气水渣分离及瓦斯粉尘捕捉一体化装置的研究与应用

针对煤矿井下施钻过程中产生高浓度瓦斯和粉尘,影响矿井安全生产的问题,根据粉尘、瓦斯、水的物理性质,提出气水渣自动分离的方法,并设计加工出气水渣分离一体化装置。 通过现场对比试验,测试了气水渣分离一体化装置的使用效果,结果表明:该装置能有效降低工作面瓦斯和粉尘浓度。     

粉尘层比电阻测定装置的研制

为了能够更准确地测定粉尘层比电阻,进而为静电除尘设计、静电防护设计和粉尘静电点燃判定等提供依据,按照IEC 1241-2-2标准研制出粉尘层比电阻测定装置。该装置采用基于SG3525的高压稳压电源实现7个不同档位高电压的输出,且采用ARM7实现模拟信号到数字信号的转换,并通过液晶屏实时显示所测定的电阻值。性能试验结果表明,该测定装置具有操作简便、性能稳定、测定精度高的特点,可用于粉尘层比电阻测定及粉尘层比电阻的试验研究工作。     

掘进工作面综合降尘技术应用研究

分析了综掘工作面掘进过程中产生高浓度粉尘的原因,提出将掘进机高压外喷雾降尘技术和粉尘浓度超限喷雾降尘技术有机结合的粉尘浓度超限高压外喷雾降尘技术。 通过将粉尘浓度超限高压外喷雾降尘技术与煤层动压注水技术结合起来,形成一整套矿井掘进工作面降尘技术及工艺。 以龙滩煤矿3115南运输巷综掘工作面为例进行了应用研究,实践表明,采用综合降尘技术措施后综掘工作面司机处的降尘效率达到了90. 3%,有效改善了工作面的粉尘污染状况。     

五阳煤矿瓦斯抽采参数优化研究

针对五阳煤矿煤层松软、透气性低、瓦斯抽采困难等问题,以瓦斯抽采技术为主要研究内容,结合该矿生产现状,应用RFPA软件建立模型,通过数值模拟对瓦斯抽采效果的影响因素进行了系统的分析。研究了边掘边抽的抽采工艺,优化了瓦斯抽采系统的抽采钻孔的合理夹角,对瓦斯抽采效果进行了分析。在此基础上,针对目前瓦斯抽采系统存在的主要问题,提出解决方案,以提高瓦斯抽采率,确保煤矿安全高效生产。     

高负压气水分离装置在煤矿瓦斯抽采中的应用

针对采煤工作面的瓦斯抽采系统放水比较困难的现状,利用瓦斯气体和水的密度相差较大,水容易落到容器底部集聚的原理,同时采用安全原理中的冗余原理将自动放水器与人工放水器有机地结合在一起,研制出一种高负压情况下的气水分离装置,并在赵庄煤矿进行了现场试验,收到了良好的使用效果,试验结果表明:高负压气水分离装置可以提高了煤层瓦斯抽采效率,保障了工作面安全、高效生产。     

顶板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析

介绍了某高瓦斯煤矿主采煤层工作面走向高抽巷抽采卸压瓦斯的瓦斯治理技术模式。采用理论分析与实际观测等方法,分析确定了顶板走向高抽巷的合理布置参数,高抽巷的合理层位在57～60 m。现场实践表明,该工作面瓦斯抽采治理技术模式适合矿井实际条件,保证了工作面安全回采。     

袁店二矿瓦斯赋存的构造控制研究

从区域构造、矿井构造两方面入手,分析了地质构造对矿井瓦斯含量分布规律的控制作用。研究发现,袁店二矿的矿井构造一定程度上继承了区域构造特征,但又具有其特殊性。研究区内褶皱构造不甚发育,断裂构造发育,以东西向和北北东向高角度正断层为主,且呈网格状组合,将井田切割成若干大小不一的断块;区内特殊的地质构造特征控制着瓦斯赋存,从而造就了瓦斯含量分布的不均衡性。     

