下沟煤矿煤柱回收工作面冲击地压防治技术

冲击地压是世界范围内井工煤矿开采遇到的严重动力灾害,对煤矿安全高效开采构成严重威胁,我国是煤矿冲击地压最严重的国家之一,彬长矿区也是冲击地压在内多种灾害叠加区域。经过多年的探索和研究,我国在冲击地压理论及预防技术和装备方面取得了一定的研究成果,冲击地压得到了一定的控制,说明目前的防治措施具有一定有效性。但是,彬长矿区冲击地压事故仍时有发生,没有得到根本遏制。因此,开展煤柱回收工作面防冲技术研究及安全高效回采关键技术研究具有重要的现实意义。通过对下沟煤矿煤柱回收工作面进行简要分析,对防冲的治理工作提出一些看法。

孤岛工作面回采期间冲击危险性及防冲要求

由于前期矿井局部区域工作面布置不合理,滥开滥采,在矿井末期孤岛工作面形成应力集中区域已是必然。需要做到尽可能避免应力集中区,合理且有效地进行工作面布置,解决在工作面后期开采期间面临的诸多问题及灾害防治,如冲击地压防治、防灭火等。通过对孤岛工作面冲击地压显现、防治现状及影响因素进行分析,发现区段煤柱、底煤厚度、临近采空区等因素均对工作面开采期间冲击地压的产生有较大影响,对煤岩结构与动力灾害关系均做出危险性分析评价,对孤岛工作面回采期间冲击地压区域防范措施做出明确要求。

基于彬长矿区测量数据服务的一体化研究

结合彬长矿区实际的测量工作,充分运用GPS、全站仪的特点,在井网的布设、解算中,利用GPS网内相对精度高的特点,控制近井点的相对点位误差;根据巷道贯通的特点,通过改变起算条件来消除起算数据误差。实践表明,全站仪布设导线网在高精度贯通中得到成功应用,其误差仅为10mm和18mm,解决了从数据采集到数据存储、数据传输、数据计算到结果输出一系列的问题,实现了矿山测量数据采集和处理一体化的目标,经现场应用收到了很好的效果。

单侧限压缩煤岩组合体的破裂机制研究

对深部煤层与周围岩体组成煤−岩系统的研究已成为深部开采的热门研究方向之一。借助L型模具开展岩−煤−岩组合体单侧限压缩试验,结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术及颗粒流PFC2D的计算数据分析单侧限压缩煤-岩组合体的试验强度、破坏特征及裂纹分布等规律。研究表明:(1)单侧限压缩煤岩组合体的主应变集中区域均处于试样煤层的临空侧。(2)单侧限压缩下两端岩层对煤层的共同约束随着煤层高宽比增大而减小,试样破坏由煤层临空面中部逐渐转移到煤层的端部。(3)单侧限压缩下组合体岩煤岩比例为1∶1∶1和1∶2∶1时,计算模型的破坏形态在煤层中部呈<状破裂,表现在临空面一侧。岩煤岩比例为1∶4∶1时,宏观破坏逐渐转移到煤层中上部,渐渐演变为剪切破坏。(4)计算模型微观裂纹主要位于临空面一侧,表现为张拉型裂纹,模型内部的张拉型裂纹数目是剪切型裂纹的4.5倍左右。

下分层开采期间巷道布置及灾害治理

煤炭行业的开采工作已经进入到了老龄化阶段,对于较厚煤层应尽可能将煤炭资源全部回收。为了更加安全高效回收煤炭资源,延长矿井服务年限,维持矿井生产运营,提高矿井资源回收率等具有显著的经济效益和社会效益,对于开采工作中的防灾减灾、一通三防、顶板管理、冲击地压等将是下分层工作开展安全防范的重点,减少我国社会财产的损失及人身安全已经成了当务之急。结合下沟煤矿煤层易自燃的性质,以及上分层综放开采残留遗煤、采空区漏风等因素均会造成下分层开采防灭火难度大大增加,开展下分层综采工作面在复杂条件下开采可行性论证及安全高效回采关键技术研究具有重要的现实意义。通过对下分层开采期间灾害进行简要分析,并对灾害的治理工作提出一些建议。

