潞宁公司矿井CO异常涌出治理实践

分析了潞宁公司大巷CO异常涌出的原因,制定了科学合理的CO治理方案,快速彻底地使其CO得到了治理,保障了矿井生产的顺利进行和矿井的安全。

三维地震勘探技术在潞宁煤业的应用

为了科学合理地开发煤矿资源,潞宁煤业对二三采区(下部)开展三维地震勘探工作,对二三采区(下部)内主采煤层赋存条件与发育特征进行了分析研究。勘探成果表明,现代三维地震勘探技术能够在复杂地表区域取得较高质量的地震资料,通过合理的数据处理并结合已有地质资料,取得的三维地震勘探成果对潞宁煤业的开发决策、矿井的巷道布置及开拓起到科学有效的辅助和指导作用。

潞宁煤业3号煤层坚硬顶板水力压裂技术研究与应用

为避免31101工作面回采期间出现悬顶过长的问题,确定在工作面采用水力压裂技术对顶板进行预裂,通过理论分析进行水力压裂裂缝起裂机理的分析,结合工作面顶底板岩层特征,具体进行水力压裂方案的设计,压裂钻孔设计为3类,分别对顶板不同层位进行压裂作业,并在压裂方案实施后进行矿压显现规律分析。结果表明:水力压裂方案实施后,基本顶初次来压步距由55 m缩短为35 m,周期来压步距由20 m缩短为15 m,有效减少了矿压显现。

潞宁煤业22116工作面瓦斯综合治理技术实践

针对潞宁煤业公司22116工作面瓦斯浓度高的问题,本文根据潞宁煤业公司22116工作面开采技术条件及瓦斯赋存特征,提出通过建立可靠的通风系统,并采用顺层长钻孔预抽本煤层瓦斯及横川密闭埋管+顶板走向钻孔+上隅角插管抽采采空区瓦斯的综合治理措施来降低22116工作面瓦斯浓度。现场应用结果表明:工作面及采空区瓦斯抽采系统抽采量占总瓦斯涌出量的60%以上,上隅角瓦斯稳定在0.1%~0.4%之间,抽采效果良好,能有效将工作面瓦斯浓度控制在合理范围内。

潞宁煤业沿空掘巷煤柱尺寸及变形控制研究

潞宁煤业22109回风巷沿22107采空区掘进,受到不稳定采空区动压影响,巷道维护难度较大。依据理论计算、结合工程实践,确定22109回风巷护巷煤柱尺寸6m,针对巷道维护难点,分析了巷道控制对策、设计了控制方案。井下试验表明,工作面回采过程中,巷道变形量控制在合理范围内,保证了工作面正常安全回采。

潞宁煤业2#煤层底板突水危险性评价模型研究及应用

为2#煤层底板突水的危险性进行有效的预测与分析,通过对煤层底板地质及水文条件的具体分析,确定采用随机森林算法建立底板突水的预测模型,根据2#煤层具体情况对算法的参数进行具体优化后进行底板突水危险性的评价。结果表明:2#煤层底板突水的危险性可划分为5个区域,分别为:危险区、较危险区、过渡区、安全区和相对安全区,并具体给出5个分区的分布位置,针对每个分区的特征提出针对性的防底板突水措施,为防止2#煤层发生底板突水提供保障。

潞宁煤矿深部巷道原岩应力分布规律研究

针对潞宁煤矿深部巷道地质条件复杂等问题,文章通过原岩应力原位测试技术开展相关测试。结果表明,潞宁煤矿深部巷道原岩应力场为最大水平主应力主导型应力场。文章分析了潞宁煤矿深部巷道最大主应力与最小主应力之差与垂直主应力的比值等不同侧压比及最大剪应力随埋深变化规律,为潞宁煤矿巷道布置及支护设计提供可靠基础参数。

预裂切顶在潞宁煤矿坚硬顶板初次破断的应用

厚层坚硬顶板控制是潞宁煤矿采场围岩控制的重要内容。本文以潞宁煤矿综采工作面厚层坚硬顶板控制为工程背景,运用数值模拟,研究了综采面厚层坚硬顶板破断特征及预裂控制关键技术。