多元回归分析在煤层瓦斯含量预测中的应用

根据某矿影响煤层瓦斯含量的大量参数值,运用多元回归分析的数学模型,建立了煤层瓦斯含量预测的多元回归方程,并对方程及其系数的显著性作了检验,进行了学生化残差分析。通过此数学模型能够直观地反映煤层埋深、煤层厚度、地质构造、煤的顶底板岩性及煤的变质程度对煤层瓦斯含量的影响关系。结果证明预测的准确性较高,此方法可为矿井预测瓦斯含量提供一种有效途径。     

上隅角瓦斯浓度变化的原因及实证分析

分析了瓦斯抽采系统抽采负压与上隅角瓦斯浓度之间的关系,以及上隅角瓦斯浓度与工作面风量、瓦斯尾排巷风量之间的关系,通过改变抽放负压、合理增加工作面风量及瓦斯尾巷风量,对降低采煤工作面上隅角瓦斯浓度均有显著效果,并对其进行了实证分析。     

金佳矿采空区瓦斯运移与煤自燃规律研究与实践

针对煤矿抽放采空区瓦斯和减少漏风防止采空区煤氧化自燃的矛盾,研究了开采过程中采空区瓦斯运移及遗煤氧化自燃规律。采用全面布点的方法测量工作面采空区气体成分和浓度,分析得出瓦斯运移规律和"三带冶情况;根据所得数据和分析结果,建立模型并应用FLUENT对采空区瓦斯分布状态和漏风情况进行数值模拟,得到渐变供风量下的可能自燃带范围和瓦斯涌出的变化规律,并据此得到同时满足防止瓦斯浓度超限和煤自燃要求的安全风量。     

中国平煤神马集团瓦斯综合治理的回顾与展望

为了适应煤矿进入千米以下深部开采的安全需要,基于加快构建平顶山矿区煤矿深部开采瓦斯综合防治新模式、新架构,推动《中国平煤神马集团煤矿瓦斯防治"十二五冶规划》的实施和矿区瓦斯防治技术的持续进步,通过对平顶山矿区近30年煤矿瓦斯综合治理发展历程的回顾,结合矿区煤矿开采与瓦斯治理的不同模式和技术背景,指出了矿区瓦斯治理发展过程4个历史阶段及其技术特征。简要分析和研究了平顶山矿区在不同历史阶段,开采深度逐年增加、冲击地压显现、地质条件日益复杂的局面下,煤矿瓦斯防治技术发展、提高的过程和技术特点。结合集团公司规划,提出了"十二五冶期间矿区新的瓦斯综合防治理念和技术发展方向。     

超声波检漏仪在王坡煤矿的应用

抽采管网的泄漏检测对于提高煤矿井下抽采瓦斯浓度有着极其重要的现实意义。介绍了一种基于超声波原理开发的新型抽采管网泄漏检测仪,并运用该检漏仪对王坡煤矿井下瓦斯抽采管网进行泄漏检测,应用结果表明:该新型检漏仪能够准确定位抽采管路泄漏源位置,其检测精度能够满足煤矿现场的需要,为提高煤矿井下抽采瓦斯浓度以及保障井下瓦斯输运管网安全提供了技术支撑。     

上部邻近层开采对本煤层瓦斯涌出的影响分析

传统的瓦斯涌出量分源预测法未考虑到上部邻近层开采对本煤层煤体瓦斯涌出的影响,其计算结果误差较大。为此,提出在计算回采工作面瓦斯涌出量时,在传统计算公式中加入上部邻近层开采对工作面煤体瓦斯涌出影响系数K4,将回采工作面瓦斯涌出量计算公式改为q1=K1K2K3K4mM(W0-Wc)。加入上部邻近层开采瓦斯涌出影响系数后,瓦斯涌出量计算方法更加合理,计算结果更加准确。     

灰色关联优化BP神经网络预测工作面瓦斯涌出量

根据义马中部井田瓦斯地质规律,选取埋深、开采强度、开采顺序和煤层厚度作为自变量,瓦斯涌出量为目标量,构建自变量矩阵和参考序列,进行瓦斯涌出量影响因素灰色关联度分析;由于各瓦斯地质影响因素与瓦斯涌出量的高度非线性关系,将各影响因素进行归一化处理,建立优化神经网络预测瓦斯涌出量数值模型,样本训练收敛速度快,误差在0.12%以内,并用此模型对耿村井田深部煤层瓦斯涌出量进行了预测。     

