晶鑫煤业综掘工作面综合降尘技术优化与应用

为解决晶鑫煤业综掘工作面粉尘污染严重的问题,以3133掘进工作面为工程背景,采用数值模拟、实验分析、现场实测及工业应用等方法,对综合防尘技术进行了优化探讨;分析表明,压风筒最佳出风量为300 m^(3)/min,供水压力5 MPa条件下,喷嘴最佳孔径为1.5 mm;通过优化通风、增加水幕、改善喷雾等措施,将综掘面全尘、呼尘降尘效率分别由61.4%、54.3%提升至81.3%、78.4%,显著改善综掘面作业环境。

晶鑫煤业3131工作面沿空留巷支护实践

为解决晶鑫煤业3131工作面煤炭资源采出率低、巷道掘进工程量大的难题,结合巷旁充填支护优势,以及巷道原支护方案现场应用情况,对充填体及沿空巷道支护方案重新进行了设计。应用新设计的方案,通过现场围岩变形监测,得到巷道顶底板移近量、两帮移近量最大值分别为126 mm、98 mm,浅基点、深基点累计离层量分别为24 mm、17 mm,巷道围岩整体变形量相对较小,取得了较好的支护效果。

晶鑫煤业综放工作面过空巷充填加固技术应用

为防止晶鑫煤业3217工作面在过空巷期间出现冒顶、压架等问题,综合运用理论计算、实验室实验、市场调研等方法,进行空巷注浆充填技术研究,结果表明:空巷充填体凝固强度不应小于0.75MPa,以发泡水泥为基础的充填材料合理配置比例为水:A料:B料:发泡剂质量比为1:1.5:0.12:0.1,充填后回采过程中运输顺槽矿压显现不突出,围岩稳定,实现了工作面的安全开采。

山西晶鑫煤业3217综放工作面放煤工艺优化研究

以山西晶鑫煤业有限公司3217综放工作面为研究对象,采用理论分析及数值模拟的的方法,研究了不同放煤工艺条件下的顶煤放出情况。结果表明,在该地质及煤层赋存,两采一放的放煤步距条件的顶煤放出率最高,顶煤放出率为87.7%,含矸率为9.4%。;从放煤方式的角度来看,多轮顺序放煤时的顶煤放出率最高,达到88.2%,含矸率为4.5%,而单轮顺序放煤时的顶煤放出最低,顶煤放出率为82.9%,含矸率为8.9%;放煤工艺的优化建议采用两采一放的放煤步距,在放煤方式的选择方面,当工作面可以实现自动化放煤时,应该采用多轮顺序放煤方式,当工作面采用人工放煤时,则应该采用单轮间隔放煤。

晶鑫煤业3218工作面残煤复采围岩应力分布及控制技术研究

为保障山西阳城阳泰集团晶鑫煤业股份有限公司3218工作面顺利通过空巷区域,根据工作面及空巷的具体条件,通过理论分析与数值模拟的方式,分析围岩应力及塑性区分布规律,得出空巷区域影响基本顶破断的主要因素为煤柱的让压变形和空巷宽度,煤柱内塑性屈服破坏的比例随煤柱宽度的增大而逐渐减小。结合数值模拟结果和工作面具体情况,确定工作面过空巷区域采用单体柱+木垛支护方式,过冒落区采用钢纤撞楔法。结果表明,工作面推进过空巷区域时,支架适应性良好,工作面顺利通过了空巷及冒落区域。

晶鑫煤业3218综采工作面粉尘防治技术研究与应用

为有效治理3218工作面回采期间的粉尘,采用理论分析的方式具体进行喷雾洒水系统的机理进行分析,确定工作面采用高压喷雾洒水系统进行防尘,基于工作面具体特征,进行采煤机身喷雾除尘系统、滚筒喷雾除尘系统和液压支架喷雾除尘系统设计,确定喷雾水压为6~7MPa,采煤机身喷嘴间距500mm,喷角35°,采煤机滚筒采用三级水幕,并在每台液压支架上安设喷嘴;在工作面采用喷雾洒水系统前后分别进行粉尘浓度测试,以验证喷雾洒水系统效果。结果表明:3218工作面采用高压喷雾洒水系统后,降尘率达到65.4%,降尘效果显著,优化了工作面回采作业环境。

