新郑煤电公司副井罐笼帘门改造与应用

新郑煤电公司副井原罐笼帘门为栏杆式帘门,在运行过程中,运行效率较低,存在安全隐患。为提高罐笼运行效率,在分析研究了各种罐笼帘门基础上,设计制作气动帘门,并分析了其应用原理。使用表明:气动罐帘门运行安全可靠、操作简单,各项性能符合《煤矿安全规程》规定,具有很好的推广价值。

新郑煤电公司三软煤层巷道支护技术研究

新郑煤电公司12202工作面煤层松软且厚度较大,原有支护方式难以保证巷道的稳定性。通过有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型,对12202工作面三软煤层巷道围岩变形规律及应力分布进行数值模拟研究,并对现场实测数据进行了分析。研究结果表明,应用微拱工字钢支护方式,巷道顶底板移近量较小,支护巷道深部围岩的受力分布比较均匀,位移较小。

新郑煤电公司通风系统升级改造方案

新郑煤电公司属瓦斯矿井,生产过程中会遇到瓦斯富集区,严重影响安全生产。为更好地治理矿井瓦斯,需要对矿井通风系统优化升级,提高矿井瓦斯治理技术和管理,推进矿井瓦斯治理工作再上新台阶。

新郑煤电公司构造影响区域巷道支护断面优化

新郑煤电公司12205工作面回风巷施工进入构造影响区域后,在高构造应力作用下巷道围岩破碎、变形,难以控制。运用数值模拟和工程实践相结合的方法,对不同形式的巷道断面进行了对比分析。结果表明,该构造影响巷道改用直墙半圆拱形断面后,巷道围岩变形量得到了有效控制,保证了工作面的安全生产。

新郑煤电公司大断面防水闸门的设计分析

根据新郑煤电公司的水文地质特征,本着减少工程量和节约资金的原则,对设计方案进行对比分析,提出了大断面非标型防水闸门设计方案,经过选型、施工试压等环节,将之应用于实际生产中,达到了预期效果。防水闸门的建造,实现了矿井的分区隔离开采,确保了矿井安全生产。

新郑煤电公司防灭火技术研究分析及防治措施

自2008年以来,新郑煤电公司共发生井下煤层自燃点9处,高温地点38处。通过收集有关资料,并研究分析发现,定期检查CO气体、温度和优化生产工艺,对防灭火预测预报有很大作用,可有效预防井下自燃发火。

新郑煤电公司采面矿压显现规律实测研究

以新郑煤电公司21111工作面为研究对象,通过对该采煤工作面矿压的实测,分析了顶板来压特征、超前支承压力的分布特征,并探讨了工作面单体液压支柱与围岩的适应性。其结果显示:初次来压明显,且来压步距和动载系数均为工作面上部最大,下部最小、中部次之;周期来压步距工作面中部最大、下部次之,上部最小,较初次来压更明显。

新郑煤电公司水害防治技术分析与研究

新郑煤电有限责任公司水文地质类型复杂型,构造复杂程度属中等,矿井设计正常涌水量1910m3/h,最大涌水量2491.4m3/h,目前实际涌水量1212m3/h。矿井生产期间面临的水害类型主要有底板灰岩水害、老空水水害、封闭不良(详)钻孔水害、断裂构造水害及顶板第三系砂砾石层水害,针对存在的水害类型采取了一些列的防治水措施,保证了矿井安全生产,为完成300万吨年产量打下了坚实基础。

新郑煤电公司底板水可疏性分析

新郑煤电公司主采山西组二1煤,兼采二3煤,矿井设计正常涌水量1910m3/h,最大涌水量2491.4m3/h,属于构造复杂程度中等,水文地质类型复杂矿井,二1煤层底板含水层主要有太原组上段(C3t L7-8)灰岩岩溶裂隙承压水含水层、太原组下段(C3t L1-4)灰岩岩溶裂隙承压水含水层、奥陶系(O2)灰岩岩溶裂隙承压水含水层,L7-8灰岩含水层为二1煤层底板直接充水含水层,L1-4及O2灰岩含水层为二1煤层底板间接充水含水层,通过采取疏水降压措施,现已基本解除了-325m水平以上L7-8灰岩水害威胁,显著降低了L1-4及O2灰岩含水层水头压力,为矿井安全生产、高产高效打下了坚持基础。

