永煤公司瓦斯抽采钻孔帷幕注浆的探索及应用

为了提高底板抽放巷抽采钻孔的抽采浓度和纯量,探索应用超前或钻后钻孔帷幕的注浆技术,在岩层中施工钻孔后带压注入水泥浆液,封堵底板抽放巷与回采煤层间岩柱的原生或次生裂隙,形成隔离帷幕,减少井巷向瓦斯抽采钻孔的漏气量,提升钻孔的抽采浓度和纯量,在加快工作面瓦斯抽采达标的同时,为矿井瓦斯发电的利用提供优质气源,实现矿井的安全高效绿色生产。

带式输送机转载点防堵装置的设计与应用

为了解决带式输送机转载点卡堵问题,城郊煤矿根据矿井主煤流带式输送机运输系统转载点卡堵主要是粘煤卡堵和大块矸石卡堵,提出了针对粘煤和大块矸石卡堵的解决方案。分析了两种卡堵情形原理,融合到转载点的改造设计中去,提出了通过高压水冲刷来解决粘煤卡堵,通过改造转载溜槽挡板的自由量,达到增加转载溜槽出口宽度的目的,从而提升大块矸石的通过空间。将两种情形的处理方式集中起来,改造设计了一种带式输送机转载点防堵装置,并对其进行远程控制改造。结果表明,通过对带式输送机转载溜槽的改造设计,逐步实现了带式输送机转载点卡堵的远程控制,充分解放了现场岗位人员,实现了减人提效。

深锚-浅注非对称强化控制技术研究与应用

煤矿开采过程中,诸多巷道受水浸及多种应力扰动源影响,引发浅部围岩浸水弱化及左右帮非对称性变形,亟需提出针对性支护技术。以兖矿集团小屯煤矿主平硐为研究对象,通过现场调查、数值模拟的方法,分析了主平硐受水浸及多工作面采动影响变形失稳规律,确定了左右帮支护关键层位,据此提出了深锚-浅注非对称强化控制技术,制定针对性支护方案,并成功开展了工业性实验。

煤矿智能化采煤工作面装备关键技术研究与应用

阐述了智能化采煤工作面装备技术应用的研究背景,介绍了智能化采煤工作面主要装备的关键技术特点,指出了主要装备技术的创新点及主要突破点,并分析了现场实际应用过程中取得的经济、社会和安全效益,为智能化采煤工作面装备配套及安全高效生产提供了技术保障。

煤矿高位裂隙钻孔瓦斯治理效果与优化研究

本研究以城郊煤矿2901采煤工作面为背景,对高位裂隙钻孔瓦斯治理技术进行探讨与研究。针对煤矿瓦斯治理的迫切需求和挑战,以及高位裂隙钻孔对治理效果的影响,本研究分析了垂距、平距、钻孔数量以及抽采负压等因素对瓦斯抽采效果的影响,并提出优化策略与方法建议。

采区泵房综掘施工新工艺的研究与应用

为解决采区泵房综合机械化掘进施工难题,进行了一系列施工方法和工艺的改进。首先,优化了采区泵房断面,在保证巷道断面满足使用需求的条件下减小破顶尺寸,以适应综掘机最大截割高度;其次,设计了采区泵房直角拐弯抹角范围,保证综合机械化掘进设备能够顺利进入多拐弯巷道正常施工;再次,在施工过程中对采区泵房直角拐弯处进行了阶段性支护参数优化,避免了支护材料的浪费且保证了支护的可靠性及安全性;最后,设计了除尘风机步进挪移技术方案,减少了采区泵房施工期间除尘风机的挪移次数,保障了除尘效果,加速了巷道的施工进程。通过系统化研究,摆脱了采区泵房综掘施工技术瓶颈,以综合机械化掘进取代了传统放炮掘进,促进了矿井安全、高效开采,并产生了良好的经济、社会效益。

复杂应力及大变形底板岩石集中巷支护技术研究

在嵩山煤矿2205岩石集中巷掘进过程中,受地应力影响,后期采动影响剧烈,因此,传统的支护方式已经不能满足矿井的安全生产要求,基于复杂应力及大变形特点,采取积极主动的支护方式,再结合矿压观测分析及锚架注组合承载壳支护原理,优化、总结出“复杂应力及大变形底板岩石集中巷支护技术”,为巷道安全、快速施工提供技术支撑。

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景,探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理;构建沿空留巷围岩力学结构模型,计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度,并通过FLAC^(3D)软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明:孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术,以充填袋成形方式进行充填,可使充填体有效接顶;采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时,合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明:23下工作面开采30 d内,煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内,顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小,最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。