晶鑫煤业3123工作面过空巷注浆充填技术

针对晶鑫煤业3123综放工作面安全过空巷的问题,设计采用注浆技术对空巷进行充填,现场应用后效果良好,围岩稳定性得到了控制,实现了工作面的安全开采。

晶鑫煤业综放面煤壁片帮机理及控制技术

为探究综放面煤壁片帮发生的机理及控制技术,文章以晶鑫煤业3217综放面为工程背景,分析了采场煤壁片帮的原因,提出了控制片帮的技术手段。研究表明:煤壁上方顶板压力、煤壁受水平支护力和煤体自身性质是影响煤壁片帮的主要因素,可以采取增大支架初撑力、加大工作面推进速度和煤壁补打木锚杆的措施进行控制,结果显示3217综放面片帮范围减少至35%,月产量提高了44%,保证了工作面安全高效经济开采。研究成果为相似条件下综放面煤壁片帮控制提供了借鉴。

晶鑫煤业3105残煤复采工作面围岩控制技术研究与应用

为保障3105残煤复采工作面回采作业的顺利进行,根据3#煤层旧式开采区的特征,结合3105复采工作面的布置特征,通过数值模拟分析破碎顶板应力分布规律,基于数值模拟结果确定工作面回采时应尽量减小工作面回采对冒落层的扰动,确定工作面采用“多进度、小循环”的作业原则,进一步结合复采工作面特征确定采用穿设钢钎+降低采高的方式进行围岩控制,并在围岩控制技术进行支架工作阻力分析。结果表明:3105复采工作面回采期间,支架工作阻力正常,无大范围煤壁片帮现象,围岩控制技术保障了工作面的安全回采。

晶鑫煤业3220运输顺槽掘进工作面喷雾降尘技术应用研究

为降低3220运输顺槽掘进期间的粉尘含量,通过具体分析喷雾降尘机理,确定影响喷雾降尘效果的主要因素为雾粒大小及分散性、尘粒与雾粒的相对速度、喷雾水量、喷雾水质和粉尘的润湿性;基于理论分析结果,结合3220运输顺槽的具体情况确定降尘系统由喷雾机喷雾+皮带机喷雾+巷内喷雾组成,并在喷雾系统中添加抑尘剂添加装置,在喷雾系统实施前后进行不同区域粉尘浓度的测试作业。结果表明:喷雾系统实施后,掘进工作面各个区域的降尘率均达到80%以上,降尘效果显著。

无人机测绘在晶鑫煤业地表裂隙及沉陷观测中的应用研究

随着中国北斗卫星系统的逐步完善,测绘装备及技术的发展,以及无人机航摄测量技术在各行业各领域发挥的作用越来越大,矿山企业通过建立地面沉陷观测站,利用全站仪等设备采集、分析数据。传统的观测手段受山地、丘陵和一些复杂地形的制约,通视要求较高,加之野外作业困难及人员不足等,不能满足实际需求。基于无人机不受地形影响及采集数据直观等优点,2018年公司购进精灵系列测绘无人机,逐步开展了无人机在矿山沉陷观测中的应用研究。

晶鑫煤业3133工作面覆岩隔离注浆充填技术研究

为解决晶鑫煤业3133工作面地面构筑物压煤的问题,查阅相关的资料提出采用覆岩隔离注浆充填技术进行3133工作面的回采,通过理论分析计算确定注浆充填位置为距煤层68m的第三层关键层下方,选择粉煤灰作为注浆材料,确定浆液浓度为0.7,设计注浆钻孔的布置参数,采用Udec模拟软件验证应用效果,地面最大沉降量为391mm,最大倾斜值为±1.7mm/m,地表构造物损坏分类为极轻微损坏,由此说明,覆岩隔离注浆充填技术能够在3133工作面开采的同时保护地面钢厂。

