低透气性高突煤层深孔控制爆破的应用

在低透气性高突出煤层煤巷掘进过程中掘进速度缓慢，并且煤与瓦斯突出的危险性随时都可能发生。为了解决这一矛盾，提出了一种新的局部防突措施－深孔控制爆破。文章全面介绍了深孔控制爆破的机理及其施工工艺。现场试验效果证明，深孔控制爆破技术使工作面前方一定范围内煤体裂隙增大，煤体瓦斯得到有效释放，且使煤体应力分布均匀，从而降低了煤与瓦斯突出的危险，大大地提高了煤巷掘进速度。     

高瓦斯综放工作面超前支承压力与瓦斯涌出关系分析

工作面前方煤体内的瓦斯涌出量是整个工作面瓦斯涌出的重要组成部分。煤体内的瓦斯压力变化直接影响着瓦斯渗流速度,而工作面前方煤体的瓦斯压力变化又受煤体应力的影响,因此工作面超前支承压力与前方煤体瓦斯涌出存在着一定关系。对工作面前方煤体内瓦斯涌出与超前支承压力的关系进行了监测,通过监测结果进行分析并结合数值模拟,对超前支承压力与瓦斯涌出量的变化关系进行了分析。     

局部防突技术研究及在掘进工作面的应用

金能煤业分公司4331工作面石门揭煤时发生过动力现象,且4331回风巷处于上保护层未保护区域内,为了防止4331回风巷掘进过程中发生煤与瓦斯突出,结合区域瓦斯防治理论及该煤层低透气性特点,在回风巷掘进时采用连续流量法预测前方煤体的突出危险性,并采取超前排放孔、均匀布置预抽钻场等防突措施防治工作面煤与瓦斯突出,措施实施后再进行效果检验和区域验证,直到无突出危险为止.结果表明:应用局部防突技术后,4331回风巷掘进时回风流瓦斯体积分数为0.12％,消除了突出危险性,有效避免了煤与瓦斯突出事故.     

利用炮掘工作面瓦斯涌出量反演煤体瓦斯含量

为了研究工作面瓦斯涌出特征与工作面前方5～10 m内煤体可解吸瓦斯含量之间的关系,选用某矿炮掘工作面作为研究考察对象,根据该工作面巷道壁煤岩体与采落煤岩体瓦斯涌出的特点,将两者进行了有效的分离,从而比较准确地反演出掘进工作面煤体的瓦斯含量,较为有效地弥补了传统瓦斯含量测定技术的不足,并为利用瓦斯涌出动态连续预测煤与瓦斯突出危险性提供了新的思路。     

松软高突煤巷快速掘进综合防突技术

为了改变新义矿12041工作面运输巷道掘进时突出危险性高、巷道掘进困难、掘进速度缓慢的现状,根据工作面地质条件,结合矿井瓦斯防治理论,提出工作面区域防突及局部防突相结合的综合防突技术,并进行了现场试验.试验结果表明:综合防突技术能使运输巷道掘进面及两帮煤体的集中应力向深部转移,煤体裂隙增多,煤体内的瓦斯能量得到有效释放,消除或降低巷道掘进时煤体突出的危险性,有效降低了瓦斯超限几率,提高了巷道掘进速度.     

基于爆炸应力波和构造煤带孕育煤与瓦斯突出危险状态的模型

针对华南地区突出矿区分布广泛、煤与瓦斯突出事故严重的现状,结合该地区地质构造复杂构造煤广泛分布和大部分矿井采用炮采炮掘工艺的特点,提出一种基于爆炸应力波和构造煤带孕育煤与瓦斯突出危险状态的模型,并对该模型进行了理论分析。研究表明:爆炸应力波在传播过程中形成的稀疏波会引起该波经过的区域密度减小、体积增大,煤层瓦斯压力降低,进而破坏煤体瓦斯原有吸附平衡状态,大量吸附瓦斯解吸导致煤层瓦斯压力上升;当掘进工作面前方煤体一定深度存在构造煤带时,爆炸应力波从掘进工作面爆源传至未破坏煤体与构造煤带交界面,由于爆炸应力波的反射加强作用使构造煤迎波一侧未破坏煤体产生拉伸破坏,而掘进工作面前方存在的应力集中带不会引起爆炸应力波对煤体产生反射拉伸加强破坏作用;掘进工作面向构造煤带推进需要周期性的爆破作业,爆炸应力波的强度随着距爆源的距离增加而衰减,产生的爆炸应力波对煤体的瓦斯解吸作用和破坏作用不断增强,产生爆炸应力波的累加效应。     