潞宁矿区松软特厚煤巷锚杆支护技术研究与实践

为了解决潞宁矿区松软特厚煤层巷道锚杆支护技术难题,针对5号煤层特厚、酥软、易碎的特征,分析了地质力学参数测试结果,模拟研究了锚杆支护系统核心参数锚固长度、预应力及预应力扩散对锚杆支护效果的影响,进行了煤岩体锚固性能现场试验,结合试验结果,提出采用高预应力锚杆锚索组合支护系统控制围岩变形,优化了支护系统结构,进行应用实践,形成了有效的控制技术体系,为潞宁矿区该类型巷道维护提供关键依据。

基于LDA和ARIMA模型的煤矿安全隐患数量预测研究

随着煤矿隐患排查系统不断完善,煤矿企业积累了大量安全隐患数据。针对煤矿海量安全隐患历史数据,提出用LDA模型与ARIMA预测模型来深入挖掘煤矿安全隐患文本信息的方法。以某煤矿近9年安全隐患信息为基础,利用LDA模型对煤矿安全隐患文本进行聚类研究后,采用ARIMA预测模型对该煤矿生产设备类的隐患数量进行趋势预测。结果表明:该煤矿易发生安全事故隐患的主题数量为14类,并确定了14类主题隐患的排查要点;同时对该煤矿生产设备类近2个月隐患数量进行了趋势预测,为该煤矿下一步的隐患治理工作提供辅助决策支持。

基于BP神经网络优化算法的煤岩识别误差分析

BP (Back Propagation,反向传播)神经网络收敛速度慢,为提高BP神经网络应用水平,采用PSO (Particle Swarm Optimization,粒子群优化)算法优化BP神经网络,提出集2种算法优势于一体的PSO-BP神经网络算法。通过对BP神经网络优化算法应用原理的了解,结合煤矿项目实例,研究BP神经网络优化算法在煤岩识别中应用的可行性。研究对象为传统BP神经网络和优化后的PSO-BP神经网络,设定误差边界等参数,根据误差曲线、预测结果评价2种方法的应用效果。研究表明:PSO-BP神经网络算法的特征值合适,识别精度高,基于BP神经网络优化算法的煤岩识别结果与实际情况具有较高的一致性,采用该优化算法的评价结果可为煤矿生产提供指导。

工作面瓦斯涌出规律分析及钻孔参数优化研究

针对U型通风方式下上隅角瓦斯易积聚超限问题,以潞宁煤业22123综采工作面为研究对象,在工作面布置平面网络测点,分析工作面瓦斯涌出特性和占比情况,测定结果表明,工作面瓦斯浓度由进风侧至回风侧逐渐增大,煤壁至采空区瓦斯浓度呈现出先降低再升高的趋势,工作面瓦斯涌出以本煤层瓦斯涌出为主,占比达76.7%.基于采动覆岩裂隙展布理论计算和现场观测,优化调整工作面高位钻孔布置为梯级布置,调整后周期来压步距范围内覆盖的钻孔抽采纯量提升0.6 m3/min,较调整前提升52.2%.钻孔参数调整后,工作面上隅角瓦斯浓度维持在0.33%~0.48%低位水平。

薄煤层工作面过冲刷带技术优选及应用

针对潞宁煤业31101综采薄煤层工作面回采过程中受冲刷带等复杂地质条件的影响,造成的回采困难、成本增加等问题,分析总结了当前常用薄煤层工作面过冲刷带的技术及其适用条件,充分考虑薄煤层工作面过冲刷带选择技术的各种关键影响因素,科学合理地选择了松动爆破技术辅以采煤机截割技术过冲刷带的组合方式,并对松动爆破技术的炮孔布置及薄煤层截割设备进行了选型,为工作面过冲刷带提供了技术指导。实践证明:采用松动爆破及采煤机截割组合技术,不仅使工作面顺利通过了大规模冲刷带,而且为矿山多回收了超过6×104t煤炭,取得了较大的经济效益及社会效益,为后续矿山实际生产带来了突破性的指导意义,也为同行业及类似矿山提供了技术指导。

