“以孔代巷”抽采采空区瓦斯技术研究

为解决沙曲矿布置高抽巷工程量大、资金投入高、采掘接替紧张的问题。以24207综采工作面为试验区,采用基于关键层理论的判别方法得出裂隙带范围为煤层上方6.59~46.24 m,确定出瓦斯抽采布孔的最佳区域;在此基础上,对大孔径高位钻孔参数进行设计,并进行现场试验。实验结果表明：与倾斜高抽巷相比,采用大孔径高位钻孔抽采采空区瓦斯技术,平均抽采浓度提高13.96%,平均抽采纯量提高69.94%,施工成本降低83%。本文研究结论将为沙曲矿＂以孔代巷＂治理瓦斯提供参考。

沿空煤巷超前工作面段冲击机理及卸压防治技术

基于宝积山煤矿705工作面开采阶段回风平巷超前段冲击显现频发,从动静载荷叠加诱发冲击压力型巷道冲击地压的角度对冲击机理进行了分析。结合强弱强结构防冲机理,提出在巷道一次支护的基础上二次补强支护,并同时采用高压水射流巷帮卸压的协同防治技术。数值模拟和现场工业性试验结果表明巷道围岩控制效果良好,研究成果为受动压扰动影响强烈的巷道围岩稳定性控制提供了一定的借鉴。

王家岭矿综放沿空掘巷合理煤柱宽度与控制技术研究

针对高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度留设问题,以王家岭煤矿为工程背景,通过钻孔窥视勘探基本顶断裂线位置阐明了巷道围岩的非对称破坏特征,建立了综放工作面侧向基本顶破断结构模型,推导出了沿空侧巷道顶板范围内弯矩表达式;采用FLAC 3D数值模拟软件分析了不同煤柱宽度下巷道围岩应力与屈服区演化特征,确定了合理煤柱宽度为8 m;基于N2103回风平巷留设8 m护巷煤柱时顶板弯矩变化规律,提出了巷道围岩的非对称控制技术,并进行现场应用。结果表明:顶板、煤柱帮和实体煤帮位移量在工作面回采期间分别为216 mm、198 mm和121 mm,巷道控制效果明显。

基于机器人的管道内壁三维重建技术研究

该文主要研究根据排水管道的二维激光扫描信息重建其三维内壁图像的技术与应用。提出了携带二维激光扫描仪的管道机器人对管道内壁进行数据采集及处理的方案;探讨管道内壁的三维数据重建算法,即利用机器人在管道中相对于水平面的二维倾角信息和管道内壁点云的圆柱形几何特征来计算机器人在管道中的姿态,进而得到机器人坐标系相对于全局坐标系的变换矩阵,把不同视点的点云转换到统一的全局坐标系中,对点云进行匹配。实验验证了该文提出的管道三维重建算法的可行性,对于检测管道内部工况具有重要的理论与应用价值。

工矿独立坐标系与CGCS2000坐标系转换方法研究

文中探讨了工矿独立坐标系与2000国家大地坐标系(CGCS2000)平面四参数转换方法,并提出利用GNSS手簿快速完成从独立坐标系到CGCS2000坐标系的转换,实例验证该方法实用、快捷而且满足精度要求。

钻割一体化卸压防突技术在石门揭煤中的应用

以张集煤矿北翼延伸采区-1250m回风石门揭煤为研究对象,针对大埋深高瓦斯低渗透煤层的安全快速揭煤问题,采用钻割一体化卸压防突技术,在现场得以成功应用,取得了较好的技术经济效益。

基于DSP和DS18B20的矿用电缆温度监控系统设计

我国对矿用电缆的检测多数还处于定期停电巡检阶段,检查时间长且经常出现故障漏检等情况。电缆的运行温度是判断其工作状态的一项重要参数,对此设计了一种以DSP控制器为主控芯片,通过温度传感器DS18B20进行温度监测的矿用电缆温度监控系统。该系统分别对电缆连接处、电缆表面的温度连续测量及判断,能预测电缆设备本身的故障趋势,及时对可能发生故障部位进行检修,避免煤矿重大电气事故的发生。该系统通过试验表明,系统测温精度较高,可满足矿用电缆温度实时监控的要求。

瓦斯抽采装备的技术研究

为解决突出松软煤层瓦斯钻孔钻进难、护孔难度大、抽采浓度衰减快、抽采周期短、筛孔易堵塞以及筛管易压裂等技术难题,采用新型瓦斯抽采钻孔及护孔工艺进行试验,试验结果表明,采用新型瓦斯抽采钻孔及护孔施工工艺,其抽采浓度可达97.4%,提高约3.4倍;瓦斯平均纯抽采量达0.137 m^3·min^(-1),日平均抽采量达84.1 m^3,分别是传统工艺的近20倍和15倍。

高瓦斯易自燃煤层采空区自燃与瓦斯综合防治研究

阐述了高瓦斯易自燃煤层采空区自燃与瓦斯灾害难题,以N2202工作面为工程背景,通过室内实验、数值模拟和井下工业性试验等手段,研究了注入CO_2气体进行防治采空区自燃发火以及提高瓦斯抽采效率综合方法技术。结果说明,CO_2气体的注入使得采空区内CH_4气体浓度梯度分布向采空区深部移动,采空区中窒息带范围增大,进而减小了采空区氧化自燃的可能性;同时,采空区内原吸附于煤体中的部分CH_4气体被置换出来,提高了采空区内游离状态瓦斯浓度,使瓦斯抽采浓度由原平均浓度35.61%增高至49.25%。研究成果为高瓦斯易自燃煤层采空区综合防治提供了一定借鉴意义。

