浅谈马道头煤业安全监测监控系统建设与管理

文章介绍了马道头煤业公司安全监测监控系统的建设,并着重对系统传感器的设置以及运行与维护管理,进行了比较详细的介绍。

煤矿采煤机智能化技术研究

随着我国社会经济水平的日渐提高,同时也给煤炭开采加大了工作量,因此需要煤矿开采技术向集约化、精细化转变,智能化技术是当今科技发展的热点,智能化也代表着更加先进的生产力,同时也需要更加全面和高端的复合型人才投入到煤矿开采智能化的进程中去。通过对采煤机智能化进行分析和研究,对其使用的关键技术进行了剖析,并对煤矿开采智能化的未来进行了探讨和展望,为后续研究提供了参考经验。

煤柱-顶板结构能量演化特征及稳定性研究

煤矿事故的发生大多是由煤柱及其上覆顶板岩层失稳破坏引起的。为了研究不同煤-岩高度比对煤柱-顶板结构变形破坏及能量演化机制的影响,对煤-岩高度比分别为1∶3、1∶2、1∶1、2∶1及3∶1的煤-岩组合体进行了单轴加载及循环加卸载试验,研究了煤-岩结构体变形与能量演化之间的变化关系,利用加卸载响应比对煤-岩组合体的稳定性进行分析,对煤-岩组合体稳定性进行定量评价。结果表明:煤-岩组合体在单轴加载及循环加卸载作用下的峰值强度均随着煤-岩高度比的增加而逐渐降低,煤-岩组合体在循环加卸载作用下的峰值强度均低于单轴加载试验中的峰值强度,煤-岩高度比越大,循环载荷作用下组合体峰值强度降低率越小;组合体输入能、弹性能和耗散能随应力增加呈非线性增加,煤-岩高度比与组合体循环载荷过程中产生的平均弹性应变、平均弹性能、平均残余应变、平均耗散能、总残余应变和加卸载响应呈正比关系,与总弹性应变、总弹性能和总耗散能呈反比关系。

煤矿掘进机智能控制技术研究

通过对煤矿掘进机智能控制技术的需求及应用情况、关键技术及其与工业互联网结合的研究,分析了煤矿掘进机在未来发展中面临的机遇和挑战,总结了煤矿智能控制技术未来发展的趋势,为煤矿掘进机智能控制技术未来发展提供了借鉴。

组合煤层合并开采综放工作面矿压规律及支架选型研究

晋能控股煤业集团马道头煤矿主采的3+5号为组合煤层,采用综放开采方式,采空区空间较大,矿压规律复杂,支架选型困难,利用UDEC数值模拟对8404工作面覆岩运动及矿压规律进行研究,得出工作面初步来压步距50 m,周期来压步距10 m;建立组合煤层支架围岩力学模型,理论计算得到液压支架工作阻力应大于550669 kN,为相似地质条件下的支架选型提供借鉴经验。

浅埋煤层重复采动覆岩破坏规律研究

为深入研究浅埋煤层复采条件下覆岩破坏规律,以马道头煤矿8404工作面为背景,采用理论推导、现场实测和数值模拟相结合方法,分析8404工作面覆岩垮落带和导水裂隙带的演化特征。研究表明:在理论公式推导时,只考虑开采厚度的影响,在预测“两带”发育高度存在局限。通过钻探压水试验和瞬变电磁探测得到覆岩垮落带高度为35.6 m,导水裂隙带高度为73.5 m,分析了近距离厚煤层一次采全高综采时覆岩破坏高度、围岩应力场变化和位移场变化,“两带”高度数值计算结果与试验探测结果相符。研究结果为矿井地质条件相类似工作面施工提供相应技术数据。

综放工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制研究

针对晋能控股煤业集团马道头煤矿综放工作面小煤柱沿空掘巷合理煤柱尺寸留设的问题,采用调研分析、数值模拟、工业性试验的方法对小煤柱沿空掘巷可行性进行分析。调研结果表明,窄煤柱沿空掘巷技术已比较成熟,煤柱尺寸主要为5~8 m;通过数值模拟对不同煤柱尺寸下巷道破坏情况分析,在煤柱尺寸为5 m时,巷道矿压显现程度较小。以此作为参考,确定留设煤柱尺寸为5 m,并进行现场工业性试验,发现小煤柱沿空掘巷巷道顶板稳定,变形量较小。

