综采工作面煤层注水防尘优化及效果研究

为解决煤矿综采工作面粉尘浓度高的问题,以改善作业环境,以邢东矿1128综采工作面为研究背景,研究煤层注水防尘技术在综采工作面防尘方面的应用。基于煤体物理化学特性,分别测定纯水和质量分数为0.05%的润湿剂溶液与该工作面煤样的接触角及其自然饱和吸湿曲线,并对注水孔间距、注水压力以及封孔长度等工艺参数进行优化。对优化注水前后的煤体进行钻孔采样,采用Cline-Renka算法进行插值绘制全水分分布图,并考察割煤、移架工序降尘效率。研究表明:煤层注水中添加润湿剂可以有效降低煤水接触角,减少煤体达到饱和吸湿的时间,并增加煤体饱和吸水量,提高煤体润湿效果;优化注水后,两注水孔中间区域煤体平均全水分较原注水方案增加2.23%,润湿半径增加3.5 m;割煤工序中,全尘和呼吸性粉尘的平均降尘效率分别提高25.42%和26.39%;液压支架移架工序中,全尘和呼吸性粉尘的平均降尘效率分别提高23.39%和25.30%。     

矿井防尘供水管网粒子群-蚁群融合算法的优化

矿井防尘供水管网研究重难点是将最低管网费用与最可靠管网性能良好结合。为最大化提升优化搜索的速度与精确度,结合相关粒子群和蚁群算法的优势,提出新的算法,对矿井防尘供水管网进行优化。以管网年费用折现值和运行维修管理费用之和为目标函数,以流量、压降、流速、水压和管网直径为约束条件构建管网优化数学模型,用MATLAB编写粒子群和蚁群的融合算法进行求解。最后将该算法应用到开滦集团某矿中,得到该算法的优化效果,同时通过对比分析验证其提高优化速度和精确度的能力。