突出矿井声-电-瓦斯系统监测参量变化及相关性研究

为研究声发射强度-电磁辐射强度-瓦斯浓度等参量与K_1值之间的相关性,基于连续介质损伤力学,分析了声发射、电磁辐射技术监测煤与瓦斯突出的原理,利用KJ838声-电-瓦斯系统对金佳矿11224运输巷进行了跟踪监测。结果表明:KJ838声-电-瓦斯系统能及时对巷道中的环境变化进行响应,放炮期间声发射、电磁辐射、瓦斯浓度出现既定特征变化,同时与常规预测指标K1值之间有较好的相关性。该分析结果可为后续确定煤与瓦斯突出多参量实时监测预警模型和建立预警平台提供参考。     

浅析西铭矿选煤厂瓦斯监测监控系统升级改造

西铭矿选煤厂原瓦斯监控系统不能满足安全生产的需要,提出采用KJ90X数字化瓦斯安全监控系统进行升级改造,实现了环网与数字化的总线传输和风电闭锁,瓦斯电闭锁功能,极大的提升了安全监控系统的稳定性、智能性、预警性,强化了选煤厂安全生产的技术保障水平。     

含瓦斯煤体加载破坏声-电前兆信息试验研究

针对含瓦斯煤体加载破坏前兆信息难以识别、提取的研究现状,自行研制了含瓦斯煤体加载声-电监测装置,对含瓦斯煤体加载全过程进行实时监测以获取声-电前兆信息。试验结果表明：声-电监测系统能够捕捉到含瓦斯煤体产生的电荷与声发射信号,加载过程中部分电荷信号先于声发射信号变化,声-电信号的产生与煤体内部裂纹扩展相关;煤体内部自由电荷与声发射信号的产生具有本质上的区别,前者是在压电效应、摩擦作用、微破裂新生表面电荷分离以及瓦斯运移携带电荷等综合叠加作用下产生,而后者是煤体内部裂纹扩展以脉冲波形式释放应变能的过程;通过划分含瓦斯煤体加载破坏声-电前兆信息异常区域,确定了声-电监测技术应用于矿山动力灾害预警的可行性。     

老虎台矿煤矿瓦斯监控系统KJ-4升级故障分析处理

阐述了KJ-4瓦斯监控系统存在的不足,介绍了升级后的煤矿瓦斯监控系统KJ2000的软硬件环境,以及升级后KJ2000系统的常见故障分析处理方法。     

监控监测系统在马嘴隧道的综合应用

本文基于KJ90NB监测监控系统、KJ251A人员定位系统及车载瓦斯监控系统在高瓦斯隧道马嘴隧道的应用,着重介绍了KJ90NB瓦斯监控的组成、工作原理及在马嘴隧道的应用;着重介绍了KJ251A人员定位系统的组成、工作原理及在马嘴隧道的应用;着重介绍了车载监控系统的组成、工作原理及在马嘴隧道的应用。     

矿井监测监控系统在矿井瓦斯管理中的应用

淄博矿区于1990以来,在三对高瓦斯矿井中,利用原KJ2安全监控系统及便携式监测仪等,在矿井瓦斯监测中的应用与管理;并针对监控系统老化、死机、传输速率低等因素,于1999年2月先后对监控系统进行补套升级.在矿井瓦斯管理中取得了良好效果.     

监测监控系统在矿井瓦斯管理中的应用

介绍了淄博矿区利用KJ2安全监控系统监测矿井瓦斯情况 ,并针对该系统老化、死机、传输速率低等因素 ,对监控系统进行了配套升级 ,取得了良好效果。     

KJ2000煤矿瓦斯监控系统原理及常见故障处理

抚顺矿业集团老虎台矿年设计生产能力300万t，是一个具有百年历史的老矿，矿井内水、瓦斯、煤尘、煤与瓦斯突出以及冲击地压等多种灾害俱全，特别是瓦斯危害十分严重。2004年5月，矿里决定将原KJ-4煤矿瓦斯监控系统升级。升级后的KJ2000煤矿瓦斯监控系统主要用于监控低浓度瓦斯，同时还监控瓦斯超限断电状态、局部通风机开／停、注水泵开／停、瓦斯抽放泵开／停。相对于KJ-4系统来说，KJ2000系统不但提高了运算速度和存储容量，还增加了许多功能。     

SWarnMess短信报警系统浅析

为适应井下瓦斯高标准管理的要求,充分发挥王庄煤矿KJ66监控系统在井下安全生产中的作用,不断完善KJ66监控系统的功能,现王庄煤矿已安装使用了SWarnMess短信报警系统,该系统可以及时将井下各作业地点瓦斯监测状况以手机短信方式发送到相关人员,以便于矿各级有关领导和部门及时掌握井下各作业地点的瓦斯监测状况,及时、准确地采取相应措施。     

