斜沟煤矿地表沉降移动规律的研究

为解决斜沟煤矿地表沉降严重,给矿山综采和修复带来严重影响的现状,对斜沟煤矿的地表沉降规律进行了研究。通过对变形观测站布置要求、变形观测方案、沉降曲线分析,确定了斜沟煤矿的地表沉降规律。此规律为优化井下综采作业方案、设计修复方案等提供了依据。

斜沟煤矿综放工作面CO来源分析

综放工作面回采期间,上隅角CO气体的浓度经常出现异常,为采空区自燃指标气体的确定及工作面采空区防火措施的执行带来难题。通过对斜沟煤矿综放工作面的现场观测,分析了工作面CO的来源。研究发现,上隅角处异常的主要原因是采空区的遗煤氧化产生CO。煤体虽原生赋存有一定量的CO,但含量较低,不会对上隅角CO浓度异常产生影响。采煤过程中的放煤工序会对上隅角CO浓度异常起推动作用,同时在漏风及注氮系统持续注氮的影响下,会迫使形成的CO向上隅角聚集,导致CO浓度异常。

斜沟煤矿23108材料巷综掘面硫化氢治理技术研究

为获得综掘面H_2S气体的分布规律,建立H_2S气体涌出数值模型,并利用COMSOL5.3软件进行模拟,结合现场实际提出泡沫吸收液与水幕净化治理措施。模拟结果发现:综掘面迎头回风侧“隅角”处最容易积聚H_2S气体;现场实践结果表明:实施综合治理技术后,综掘机割煤期间距迎头7 m处的H_2S浓度从47.9×10~(-6)减小到6.3×10~(-6),H_2S平均吸收率达到83.9%.

斜沟煤矿单斜构造地下储水库技术研究

基于山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿丰、枯水期矿井涌水量变化较大,丰水期部分矿井水须外排,枯水期矿井水处理后不能满足生产所用的现状,结合矿井地质构造及水文地质特征,通过对地下储水库的位置选择、净水原理、库容计算、水量调节等方面分析,在斜沟煤矿18205采空区建设地下储水库,实现“丰水期储水、枯水期供水”的水库调节模式,以提高矿井水资源利用率。

兴县矿区斜沟煤矿浅埋深坚硬厚煤层开采方法研究

根据兴县矿区8#煤层赋存条件、生产条件以及矿井产量要求,通过煤岩体物理力学试验、相似矿井开采类比、矿压显现数值模拟研究和专家系统采煤方法评价分析,认为8#煤层埋藏浅、煤质较硬,采用大采高综合机械化开采方法是可行的;确定在实际生产过程中,选用支护阻力较大的大采高液压支架,并在实际生产过程中取得了良好的效果,有利于在兴县矿区进行推广应用,具有一定的现实意义。

大采高综采设备在斜沟煤矿厚煤层回采中的应用

通过分析斜沟煤矿引进的国外大采高综采设备的应用情况,发现工作面端头围岩稳定性对工作面推进速度与开机率及工作面煤壁片帮有较大影响。为此,通过采取加强工作面端头及平巷支护,对工作面矿压实时进行动态监测,及时带压擦顶移架可加快工作面推进速度,对煤壁节理裂隙发育、煤体松散破碎和片帮严重的区域,采用加强支护或煤壁固化的方法以及严格控制工作面质量管理等安全措施。结果表明,采取上述措施后,18102工作面最高日产量达到42 180 t,月循环率达到85%,工作面平均回采工效902 t/工,采出率达到93%以上。

单巷快速掘进技术在斜沟煤矿的应用

以矿井煤层赋存条件和综掘技术为研究对象,深入研究了3~5 m厚煤层悬臂掘进机、巷道支架、跨胶带锚杆钻车、永磁胶带机及自移机尾等当前国内掘支运前沿设备,完成了单巷快速掘进技术配套设备的一体化设计、关键技术参数并创新掘进工艺。从根源上解决了综掘掘与支互相制约、互相影响的问题,初步实现了掘支运的连续平行作业,是对综掘技术的一次变革,将掘进效率提高了1.5倍以上。应用结果表明,单巷快速掘进技术保障了掘支运配套装备的协同作业和连续掘进,从2019年底到2020年二季度初试验以来,已将单进水平由原先的322 m/月提高到现在的485 m/月,效果明显,成为矿井生产接替的重要技术支撑,开创了晋西北地区千万吨级矿井单巷快速掘进技术的先河。