晶鑫矿综放工作面走向空巷充填技术研究与应用

为保证晶鑫矿3217综放工作面过走向空巷期间的安全回采,现场调研了空巷的破坏形式,指出了空巷治理的难点。在综合对比当前空巷治理方法的基础上,决定采用超高水材料对3217工作面的走向空巷进行全部充填。分析了超高水材料空巷充填的作用机理,介绍了充填的工艺和关键技术。现场应用表明,用超高水材料进行空巷充填后,工作面正常回采,未出现片帮、冒顶及压架事故,取得了良好的充填效果,为类似条件下的空巷充填提供了参考。

晶鑫煤矿综掘工作面粉尘综合治理技术研究

综掘工作面产尘强度大,给工人身心健康和矿井安全生产带来严重危害。综掘面粉尘主要产自掘进机截割头旋转割煤、星轮旋转装煤、转载点落煤以及钻孔产尘,针对多源头产尘,优化了掘进机喷雾系统,增加了针对星轮的雾化喷头,同时设计了除尘风机和全断面水幕帘。结果表明,全尘和呼尘降尘率在掘进机司机处分别达到了87.2%和86.8%,在水幕帘后方5 m处全尘降尘率达到了93.8%,呼尘降尘率达到了92.4%。

矿井辅助运输系统升级及其效益分析

为提高矿井辅助运输效率,以武甲矿3号煤层辅助运输系统为研究对象,对矿井无轨辅助运输系统进行升级改造。基于现有的矿井辅助运输系统,通过对比分析,初步确定了无轨辅助运输方案。对矿井物料运输系统、人员运输系统及无轨运输装备进行研究,确定了无轨胶轮车选用情况,可为后期矿井无轨辅助运输系统的优化提供参考。

武甲矿智能掘进工作面初步设计及效益分析

以武甲矿11201运输顺槽掘进工作面为背景,对掘进工作面智能化进行了初步设计,分析了工作面智能掘进装备,给出了设备主要技术参数和控制系统;在此基础上,初步分析了智能化掘进工作面控制系统,包括运输和集中控制系统、远程控制系统、视频监控系统、地面监控系统等设计方案,并分析了智能化掘进工作面所带来的效益,为后期智能化掘进工作面实施提供参考。

武甲矿综采工作面智能化升级研究

以武甲矿综采工作面开采装备为研究背景,对工作面智能化升级进行了初步研究,分析了采煤机、液压支架、工作面三机动力部、煤流监测、乳化液泵站系统、地面监控系统和语音通讯系统的升级方案,以实现综采工作面智能化开采,为后期智能化工作面的应用和实施提供参考。

砌碹巷道围岩变形破坏机理的数值模拟研究

针对某矿砌碹巷道受多次采动影响围岩变形大、支护难等问题,采用FLAC 3D数值模拟软件建立数值计算模型,分析了三条大巷围岩在掘巷后及受采动影响后的应力场分布和塑性区分布规律等,研究了大巷围岩破坏机理及破坏原因等。结果表明,造成该煤矿大巷围岩变形破坏的原因主要有:近距离巷道群之间的掘进互扰影响、工作面多次采动影响以及现有砌碹支护难以控制围岩的变形破坏等,其中工作面多次采动影响是大巷周围围岩破坏变形的最主要原因。

3101工作面运输顺槽掘进遇断层围岩控制研究

阳泰集团武甲煤矿3101工作面运输顺槽掘进中揭露一断层DF1,为了保证顺利推进,该矿对断层附近巷道应力分布情况进行分析,并建立了数值模型。模拟结果显示,断层对巷道的影响范围在30 m内,且距离断层越近,巷道应力集中程度越高。根据矿方经验和地质条件,选择了后退28.4 m,以10°上山进行挑顶施工,施工过程中采用锚杆+锚索+注浆支护方案,实地观测得出顶板最终变形量维持在80 mm,底板最终变形量稳定在87 mm,煤柱帮最终移进量维持在97 mm,实体煤帮最终移进量在68 mm,围岩控制效果较好,为安全通过断层提供了保障。

顺层钻孔预抽工作面煤与瓦斯突出防治技术应用研究

武甲煤矿为煤与瓦斯突出矿井,为了避免工作面回采期间煤与瓦斯突出事故的发生,通过理论分析、参数设计计算等手段,对超前排放钻孔作用机理及设计参数进行研究,结果表明,当工作面存在突出危险时,在回采工作面采取超前小直径密集排放孔进行瓦斯排放,应用效果良好。