煤矿用袋式除尘器的研制与应用

针对晋圣三沟鑫都煤业有限公司岩巷掘进巷道粉尘浓度高的问题,与德国CFT公司联合研制了一款新型煤矿用袋式除尘器,分析其结构与工作原理、特点及其在晋圣三沟鑫都煤业12煤东翼二盘区辅运上山掘进工作面完成井下工业性试验效果。试验结果显示,该款新型煤矿用袋式除尘器相对我国煤矿普遍采用的湿式除尘器具有除尘效率更高(≥99.99%)、对5μm以下呼吸性粉尘捕集效率更高、便于回收粉尘、没有废水二次污染等优点。     

煤矿带式输送机梯形漏斗应用分析

针对煤矿带式输送机传统卸煤筒状漏斗装置在使用过程中损坏严重,不具有自动降尘功能以及煤流卸载后对下水平输送机造成冲击破坏等技术难题,大同煤矿集团中央机厂通过技术研究,对矿用DTL型带式输送机设计了一套梯形卸煤漏斗,并在雁崖煤业公司三盘区西翼盘区输送机中进行应用,通过实际应用效果来看,梯形卸煤漏斗起到煤流缓冲作用,卸煤后煤流速度降低为0.3 m/s,有效防止了下水平输送机跑偏、撕带等事故发生,取得了显著的应用成效。     

硬岩掘进机盘型滚刀回转破岩仿真研究

硬岩掘进机上盘形滚刀在实际破岩过程中既随刀盘公转,又绕自身轴线自转,是一个复杂的运动过程。滚刀在破岩过程中受到的作用力的计算是进行刀盘设计和推进系统设计的重要依据。针对硬岩掘进机盘型滚刀破岩过程分析和计算的复杂性,应用ABAQUS软件中多体动力学原理建立滚刀组合回转破岩的有限元模型,模型中采用无限元网格施加无反射边界条件,消除模型大小对仿真结果的影响。通过分析计算滚刀破岩中所受的作用力,研究了滚刀回转破岩的刀间距及相位差。仿真结果表明,对于所选用的岩石类型,其最优刀间距为60mm,此时滚刀受到的滚动力最小,破岩质量最大,破岩比能最小;相邻滚刀的最佳相位差为120°,破岩质量最大,比能最小。研究为硬岩掘进机上刀盘刀具的布局研究奠定了基础。     

TBM刀盘开口面积的确定

研究了全断面岩石掘进机(TBM)的最小开口面积。以5.55m直径刀盘为研究对象,建立了不同开口面积刀盘的三维面体模型,基于离散元仿真软件PFC3D对TBM刀盘的出碴过程进行仿真,得到刀盘的合理开口面积。结果表明,随着刀盘开口面积的增大,刀盘内部的颗粒数量达到稳定状态就越快,且波动也越小;当刀盘开口面积大于2.5m2时,随着开口面积的增大刀盘内部颗粒数量的方差减小的就越缓慢;在开口面积约为2.7m2时,单位时间内的排碴量与破岩量相等。以单位时间内排碴量大于破岩量且刀盘内部颗粒数量波动尽量小为原则,得到5.55m直径刀盘的合理开口面积为(2.7~3.5)m2。     

基于库仑-莫尔准则的盘形滚刀破岩力预测研究*

盘形滚刀破岩力是全断面掘进机设计的关键参数,为准确预测盘形滚刀破岩力,以被压岩石为研究对象,以岩石断裂力学为理论基础,综合考虑岩石、滚刀及施工工艺等参数,采用微元积分法,针对圆刃滚刀建立一种综合的滚刀破岩力预测模型。同时根据滚刀实际破岩过程应用库仑-莫尔破坏准则,提出二次派生推力的概念,推导出二次派生推力计算模型,修正滚刀破岩力预测模型使其符合实际情况。在此基础上,应用科罗拉多矿业学院数据对修正后里理论模型进行分析验证,并与线性切割模型和CSM理论模型对比,结果表明本文模型预测精度比已有模型要高。通过模型理论分析和设计三因素三水平正交试验分析得到岩石、滚刀及施工工艺等参数对滚刀破岩力的影响规律,这为全断面掘进机刀盘整体设计和实际施工提供一定的理论参考。     