矿井监测监控系统在矿井瓦斯管理中的应用

淄博矿区于1990以来，在三对高瓦斯矿井中，利用原KJ2安全监控系统及便携式监测仪等，在矿井瓦斯监测中的应用与管理；并针对监控系统老化、死机、传输速率低等因素，于1999年2月先后对监控系统进行补套升级。在矿井瓦斯管理中取得了良好效果。     

高抽巷在瓦斯抽采中的应用研究

为了解决松藻打通一矿工作面回采初期和回采期间瓦斯超限、制约煤矿安全生产的问题,对W2709S工作面采用了高抽巷治理邻近层瓦斯技术,采用KJ90N煤矿安全综合监控系统测量了瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯量等参数。结果表明,随着高抽巷的应用,W2709S工作面的瓦斯抽采浓度提高了367%,抽采纯量提高了87.2%,工作面尾排瓦斯浓度下降了63.2%,工作面隅角瓦斯浓度下降了23.7%,工作面回风巷的瓦斯浓度下降了0.34%,W2709S工作面的推进度提高了25%,同时相邻的W2709N工作面推进度提高了7%。说明高抽巷在W2709S工作面的应用,使工作面瓦斯超限问题得到了极大的缓解,同时研究为同类煤矿工作面瓦斯问题的解决提供了重要参考。     

高抽巷合理层位研究及分期配抽采空区瓦斯技术

针对郭庄煤矿采空区和邻近层瓦斯大量涌入回采工作面造成的上隅角超限频繁的问题,利用顶板裂隙移动规律及岩石物理力学参数,确定了高抽巷的最佳布置层位,经在3316回采工作面试验表明:第2阶段高抽巷小幅度开启抽采瓦斯最大浓度9.4%,瓦斯纯量4.65 m³/min,上隅角瓦斯浓度能控制在0.5%以内;第3阶段高抽巷全面开启抽采瓦斯浓度稳定在3%～4%,高抽巷混合流量225.21 m³/min,纯流量8.11 m³/min,上隅角瓦斯浓度能控制在0.4%以内。高抽巷分段配抽有效保障了工作面回采安全。     

龙王沟煤矿61617工作面巷道片帮机理与稳定性控制研究

研究大断面全煤掘进过程的煤壁片帮机理及控制技术对煤矿的安全稳定生产具有重要的意义。以龙王沟煤矿61617工作面的掘进巷道为研究背景,采用理论分析、FLAC^3D数值模拟、现场应用等相互验证结合手段,得出了巷道煤壁片帮机理及锚杆控制非连续性变形控制机理,提出了解决巷道片帮的支护方案。研究表明:在巷道锚杆的支护效果范围附近,围压可以等效为锚杆支护所提供给煤岩体的支护阻力,因而可以通过增加支护使用的锚杆支护阻力的方式,弱化巷道周围煤岩受采动扰动而导致的滑动和张开现象,根据巷道煤壁片帮机理及锚杆控制非连续性变形控制机理,提出针对于龙王沟煤矿61617工作面大断面全煤巷道煤壁片帮的支护方案,现场应用效果良好,经过新的支护方案,巷道片帮问题基本上得以解决,为矿井的安全生产提供了有力的保障。     

底板巷注浆变形破坏特征的相似模拟研究

随着能源需求的增加和开采深度的不断增加,浅部资源日渐枯竭,矿井已进入深部开采阶段,所面临的工程灾害也日益增多,尤其是瓦斯突出对矿井的高产高效的开采带来了巨大威胁,采用底板巷对工作面进行提前预抽瓦斯是瓦斯治理的一项主要措施。由于鹤煤公司三矿4101底板巷和4101运输巷相距10 m以内,底板巷受到多次扰动,4101底板巷变形严重,因此需要对底板巷进行全断面注浆,来控制底板巷的稳定。运用相似模拟试验的方法,分别观测底板巷注浆和未注浆下其上部轨道巷的变形破坏情况,通过从巷道围岩的位移变化规律和围岩裂隙演化规律等方面进行对比,结合相似模拟实验结果可以看出,底板巷注浆提高了其上部巷道围岩稳定性,并为同类地质条件底板巷注浆变形破坏特征相似模拟提供了一定的借鉴。     

大断面硬岩巷道快速掘进六位一体关键技术的研究与应用

区域瓦斯治理需要施工大量的岩巷工程,岩巷工程施工速度对具备区域瓦斯治理的时间影响很大。针对区域瓦斯治理工程如何实现快速掘进的问题,分析了戊_9-10-21070运输巷高位巷岩巷工作面围岩赋存特征及岩层性质,结合设备选型及配套生产系统等,为实现快速施工,提出了在大断面硬岩巷道通过采用“巷道层位的合理选择、配套设备选型、配套生产系统优化、断面支护参数及施工工艺优化、施工方案优化、激励约束机制”六位一体快速掘进关键技术体系方案。现场应用实践表明,该技术方案实现了大断面岩巷的快速掘进,月单进达到280 m,巷道稳定性效果较好,为其他类似条件下岩巷快速掘进提供了有益的指导。     