爆破地震效应激发煤与瓦斯突出的监测分析

以某突出矿井1261采煤工作面爆破为例,测试了该工作面前方卸压区和应力集中区的爆破振动速度和爆破振动频率;通过对现场测试数据的回归分析,得出了振动速度、爆破药量及地震波传播距离三者间的关系;采用“db7”小波法分析了爆破振动频谱、能量分布及爆破地震效应对煤与瓦斯突出的激发影响。监测表明：工作面前方卸压区和应力集中区爆破地震效应较小,不能直接破坏该区煤体,但该区煤体获取爆破振动能量后,工作面瓦斯突出危险性将增大。根据煤与瓦斯突出能量方程和工作面条件,调整爆破方案,可以降低爆破地震效应对采掘工作面煤与瓦斯突出的激发程度。     

自卸压综合抽放技术在突出煤层中的应用

针对逢春煤矿急倾斜煤层透气性低、预抽瓦斯时间长、防突掘进工作面局部防突措施工程量大、安全威胁大、生产效率低的问题,提出了利用俯伪斜自卸压综合抽放技术提高急倾斜单一严重突出煤层瓦斯抽放率,防治煤与瓦斯突出的技术。该技术在逢春煤矿S1862工作面的应用结果表明：台阶回采后对下部煤体的卸压保护范围达到7.60～9.97 m,工作面每个台阶推进速度在3～19m/班,平均推进度在7 m/班。因此自卸压综合抽放技术能有效地减弱煤与瓦斯突出危险性,并显著减少回采期间的瓦斯涌出量,通过伪倾斜正台阶采煤方法的自卸压原理可确保回采前方煤体不处于煤与瓦斯突出的危险状态。     

水力诱导穿层钻孔喷孔煤层增透技术及工程应用

依据煤与瓦斯突出机理,在分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔煤体增透提高瓦斯抽放机理基础上,对煤体穿层钻孔的诱导喷孔工艺及瓦斯抽放钻孔布置进行了优化设计,并在淮北矿业集团祁南煤矿7煤层工作面进行了现场试验。结果表明：水力诱导穿层钻孔喷孔煤层增透可使孔群范围煤体透气性提高150余倍,单孔平均瓦斯抽采流量增加4倍以上;消除突出危险性煤层采用综合机械化掘进,月掘进进尺平均达200 m,较传统瓦斯治理方法下放炮掘进进尺可提高4～5倍。     

突出煤层快速掘进深孔预裂爆破预抽瓦斯技术

为了解决在低透气性突出煤层巷道掘进过程中,煤层瓦斯预抽效果差,煤与瓦斯突出指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了深孔预裂爆破煤层增透、高抽巷抽放煤层瓦斯与巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合技术.研究表明,该技术可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性,提高煤体强度和煤层透气性,使巷帮钻孔和高抽巷钻孔瓦斯抽放量大幅度提高,能有效预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性,从而使巷道掘进速度提高.     

高能耗变压器的节能改造

介绍了高能耗变压器节能改造的原理和工艺措施。通过增加线圈匝数，增大导线截面，降低导线电流密度，选用优良的硅钢片，改进绝缘结构，达到了降低变压器空载损耗及负载损耗的效果。     

