梁北煤矿主井风流反向原因分析及控制

在对新龙矿业集团公司梁北煤矿的矿井通风阻力测定和自然风压测量的基础上,找出梁北煤矿2007年1月气温突降后所引起的主井风流反向的主要原因,推导出导致风流反向的基本条件,提出在副井至-550 m运输石门之间增加调节设施以增大副井的风阻、增大主要通风机机械风压、在主井下安装压风机人为增大主井的机械风压、减少主井附近热源、对主井的风流进行降温处理和对副井的进风流进行预热以减少主副井之间的风流平均密度差等防止风流反向的控制措施,从而使主井恢复正常的进风状态,消除了矿井安全生产的严重隐患.     

姑山矿业公司白象山铁矿通风系统优化

白象山铁矿采用竖井开拓方式,主要开拓工程有主井、副井、回风井及采区斜坡道。根据矿体赋存情况,矿山现采用上向分层进路充填采矿法与小分段空场嗣后充填采矿法。随着白象山铁矿开采范围的变化,采场作业地点不断调整,矿井通风网络结构发生改变,井下污风循环以及风流短路问题开始出现,通过矿井总风量核算、网络解算分析比较了各通风方案的风机通风阻力、系统实耗功率、系统总风量、系统装机容量等方案的优缺点,综合考虑采区采掘工作面布置,风量合理分配因素,以及系统机站设置方式和风机性能参数,从而确定了最优通风方案,解决风流短路,增加井下主要生产区域供风,提高了有效风量,确保井下生产安全。     

瓦斯风压诱导矿井风流灾变规律研究

为了深入分析瓦斯风压诱导矿井风流灾变规律,建立了一维非稳定流动微分方程以及单一巷道瓦斯体积分数弥散模型,结合通风网络理论中的节点风量平衡定律和回路风压平衡定律,得出了非稳定流的网络模型和瓦斯体积分数联合模型,并提出了模型的求解方法,通过编写计算机程序实现了耦合模型的求解,运用该程序模拟了九里山煤矿"8.23"15051区段巷煤与瓦斯突出事故.结果表明,15011工作面在瓦斯风压作用下,将发生风流逆转,回风巷瓦斯体积分数最高达18.39%,与本次事故案例记载的结果一致.     

基于通风系统的高瓦斯基建矿井巷道施工优化

基建矿井主、副（风）井贯通后,且在进入二期工程前必须形成全风压通风系统,此时,井下工程仍需采用地面局部通风机供风。由于井筒直径限制,布置的风筒数量极其有限,导致工程施工无法全面展开,严重制约了矿井的建设速度。本文以古城煤矿的建设为例,分析了施工现状存在的问题,提出了高瓦斯基建矿井的施工应充分考虑现有和未来一段时间临时通风系统的变化情况,并结合瓦斯治理工程实施方案,优化巷道施工顺序,为局部通风机入井运行及井下工程的全面开展奠定基础。     

多风井矿井通风系统优化改造技术研究

针对淮南新庄孜煤矿多风井矿井通风系统现状及存在问题,通过矿井通风系统阻力分布和风量分配的研究,结合矿井主通风机性能曲线,编制了矿井通风基础网络图,分析了影响大二号风井系统主通风机不稳定运行的原因,结合新庄孜煤矿2009～2020年的生产规划,提出了多风井通风系统改造调整方案,并进行了复杂矿井通风网络计算机模拟解算,在满足矿井安全生产要求的基础上,进行优化改造方案的分析比较,确定了关闭大二号风井风机、原大二号系统回风并入新淮工广系统的通风系统优化改造方案.多风井矿井通风系统优化改造实践证明,优化了矿井通风网络;消除了大二号主通风机运行不稳定隐患,充分发挥了新淮风井主通风机的潜在通风能力,矿井通风系统可靠性显著提高,实现矿井主通风机安全经济运行;取得了显著的经济效益和社会效益.     

基于空气状态参数与风量耦合迭代的风网解算方法

矿井通风网络是一个复杂动态非线性系统,受地面空气状态参数和井下热湿源以及采矿活动的影响,井下风流状态参数将随时间发生变化.因此,必须对矿井通风网络进行实时解算和日常维护调控.根据风流与井巷围岩之间不稳定对流换热、井巷围岩氧化放热和热水沟散热等模型,结合节点风量平衡方程、回路风压平衡方程和多股风流混合的热湿平衡方程,提出基于空气状态参数与风量耦合迭代的通风网络风量调控决策的方法,编制了计算机程序.举例计算结果表明:在一定条件下空气状态参数随风量调控的变化而变化,并获得风量调控方案,为矿井通风网络实时解算和风量调控决策提供一种技术手段.     

