大采高综采工作面采空区煤自燃危险区域研究与判定

大采高工作面由于围岩压力大、回采速度慢和漏风量大等特点造成煤自燃火灾防治难度较大。因此，采用数值模拟和现场观测相结合的方式研究了梅花井232204大采高工作面煤自燃危险区域分布特征。结果表明：采空区漏风风流从进风巷向回风巷方向渗流，造成氧气浓度在进风侧比较高，且高氧气浓度的范围大，在回风侧氧气浓度相对较低，高氧气浓度的范围也显著缩小。随埋入采空区距离增大氧气浓度逐渐降低，进回风侧氧气浓度分别在105 m和80 m降低到8%。综合判定得到232204工作面采空区的氧化升温带范围在进风区域和回风区域分别为40～105 m和28～80 m。研究结果可为大采高综采工作面采空区防灭火工作提供指导。     

倾斜管实验的膏体流变特性规律研究

针对膏体流变特性难以真实测量的现象,自制一套能够有效还原工业现场的倾斜管道实验装置,对膏体流变特性参数进行测量,运用通径分析法探究膏体浓度、灰砂比对流变特性的影响规律。结果表明:膏体浓度、灰砂比对膏体流变参数的影响均为正相关,其中,浓度对屈服应力的影响水平比灰砂比对其影响水平大一个数量级,当灰砂比接近1∶25时,灰砂比的增大与减小并不能引起屈服应力明显的单调递增递减现象;浓度对塑性黏度的影响水平比灰砂比对其影响水平大,但在同一个数量级,膏体浓度较低时,会产生浓度低黏度大的现象。     

顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及优化

通过现场实测、理论分析及Fluent数值模拟等方法,研究了新疆某矿12B801综放工作面支架工作阻力及高位钻孔瓦斯抽采浓度变化,结果表明：顶板来压呈现大、小周期变化规律,大周期平均来压步距约65.0m,小周期平均来压步距约15.5m,大、小周期来压直接影响着高位钻孔瓦斯抽采浓度；利用大、小周期来压规律,对原设计抽采钻孔参数进行了优化,Fluent模拟表明钻孔优化后可将工作面上隅角瓦斯浓度比原方案降低45%以上,现场实测综放工作面上隅角瓦斯最大浓度仅为0.24%,证明抽采钻孔优化的合理性。     

基于物联网煤矿粉尘浓度监测预警系统的设计研究

针对蒋庄煤矿井下粉尘浓度存在监测时效性差、无法连续监测、无上级部门监管等问题,影响粉尘浓度超限治理及工人职业病预警防治,基于物联网、大数据、人工智能技术设计煤矿粉尘监测预警服务平台。通过在蒋庄煤矿实践应用表明,该平台能实现监测区域粉尘浓度的实时监测,粉尘数据经服务平台大数据中心实现粉尘监测云服务应用,为实现多部门的监管和职业病危害预警提供依据。     

煤泥电厂烟尘综合治理研究

由于煤泥燃烧黑度大、飞灰量大,无法进行静电除尘器的改进。该文从提高除尘器除尘效率、降低锅炉出口烟尘原始浓度、减少锅炉投料量、改善锅炉燃烧工况等方面提出了对烟气黑度、烟尘浓度的综合治理方案。     

顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及抽采钻孔参数优化

通过现场实测、理论分析及Fluent数值模拟等方法,研究了新疆某矿12B801综放工作面支架工作阻力及高位钻孔瓦斯抽采浓度变化。结果表明:顶板来压呈现大、小周期变化规律,大周期平均来压步距约60.0m,小周期平均来压步距约15.5m,大、小周期来压直接影响着高位钻孔瓦斯抽采浓度;利用大、小周期来压规律,对原设计抽采钻孔参数进行了优化,Fluent模拟表明钻孔优化后可将工作面上隅角瓦斯浓度比原始钻孔降低45%以上。现场实测优化后钻孔瓦斯抽采浓度比原方案提高近1倍,工作面上隅角瓦斯最大浓度降低了60%,证明了抽采钻孔优化的合理性。     

重介悬浮液固相体积浓度与选煤厂介耗关系探讨

文章分析了重介选煤工艺中，悬浮液固相体积浓度与介耗之间的关系。结果表明悬浮液固相体积浓度过高，流动性差，产品介耗就高。其实质是悬浮液粘度大、煤泥含量大、分流量不合适等造成的。了解悬浮液固相体积浓度是判断流动性和指导介质分流大小的依据。     