煤矿一体化瓦斯治理技术研究

为了实现多层煤层与瓦斯资源的安全、高效开采,采用数值模拟分析了瓦斯气体渗透率的演变以及瓦斯渗流特性。基于数值模拟,通过顶板裂缝的高位抽采、顶板大直径长孔高位抽采、采空区抽采技术、加强通风系统等措施来达到预期目标。研究为瓦斯突出煤层的安全开采创造了良好条件。

利用红外与轴编码器联合的采煤机精准定位校准方法与试验分析

为了实现采煤机在工作面具体支架的精准定位,针对单独使用红外定位或轴编码器定位时受设备故障、线路挤压、支架间隙的变化等原因引发采煤机定位的不准确的问题。提出一种基于红外煤机定位与轴编码器组合的采煤机定位方法。采用构建组合动态采煤机定位新理念,针对现场红外、轴编码器定位产生的数据信息,根据各传感器数据自身特点制定适合各传感器数据表现特征的异常过滤算法实现采煤机精准定位。经过现场实测模拟,结果表明单一使用红外、轴编码器,易受单个设备测量误差、设备故障等问题的影响,采用红外与轴编码器组合的采煤机动态定位校准方法,可实时、精准的实现采煤机的位置反馈。

复杂地质条件下煤矿巷道安全掘进支护技术

我国经济快速发展,对能源的需求逐步增加,煤矿开采规模扩大。煤炭开采技术优化和改进已成为煤炭企业关注的重点问题。开采深度日益增加,采矿环境日益复杂,泥岩和地质结构具有综合影响,使用合理的掘进设备和巷道掘进支护管理技术已成为解决巷道开挖问题的基本措施。

工作面合理终采线确定及支护技术研究

工作面终采线的合理布置对工作面前方大巷或回采巷道的稳定具有重要影响。以23煤柱工作面为工程背景,为保证出煤巷道持续为运煤服务,维护巷道围岩稳定,采用理论分析和数值模拟的方法构建了工作面超前应力分布模型,模拟分析了不同终采线位置应力分布、塑性区发育和围岩变形规律,探究了巷道围岩变形特征和主要影响因素,以此提出了巷道支护优化设计方案。结果表明,理论计算得出工作面最佳终采线位置为距出煤巷道帮部40 m处;模拟得出终采线距出煤巷道超过40 m时,超前煤柱所受压力趋于稳定,塑性区增加幅度微小,围岩变形处于合理范围;提出巷道采用锚索补强和支柱联合支护方案,矿压监测顶板离层量20 mm、左帮变形量最大值158 mm,满足稳定性要求。

矿用带式输送机主动纠偏控制系统研究

胶带跑偏是带式输送机运行时常见的缺陷问题,严重制约设备运行可靠性。对煤矿中使用的带式输送机设计了主动纠偏控制系统,由综合监控系统和多个分站构成,每个分站又包含有跑偏检测装置、纠偏执行机构和安全保护装置。系统运行时,通过检测机构检测胶带跑偏问题,控制系统在分析数据的基础上,确定胶带跑偏位置并下达指令,通过旋转纠偏执行机构将胶带纠正到正确位置。对系统的软件部分和硬件部分进行了详细的介绍与设计。根据设计方案,将控制系统部署的工程实践中,经调试发现具有良好的纠偏性能,使得设备的开机时间提升了15%以上,创造了良好的经济效益。

TDS射线智能选矸技术在车集选煤厂应用的可行性研究

车集煤矿随着开采时间增长,原煤煤质变差,大于50 mm块原煤含矸率大幅升高,占比近14.76%,而人工拣矸效率低、劳动强度大,块原煤排矸成为当前亟需解决的难题。介绍了TDS射线智能干选机工作原理、特点及适用范围,从技术及经济效益方面研究了原煤中大于50 mm块原煤预排矸方案,并进行了工业性试验。试验结果表明,采用大于50 mm块原煤TDS预排矸系统,排矸率平均达到了98.21%,排矸效果良好,具有较好的经济和社会效益,可取代繁重的人工拣矸工艺。

矿山生产自动化技术及其应用探究

矿山作为资源开采的主要场所,一直以来都是危险而艰苦的工作环境。随着时代的发展和技术的不断进步,机械化与自动化已经成为矿山生产的趋势与方向。然而,在矿山生产自动化的过程中,也面临许多问题与挑战,例如如何应对不同类型的矿石、如何保证安全性与稳定性以及如何提升效率与可持续发展等。本文将重点关注矿山生产自动化技术的重要性和具体应用分析,深入剖析其在提高矿石利用率、减少人员伤亡、改善工作环境等方面的重要作用,旨在帮助读者更好地了解矿业自动化的现状与未来发展方向。