煤巷快速掘进气相压裂增透技术研究及应用

针对夏店煤矿煤巷掘进工作面瓦斯涌出量高、掘进速度慢、采掘接替紧张等问题,将气相压裂增透技术引入到掘进工作面瓦斯抽采实践中,阐明了低渗煤层气相压裂增透机理,研究分析了低渗煤层气相压裂增透装备系统和气相压裂增透工艺,并在夏店煤矿掘进工作面进行了工程应用。结果表明:气相压裂增透技术具有降低巷道瓦斯涌出浓度、促进巷道瓦斯均衡涌出、提升巷帮钻场瓦斯抽采效果和加快巷道掘进速度等多重作用;实施气相压裂措施后,抽采钻孔的瓦斯浓度、混合流量和抽采纯量得到有效提高,抽采时间内瓦斯抽采纯量是未进行气相压裂的5.12倍;掘进面前方煤体的瓦斯含量及钻屑瓦斯解吸指标K₁有明显下降,其中瓦斯含量下降2 m³/t,K₁值下降0.12 mL/（g·min^0.5）左右;巷道掘进平均单日进尺从4.0 m提升至5.5 m,掘进速度提升显著,极大地缓解了工作面接替紧张问题,保障了工作面的安全高效开采。     

深部煤层底板抽采巷道空间位置关系及围岩稳定性研究

针对平煤股份十矿深部煤层底板瓦斯治理巷道围岩稳定性差的难题,以己_15-16-33190工作面底板巷道为工程背景,基于煤层底板破坏力学模型计算出采动影响对底板岩层扰动破坏影响深度,并确定底板巷道布置的层位;建立底板巷内错、外错3 m和垂直布置3种离散元计算模型。分析可知:内错布置底板巷道周围垂直和水平应力显现均不明显,有利于保持巷道围岩的稳定性;根据现场工程条件底板巷分别采用梯形、拱形2种断面,有利于保持巷道围岩的稳定性。通过分析监测数据可知:在煤层巷道掘进期间,底板巷道顶板下沉量控制在200 mm以内,两帮移近量控制在110 mm以内,回采期间顶板下沉量控制在400 mm以内,两帮移近量控制在210 mm以内,底板巷道围岩变形量得到了有效的控制。     

PVDF压电传感器的动态标定及应用研究

为了监测冲击荷载作用下巷道周边围岩应力变化特性,制作PVDF压电传感器的外壳并封装,将PVDF压电传感器预埋砂蜡材料制作的试块中,通过标准传感器进行PVDF压电传感器的动态标定。依据千秋矿21141工作面为工程背景制作相似模型,将标定的PVDF压电传感器埋入巷道周边围岩体中,监测巷道不同位置施加动荷载后围岩动态应力。结果表明,扰动位置与巷道距离越近,巷道顶底板及左帮动态应力越大;巷道左帮和底板扰动后,底板动态应力均大于左帮和顶板;顶板扰动,顶板动态应力大于底板和左帮。实验结果验证了PVDF压电传感器测试动态应力的可靠性,以及作为预埋件直接测试技术的可行性。     

掘锚一体化巷道瓦斯治理技术研究

为了有效防止巷道掘进期间瓦斯的大量集聚或者涌出,确保矿井安全开采,分析了瓦斯涌出的影响因素,采用COSMOL Multiphysics数值模拟软件,对不同掘进速度下巷道瓦斯流动规律进行了模拟分析。研究得出,掘进速度对于巷道周围瓦斯压力的分布有影响,掘进巷道沿巷道走向、巷帮方向时,瓦斯衰减范围随着掘进速度增大而减小;巷道掘进速度越快,煤层瓦斯梯度越小,靠近煤壁处,瓦斯的流动速度也越慢。该研究为有效防止巷道掘进过程中可能发生的瓦斯事故提供了理论基础。     

单元式液压支架在综采工作面超前支护中的应用

为解决采煤工作面超前支护反复支撑扰动顶板问题,针对顺和煤矿综采工作面上覆岩层地质特性,提出了“恒阻零扰动”方案,并结合机修厂进行“量尺定做”单元式液压支架。该种架型可有效支撑顶板,避免对巷道顶板反复支撑,减缓巷道围岩的变形,提升了采煤工作面两巷机械化和自动化超前支护水平,取得了巷道支护技术新突破,具有较高的经济效益和社会效益。