近距离煤层群采空区下方巷道锚索注浆加固技术研究

针对马道头煤矿在近距离煤层采空区下煤层巷道支护困难的问题,采用理论分析科学地对下位煤层8404回风巷位置与支护方式进行研究。文章主要使用了注浆锚索的锚网索+H型钢带支护方式对下方煤巷进行支护,使用ZHM-S速凝注浆加固材料,并用顶板离层仪、锚杆锚索测力计等监测。利用FLAC 3D数值模拟软件对注浆锚索支护工艺进行模拟分析,对注浆前后围岩变形量和塑形区范围进行比较,并在马道头煤矿进行工程实践,有效解决了马道头煤矿巷道变形严重问题,为治理巷道变形提供了理论和技术支持。

不同顶煤综放开采变形机理及控制研究

针对不同顶煤情况下综放开采顶板变形破坏现象,文章从理论分析、数值计算和现场试验三个方面,对煤巷的围岩应力状况和变形破坏模式进行研究。研究结果表明:综放开采采空区侧煤巷的变形破坏,在纵向和水平方向上均表现为非对称破坏模式,不对称变形是在强行开采情况下,围岩受力条件不均匀所导致。

马道头选煤厂螺杆空压机余热回收利用方案探索

为了有效回收利用马道头选煤厂螺杆空压机的余热,在对余热体量测算的基础上,探索了余热回收利用方案。研究表明:以余热作为职工浴室洗浴热水和冬季锅炉辅助加热热源的方案可行,不但可以减少煤炭燃料的使用量,而且能够降低污染物的排放量,还能产生一定的经济效益。

马道头煤矿5209回风平巷锚杆索支护设计

选择合理的巷道支护方案是保证煤矿安全生产的前提。本文依据马道头煤矿5209回风平巷现场地质条件,在分析巷道支护难点的基础上,提出了锚网索联合支护方案,并阐述了锚网索联合支护的机理。结合现场工程实践表明,锚网索联合支护能够有效控制巷道顶底板移近量以及两帮移近量,保证巷道的整体性与稳定性,对同类条件的支护问题具有借鉴意义。

马道头矿工业场区水处理系统优化实践

为了实现马道头矿工业场区矿井水的综合利用和污水零排放,在对原来的水处理系统分析的基础上,结合生产现场实际情况,对其进行优化。生产实践表明:在实现矿井水的资源化利用后,由其带来的安全隐患得以消除,浓盐水对周边环境的污染得到遏制,能够节约大量水资源;矿区污水全部得到深度处理,实现了污水的零外排,有助于实现煤炭绿色开采。

不同粒径与压力下煤粒瓦斯吸附数学模型研究

采用煤粒进行瓦斯吸附实验是研究煤基质瓦斯流动机理的基本手段。为探究煤粒形状对煤体瓦斯吸附规律的影响,设计煤粒瓦斯恒温定压吸附实验,得到4种粒度的煤样在不同瓦斯压力下的吸附特征。基于煤基质游离瓦斯密度梯度扩散理论,分别建立圆柱形和球形煤粒瓦斯定压吸附数学模型,并通过有限差分法进行编程解算,后用实验数据来验证模拟结果。发现将煤粒视作球形和圆柱形得到的模拟结果均与实验结果匹配程度较高,证明了煤基质游离瓦斯密度梯度扩散理论的准确性和可靠性;煤样粒径增加时,微孔道扩散系数增大;瓦斯吸附压力对微孔道扩散系数的影响较小,微孔道扩散系数摆脱对瓦斯吸附压力和吸附时间的依赖;相对来说,煤粒的形状对瓦斯吸附数学模型的预测精度影响不大,但2种模型的微孔道扩散系数存在显著差异;当瓦斯吸附压力与煤样粒径固定时,圆柱形煤粒的微孔道扩散系数大于球形煤粒的微孔道扩散系数,约为2倍,主要是由于2种形状有效扩散截面积的差异性。