浅谈煤矿机电管理存在的问题及完善措施

随着社会经济的发展,工业生产力提高,对煤矿资源的需求不断增加,煤矿机电管理的相关问题也逐渐受到广泛关注。在煤矿生产过程中,需要应用到各种电力机械设备,严格的管理工作是保证机电设备稳定运行的重要基础。对于煤矿机电管理而言,目前依然还存在部分问题,导致实际管理效果不足,造成机电设备运行和使用的稳定性不足,难以满足煤矿开采生产需求。基于此,根据煤矿工程生产需求,结合煤矿机电管理的特点,对管理中存在的问题及完善措施进行了全面探讨。

综放工作面瓦斯抽采可行性分析及高位钻孔设计

为研究综放工作面瓦斯抽采情况,对陕西某高瓦斯矿井瓦斯抽采进行可行性分析,对抽采瓦斯的钻孔进行设计。结果表明,煤层预抽瓦斯、邻近层瓦斯抽采及采空区瓦斯抽采均具有可行性;ZF303工作面终孔位置布置在距煤层顶板3~60m之间。

单轴压缩条件下含层理煤岩力学特性的细观研究

层理是煤层的主要构造标志,通过CT扫描与扫描电镜开展层理的观察,采用室内试验及PFC2D程序,构建含不同层理倾角的煤岩试样,对其进行单轴压缩试验,研究其在不同层理倾角条件下的强度、破坏模式及裂纹分布情况。研究结果表明:1)在单轴压缩条件下,试样的抗压强度试验值与计算值均随着层理倾角的增大呈现出先减小后增大的规律,近似为“V”字形,当层理倾角为0°时均取得最大值,当层理倾角为60°时均取得最小值。2)当层理倾角为0°时,试样破坏模式为脆性破坏,高速弹射出大量碎屑,表现出很强的冲击能力;当倾角为30°,45°与60°时,试样破坏模式为剪切破坏,破裂面与层理面平行;当倾角为90°时,试样破坏模式为劈裂破坏,破裂面与轴向力方向呈小角度。3)当层理倾角为0°与90°时,试样裂纹主要集中于加载端部与试样中部,且其发展方向与加载方向呈一定夹角,其中以张拉型裂纹为主,含少量剪切型裂纹;当倾角为30°,45°与60°时,裂纹主要沿层理面发展,以张拉型裂纹为主,含少量剪切型裂纹。

区段煤柱聚能失稳关键因素及控制技术

针对综放工作面区段煤柱失稳问题,以蒋家河煤矿ZF211工作面25 m宽区段煤柱为工程背景,通过理论分析、数值模拟以及现场试验的方法分析了煤柱极限能量与侧向应力之间的函数关系,提出了煤柱弹性区失稳判据,研究了塑性区范围以及承载宽度对煤柱弹性区极限能量的影响。结果表明:区段煤柱弹性区极限能量与侧向应力呈二次正相关关系,侧向应力整体呈"上凸型"对称分布,能量大小随塑性区范围的增大而增大;极限弹性能密度随塑性区范围和煤柱承载宽度的增大而增大;煤柱弹性能呈"双峰型"分布,随着塑性区范围的增大而增大;提出了煤柱局部冲击和煤柱大范围连锁冲击2种聚能失稳形式;给出了相应的控制技术并在现场进行了应用,工程实践表明防治效果良好。

低透气性高瓦斯煤层CO2相变致裂强化增透技术

如何提高煤层透气性是低透气性高瓦斯矿井煤与瓦斯安全高效共采的关键.本文基于液态CO2相变致裂工作原理,分析了爆破煤岩致裂与增透机理.结合陕西蒋家河煤矿ZF201工作面低透气性高瓦斯煤层地质生产条件,进行了爆破钻孔设计,确定了合理爆破有效影响半径等工艺参数.现场试验结果表明,采用液态CO2爆破致裂增透技术后,提高瓦斯抽采纯量1.71倍,共抽采瓦斯105.4万m^3,瓦斯抽采率提高到38.9%,促进了低透气性高瓦斯煤层工作面煤与瓦斯安全高效共采.