采煤机外喷雾系统数值模拟研究

为提高采煤机外喷雾系统性能,改善工作面作业环境,基于Pro/E与GAMBIT联合建立了采煤工作面模型,选用标准k-ε湍流模型构造采煤机外流场数学模型,并通过FLUENT仿真得到巷道内风流平均速度为1.8 m/s左右,符合《煤矿安全规程》的规定;对采煤机外喷雾系统进行了数值模拟,通过改变喷嘴口径、喷雾压力和扩散角等参数,得到了不同喷雾参数下的雾滴粒径和雾化浓度的变化规律:随着喷雾压力的增大,雾滴粒径减小,喷雾浓度分布更加均匀;小口径喷嘴雾化浓度较高,大口径喷嘴雾化区域浓度均匀、捕集面积大;小雾化扩散角下的雾粒速度相对较大,大扩散角下的雾流浓度分布均匀,但其穿透力差。分析结果为提高采煤机喷雾降尘效率,降低采煤工作面粉尘浓度提供了依据。     

泥浆泡沫性能及影响因素研究

煤自燃严重威胁着煤矿安全生产,传统灌浆等煤自燃防治技术效果不佳。 泥浆泡沫是一 种新型的防灭火材料,本文对泥浆泡沫制备的影响因素、因素主次性及最佳配比进行了探究。 研 究表明,泡沫体积的影响因素由大至小依次为表面活性剂浓度、稳定剂浓度、泥浆浓度,稳定时间 的影响因素由大至小依次为泥浆浓度、稳定剂浓度、表面活性剂浓度。 同时,通过程序升温试验 进行了泥浆泡沫阻化性能测定,经泥浆泡沫处理的煤样在２００℃时ＣＯ、ＣＨ４ 的释放量较原煤煤 样分别降低４９*７％和３５*１％,泥浆泡沫有效抑制了煤体氧化和ＣＯ、ＣＨ４ 释放,具有良好的阻化 性能。     

高瓦斯煤巷掘进工作面瓦斯治理技术

余吾煤业S5206胶带巷具有埋深大、瓦斯含量高等特点,掘进过程中瓦斯浓度较高,瓦斯涌出量大,导致巷道掘进进尺低、瓦斯预警事故概率高,严重影响工作面安全生产。通过现场测定S5206胶带巷瓦斯涌出情况,得出采取优化释放孔倾角、增加配风量、降低煤壁瓦斯涌出量等措施,能够降低工作面瓦斯浓度。通过采取上述措施后,瓦斯涌出量、风流瓦斯浓度、回风流瓦斯浓度均出现下降,工作面日进尺得到了提升,有效保障了工作面安全高效生产。     

浅析综放面高效综合防灭尘技术

粉尘防治是综放面一大技术难题,综放面开采强度大、产尘尘源多、粉尘浓度高,不同尘源点的粉尘浓度分布有不同的规律,因而对粉尘的治理难度大。本文分析了综放面的尘源产尘及分布的特点,提出了针对性的高效综合防灭尘技术措施,可以降低综放面的粉尘浓度,改善工作面的作业环境,实现综放面的安全、高效、快速生产。     

复杂地层顶板大直径高位定向钻孔试验

针对煤矿地层条件复杂,常规钻进工作量大、单孔深度不足、难以成孔、瓦斯抽采浓度低等诸多问题,开展了煤矿复杂地层中施工顶板大直径高位定向钻孔试验。以东保卫煤矿施工为依据,根据煤层顶板地质实际情况,在36号煤层顶板施工6个?120 mm大孔径顶板高位定向钻孔,其中孔深>300 m钻孔成孔率达到83.3%,最大孔深510 m。利用顶板大直径高位定向钻孔进行瓦斯抽采,其抽采浓度比原有工作面常规瓦斯钻孔抽采浓度增加66.7%,取得显著瓦斯抽采效果。顶板大直径高位定向钻孔的成功应用,为东保卫煤矿以及相似条件矿区推广应用提供了技术支撑。     

大流量充填系统料浆稳定制备技术

安徽开发矿业有限公司的矿床矿石储量大、品位低、生产能力大,采用大结构高效充填采矿法。单套充填系统的充填料浆制备输送能力达到180～200 m3/h。充填料浆浓度的稳定性是保证充填效果的关键之一,为此采取多项措施来达到稳定料浆制备输送浓度的目的。     