斜沟煤矿13号煤层自然发火特性试验研究

为了更好的防治斜沟煤矿13号煤层自然发火,通过大型煤自然发火试验台模拟13号煤的自燃过程,并分析23107工作面煤样自燃过程中温度的变化规律,确定了煤样的最短自然发火期、临界温度、干裂温度及活性温度等参数,试验结果表明,煤样温度的升高会导致其氧化速度加快,当煤样温度低于临界温度时,煤样的氧化速度减缓;当煤温高于临界温度时,煤样的氧化速度增快;当温度大于干裂温度时,煤样的氧化速度显著增快。通过煤自燃过程中标志性气体产生时的特征温度来预测预报煤的自然发火程度,为斜沟煤矿火灾防治提供理论依据。

斜沟煤矿选煤厂集控操作系统的应用研究

为提高选煤厂生产的自动化程度,加强对选煤过程的控制,促进选煤厂安全高效生产,保证产品指标的合格稳定。根据斜沟煤矿选煤厂原煤处理量大、介质系统多、设备台数多,不同原煤性质差异大的特点,引进了选煤厂集控操作系统。从集控系统的配置与设置、集控功能的实现和集控在生产过程中的调节3方面进行了论述。2014年上半年销售精煤合格率100%,混煤合格率100%,介耗1.41 kg/t、电耗6.51 k Wh/t。指标证明了该操作法完全适应本厂工艺、煤质特点。

斜沟煤矿长距离掘进面爆破粉尘运移规律研究

为了解长距离巷道掘进爆破后粉尘粒子的空间运移规律,从而确定除尘技术参数、改善除尘效果和提高降尘效率,本文以斜沟煤矿为例,在13采区辅运上山掘进工作面进行粉尘浓度随时间变化的规律和爆破粉尘沉降规律实验,现场测定巷道粉尘沿程沉降规律和粒度分布规律,定点观测爆破时粉尘浓度与时间的变化规律。实验结果证明:爆破后在工作面周围的粉尘浓度经过40min乃至超过50min时仍明显大于规定的粉尘浓度值,随着粉尘与工作面的距离增大,不同粉尘颗粒的比例呈现不一样的变化规律。随粉尘粒径的增大,粒径大小不同的粉尘颗粒比例在减少。

振动击打弧形筛在斜沟煤矿选煤厂的应用

针对斜沟煤矿选煤厂弧形筛脱水效率差,混煤水分偏高的问题,通过在筛面上加装击打装置和振动电机对弧形筛进行改造,并对改造后的应用效果和经济效益进行分析。结果表明,弧形筛上安装的击打器能适时击打筛网,及时清除筛网缝隙内的细粒物料。弧形筛上安装的振动电机能使筛网产生一定频率的振动,实现筛网上物料的均匀分布和输送通畅,顺利完成弧形筛的脱水、脱泥和分级作业。改造完成后,振动击打弧形筛脱水效率由32%提高至55.5%,粗煤泥水分由14%降至10%,混煤水分降低了0.2%,发热量增加了0.48 MJ/kg,降低了分选成本,提高了混煤综合产率,每年可节省费用372万元。

斜沟煤矿选煤厂智能加药系统的研究与应用

针对斜沟煤矿选煤厂自动加药系统加药量经验依赖性强、岗位司机工作强度大、加药系统功效低的问题,进行了加药系统智能化升级改造。通过增加污泥界面仪反馈浓缩机实时澄清层高度、采集设备实时运行参数,结合大数据分析及软件后台算法,实现了加药机智能控制加药量。加药系统智能化升级后,实现了系统智能加药、智能预警、平板端远程控制功能,做到统筹管控,减少了岗位人员需求,大大降低了人为因素的影响,减轻了岗位职工的劳动强度,提高了加药系统工作效率。

斜沟煤矿选煤厂构建智能工厂的探索与实践

为了探究智能工厂构建的内涵、核心架构、建设内容和建设成效,以斜沟煤矿选煤厂建设智能工厂的实践为例,提出:现场环境及底层设备硬件升级、网络平台搭建,以及与智能化相匹配的厂房环境、网络环境的建设,是支撑选煤智能决策体系的载体;全方位全覆盖的信息化网络安全防护体系的构建,为智能决策提供强大数据支撑;数据建模和分析,研究开发各种智能决策算法与程序,以确保产品在生产过程中完全受控,持续提升生产系统的可靠性,是智能工厂构建的核心;数据可视化呈现及交互协同、在线灰分检测技术、大数据深度学习技术、机器视觉故障预警技术,是选煤厂构建智能工厂的关键技术。同时指出,智能工厂的构建可为企业降本增效和减员减负奠定基础,但距离其成熟应用还有很长的路要走。