基于能量流分析的新能源地下铲运机能耗优化研究

能量流分析是一种分析车辆能量消耗的重要手段,是车辆能耗优化的基础。新能源电池地下铲运机是新型地下矿用设备,对其能量流动与各部件能耗效率研究较少。探究其井下作业的能量损耗是延长其续航时间的研究重点。本文首次将能量流分析方法应用于新能源铲运机的能耗分析,建立了能量流模型,根据电池温度与铲运机工况设计试验分组并进行工况测试,采集测试数据并基于能量流分析方法对测试结果进行研究。结果表明,新能源铲运机较大的能量损失集中于牵引系统与电池系统。其中驾驶员不适应电驱动操作造成的无效操作与牵引系统控制策略不完善,是导致牵引系统的高能耗的主要因素;电池系统快速充电造成的积温会影响铲运机的能量分配,降低其续航时间。本文通过对牵引系统与电池系统的优化,实现了新能源铲运机的能耗降低13%。研究表明对新能源铲运机进行能量流分析能够直观了解其能量流动与能耗情况,有助于发现高能耗问题并提出优化方向,从而减低能耗,改善能量利用效率,延长续航时间。     

矿井提升机能量回馈节能技术应用的研究

矿井提升机的节能降耗已经引起业界的高度重视。在矿井提升机节能的实践应用中,能量回馈节能技术能将矿井提升机运动过程中产生的机械能通过能量回馈器转换成电能,传统的矿井提升机均采用大功率电阻以热能形式自由耗散,而能量回馈型节能矿井提升机将部分再生制动能量回收经过处理后反馈到电网,然后把这些电能输送回交流电网供给其他用电设备来使用,使其比同等拖动方式下的传统矿井提升机节能最高可达15%~30%,这样一来矿井提升机使用过程中的节电效果是相当明显的。     

分离过程的能耗分析与节能

通过对等温等压理想状态、非等温等压状态以及实际状态下分离过程能耗的理论分析,得到影响分离过程能耗的主要因素,同时为有效地克服当前状况下分离过程能耗过高的现状提出了一些建议或整改措施。     

电容器的能量损失与完全非弹性碰撞能量损失的类比

将完全非弹性碰撞过程与两电容器连接时的暂态过程进行类比,得出相似的能量损失公式,并对两过程中能量损失的物理意义进行说明。     

岩爆的能量公式

岩爆的发生是由储存在岩体内的能量突然释放导致的,岩爆能量的判定应采用直接的计算方法。研究和分析表明,工程开挖深度及岩石的抗压强度是岩爆发生的主要外因和内因。结合这两个因素,从能量的角度出发建立了岩爆的能量公式,运用量纲法对公式进行推理得到了公式的2个系数a和b。在此基础上,进一步地对岩爆能量公式的适用条件及通过能量对岩爆等级的判定进行了阐述。运用工程实例对公式验证,其结果证实,岩爆的判定结果与以往的结论一致,能量公式系数k与深度H成反比,且随着工程作业深度的增加,岩爆受工程作业深度的影响越来越大。     

Energy sources of rockbursts

The authors analyze stress-strain state of elastic plane with circular void in varied loading conditions, draw energy flow lines, highlight effect of clustered seismic events on the flow line shapes, and propose definition of rockburst probability.     

可替代能源的新军——固体生物质燃料检测标准的制定

作为可替代能源的固体生物质燃料,是今后可规模开发利用的再生能源资源。文章介绍了固体生物质燃料的分类和国内外检测标准制定情况。     

本安电路储能元件抑能控温设计

简要介绍了设计本质安全电气设备的电路时,对本安电路性能影响较大的储能元件的能量释放的抑制措施和控制最高表面温度的方法。     

煤矿能耗现状分析及节能技术发展方向

为有效实施煤矿节能降耗战略,系统调研和分析了我国煤炭企业的能耗情况,通过对煤矿采掘、运输(提)、支护、通风、排水等大型电力驱动装备及照明系统能耗的调研及分析,揭示了我国煤炭企业能源消费结构及生产过程中主要的高能耗工序和装备.据此提出了我国煤炭企业亟待研究的3个节能技术发展方向:①进行空压机、运输(提升)装备、锅炉和排水大泵等煤矿主要高耗能装备的节能性研究;②开展煤矿能耗监测、评估技术研究和机构的建立;③开展煤矿照明节能术研究和实施煤矿绿色照明工程.