顶梁偏心底座承受扭转载荷下液压支架结构优化研究

通过提出一种适用于液压支架在顶梁偏心底座承受扭转载荷工况条件下的仿真分析方法,将此方法应用到有限元分析技术中,基于液压支架结构特点构建并实施有限元运算分析,进而根据有限元分析结果对液压支架参数结构进行优化。此外,为进一步验证方法的应用效果,研究中还开展了工程应用分析,验证了该方法应用价值的同时,为后续液压支架结构优化提供支持。

采煤机振动截割滚筒行星减速机构强度及疲劳试验分析

为探究采煤机振动截割滚筒中行星减速机构的强度及疲劳情况,以确保采煤机设备的长期稳定运行,基于模拟仿真的理念和方法,应用相关分析软件,对采煤机振动截割滚筒中行星减速机构的强度及疲劳情况进行了模拟仿真分析,并在工程实践中测试了该仿真分析结果的有效性,证明这种仿真分析方法具有较高的精度,因而在实际工作当中也具有潜在的应用价值。

煤矿应急救援与生命保障关键技术及装备应用研究

近些年来煤矿生产安全事故已经有所减少,但是煤矿生产安全问题仍然是煤炭开采中的重点内容,而应急救援是煤矿安全生产应急管理中的重要组成,也是一项重要的生命工程。因此认识到了煤矿生产性事故所带来的巨大威胁,就需重视煤矿应急救援与生产保障关键技术及设备在救援过程中的重要作用,需不断地提高救援装备的技术和应用水平,才可以充分发挥救援队伍的作用。基于此,从多个角度阐述煤矿应急救援与生命保障关键技术及装备应用研究的重要性。

基于物联网的矿用通风机监测系统应用研究

为提升矿用通风机工况状态参数监测效率和质量,引入物联网的理念和方法,从软硬件两个层面同时着手,对基于物联网的矿用通风机工况状态参数监测系统进行了较为全面的设计,并在设计完成后将其投入实际应用。实际应用效果显示,系统能够较为准确高效地实现预期功能,设计取得了初步成功。

基于碎胀数学模型的采煤工作面覆岩破断高度分析

煤层开采引起覆岩破断是影响煤矿顶板防治水和支护的关键因素之一。为了准确预测覆岩破断高度,从理论角度出发建立了数学模型,分析了影响顶板破断的主要因素是工作面推进距离、顶板岩层厚度、采高,岩层悬空、悬伸部分所受载荷集度和岩层垮落后碎胀系数,通过以古汉山矿11604工作面为对象进行理论计算和实测结果对比,两者相差分别为3.84 m和2.16 m,误差率分别为5.6%和3.2%,证明该数学模型对于指导矿井生产具有现实意义。

孟家窑煤业水力割缝卸压参数试验研究

针对煤矿开采过程中面临的瓦斯灾害的威胁,分析了煤体渗透性的影响因素及高压水射流割缝卸压技术的增透机理。在孟家窑煤业5#煤层进行了水力割缝增透强化瓦斯抽采的试验研究,针对切割压力、切割时间、孔内切割间距等割缝参数进行了试验研究。水力割缝后单孔瓦斯排气量从300 L提升到350 L,抽采前10 d的孔内平均瓦斯浓度由22.27%增加到26.66%。对比试验数据显示切割最优压力为70 MPa,切割最优时间为3 min,切割最优间距为1.0 m。最后从数学角度分析并得出水力割缝技术可以有效地释放煤层中的体积应力,提高煤层的透气性,从而提高钻孔内瓦斯浓度百分比,延长抽采时间,提高抽采总量。

基于潞宁煤矿的采空区高位钻孔参数优化设计

U型工作面上隅角瓦斯积聚一直是制约煤矿安全生产的重要因素,为了提高采空区瓦斯抽采率并降低上隅角瓦斯浓度,以潞宁煤矿22115工作面为背景,采用理论计算、数值模拟和现场测试相结合的方法,对顶板裂隙带的发育高度、上隅角高位钻孔的最优参数进行了研究。研究结果表明:钻孔终孔的最佳布置层位在裂隙带拉张区和闭合区的交界处;潞宁煤矿裂隙带最大发育高度为59m;现场测试验证高位钻孔终孔位置最佳布置高度为45m。