新郑煤电公司中厚煤层掘进面差异化支护技术研究

郑州矿区"三软"不稳定煤层煤巷支护以架棚等被动支护为主,近年来,随着矿井开采深度不断增加,即使采用具备高阻、可缩特性的U型钢密棚支护控制动压生产中的"三软"煤巷的巷道剧烈变形,也仍造成支架变形或断折,许多巷道出现"前掘后修""修了又坏再修"的现象。针对二1煤层这种应力大流变强的煤层,根据不同的煤层厚度,通过开展改革回采巷道布置形式、优化巷道断面形状等举措,在新郑煤电公司中厚煤层掘进面开展差异化支护技术研究,探索出了解决"三软"煤巷支护难题的有效方法,取得了很好的支护效果。

煤层群叠加开采覆岩裂隙演化及卸压瓦斯抽采研究

针对采动裂隙带卸压瓦斯抽采效果不佳导致的工作面上隅角瓦斯超限的问题。以赵家寨煤矿11210工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验方法,研究了煤层群叠加开采对上覆岩层采动裂隙的演化特征,并通过现场验证确定了瓦斯抽采的最优层位。结果表明:煤层群叠加开采过程中,在卸压区域外,形成了较大的应力集中,在卸压保护范围内,应力集中现象不明显,且应力峰值小于二1煤层原始应力;煤层群叠加开采引起了采场上覆岩层的叠加卸压,使上覆岩层的位移场发生了叠加变化,岩层最大下沉量进一步增加;煤层群叠加开采结束后,采空区上覆岩层中部岩层被压实,两端岩层裂隙较为发育,形成了一定范围的裂隙发育区。通过现场试验,确定了裂隙带定向长钻孔合理层位的选择,并在现场进行钻孔监测,验证了物理相似模拟结果的合理性。

新郑煤电矿井通风阻力测定分析与应用

为了解新郑煤电矿井通风系统存在的问题,根据井下风量分配情况规划了4条测定路线,并合理选取了测风点与测压点进行通风阻力测定。分析新郑煤电通风阻力测定数据及结果表明:对于新郑煤电矿井通风系统,采用气压计基点法测试结果较为准确,西风井、北风井及矿井等积孔均大于2 m2,属通风容易矿井;西翼通风阻力集中在用风区,主要是14采区运输上山和回风上山2条通风线路均有调节设施,增加了通风阻力;北风井通风系统回风巷风量较为集中,风速较大,回风区阻力较大。针对2风井通风系统存在的问题分别提出了优化建议。

基于AHP与GIS的煤层顶板突水危险性评价

为准确评价赵家寨矿12采区东翼二_(1)煤层顶板突水问题,选取导水裂隙带高度、导水裂隙带高度范围内的含水层厚度、新近系含水层的富水性、剩余黏土层厚度、断层分维值5个因素作为煤层顶板突水的主控因素,运用层次分析法确定各主控因素对总目标的影响权重,并通过自然分级法确定研究区的分区阈值,最终获得了研究区二_(1)煤层顶板突水危险性评价模型。评价结果与后期工作面开采的疏水结果相一致,实际疏放水量与预测静水储量吻合度达96.7%,实现了二_(1)煤层的安全回采。

水力割缝对不同厚度“三软”煤层巷道围岩扰动影响研究

赵家寨煤矿开采煤层在水力割缝过程中受到较大扰动,围岩强度降低,导致煤厚较大且分布不均的“三软”煤层巷道更加难以控制。基于14205工作面岩石力学参数,理论分析确定水力割缝合理参数,借助COMSOL Multiphysics构建不同煤厚条件下水力割缝模型,数值模拟得到了水力割缝对煤层应力、位移影响规律。结果表明:顶煤厚度对于受水力割缝扰动后巷道顶板稳定性有着重要影响,应力特征的主要影响因素为割缝的形态、位置,煤层越厚其变形量越小,水力割缝对煤体的损伤范围主要与割缝位置相关,巷道受扰动范围为两帮各5 m,托顶煤为2 m厚时,顶部煤体受破坏程度最大,巷道稳定性最差,当托顶煤厚度超过4 m时巷道稳定性得到良好改善,在煤体损伤范围内巷道顶部变形量最大,需要加强支护力度。研究结果为不同厚度“三软”煤层水力割缝扰动下巷道围岩稳定性分析提供基础。

运输事故发生原因与防范策略研究——以煤炭企业为例

在煤矿生产中,煤炭运输是一项重点工作内容,同时也是一项复杂程度高的工作,由物料、机电设备、环境等因素组成。在现今我国煤矿生产逐步向着智能化方向发展的过程中,井下运输设备使用量不断增加,整体环境相对复杂,因此使煤矿运输工作面临多种风险因素,进而可能导致发生运输事故。对此,就需要能够充分分析造成事故的原因,以科学措施的应用做好防范工作。