国家能源集团神东煤炭布尔台煤矿

正国家能源集团神东煤炭布尔台煤矿,位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内,井田面积192.63平方公里,地质储量33.03亿吨,可采储量20.13亿吨,共有10层可采煤层,矿井设计生产能力为2000万吨/年。煤质为低灰、低硫、特低磷、中高发热量的不粘结煤。矿井地质条件简单,水文地质类型中等,煤层为Ⅰ类容易自燃煤层,属低瓦斯矿井。布尔台煤矿历来以绿色、智能、高效作为矿井建设的工作方向,始终认真贯彻落实国家和两级公司有关决策部署,     

新型TBM螺旋槽滚刀破岩性能及接触行为研究

全断面隧道掘进机(TBM)是用于长大隧道建设的关键装备,在川藏铁路等国家重大战略工程中发挥着重要作用。但TBM在硬岩地层施工中仍然面临所需推力大、掘进速度慢、滚刀损耗严重等问题,亟待解决。尝试探索基于滚刀表面结构设计调控刀-岩接触的可行性,设计了一种新型螺旋槽盘形滚刀。使用直线切割破岩实验研究不同贯入度和岩石种类下新型滚刀的破岩性能,并利用颗粒流离散元数值仿真对其破岩机理进行阐释。结果表明,滚刀表面的螺旋槽设计可以显著地降低破岩时切削力,而对生成的岩石碎片总体积无明显影响,因此可以显著减小滚刀做功,降低破岩比能,提高破岩过程的能量利用效率。其机理在于螺旋槽有效地优化了岩石内应力分布,使得同一滚刀前后相邻的刃齿在沟槽下方岩石中形成拉应力区,该部分岩石未与滚刀直接接触形成岩石粉末,而是由拉裂纹互相贯通形成岩石碎片,即减少了岩石粉末数量、缓解了岩石过度破碎程度,最终达到了降低切削载荷和破岩能耗的效果。     

煤矿掘进工作面机械设备安全管理探析

针对塔山煤矿三盘区掘进工作面机械设备管理现状,分析了掘进工作面机械设备安全管理存在的问题,并提出几项合理化预防措施,力求保证对掘进工作面安全高效施工。     

基于LS-DYNA的偏置刨刀破煤过程仿真研究

以某型刨煤机为例,用偏置刨刀替代传统刨刀,基于显示动力学软件LS-DYNA对刨煤机截线距最大的两把偏置刨刀破岩过程进行了数值模拟,并在上行刨刀截割煤岩的基础上,结合实际工况模拟了下行刨刀的刨煤过程,研究了刨刀的三向载荷曲线,分析了偏置刨刀破岩过程对残留煤脊量的影响,并对其强度进行了分析。分析结果对难刨煤层刨刀的优化设计和破煤过程的研究有重要参考价值。     

PLC在输煤系统应用中的工况分析及干扰问题的处理

我厂于1988年全套引进两台英国GEC公司362MW火力发电机组,其输煤系统由卸船机、堆取料机、输送机、煤场、碎煤机、滚轴筛、除铁器、皮带秤、称重给煤机、混煤仓、原煤仓、卸料小车等设备组成.输煤线长达3.5公里,有输煤皮带22条,贮煤场四个,混煤仓四个,原煤仓16个.主要运行方式有17种,采用GEM80300PLC控制,控制程序12 750条(梯形图).两台堆取料机采用GEM80 142PLC控制,控制程序7680条(梯形图).此外,还采用了一套C200HPLC系统作为上煤线的备用控制系统,用来缓解GEM80PLC死机时皮带失控所造成的紧张局面,通过备用控制系统起动上煤线皮带,保证锅炉用煤.     