基于信息融合的矿用电缆状态检修方法

针对矿用电缆单一参数在线监测方法准确度低、多参数监测方法未根据专家经验进行权重分配并进行信息融合等问题,提出了基于信息融合的矿用电缆状态检修方法。通过多个分布式传感器实时监测电缆运行时的表面温度、护套接地电流、局部放电量,根据模糊理论对多源信息进行初步融合诊断,将融合结果作为D-S证据理论的识别框架和证据体;根据专家经验确定各运行参数的权重,结合初步诊断结果,确定证据理论的合理信度函数分配值,根据信度最大准则判断被测电缆的工作状态。实例分析结果验证了该方法能有效融合处理矿用电缆的多源信息,提高故障诊断的准确性。

某矿1103工作面瓦斯涌出规律研究

运用瓦斯流动及涌出的基本理论和回归分析方法,对某矿1103工作面瓦斯涌出数据进行分析,得出了工作面瓦斯涌出规律,探讨了工作面煤壁及落煤瓦斯涌出量与日产量的关系、采空区瓦斯涌出量与工作面推进速度的关系。在此基础上,运用统计分析方法,对工作面瓦斯来源及构成进行分析。结果显示,采空区瓦斯涌出是工作面瓦斯的主要来源,且邻近层瓦斯涌出是采空区内瓦斯的主体。

高压水射流卸压防治复合动力灾害机理及应用

为研究高压水射流卸压防治复合动力灾害的可行性,以余吾煤业高瓦斯矿井东翼采区内首采N2105工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验等方法,对N2105进风平巷两帮采取高压水射流卸压防治效果进行了研究。结果表明:对巷帮煤体采取高压水射流卸压技术,煤体在高压水射流的冲击力和扰动应力波共同作用下瞬间发生破坏;巷帮侧支承应力分布曲线由原有的“单高峰值”转变为“内低外高双峰值”,受以上支承应力变化的影响,底板煤岩体内难以形成范围较大且连续的塑性应力状态区;现场电磁辐射和矿压监测结果表明高压水射流技术对煤层卸压增透效果显著,降低了巷道发生复合动力灾害的可能性。研究结果可为同类矿井复合动力灾害的防治提供参考和借鉴。

正行煤业矿井瓦斯赋存特征及深部瓦斯预测

基于地质构造控制理论,结合区域构造演化特征,分析了正行煤业矿井地质构造、煤层埋藏深度、顶底板岩性、水文地质等因素对煤层瓦斯含量的影响,得出正行煤业矿井15~#煤层瓦斯地质规律,并运用数据回归模型对深部瓦斯含量进行了预测。

《煤矿安全生产法律法规》课程教学改革探索与实践

煤矿安全生产法律法规的课程教学对加大煤矿安全生产力度与提高煤炭行业技术人员的安全生产意识起着非常重要的作用。作者对该课程的教学手段、教学方法、考核方式和教学信息反馈等方面进行改革,提高了学生的学习兴趣、考核及格率和考核成绩。通过课程改革,学生及格率约提高6%,达96%。学生考核分数约提高14%,平均为79.0。

煤矿机电事故原因分析及预防对策

本文从煤矿机电事故的现象入手,对技术、管理等方面深入分析,探究煤矿机电事故发生的原因,并提出煤矿机电事故的预防和解决对策。

矿用矮机身悬臂式掘进机的设计

目前煤矿薄煤层开采已逐渐增多,根据煤矿薄煤层开采的具体要求,针对机械部分设计了一种矮机身悬臂式掘进机以适应薄煤层巷道掘进的需要,掘进机包括截割、行走、装运、装载4个机构。

ADR-250型大孔径钻机在瓦斯抽采中的应用

结合沙曲矿瓦斯易超限的实际,对裂隙带高位钻孔进行合理布置,采用ADR-250型大孔径钻机施工,并进行抽采。试验结果表明:钻孔高纯量抽采步距可达90 m,抽采效果明显,解决了瓦斯超限。

基于PHA的LEC法在综采工作面风险评价中的应用

结合凤凰台煤矿1232综采工作面实际,通过PHA分析法对综采工作面开采过程中可能存在的事故类型及危险有害因素进行辨识,分析其产生的原因。采用LEC评价法对工作面存在主要事故类型的危险性进行分级,并提出对应的控制措施,为工作面安全管理提供了科学依据。

跨采巷道轴向分段围岩稳定性数值模拟研究

结合芦岭矿II82底板上山实际工程地质条件,应用数值模拟软件分析跨采巷道在不同水平距离下巷道围岩轴向分段的稳定性。模拟结果得出:巷道围岩应力和变形沿巷道轴向共分为三段,即工作面正对应段、工作面侧向支承压力区对应段、实体煤对应段;工作面跨采时围岩应力集中区从右帮转移到左帮;随着水平距离的减小,巷道围岩变形量随之增大。

向沟开采坡角对坡体活动特征影响的数值模拟研究

为研究坡角对向沟开采坡体活动特征的影响,基于纳林庙煤矿二号井煤系地层地质条件,采用数值模拟方法对不同坡角下的向沟开采坡体活动特征进行研究,结果表明:工作面向沟推进过程中,坡角越大,前支承压力峰值及应力集中系数越大,周期来压步距越小,顺坡滑移现象越明显。