顶板走向高位钻孔瓦斯治理技术在五虎山煤矿的应用

顶板走向高位钻孔瓦斯治理技术能较好地治理工作面上覆煤层和采空区瓦斯。对顶板走向高位钻孔瓦斯治理技术在五虎山煤矿1201工作面的应用进行了总结分析,可为类似地质条件的工作面瓦斯治理提供参考。     

沿空巷道动力显现影响机制与防治技术研究

围绕鄂尔多斯深部矿井沿空巷道动力显现特点,结合现场实测数据分析沿空巷道覆岩空间破裂与采动应力场关联性及其对动力显现的影响,明确诱冲主因,制定针对性防治措施并进行实践验证.研究结果表明:回风巷近距离沿空侧覆岩破裂产生的动载为沿空巷道动力显现诱冲主因;沿空巷道顶板以上2～6.9 m厚度为4.9 m的粉砂岩层,顶板以上7.7～12.1 m厚度为4.4 m的砂质泥岩层,顶板以上29.2～34.5 m的粉砂岩、细砂岩组,顶板以上45.4 m厚度为8.8 m的细砂岩层为沿空巷道动力显现影响层位.通过基于沿空侧覆岩爆破区域微震分布特征的顶板预裂爆破效果分析,揭示顶板预裂爆破减冲作用机制.顶板预裂爆破实践应用效果证明了致灾因素分析及针对性防治措施的有效性.     

综掘工作面粉尘运移规律及其控降尘技术研究

选取王家岭煤矿20105综掘工作面作为研究对象,采用数值模拟的方法对风筒不同出风距离时的风流分布及粉尘浓度分布进行分析,结合现场测试结果得到综掘工作面粉尘随风流分布的变化规律以及风筒出口距工作面的最优距离,并据此对掘进机高压外喷雾降尘系统的喷雾压力、流量、方向进行优化。实践表明:司机处总粉尘降尘效率达到88.4%,呼吸性粉尘降尘效率达到82.6%;机身后10 m处总粉尘降尘效率达到89.9%,呼吸性粉尘降尘效率达到85.1%。     

基于RFID的煤矿设备巡检系统设计

针对煤矿设备管理安全隐患多、机电技术力量薄弱等问题,设计了基于RFID的煤矿设备巡检系统。该系统采用RFID技术实现了矿井区域地点、巡检人员身份卡、设备基础信息的唯一性管理,并结合井下无线网络、设备巡检记录仪等装置,将矿井巡检记录信息上传至地面服务器,地面服务器进行有效数据分析,及时准确地反映矿井设备运转及安全状态。该系统实现了矿井设备巡检人员履职、设备巡检记录、设备异常缺陷闭合、井下设备分布及流转等矿井设备精细化管理,可有效减少机电事故发生,降低设备管理成本,提高设备利用效率。     

新街台格庙矿区清洁能源利用供热系统设计与应用

为了将新街台格庙矿区在矿井生产中所产生的大量余热资源进行合理高效地利用，以实现“节能降碳，绿色环保”的目的，调查分析了矿区可用的余热资源及供热负荷现状。根据调研结论，提出并确立了一种“多种清洁能源综合利用供热”方案，并对该方案及采用传统锅炉供热方案的投资效益及环境效益进行了对比分析，研究结果表明，相比传统锅炉供热系统，清洁能源利用供热系统可减少近14.84%投资运行费用，且极大减少了污染物的排放，环境效益显著。     

扰动影响下松软岩层巷道围岩控制研究

针对郑煤集团某矿28采区变电所巷道围岩失稳现状,采用数值模拟及松动圈测试方法对其失稳特征进行了深入分析,并提出具体有效支护方案。分析表明:巷道围岩松软破碎,受采动及上方永久煤柱支撑压力的影响后围岩松动圈范围较大,巷道围岩严重失稳,采用U型钢封闭支架+注浆+锚索+钢丝网联合支护方式,提高巷道围岩支护强度,解决此类支护难题,具有较高的理论意义和实用价值。     

鄂尔多斯深部矿区冲击地压防治思考

根据国家能源西进战略,鄂尔多斯矿区近年来新建了部分深部矿井,由于缺乏深部开采经验,其在矿井建设阶段未充分考虑冲击地压因素,导致矿井在开采过程中面临冲击地压灾害。通过对鄂尔多斯深部矿区冲击地压显现现场调研,分析了其冲击地压影响因素,提出了鄂尔多斯深部矿区冲击地压研究方向。鄂尔多斯深部矿区受开采深度、煤岩冲击倾向性、顶板特性、区段煤柱以及高强度开采等因素的影响,矿井面临冲击地压灾害。在借鉴中东部深井冲击地压灾害防治的基础上,该矿区冲击地压研究工作取得了一定成果,但仍应在成煤规律、覆岩运动、顶板疏放水诱冲、保护层开采、超大工作面冲击规律以及坚硬煤层卸压等方面进一步研究,从而实现鄂尔多斯深部矿区冲击地压灾害的科学防治。     

基于散体相似材料模拟的综放开采初始放煤特性研究

综放开采过程中,由于顶煤移动边界的影响,初始与周期放煤特性不尽相同,准确描述初始放煤特性对提高顶煤回收率,优化放煤工艺参数有着重要意义。以王家岭煤矿12309工作面为背景,运用理论分析、现场实测及相似模拟试验相结合的方法,对综放工作面顶煤的初始放出特征及规律进行了研究。结果表明：将顶煤等效直径分为0～9cm、9～18cm、18～27cm、27～36cm四个区间,每个区间顶煤块体质量分数分别为13.83%、46.31%、20.34%、27.36%|相似模拟试验求出的放出体左右两侧的重力加速度修正系数分别为1/108、1/92,将系数引入到改进B-R模型后计算得出12309工作面的初始放煤时间为33.95s,与实测放煤时间的误差仅为7.74%,可准确描述顶煤的放出特征。     

基于着火活化能指标的综放面阻化剂优选研究

为了更加准确地测算煤炭的自然发火期,防治煤层自燃,基于活化能原理,结合斜沟煤矿13号煤层的实际情况选取煤样,利用热重-红外光谱联用仪,进行煤层自然发火热重试验,得到TG和DSC曲线,根据热分析法对曲线进行分析。基于速率常数与温度的关系式推算出煤样在低温氧化自燃反应时的动力学参数——活化能E和指前因子A,得到煤在不同反应阶段下的反应速度,进而确定煤的自然发火期。将不同阻化剂添加到试验煤样中,测试出煤样的活化能变化规律,从而选择阻化效果最好的阻化剂。     

连采机掘进工作面外喷雾优化设计与应用

以山西中煤华晋王家岭煤矿胶带大巷连采机掘进工作面为工程背景,针对煤层煤质属性及连采机割煤产尘特点,结合连采机自身结构和现场外喷雾使用效果,优化并设计了连采机摇臂上部机面、前部、下侧和采集部后部大水量低压喷雾装置,实施大水量预湿润垮落煤体减少产尘、全方位喷雾封闭尘源控制粉尘逃逸扩散,以及快速集中喷雾降尘技术。现场应用表明:连采机喷雾优化后,降尘效率提升了90.3%,大量粉尘被控制在连采机前部2 m范围内,作业环境明显改善。