基于FLUENT的巷道型采场局部通风数值模拟

巷道型采场是矿井常见的工作面,其工作环境通常是粉尘浓度大、有毒有害气体浓度大。局部通风是巷道型采场的主要通风手段。局部通风的好坏将直接影响矿山生产效益、作业人员安全。用FLUENT软件对巷道型采场局部通风进行模拟可以清楚地知道风流的特性以及效果。     

高位巷与大直径水平长钻孔抽采采空区瓦斯效果对比分析

针对高位钻孔有效抽采周期短、高位巷实施工程量大,提出大直径水平长钻孔代替高位巷抽采采空区瓦斯,因此对高位巷与大直径水平长钻抽采采空区瓦斯时的抽采纯量与抽采混量、采空区瓦斯浓度分布以及工作面上隅角瓦斯浓度分布进行数值模拟。分析模拟结果得到:增加钻孔抽采负压,可利用大直径长钻孔代替高位巷治理上隅角瓦斯。     

大倾角大坡度仰采综采工作面瓦斯治理技术应用

山西泓翔煤业有限公司1139综采工作面为大倾角、大坡度仰采工作面，采用上行通风方式，采空区瓦斯涌出量较大，回风流及上隅角瓦斯浓度较高，瓦斯治理难度大。根据工作面煤层赋存条件和瓦斯涌出特点，采用以抽采为主的瓦斯治理技术，工作面回风流和上隅角瓦斯浓度分别控制在0.3%、0.4%以下，保证了矿井生产安全。     

三软煤层沿底掘巷注水防瓦斯防煤尘技术探讨

针对三软厚煤层高瓦斯掘进面瓦斯浓度大、煤尘浓度高的情况,在工作面迎头采用了注水工艺进行瓦斯和煤尘防治,并进行了效果验证,取得了成功的经验。     

香炉山钨矿放砂浓度稳定性研究

放砂浓度的稳定性是充填系统正常运行的核心指标,制约着充填体的质量。当放砂浓度波动性过大时,井下形成的充填体整体结构差、承压能力低,不能为采矿提供安全有效的支持。结合香炉山钨矿现有充填难题,分析其放砂浓度波动性大的原因,并经过现场试验,考虑添加一台深锥浓密机,优选最佳的药剂及添加顺序,以最终达到消除泡沫带走大量细颗粒尾砂对充填工艺的影响,从而得到澄清的溢流水、高且稳定的放砂浓度。提高矿山充填效率并大量降低充填成本。     

室内环保涂料中空气污染物VOCs排放浓度在线监测

为在线监测室内环保涂料中空气污染物VOCs的排放浓度,以有机玻璃模拟仓进行建筑室内环境模拟,采用基于差分吸收光谱技术的污染物排放浓度反演算法,在不同填充率、涂层厚度、通风率、相对湿度、供暖方式、温度的条件下,对有机玻璃模拟仓涂料中空气污染物VOCs的排放浓度进行在线监测。监测结果显示:填充率越大,VOCs排放浓度越高、扩散通量越大;涂层厚度越大,VOCs排放浓度越大、扩散通量越大;通风率越大,VOCs排放浓度越小、扩散通量越大;相对湿度越大,VOCs排放浓度越大、扩散通量越大;没有供暖的自然工况中,VOCs排放浓度较大,扩散通量较小;温度升高,VOCs排放浓度变大,扩散通量变大。     

浓度对大直径管道内料浆输送特性的影响

以大直径管道输送超细全尾砂胶结充填料浆技术为研究对象,构建大直径输送管道三维模型,基于三维单精度解算器Fluent-3D中Reliable k-epsilon模型,研究大直径管道内浓度对超细全尾砂胶结充填料浆输送特性的影响。结果表明,在充填倍线为3的条件下,灰砂比为1〖DK(〗∶〖DK)〗6的超细全尾砂胶结充填料浆在200 mm直径管道中输送时,在弯管下部内侧管壁位置出现空蚀区,随着浓度的增大,空蚀区范围先增大,后趋于稳定;随料浆浓度的增大,浓度小于64%时,管内料浆平均流速线性增长,料浆浓度大于64%时,管内料浆平均流速先增大后减小;随着料浆浓度的增大,浓度小于68%时,料浆在管内流动的压力损失以较大速率增长,浓度大于68%时,料浆流动的压力损失增长缓慢。研究认为,66%浓度为200 mm直径管道输送超细全尾砂胶结充填料浆的最佳输送浓度。