乌达矿区近距离高瓦斯煤层群立体瓦斯治理技术研究

针对乌达矿区近距离高瓦斯煤层群的具体条件,在对9#煤层开采底板破裂规律、顶板"三带"数值模拟、工作面瓦斯涌出等方面进行分析和研究的基础上,根据各矿井瓦斯治理装备的配备情况,提出工作面走向顺层长钻孔预抽、卸压拦截抽采、顶板走向高位水平长钻孔抽采、风巷机巷上向钻孔抽采,以及上隅角埋管抽采的立体瓦斯治理技术方案,现场应用表明,回风瓦斯体积分数约为0.30%,上隅角瓦斯体积分数约为0.45%,解决了该矿区9#和10#煤层开采时的瓦斯超限问题。     

瓦斯含量法测定钻孔抽采半径在新集二矿的应用

为了确定钻孔瓦斯抽采半径,采用5种不同情况下的瓦斯含量对应的瓦斯抽采率进行比较,依据不同的抽采目标,确定需要抽采瓦斯总量,根据一定时间内平均单孔瓦斯抽采量,计算区域内需要布置的钻孔数量,进而得到钻孔瓦斯抽采半径。通过实际考察及拟合计算比较分析,得出一定抽采时间内的钻孔瓦斯抽采有效半径。实践表明,瓦斯含量法测定钻孔抽采半径方法可行。     

受限空间内爆炸波的波形演化特征分析

为了分析研究瓦斯爆炸波在巷道内传播过程中的演化特征,运用AutoReaGas软件模拟了爆炸波沿开口平直巷道的传播演变规律。研究结果表明:爆炸波从波形上看大致分为前驱冲击波、热压缩波及稀疏波;在爆炸初期爆炸波以接近声速的速度稳定传播;爆炸超压峰值整体呈现出先减小后增大的趋势。根据分析结果,在超压较大的区域应加强相应的预防措施,以减少瓦斯爆炸带来的损失。     

基于瓦斯涌出特征的突出预警技术在大淑村矿的应用

传统基于打钻的接触式煤与瓦斯突出预测方法,具有极大的局限性。 根据瓦斯涌出动态特征进行煤与瓦斯突出预警,对于保障矿井安全生产和提高生产效率具有重要意义。 基于对大淑村矿掘进工作面瓦斯涌出动态特征的考察和分析,确定了适用于大淑村矿的突出预警指标,并借助矿井安全监控系统和局域网,构建了大淑村矿基于瓦斯涌出特征的突出预警系统,实现了矿井掘进工作面突出危险的实时、动态预警。 预警系统的成功应用,与现有传统的接触式预测方法形成了互补,有效地提高了突出危险判识的准确性,保障了矿井的安全生产。     

基于综合物探技术的煤厚超前探测研究

新义煤矿煤层厚度变化大,煤厚对煤与瓦斯突出具有重要的控制作用。为探测掘进巷道前方煤厚变化情况,采用网络并行电法、矿井瞬变电磁法及震波超前探测综合物探技术,对12011胶带运输巷煤厚变化进行超前探测。根据3种物探手段结果综合分析,胶带运输巷正头前方20~30 m处显示有一相对低阻区,地震存在强反射相位组,此范围内存在岩性变化,主要表现为煤层变薄;胶带运输巷正头前方65~75 m处有一相对高阻区,地震存在强反射相位组,主要表现为煤层变厚,其变化幅度较大;在正头前方30~60 m内局部可能存在煤厚变化。工程实际揭露表明,煤层赋存情况与探测结果一致,为瓦斯超前治理和巷道工程布置提供了重要参考。     

下向钻孔抽采被保护层煤巷条带瓦斯的工艺技术研究

针对皖北矿区祁东煤矿中近距离上保护层沿空留巷开采时被保护层煤巷条带瓦斯抽采问题,采用理论分析、现场试验等方法,研究了下向抽采钻孔的排渣、成孔、护孔、封孔、排水等工艺,并进行了下向钻孔排水工艺、瓦斯抽采效果考察,总结出瓦斯抽采、钻孔排水等成套技术。