残余强度,其承载能力也随之下降,导致应力集中由塑性区向弹性区转移,当弹性区承载集中应力超过其失稳阈值时,容易诱发冲击地压;提出了高应力浸水孤立煤体蠕变失稳型冲击的防治对策:降低孤立煤体平均承载应力,增加孤立煤体综合抗压强度,必要时针对孤立煤体附近的巷道进行充填处理。

基于HSV色彩空间及改进二维伽马函数的井下图像增强算法

为解决井下光照条件不足、光照不均引起的视频图像质量低下的问题,构造了一种改进二维伽马函数并以此提出了一种基于HSV色彩空间,作用于图像明度和饱和度分量的井下图像质量增强算法。以综采工作面以及井下泵房处图像为增强对象,将算法与目前主流的图像增强算法进行对比验证。结果表明,在井下环境下该算法对井下低亮度区域有着较好的增强效果,一定程度上满足了井下视频图像质量增强需求。

采煤工作面回采巷道超前支护技术应用分析

本文旨在深入探讨采煤工作面回采巷道超前支护技术的应用,通过详细讨论超前支护技术作用优势、工作面回采巷道特点与影响因素以及超前支护技术应用存在的技术难点,提出了在超前支护技术应用中的管理优化策略。

XG/KGM亲水胶体对粉煤灰浆液胶凝特性的影响

粉煤灰存在保水性差、易干燥开裂等问题导致其应用受限。为提高粉煤灰的保水性能,通过向粉煤灰浆液中添加不同质量比的黄原胶(XG)、魔芋胶(KGM)亲水胶体制备了含亲水胶体的粉煤灰浆液,测试材料胶凝特性、稳定性及流变特性并浅析其成胶机理。结果表明:不同质量比XG/KGM亲水胶体粉煤灰浆液的成胶状态不同,当质量比大于4∶6时,粉煤灰浆液可成胶,120℃条件下热失水率最低为18.14%,稳定性良好,Zeta电位绝对值均在20 mV以上,1000℃条件下最大质量损失约为6.27%;流变试验表明,粉煤灰浆液均存在剪切稀化现象,为假塑性流体,采用Herschel-Bulkley模型进行拟合,R2均在0.99以上;储能模量G'均高于损耗模量G″,表明粉煤灰浆液以弹性性质为主;可成胶的三组即质量比为6∶4、8∶2、10∶0时,样品表面可观察到不规则的块状、片状形貌亲水胶体;成胶机理表明,粉煤灰与XG、XG与KGM之间可发生复杂相互作用,从而促进粉煤灰浆液成胶。

微波在线水分分析完善胶带输送机洒水系统

随着工业自动化水平的提升,对环境保护的要求也越来越高。在众多产生粉尘的工业环节中,胶带输送机是常见的输送设备,其运行过程中扬尘问题一直是环保与职业健康的重点难题。传统的洒水降尘方法虽然在一定程度上缓解了这一问题,但往往存在水资源浪费、控尘效率低下等问题。提出一种基于微波在线水分分析技术的精准控尘方法,通过实时监测物料水分含量,动态调整洒水量,达到高效节水和精确控尘的目的。

煤矿深部采区岩层富水性短偏移距瞬变电磁法探测

为了解决矿井深部岩层水文地质条件的探测,论文探讨了接地线源短偏移距瞬变电磁法的理论及应用。论文介绍了基于感应涡流场电性源短偏移距瞬变电磁法的基本原理和工作方法,结合某煤矿深部采区岩层富水性探测,分析了测区地层的地球物理特征,在视电阻率和深度精细计算处理的基础上,详细分析了瞬变电磁法采用接地线源短偏移距装置进行大采深岩层富水性探测中的地质效果和可靠性,实现了采用1000m的短偏移距达到1500m的探测深度。研究表明,电性源短偏移距瞬变电磁法在探测深部采区岩层富水性方面具有探测深度大和地质效果好的特点。

煤矿井田构造复杂程度定量评价研究

矿井水害事故与井田地质构造有着密切关系,科学评价井田构造复杂程度对矿井安全开采具有重要意义。以霄云煤矿为研究对象,选取断层分维值、断层密度、断层尖灭点及交点个数、断层强度指数作为影响矿井构造复杂程度的评价指标,基于灰色关联度(GRD)提出的一种改进的堆栈算法(Stacking)进行指标加权计算,获得矿井构造复杂程度主控因素的权重,建立矿井构造复杂程度定量评价模型。根据该评价模型,将研究区划分为构造破坏区、构造影响区和地层完整区。通过岩心采取率验证了构造复杂程度分区的有效性和合理性。结果表明:研究区构造破坏区主要集中在矿井中部和东部的区域,构造影响区主要集中在矿井中部,岩层完整区主要分布在矿井南部和北部区域。岩层完整区的岩心采取率为87.47%,构造影响区的岩心采取率为76.02%,构造破坏区的岩心采取率为62.09%。评价结果与岩心采取率验证结果吻合,与煤矿实际揭露情况基本一致,证明了评价模型的合理性,为矿井的高效安全生产提供了指导依据。

煤矿钢丝绳牵引胶带输送机集中控制系统

针对我国煤矿钢丝绳牵引胶带输送机的实际情况,综合运用本安型PLC、信道集成、语音通讯、视频监控、安全智能广播等自动化控制技术,建立了一个全程操作、调度、监视网络,实现了主运系统的无人值守和矿井应急救援,提高了整个矿井生产效率和现代化管理水平。

采矿新技术对煤矿开采的重要性探讨

信息技术、生物工程以及材料科学这些高新技术属于科学技术发展的主要发展趋势,煤矿开采属于一个普通的工业形式,需要发展层次更多,更多样化的采煤技术,显示出采矿所存在的各种意识。本文分析了我们国家现阶段的煤矿开采技术的实际情况,并且详细地分析煤矿企业对于采矿技术使用的意义,这样可以使得我们国家煤矿开采工艺获得更加显著的发展。

煤矿企业避税节费及风险规避策略浅析

现行经济体制下,纳税是企业和公民的基本义务,是国家机器维持正常运转的基础,是财政收入的重要来源。煤矿企业的资金流数额巨大,需要交纳巨额税收,负担较重,有必要在法律框架下,对缴税工作进行统筹安排,探索合理的避税计费策略,在降低煤炭企业税收、税费成本的同时,规范企业的纳税行为,实现多方利益的平衡。