煤自燃动力学参数及氧化反应阶段实验研究

煤自燃现象会造成火灾,给煤矿的安全生产带来了极大威胁。为进一步认识煤自燃进程中不同氧化阶段的特性,开展了三种不同氧气浓度(11%、16%、21%)环境下的煤样程序升温实验,分析了交叉点温度、CO浓度、耗氧速率、放热强度以及表观活化能等重要表征煤自燃的参数变化规律,确定了氧化过程中的三种关键特征温度点,并依此划分了四个煤自燃进程中的氧化阶段,计算各氧化阶段的表观活化能,与前人的历史数据进行了对比验证。研究结果表明:在充足氧气浓度环境下,实验计算的交叉点温度为143.5℃,而且与经验公式的理论计算值误差仅为6.41%;CO浓度、耗氧速率、放热强度均随氧气浓度的增加而增加,且耗氧速率与放热强度符合线性表达式;煤样的临界温度、干裂温度、活性温度三个特征温度点分别为80.4℃、125.9℃,191.8℃;本文研究结果和历史数据均展示了表观活化能随自燃反应的进程呈现先增大后减小的趋势,其中阶段Ⅲ加速氧化反应阶段的表观活化能值最大,达到了52.06 kJ/mol。通过研究以期为煤自燃特性及防治提供一些基础参考。

基于人机关系的煤巷掘进作业优化

目前针对煤巷掘进效率提升的研究大多从改进掘进设备的角度出发,对煤巷掘进作业工序及人员配置的考虑较少,而保持和谐稳定的人机关系是保障煤巷掘进效率的关键。以马道头煤矿8404工作面2404进风巷为工程背景,在考虑人机匹配关系的基础上,提出了煤巷掘进作业优化方案。对掘锚机割煤支护工序进行了优化,提出了顶部和帮部锚杆空间不成排的掘进巷道支护体系,即在连续作业2个循环进尺后不退掘锚机组,使顶部锚杆领先帮部锚杆300 mm,以节约巷道支护时间。数值模拟结果表明,顶部和帮部锚杆空间不成排支护的应力场与顶部和帮部锚杆空间对齐成排支护的应力场相差不大,验证了顶部和帮部锚杆空间不成排支护体系的可靠性。通过多工序并行作业优化了煤巷掘进作业流程,进而计算各工序任务量,优化各工序相关的人员配置。工程应用结果表明,基于人机关系对煤巷掘进作业进行优化后,日循环数由10次增加到15次,月进尺由300 m增加到450 m,工人效率从0.1 m/工提升到0.14 m/工,循环周期由80 min缩减到44.6 min,明显提升了煤巷掘进效率。

矿井PLC智能通风系统及其应用分析

针对煤矿智能通风系统中,PLC控制系统出现响应缓慢、分析失准等问题,介绍了PLC通风控制系统工作原理,分析该控制系统的优越性,重点阐释其在矿井延伸过程中的不足,进而提出了一套基于总线技术的智能通风控制系统,明晰其工作原理和优越性。

数字化测量信息技术在煤矿测绘中的应用研究

近年来,随着生产生活中对煤矿资源需求的增加,在煤矿行业的发展中,越来越注重新型技术的应用。煤矿测绘工作的开展为煤矿开采实践等提供了重要的参考,随着测绘技术的进步,数字化测量信息技术在煤矿测绘中发挥着越来越重要的作用,提高了煤矿测绘的精度,保障了煤矿生产活动的顺利进行。基于此,本文分析了数字化测量信息技术在煤矿测绘中的具体应用,有利于促进煤矿行业的现代化发展。

电气自动化技术在现代化矿井中的应用

现代化矿井要求煤炭生产系统具有连续性、长时性和适应恶劣环境的能力,对电气工程及其自动化技术提出了更高的要求。此次详细叙述了电器自动化技术在当前现代化矿井采煤系统、运输系统和通风系统中的应用现状。

通风技术和系统优化设计在煤矿矿井的探讨

在进行煤矿系统的优化设计过程中,其需要结合多方面的因素对煤矿通风通道进行相应的改善。但在实际的设计过程中,其依旧面临诸多的设计问题。所以,为了能够让煤矿矿井结构系统得到相应的优化,需要对其矿井的通风技术进行深层次的探讨。

网络技术在煤矿安全监测监控中的应用解析

在煤矿生产的过程之中,应用网络技术不仅可以形成多位一体的煤炭开采销售网络,同时也能够调整煤炭产业的开采和经营模式,同时最重要的是在安全监测监控系统于网络技术的运用之中,能够更好的监测到二氧化碳的浓度和周围环境的变化,最重要的还有湿度等的特殊因素。