梁北煤矿瓦斯地质规律与瓦斯综合治理技术研究

应用瓦斯地质和构造控制理论,研究了煤层瓦斯和地质构造的本构关系;结合梁北煤矿的实际情况,探讨了该矿的瓦斯地质规律以及影响瓦斯分布及涌出的主要因素;根据矿井不同地点,采取了针对性的瓦斯治理综合措施,并对其效果进行了评价,为控制瓦斯事故、确保安全生产提供了理论依据.     

信息化技术在深冻结井施工中的应用

根据目前深冻结井施工的信息化应用情况,以山东省巨野县龙固煤矿副井为例,从施工监测的原理、方法、内容和目的等角度,全面分析了信息化技术在深冻结井中的应用。     

井塔箱基开裂治理中的偏斜控制

详细叙述了在临涣煤矿副井井塔箱基开裂治理工程中，对基础沉降、井塔偏斜和裂缝变化的各种监测方案，对监测数据进行了详细分析，说明了对井塔偏斜值的控制。     

经济风压和主扇风机优选

针对传统的通风设计状况，提出了矿井经济风压的概念及其确定方法。同时对矿井井拓开采设计中所确定的通风网络进行分析，对不合理的网络进行调整，使通风网络具有较大的可调性，使其在矿井通风的各个时期均与主扇性能很好地匹配。为优选矿井主扇风机建立了矿用主扇风机数据库，并编制了风机优选程序和网络解算程序。     

大冶铁矿尖林山车问井下通风系统改造

为了解决大冶铁矿尖林山车问井下通风系统中存在的主扇能力不足、矿井总风量不足、采区通风困难、系统外部漏风等问题,通过现场调研,提出了对通风系统风网结构和主扇设置等进行技术改造的方案．首先采用斯科特·辛斯利（Scott-Hinsley）回路解算方法进行分网分析,开发了矿井通风系统软件（MvnetVersionl．4）,并根据井下各中段作业面需风量,应用该软件进行了通风网络解算．然后通过软件解算和风机特性曲线拟合,获得了一组风机效率75％以上,满足各中段作业需求的井下通风系统的解算结果,并确定了额定功率、叶片角度、风量和风压等风机运行基本参数．最后根据解算结果,提出对矿井通风系统关键部位采用增阻和辅扇等技术进行风量风压调节,以满足井下各中段作业需风量要求．通过技术改造,提高了矿井安全性,节约了通风费用,产生了较大的经济和社会效益．     

R/S Analysis and its Application in the Forecast of Mine Inflows

1 Introduction As the first and foremost energy source of China, the irreplaceable role of coal will be played in the national economy for quite a long time. The hydro- geological conditions of coal mines in China are complicated: Karst water is dominant in coal mines of the Carboniferous and Permian periods in North China and of late the Permian period in South China, while alluvial water dominates the mines of the Qua- ternary period in the Huanghuai Plain. Many mining areas in China, …     

瓦斯分布与风量及瓦斯涌出量关系的数值模拟

煤矿瓦斯事故频发,危害严重,用计算机模拟矿井掘进巷道中的瓦斯分布与积聚是优化通风方案的重要手段.本文根据流体动力学理论,对局部通风掘进巷道中的瓦斯分布与积聚进行数值模拟,分析了在风量和瓦斯涌出量变化的情况下瓦斯体积分数的分布规律.结果表明,当风量和瓦斯涌出量成比例变化时,低体积分数区域的瓦斯大致按比例变化,高体积分数区域的瓦斯体积分数并不是成比例变化.     