复合岩层TBM刀盘外部载荷的确定

TBM在工作过程中地层结构的多变性导致刀盘受力的复杂性,针对刀盘受力问题以TBM刀盘掘进沈阳地铁二号线复合地层为研究条件,基于SolidWorks建立了简化的刀盘三维模型和岩石截面分层模型,构成破岩系统模型。利用CSM滚刀预测模型计算了滚刀在不同岩层下所需的破岩力,合算出掘进实际地层时刀盘所需推力。在ADAMS环境中对刀盘破岩过程进行动力学模拟,通过提取盘面上所有滚刀载荷和刀盘惯性载荷来确定整个TBM刀盘掘进过程中的载荷时间历程。     

井下煤仓防溃库封堵装置的研究与应用

为了解决井下煤仓溃库问题,避免发生人员伤亡事故,韩家洼煤业提出了一种自动防溃库封堵技术方案,即在井底煤仓给煤机出口安装一台防溃库封堵装置.该装置在韩家洼煤业主斜井煤仓试验过程中,可以实现对煤量溃泄的自动控制,快速准确地完成封堵动作,达到了预期效果,是一项值得推广的技术.     

基于煤矿薄基岩下支架工作阻力确定及规律分析

以布尔台煤矿现采22625工作面为研究对象,对工作面现场基岩岩性及厚度进行调研采集数据,并对顶板覆岩岩性及岩层变化特征进行初步统计,以便于实验室薄基岩-支架-覆岩模型的建立。通过实验室试验和合理分析得出该种工作状况下支架的工作阻力约为9 500 k N。通过现场实测支架工作阻力和来压强度对比,显示所测数据均在正常范围内的11%以内,符合安全规程。这表明:在布尔台煤矿薄基岩条件下所采用的工作面支架工作阻力是科学合理的,能够有效地控制来自采场顶板的压力。     

某煤矿放顶煤开采技术的实践应用研究

针对某煤矿矿区六盘区主采的3煤层在浅部开采受上覆“四含”水威胁较大,采取一系列有效可行的防治水措施,对六盘区上部多个工作面进行综放开采。实践结果证明该工作面成功进行回采,创造较大的社会及经济效益,为类似地质条件的工作面开采提供借鉴。     

311、412盘区一氧化碳综合治理技术研究与应用

针对四台矿311、412盘区上覆采空区大面积联通,采空区内存在高浓度、高压力一氧化碳气体的现状,分析311、412盘区周边采空区可能存在活跃的火情,总结出采空区遗煤自燃的变化特点,结合现场实际情况及使用效果制定出合理的治理方案及切实可行的治理措施。     

四台矿14号层414盘区上覆采空火区治理技术

针对同煤集团四台矿14号层414盘区上覆采空区火灾严重的现象,分析了大面积采空区煤炭自燃的原因,总结了采空区火灾的特点,并结合现场实践提出了有效的采空区火灾治理技术应用。     

井下煤仓仓壁受损修复施工探讨

以李村煤矿井底1号煤仓实际受损修复过程为基础,通过对损坏处的修复处理进行研究,提出修复方案和具体实施步骤,为以后类似情况煤仓修复提供参考,同时对今后井下煤仓设计施工提供一定参考依据。     

单轨吊辅助运输在杜儿坪矿北五北七盘区的应用

以单轨吊在杜儿坪煤矿北五、北七盘区的应用为研究对象,提出了具体的施工设计,并与原有的无极绳、小绞车的辅助运输方式进行了对比,为单轨吊在其他盘区的应用提供经验。     

悬吊法施工煤仓下部硐室工艺创新实践

针对阳煤一矿在煤仓施工中对下部硐室工艺进行的创新实践,主要分析新工艺的创新点、应用情况与效果。用锚索悬吊法替代原砌墙的工艺,通过在三采区等煤仓的成功实践,简化了原有工序,优化了硐室及平台施工工艺,简化了煤仓施工建设工程量,节约了煤仓建设投资,为以后煤仓施工提供了借鉴。     

综采工作面过断层回采工艺及支护技术

针对永定庄煤矿8103工作面强行破岩过F6断层时,破岩量大、设备故障率高、回采效率低等技术难题,提出采用俯斜回采工艺,并对俯斜段顶板实施“迈步式梯形锚索梁+柔性纤维网”联合支护技术。通过实际应用效果来看,采取俯斜回采工艺后,减少破岩量达2 415 m³,提高了断层区煤柱回采量;采取联合支护技术后,控制了俯斜段顶板破碎下沉现象,取得了显著应用成效。