厚煤层大倾角工作面煤体应力实测及煤柱合理宽度分析

厚煤层工作面开采与一般厚度煤层开采不同,其一次采出厚度增高,使得上覆岩层回转运动空间加大,容易诱发较为剧烈的矿山压力显现。基于此,对下沟煤矿201厚煤层工作面煤体应力监测,监测结果表明:工作面支承压力影响范围约在工作面前方101 m,明显影响范围为52.9 m,剧烈影响范围为32.4 m;工作面留设20 m区段煤柱处于应力峰值以内,但从回收资源角度来看,可以进一步缩小煤柱尺寸。根据数值模拟计算结果,结合工作面支承压力分布规律,工作面区段煤柱的合理尺寸为7 m。

探析厚煤层开采中煤矿综采技术和装备的应用

开采厚煤层的主要方法包括:放顶煤机械化综合采煤法、分层机械化的综合采煤法和一次采全高厚煤层机械化综合采煤法。目前在我国的厚煤层开采中,采用较多的是一次采全高机械化综合采煤法。本文对厚煤层开采中煤矿综采技术和装备的应用进行了具体分析,以供参考。

煤矿工作面防灭火技术的现状和发展

近年来,随着我国国民经济的不断发展,我国的煤矿事业也得到了长足的发展,但是煤矿因为火灾而引起的事故仍然是防不胜防,为了从根本上避免煤矿火灾事故的发生,一定要加大对煤矿的管理力度,同时还要做好相应的煤矿通风防火工作,要想使防火工作有真正的效果,就要对通风工作严格的执行,同时还要有一定的技术做支持。

刮板输送机常见故障及预防方法分析

刮板输送机是综采工作面三机配套的重要组成部分,是实现巷道高速掘进和工作面高效生产的设备保证。本文对刮板输送机在工作过程中可能出现的电动机、减速机及刮板链等常见故障进行分析,并根据不同故障种类制定相应的预防处理方法,最大限度地保障刮板输送机的稳定运行,确保矿井安全生产。

下沟煤矿ZF303孤岛工作面冲击地压防治技术研究

综合分析了ZF303工作面产生冲击地压的原因,运用数值模拟的方法分析出在距离回采面10、30、60 m时断面应力开始集中的情况云图,制定了冲击地压防治措施,主要措施为大直径钻孔卸压,当卸压孔无法消除冲击地压危险性时采用预裂爆破的方法,并运用微振技术进行实施后的效果考察,考察可知措施安全可靠,ZF303工作面冲击地压危险得到有效控制。

煤矿机电自动化技术发展及应用分析

机电自动化技术作为煤矿开采中一种重要技术,给煤矿开采带来了巨大的便利,实现了煤矿开采效率的提升。为了充分发挥这种技术的应用价值,本文从煤矿机电自动化技术的应用优势入手,对煤矿机电自动化技术的难点进行了详细了分析,并在此基础上探究了煤矿机电自动化技术在矿井提升、煤矿开采设备和煤矿生产监督的实际应用,以期望通过该应用研究,提高人们对于机电自动化技术认知,从而实现该技术的良好应用。

下沟矿高瓦斯综放工作面瓦斯综合治理技术研究

煤矿开采过程中,瓦斯问题在很大程度上决定了开采的安全性与企业的整体效益。瓦斯问题的处理不能单单采用一种措施和方法,而应该基于煤矿实际情况,构建完善的综合治理技术。本文就下沟煤矿开采过程中瓦斯涌出现状,提出高瓦斯综放工作面瓦斯综合治理技术。

带式输送机跑偏及预防措施研究

在井下使用带式输送机运煤时,经常发生皮带跑偏,影响生产效率。带式输送机跑偏的原因有物料未落在皮带中部,承载辊组工作异常,传动、改向滚筒积煤等,针对上述原因采取相应的预防措施,可以提高带式输送机运行的平稳性,有利于矿井运输工作的顺利完成。

阶梯式高压无功补偿装置在矿井供电系统中的应用

下沟煤矿10kV变电所原有两组电容器组,每组容量最大2400kvar。原方案为户内安装,进线侧配有隔离开关,电容器与空心电抗器组合进行补偿。随着用户设备容量的不断增加,该电容器组已不能满足现场的实际需要,加之设备老化、其中有1组损坏,无法投入运行。2016年9月,对已损坏的一段电容器进行改造。经过半年多的运行观察,新方案能够根据现场实际功率变化进行多种组合投切,提高功率因数。

架空乘人装置自动控制系统研究

架空乘人装置是井下重要的人员运输设备,以可编程控制器(PLC)为核心,开发一套装置自动控制系统,可以根据人员运输情况自动调整工作状态,系统具有油压监测、越位保护、重锤保护、速度保护等功能,在现场具有较高的应用价值。