矿山机电设备远程控制技术的应用分析

近些年来,随着我国经济的快速发展,矿产资源的消耗量也在不断增加,为了进一步促进矿山行业的健康发展,需要全面创新矿山生产模式,并有效应用先进的技术手段,加大对机电设备的投入,以此来有效提高矿山生产质量。本文针对矿山机电设备远程控制技术的应用展开分析,介绍了远程控制技术的应用背景,并提出具体的技术应用要点,希望能够为相关研究人员起到一些参考作用。

我国煤矿智能绿色开采技术现状与展望

智能绿色开采是推进煤炭生产方式和发展模式深层次变革的重要方式,在安全高效开采基础上避免或减轻采动损害,依靠智能化开采技术优化开采工艺,促进资源开采与生态环境保护协调发展,实现煤矿生产过程控制、设备健康管理、安全风险防控、生态环保等的最优化管控,以及煤炭规模开采的高利用、高安全、低排放和生态系统原态的高保真度。从广义资源和生态环境角度并结合智能化开采技术,论述智能绿色开采的内涵,提出了智能绿色开采技术总体架构,包括智能充填开采、瓦斯智能抽采、灾害智能预警、煤-岩-水-环智能一体化等绿色开采技术;其次从综采全过程少人或无人化角度,系统总结综采工作面的透明工作面创建、煤岩界面识别、智能控制、设备定位定姿、煤矿机器人、无线通信、大数据分析处理7个智能化技术以及掘进机自主定位导航、位姿检测、自适应截割等技术的研究现状。阐述煤矿智能绿色开采技术研究进展,为全面深入了解煤矿智能绿色开采技术的发展现状提供参考。

基于组合赋权和未确知测度采空区遗煤自燃风险评价

为了评价采空区遗煤自燃风险的大小,构建了采空区遗煤自燃风险评价模型,该模型基于未确知测度得到单指标测度矩阵,通过改进G1法、改进CRITIC法、离差平方和最大化计算包含主客观因素影响的组合权重,从而确定评价对象的综合测度向量,引入置信度和等级赋值判定评价对象的风险等级和排序。结合建立的模型,从5个方面建立了采空区遗煤自燃风险评价指标体系,确定了指标的未确知测度分布函数,计算得到了评价指标的组合权重和评价对象的综合测度向量,利用置信度和等级赋值判定了4个采空区遗煤自燃的风险等级和排序。评价结果分析显示:评价对象风险等级和排序符合实际情况,评价结果对煤矿防灭火具有指导作用。

赵家寨煤矿三软煤层巷道智能化掘进系统研究

智能化掘进对煤矿企业安全、高效、稳定发展具有重要意义。根据赵家寨煤矿三软厚煤层实际生产条件,对三软煤层巷道掘进工艺进行简要介绍,并分析得到原有工艺下存在人工定位安全性低和以点代面(采用巷道某位置的围岩条件及应力环境)进行支护方案设计的工程现状。基于智能掘进技术的理论思想,设计了三软煤层巷道智能化掘进系统,包括控制系统、截割系统和支护系统。根据巷道设计参数及实际实时监测前方巷道围岩性质,并将监测数据上传智能巷道围岩智能控制系统(采用理论计算、数值分析等传统手段,实时确定掘进位置处围岩变形速度及最终变形量),确定合理巷道支护方式,实现三软煤层巷道掘进过程的安全、高效、合理、经济。

典型山地压覆煤层冲击地压与瓦斯协同防治技术研究

山地对其下部煤层冲击地压具有主导作用、对瓦斯赋存规律具有控制作用。典型山地压覆控制型冲击地压、瓦斯富集属于宽沟煤矿特有的冲击地压、瓦斯富集类型,其显现特征与地层结构具有密切的关联性。针对此类型,通过现场监测数据分析,采用Winkler弹性地基梁和渗流理论,探讨了山地对煤层埋深、应力、渗透率影响机制,分析研究了典型山地压覆煤层冲击地压与瓦斯赋存规律及其瓦斯涌出的相关性。研究结果表明:煤层受力特征、渗透率变化规律与埋深、地表标高变化表现出强相关关系;山地垂直压力作用下,煤层应力分布、渗透率分布表现出显著非线性特征,山峰正下方应力最大,渗透率最小;渗透率、煤层应力协同控制着煤层冲击、初始瓦斯含量值;协同防治技术应用效果显著,在工作面回采期间,无瓦斯异常涌出现象,上隅角瓦斯浓度低于0.50%,回风流瓦斯浓度低于0.22%。此外,工作面未发生106J级别以上的大能量微震事件,有效地解决了煤层冲击地压和瓦斯涌出异常的问题,确保了工作面的安全回采。