矿井火灾引起节流和浮力效应的理论研究

将风网中的风流视为一维可压缩流体的非定常流动，导出了矿井发生火灾时巷道内空气温度的计算式和空气非定常流动的运动方程，进而获得节流和浮力效应的计算模型。并给出了算例，采用此模型，将使矿井火灾灾变时期风流状态变化过程的研究更接近实际，还可以自动将节流和浮力效应加入网络解算模型中。     

Numerical simulation and disaster prevention for catastrophic fire airflow of main air-intake belt roadway in coal mine—A case study

Coal mine belt fire develops very rapidly and is difficult to control. If not suppressed quickly, a belt fire could easily lead to airflow disorder and undermine the ventilation system. However, belt fire can be prevented effectively by establishing fire airflow control system. In this work, the 5th belt roadway of Kongzhuang coal mine was taken as the object of investigation, where geometrical models of this roadway were established firstly. Then, based on mathematical model of fire smoke flow, the CO volume fraction, smoke density distribution, air temperature and pollutant velocity vector in the roadway before and after taking airflow control measures were simulated by using Fluent software. It can be known from the simulation that with the normal ventilation status in 5th belt roadway, the countercurrent of smoke does not happen when a fire occurs; the roadway's section is almost filled with CO at 10 m downstream from the fire source, and with air velocity getting stable gradually, the CO concentration reaches about 15 %. After taking airflow control measures, the effect range of temperature field which are harmful to the miners decreases from 69 m to 30 m; and the distance of the roadway fully filled with CO is 5 m farther than that before taking measures. Finally, according to the numerical simulation results and the actual condition of the belt roadway, the warning and automatic remote airflow control system with short-circuit method for the 5th belt roadway was designed to guarantee the safety production.     

矿山进风井风温变化规律探析

矿井井下气温高低是影响矿井通风方案选择的重要因素之一。通过对矿山通风系统进风井井筒中气温预测模型和预测数值的分析，得出了在一定的围岩热物理条件下，进风井井筒气温随井口气温、风量、井深等因素变化的基本规律。     

深厚冲积层中冻结井外壁钢筋应力的实测研究

介绍龙固副井冻结井外壁钢筋应力的测试方案，分析温度及约束作用对钢筋计测值的影响和不同方向配筋的应力测值变化规律．结果表明：受水化热高温的影响，外壁钢筋首先经历压应力急剧增长阶段，而后竖向及径向钢筋压应力随着井壁降温而逐渐减小，最终处于拉应力或低水平的压应力状态，而环向钢筋则始终处于压应力状态；环向钢筋的应力主要受冻结压力控制，而竖向及径向钢筋的应力主要受温度影响；鉴于深厚冲积层冻结压力增长迅速，外壁竖向钢筋可按承担3d内施工的井壁段自重，取15m高度的井壁段进行设计，从而有效地减少竖向钢筋的配筋率；而环向钢筋应尽号靠近鼻壁内侧配置，以提高井壁的水平承载力。     

在松软岩层中马头门的加固和施工

本文根据新奥法的原则,介绍了涟邵矿务局水井头矿井处于松软岩层中的主,付井马头门施工和加固的概况,对完工后多次被压坏的付井马头门.进行了壁后注浆加固:对主井马头门则随着巷道掘进,立即采用锚、喷、网作为初始支护,有力的保护住了围岩的自身强度,稳定的抑制了围岩变形作用,然后采用制度较大的全封闭式钢筋混凝土结构作为永久支护由完工后一年多的监测数据看来,主、付井马头门完全处于稳定状态,证明了此施工方法的可靠性     

伸缩保差法求解矿井风网电费优化问题

选用伸缩保差法作为算法,并开发便于操作的软件,求解矿井风网通风电费优化问题. 以部分自然分风、部分按需分风通风系统的主扇及辅扇年总电费最小为优化目标,把非固定风量分支的风量及分支增阻、增压调节值作为变量,进行优化计算的初始点由风网解算结果进行调整而得. 将风网解算软件和风网优化计算程序进行集成开发出C#应用软件,软件考虑了节点号不连续、自然风压作用等实际问题. 软件通过一简例予以调试验算,计算结果表明风网电费优化效果显著.     

大型切圆燃烧锅炉炉膛燃烧和辐射的修正模型

应用于实时仿真培训的锅炉炉膛燃烧和辐射的零维模型对总风量扰动过于敏感,表现为总风量增加时,主蒸汽压力下降过多,不符合实际电厂的特性。根据煤粉燃烧理论和配风方式对此进行分析,指出其主要原因在于模型计算绝热燃烧温度公式的不合理,并建立其修正模型。验证结果表明:修正模型改善了对总风量扰动的敏感性,仿真结果合理。该模型已经应用于某300 MW仿真机工程中。