深部大采高工作面煤柱留设优化数值模拟研究

为缓解高产高效矿井采掘接续紧张局面，鄂尔多斯地区综采工作面多采用“两进一回”的巷道布置形式，辅运巷在回采结束后用作下一工作面的回风巷，两进风巷之间采用大煤柱护巷。但随着该地区采深600 m以上的深部矿井增多，冲击地压灾害问题逐渐显现，双巷大煤柱留设的弊端也暴露出来。针对此问题，以鄂尔多斯红庆河煤矿3^-1101大采高综采工作面为例，对不同宽度煤柱留设的应力分布规律进行建模研究，提出了合理的煤柱留设宽度，为鄂尔多斯地区类似条件矿井的安全高效开采提供参考依据。     

破碎围岩巷道锚杆支护优化研究

破碎围岩巷道支护重点是保证围岩的整体稳定性,然而现有巷道锚杆支护设计多依据工程类比法,不能适应破碎围岩巷道的支护参数确定。通过对金川Ⅲ矿1 554水平运输巷道进行超声波探测,确定了围岩松动范围,并以此确定锚杆支护参数。数值模拟研究发现,围岩松动范围能够指导锚杆支护参数的确定;依据松动圈测试结果减小锚杆长度、增加支护密度能够取得很好的支护效果,保证了围岩的整体稳定性,同时减少材料消耗、节约支护成本。     

红庆河煤矿深部大采高动压巷道超前支护

为解决红庆河煤矿存在相邻工作面在二次采动的影响下,现有超前支护易发生底鼓、漏顶和片帮现象,致使巷道维护困难的问题,通过现场调研和工程类比的方法,分析现有超前支护中存在的问题并确定出合理的超前支护参数。采用现场监测的方法确定出本煤矿合理的超前支护范围不小于70 m,最终确定为100 m;采用菱形金属网加锚杆和纵向钢带组合方法对超前支护进行补强,解决了超前支护区域漏顶的问题,同时采用单排垛架加双排单体液压支柱的方式进行超前支护,减少了双排垛架在动压影响下前移困难的问题,并为行人安全通过机尾创造了良好条件。     

基于围岩松动圈理论的锚杆支护技术研究

现有锚杆支护参数确定多依据工程类比法,支护方案的确立缺少科学理论依据。因此,通过分析围岩松动圈原理,并应用超声波探测金川Ⅲ矿1554和1220m水平运输巷道的围岩松动范围。依据围岩松动圈测试结果,确定支护参数和支护方案,并通过数值模拟进行支护效果分析。研究结果表明,超声波能够探测围岩松动范围;围岩松动圈理论指导锚杆支护参数的确定是合理可靠的。     

极近距离煤层合层综放技术

为研究极近距离煤层合层夹矸的冒放性和顶煤采出率,以山西新柳煤矿极近距离煤层综放开采为工程背景,通过点荷载试验测试夹矸强度,分析夹矸对顶煤冒放性的影响;应用实验室相似模拟和PFC数值计算研究不同夹矸厚度的顶煤冒放性,确定了夹矸最大可放厚度;并应用顶煤跟踪系统,实现新柳煤矿顶煤采出率的现场测试。研究表明,夹矸强度、厚度、裂隙发育特征影响放煤效果显著;新柳煤矿10号、11号近距离煤层最大可放夹矸厚度不宜超过1.0 m;顶煤跟踪系统现场测试顶煤采出率达83.3%。     

综放开采顶煤运移跟踪仪研制与顶煤回收率测定

基于放顶煤开采模拟试验,探讨了提高顶煤回收率方法,提出了在顶煤中埋设标志点法计算顶煤回收率,采用对比称重法和标志点法计算顶煤回收率的差异来计算出顶煤回收率,研制了顶煤跟踪仪并完善了顶煤回收率现场测定方法.应用顶煤跟踪仪对6个不同条件放顶煤工作面顶煤回收率进行了现场测定,结果表明:研制的顶煤运移跟踪仪可以进行放顶煤回收率的现场测定,能够适合现场复杂条件应用.煤体硬度和裂隙发育程度、顶煤中的夹矸是影响顶煤回收率的主要因素,相对而言,顶煤厚度和煤层倾角对顶煤回收率的影响较小.模拟试验和现场观测均表明,中下部层位的顶煤回收率较高,上部顶煤的回收率较低,靠近支架的最下部顶煤的回收率也较低.     

STD总线在工业锅炉控制系统的应用

工业锅炉在我国仍是耗煤大户,年耗煤量约占全国煤产量的1/3。因此,如何使工业锅炉经济运行,降低煤耗、安全生产是工业企业越来越重视的问题之一。几年来,我们先后在黄石、沈阳、锦州、福州及天津市,对工业企业的工业锅炉进行技术改造,实现微机控制工业锅炉的水位系统和燃烧系统,取得了明显的经济效益,受到用户的赞赏。     

顶煤放出散体介质流理论的现场观测研究

研制了观测顶煤移动和放出规律的专用顶煤运移跟踪仪,用于观测现场顶煤放出率。在室内进行了顶煤放出规律的模拟试验,通过在顶煤不同层位放标志点的方法,详细研究了不同层位顶煤放出率和颗粒移动轨迹,得出靠近支架的下位顶煤受移架步距等影响采出率偏低,靠近顶板的上位顶煤由于窜矸影响,采出率明显低于其他部分。结合标志点在放出过程中的坐标变化,运用回归分析,得出了不同层位顶煤颗粒运移轨迹的曲线方程,表明顶煤颗粒在放出过程中分3个阶段:先沿二次曲线轨迹向后下方移动,然后垂直下降,最后顶煤颗粒会以二次或三次曲线的轨迹向前下方流出放煤口。