易自燃煤层火区治理回撤技术应用

硫磺沟煤矿(4-5)02工作面停采时,采空区出现煤炭自燃封面。经采取正确的启封及防灭火方法,顺利完成工作面回撤和安全封闭,标志着高瓦斯、易燃煤层火区治理工作取得了突破性进展。为今后开采4~5#煤层的防灭火工作奠定了基础。     

高瓦斯倾斜煤层综放工作面抽采瓦斯技术

为解决工作面回采期间上隅角瓦斯超限问题,针对硫磺沟煤矿(4-5)04工作面实际情况,采用物理相似模拟方法,对工作面采动覆岩"三带"分布特征及规律开展研究,结合工作面实际情况设计高位钻孔抽采上隅角瓦斯,并对抽采瓦斯效果开展实时观测与分析。研究结果表明:(4-5)04工作面上隅角处的垮落角为71°左右且顶板裂隙较为发育;该工作面垮落带高度为25~26.8 m,断裂带高度为109.2~110 m,初次来压步距为36 m,周期来压步距平均为16.6 m,切眼附近裂隙区宽度约为40 m,回风巷及进风巷附近约30 m,工作面附近约20~40 m;高位钻孔抽采浓度为19.85%~23%,抽采过程中上隅角及工作面的瓦斯浓度分别为0.15%~0.48%及0.08%~0.45%,避免了回采期间上隅角瓦斯超限,保证工作面安全高效回采。     

倾斜厚煤层综放工作面煤柱-关键层结构失稳型矿震机理

采空区遗留煤柱支撑顶板导致厚硬关键层悬顶面积大幅增大,形成的“煤柱-关键层”结构失稳是诱发矿震和冲击地压灾害的主要原因。以新疆硫磺沟煤矿(4-5)06矿震频发工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、微震监测和现场调研等方法,研究了“采空区遗留煤柱-关键层”组成的覆岩空间结构特征,分析了采空区遗留煤柱应力演化规律和关键层力学结构特性,建立了非对称覆岩空间结构下采空区遗留煤柱应力分布估算模型和倾斜关键层极限跨度计算力学模型,揭示了倾斜厚煤层综放工作面“煤柱-关键层”结构失稳型矿震发生机理：采空区遗留煤柱支撑顶板形成“煤柱-关键层”结构,随着工作面开采范围增大,煤柱应力集中程度不断增加,当煤柱集中应力超过其极限承载能力发生失稳时,悬露关键层长度超过其极限跨度,发生破断失稳并诱发矿震和冲击地压灾害。据此建立了包含遗留煤柱整体失稳冲击倾向性指数和关键层极限跨距的“煤柱-关键层”结构失稳型矿震发生判别准则,并采用数值模拟和微震监测进行了验证。按照“有震无灾”的防治原则,提出了“煤柱-关键层”结构下工作面“减震-防冲”的技术措施,分析了工作面推采速度与大能量微震事件的关系,确立了降低工作面矿震能量...     

煤矿跑车防护装置在混合提升斜井的应用及改进

近几年由于国内各大型煤矿集团进疆对疆内煤矿进行技改升级,而疆内煤矿的副井大部分为斜井,受原有断面的限制,在安装斜巷跑车防护装置和架空乘人装置时存在诸多矛盾。本文主要介绍了兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿跑车防护装置在副斜井物料与人员混合提升的现状下的应用,并根据在实际使用过程中发现的问题进行了改进,实现了煤矿运输安全。     

矿用工业交换机供电状态实时监测设计

针对矿用工业交换机的使用特点,更改串口服务器供电方式,编写软件程序,使用Ping语句实时读取交换机和串口服务器,设计了一种隔爆型交换机在线供电监测装置,提出了研制内容和实施方式等。     

跨采开切眼过程的应力分布规律研究

以龟兹煤矿A6-103工作面开切眼外错上行开采为背景,采用数值模拟和现场实测方法对综放工作面跨采下部开切眼过程中顶底板和煤层的应力分布规律进行研究。结果表明:A6-103工作面跨采下部开切眼过程中170～240 m,工作面距离开切眼10 m时,煤层和顶底板的垂直应力达到最大,实体煤侧煤体超前影响范围为50 m左右,采空区侧煤体超前影响范围为20m左右;顶板超前影响范围为40 m左右,底板超前影响范围为25 m左右;顶板8 m处采空区侧应力峰值,较实体煤侧下降了56%;底板2 m深处采空区侧应力峰值较实体煤侧下降了26.6%;190～230 m过开切眼阶段支架增阻速率主要分布在0.5～1.4 MPa/min,数值明显大于其他区域。研究表明:数值模拟研究的应力演化规律基本和现场实测的应力演化规律基本相符。     

倾斜特厚煤层综放开采采空区瓦斯分布规律研究

为研究综采放顶煤高位钻孔瓦斯抽采前后采空区瓦斯浓度分布及运移规律,采用FLUENT数值模拟软件,以兖矿新疆硫磺沟煤矿9-15(06)工作面为试验原型开展数值模拟研究。模拟结果表明:采空区在偏回风巷一侧瓦斯浓度较高,根据这一瓦斯浓度分布规律,在回风巷一侧布置高位钻孔;高位钻孔抽采后,靠近工作面回风巷一侧瓦斯浓度有明显下降;并对工作面及采空区30 m处的瓦斯浓度分布进行对比,发现高位钻孔抽采后,靠近进风巷一侧的瓦斯浓度变化较小,靠近回风巷一侧瓦斯浓度变化较大;通过数值模拟对高位钻孔抽采后瓦斯浓度分布进行模拟并对现场的瓦斯浓度进行实时监测,得到高位钻孔可将回风巷、工作面及上隅角瓦斯浓度降低至0.4%以下。研究结果为实现兖矿新疆硫磺沟煤矿9-15(06)煤层安全高效开采提供一定理论基础。     

基于不同强度煤体的合理卸压钻孔间距研究

为了避免软煤卸压密度过大造成巷道大变形和硬煤卸压密度小导致卸压不充分的问题,采用案例分析、理论研究及数值模拟等方法,建立了钻孔卸压原理的能量耗散分析模型,研究了高应力条件下钻孔卸压煤体的位移场、应力场、塑性区、弹性能密度及局部能量释放率分布规律,得到了卸压钻孔间距与煤体强度的关系。结果表明:1)钻孔间距减小,相邻钻孔的耦合作用加强,卸压作用范围和效率增大;2)卸压钻孔间距的主要判据为钻孔塑性区扩展闭合,以位移场、应力场和弹性能密度分布等作为辅助判据;3)单轴抗压强度为12.04～35.35 MPa的煤体合理卸压钻孔间距为1.4～0.65 m;4)合理卸压钻孔间距与煤体强度线性拟合度R2为0.986 61。研究成果可为不同强度煤体选择合理卸压钻孔间距提供参考。