煤矿刮板输送机断链监测系统设计研究

断链是刮板输送机中常见的故障问题,以SGZ1000/2100型刮板输送机为研究对象,结合实际情况设计了断链监测系统。监测原理是基于刮板两侧通过相同位置时的时间差判断其倾斜程度,进而分析断链情况。系统设置了5组断链监测传感器和1组定位传感器,前者为XS1 N30PA349型电感式接近开关,控制器选用S7-1200型PLC控制器。软件程序由一个主程序和多个子程序共同构成,每个子程序负责对应功能,主程序运行时通过调取子程序实现各项功能。将断链监测系统应用到刮板输送机工程实践中,经现场应用发现达到了预期效果,为企业创造了良好的安全和经济效益。

榆树岭煤矿新建选煤厂方案研究

榆树岭煤矿煤质为气煤和1/3焦煤,原设计建设无配套选煤厂,矿井提煤处理采用筛分、破碎工艺,+50 mm粒度级经TDS智能干选机排矸后破碎,与-50 mm粒度级混合对外销售,产品结构单一,不能充分发挥炼焦煤资源优势,更不能满足周边化工、煤焦化、火电厂建设和疆内外经济社会发展对煤炭日益增加的需求。为此,对榆树岭煤矿煤源煤质资料进行分析,研究洗选加工工艺,确定产品结构和市场定位,进行综合效益预测,最终选择建设配套选煤厂采用“不脱泥无压三产品重介旋流器分选+粗煤泥回收+细煤泥浮选+尾煤浓缩压滤”的联合生产工艺流程,项目实施后可提高煤炭产品质量、综合售价,拓展商品煤销售渠道,增加企业经济效益,提高稀缺煤种的综合利用率。

围岩松动圈敏感因素解析分析

采用解析方法,分析讨论了巷道围岩进入破裂状态后围岩内的应力分布以及围岩松动圈范围的计算方法,在此基础上,重点采用MATLAB软件,利用控制变量法分析了影响围岩松动圈范围大小的敏感因素,是对围岩松动圈巷道支护理论的补偿和完善。论文获得以下主要结论:①在理想弹塑性情况下,是无法确定松动圈范围的大小,而利用塑性位势理论求出塑性应变并补充径向应变在松动圈与塑性区交界处相等的条件就可以确定松动圈范围的大小;②影响松动圈范围的敏感因素是原岩力学参数和原岩应力,而支护力和松动圈内围岩的粘聚力对松动圈范围的影响较弱;③松动圈内围岩的粘聚力在有限范围内对松动圈范围影响显著,注浆加固可有效提高围岩的粘聚力,进而可在有限限度内减少松动圈范围;④理论上证明了支护力对松动圈范围的影响较小,在现有支护条件下可忽略不计。

大倾角沿空留巷顶板控制技术研究与应用

随着科技的进步,沿空留巷已成为煤矿缓解采掘接替及提高回采率的重要技术手段。沿空留巷的重点是如何控制基本顶的回转和下沉变形,因此沿空留巷顶板支护形式是留巷成功的关键因素。河南能源集团永煤公司新桥煤矿21101工作面回采期间采用切顶卸压沿空留巷技术,依据工作面地质资料、巷道围岩结构及特点,探索出了一套适合沿空留巷的巷道支护技术,成功解决了大倾角沿空留巷支护技术难题,有效控制了留巷在不同时期的变形。一、巷道基本情况二2煤层是新桥矿主采煤层,21101工作面下顺槽设计长度为970m,巷高3.2m,掘进期间整体呈“上山”趋势,平均坡度10°,局部达14°。

基于电气自动化的主提升机控制系统设计

本文针对基于电气自动化的主提升机控制系统进行设计研究。首先介绍了研究的背景和意义,指出主提升机在工业领域的重要性。然后进行了文献综述,包括主提升机的工作原理和应用领域,以及电气自动化在主提升机控制中的作用和相关研究和技术进展。接下来阐述了主提升机控制系统的基本要素,包括主提升机的机械结构和工作原理,控制系统的组成部分和功能需求,以及电气自动化技术在主提升机控制中的应用。在此基础上,提出了主提升机控制系统设计的方法,包括系统需求分析和功能规划,电气自动化硬件选择和配置,控制算法的设计与实现,以及人机界面设计与操作界面优化。