斜沟煤矿选煤厂控制介耗的措施

斜沟煤矿选煤厂针对介质循环系统存在的问题,开展了一系列改造,如调整固定筛预脱介系统出料端筛板倾角,改造合格悬浮液分流阀等;改造后,有效降低了吨原煤介质消耗,由改造前的1.6kg/t原煤降为1.2kg/t原煤,每年可节约资金660万元,降低了洗选成本,提高了企业经济效益。

斜沟煤矿选煤厂重介质悬浮液密度控制系统的优化

针对末煤再选密度控制系统中存在的问题,斜沟煤矿选煤厂对重介质悬浮液密度控制系统进行了优化。首先通过流程改进,把原有的分流和补水开关阀改造为比例阀,为密控系统实现PID精细控制奠定了基础;其次对密度自动控制系统优化,提出了基于专家经验的重介质悬浮液密度控制算法,由专家控制系统控制分流阀,通过分流控制使密度接近给定值,再由PID控制算法执行补水调节阀的精确开度调节,实现分选密度的精细微调。两个系统闭环独立进行,相互制约又互为补充,解决了传统PID多变量控制时出现的超调或波动现象。

斜沟煤矿8号煤顶底板岩层工程地质特性研究

斜沟煤矿8号煤层为其主采煤层之一,以8号煤层开采18101工作面的煤顶底板岩层特征为例,对斜沟煤矿8号煤层顶底板岩层的工程地质特征进行了研究,斜沟煤矿8号煤顶板岩性结构以泥岩和砂岩为主,底板岩性结构由砂质泥岩和中粒砂岩组成,分别对其物理力学性质进行了测试,受沉积环境影响,不同地段顶底板岩性组成存在一定差异。这些研究为数值分析顶底板"三带"高度、提出"三带"高度的经验公式提供科学依据和实例验证。

斜沟煤矿23107工作面突水危险性评价及注浆改造实践

斜沟煤矿23107面回采阶段巷道频繁淋水且淋水量较大,须对该工作面进行突水危险性评价。通过打钻测压计算,该工作面突水系数为0.134 MPa/m,结合数值模拟回采结果,回采阶段内工作面前方和煤壁侧应力集中化程度高,工作面底板和后方采空区均发生了拉伸和剪切破坏,产生了导水裂隙,表明该工作面有突水危险性。采用底板注浆对工作面进行改造,共施工16个钻场,96个钻孔。注浆改造后实践表明,底板塑性区变形得到改善,检验钻孔最小涌水量为0.20 m^3/h,最大为5.83 m^3/h,均小于10 m^3/h的现场要求,说明注浆效果良好,保证了工作面顺利回采。

斜沟煤矿选煤厂压滤煤泥浮选提质的可行性研究

为解决压滤煤泥水分高、难于掺入洗混煤以及落地外排造成环保压力等问题,斜沟煤矿选煤厂通过小筛分试验、小浮沉试验、分步释放浮选试验和单元浮选试验,研究了压滤煤泥浮选的可行性。试验结果表明:煤泥中<0.045 mm粒级产率高达67.81%,大量高灰细泥恶化了浮选过程;煤泥经一次浮选后无法得到灰分<11.0%的精煤,不能直接掺入末精煤产品;可通过增加浮选药剂用量,使尾煤灰分>60%后直接排弃,浮精掺入洗混煤,从而取消煤泥落地系统。据测算,增设煤泥浮选可使精煤产率提高3.5个百分点,与现有系统相比吨原煤销售收入可增加7.06元。

斜沟煤矿选煤厂沉降离心机入料控制系统的优化

斜沟煤矿选煤厂针对筛网沉降离心机保险销易折断而影响生产的问题,对沉降离心机进行了自动化升级改造,采用更换入料管路阀门、更换扭矩和振动传感器、增加PLC控制系统的方法对离心机进行硬件改造,同时对PLC系统进行自动入料控制软件设计。1个多月的稳定运行表明,改造后实现了筛网沉降离心机依据入料情况实时自动调整,摆脱了人工干预,降低了职工劳动强度,提高了选煤厂生产效率。

斜沟煤矿综放开采覆岩“三带”发育高度研究

采场覆岩"三带"的准确划分,是防止顶板突水、确定高位钻孔终孔位置及高抽巷布置层位的前提。根据斜沟煤矿的地质条件,采用理论分析、数值模拟方法和现场验证手段,对综放开采过程中采场裂隙带的发育高度及运移规律进行研究分析,得出覆岩"三带"的分布范围:冒落带高度是48.31~50.67 m,裂隙带高度是50.67~108.56 m。并对比分析经验公式的计算结果、现场窥视仪观测结果及RFPA数值模拟结果,结果证明:经验公式的计算结果比较准确,符合实际情况。