Y型通风留巷上向穿层钻孔合理布置研究

针对留巷钻孔受采动影响大、破坏迅速、不能充分发挥其抽采效能等问题,通过对比分析留巷钻孔开孔位置分别选在留巷采空区侧、顶板中间和实体煤侧钻场时钻孔特点和护孔措施,确定了实体煤侧钻场为留巷钻孔的最佳布孔位置。据此,采用FLAC~(3D)模拟软件对工作面开采过程中充填墙体、巷道围岩和钻孔套管应力场变化规律进行了研究,结合相似模拟得出的破断线与卸压线位置,揭示了从孔口至终孔留巷钻孔的破坏形式可分为压剪破坏、压剪-剪拉过渡和剪拉破坏形式。基于此,提出了扩孔让压的护孔措施并进行了3种不同让压类型钻孔的现场抽采试验。结果表明:大直径单层套管让压型护孔方式实现了单孔瓦斯抽采纯量最大值4.90 m3/min,平均抽采体积分数84%,工作面过钻孔125 m时单孔瓦斯抽采量最大值达111 427 m3;且该类型钻孔施工方便、成本低,具有一定的推广应用价值。     

自然风压对矿井通风系统的影响分析及防治

针对鄂尔多斯气候特点及唐家会矿基建时期主要通风机低负压运转现状的研究,分析了不同时期自然风压变化及其对矿井通风系统的影响。结果表明,自然风压大小主要受进、回风井筒温差影响,温差大自然风压就大,反之亦然;自然风压对通风系统的影响表现为井筒间空气柱的相互作用,与自然风压方向相同的风流路线风量增大、相反的风流路线则风量减小;适当提高主要通风机负压,并将主、副井温差控制在5℃以上时,能保证通风系统稳定。     

Dynamic mathematical model and numerical calculation method on spontaneous combustion of loose coal

Through the experiment of coal spontaneous combustion and relationship particle size with oxidation character of loose coal, some calculation formula of characteristic parameters is got in the process of coal spontaneous combustion. According to these theories of porous medium hydrodynamics, mass transfer and heat transfer, mathematical models of air leak field, oxygen concentration field and temperature field are set up. Through experimental and theoretical analysis, 3-D dynamic mathematical model of coal spontaneous combustion is set up. The method of ascertaining boundary condition of model is analyzed, and finite difference method is adopted to solve 2-D mathematical model.     

煤层自燃多功能灌浆注胶防灭火系统及其应用

黄泥灌浆和胶体防灭火技术是煤层自燃火灾防治的主要手段之一，多功能灌浆注胶防灭火系统将这两项技术有机地给合在一起，提高了系统利用率。该系统能够使用黄土、粉煤灰、砂土、矸石等多种灌浆材料，实现了不同浓度浆液的制备及高浓度浆液的管路输送，提高了灌浆效率。完善的自动化控制系统确保了灌浆注胶防灭火系统的稳定运行，减少了人为因素的影响，提高了系统的可操作性。通过各种外加剂添加系统，变换外加剂，实现了大流量地压注稠化胶体、凝胶、复合胶体等多种新型防灭火材料，有针对性地处理各种不同情况下的煤层自燃。应用该系统成功地扑灭了五虎山煤矿大面积高温火区，保证了402综采面的安全采出。     

矿山救援可视化指挥系统的模型研究

分析了我国矿山救援通讯设备的现状及存在的问题，介绍了矿山救援可视化指挥系统的总体设计、结构模型及技术特性。系统采用“即铺即用”的宽带组网技术，利用一对电话线实现双向对称高速的井下灾区图像、语音信号的数字信号传输。     

综放工作面采空区煤自燃过程的动态数值模拟

综放工作面采空区浮煤自燃主要取决于浮煤厚度，氧浓度，漏风强度，工作面推进速度和自燃发火期5个参量，工作面正常生产时，采空区自燃三带处于一个动态的稳定状态。根据综放工作面采空区自燃发火特点，将松散煤体自燃发火数学模型简化，建立了综放工作面采空区湿度变化的动态数学模型，用计算机动态模拟采空区浮煤自在升温过程，对时反映采空区温度分布状态及其动态变化规律，对采空区浮煤自然危险性进行超前预测，指导综放工作面的安全生产。     

超长综放面煤层自燃火灾防治技术研究

在确定超长综放面煤层自燃危险区域的基础上,提出了有针对性、高效的综合防灭火技术体系,建立了超长综放面煤层自燃火灾快速应急防灭火系统,成功地对兴隆庄煤矿4324超长综放面煤层自燃火灾进行治理,为超长综放面的安全生产提供了重要的技术保障。     

应用粉煤灰复合胶体灭火技术治理大面积自燃火区

根据五虎山煤矿402综采工作面上覆火区的特点及其发展状况,采用粉煤灰复合胶体灭火技术,成功地熄灭了大面积高温火区,建立了胶体隔离带,有效地阻止了火区向采空区深部发展,保证了402综采工作面的安全采出。粉煤灰复合胶体灭火技术工艺简单,材料成本低,对西部缺水少土地区煤层自燃火灾的治理具有重大的推广应用价值。