煤矿井下巷道注浆智能数字化在线监测系统研发与应用

注浆技术是维护煤矿软弱破碎巷道围岩稳定的一种有效方式,但是目前对于煤矿井下巷道注浆过程监测和注浆质量评价缺少一种科学、有效的方法.为突破相关技术难题,提出一种煤矿井下巷道注浆智能数字化在线监测系统总体架构,确定适用于水泥基浆液物理力学特性的浆液流量、注浆压力和浆液密度/水灰比等监测传感器类型及其技术指标参数,自主研制井...     

矿井水文自动监测报警系统的设计和实现

介绍了一种矿井水文自动监测报警系统的设计和实现,给出了系统实现的原理和结构组成,重点介绍了系统软、硬件的功能及实现方法。系统实现了通过Internet/Intranet网络监测地面钻孔水位与水温、井下钻孔水压、井下水仓水位、井下排水管道流量等,出现报警情况时可以声光报警,并以手机短信方式发到相关人员的手机上。     

煤矿注浆减沉工程监测系统的开发

根据注浆减沉工程注浆站的工况条件,开发注浆工程监测系统,实时测量与在线监控压力、流量及密度等注浆参数,局域网用户能随时查看注浆状态、查询和管理注浆历史数据,为减沉注浆工程的研究提供了科学数据管理,具有推广价值。     

基于激光雷达的井下巷道形变量监测算法

为解决井下巷道形变量的正确监测问题，基于井下智慧车安装高精度激光雷达、车辆辅助定位系统，设计了1种基于激光雷达的井下巷道形变量监测算法；建立了监测算法的总体架构，详细描述了激光雷达数据获取与预处理中的关键技术；基于井下巷道场景监测现有知识积累，围绕离散点特征提取，构建了1种改进型特种点配准算法，解决了巷道场景特征点稀疏、无法有效配准难题；利用点到面的距离挑出离群点，快速计算点的偏移量，并通过DBSCAN的密度聚类算法快速提取大密度离群点，快速筛选变形区域，分析形变程度，实现了井下巷道表面的智能化形变监测。试验结果表明：采用基于激光雷达巷道形变监测算法可以实时动态精准地监测井下巷道表面形态变化，能够保障井下巷道正常运行及保护矿工生命财产安全。     

覆岩离层注浆工程自动监测系统的研究

煤层开采后,在其上复岩层形成的离层内实施注浆以减缓地表沉降。介绍了注浆工程流量、密度及压力监测系统。检测系统技术含量高,性能稳定,为注浆系统实施准确有效地检测提供了可靠保证。     

煤矿井下中央变电所微机监测与保护

煤矿井下中央变电所微机监测与保护系统。可实现对中央变电所各点电压，电流的监测和对各电力元件的保护，解决现代化矿井监测系统主控室与中央变电所的信息交接问题，该系统可靠性高，具有一定的推广价值。     

水文动态报警系统在煤矿防治水害中的作用

岱庄矿根据安全生产和防治水的需要,安装了地面、井下钻孔水位(压)、井下水沟流量监测装置17套,主要监测内容包括:①地面7个观测钻孔的水位和水温监测;②地面1排排水管道流量和水温监测;③井下5处水沟流量和水温监测;④井下12个观测孔水压和水温监测。     

煤矿安全网络化监测系统的设计

论述了以网络化的系统实时监测煤矿多种安全环境条件以及灾难救生的安全系统方案,并详述各部分的设计。监测系统分为地面部分和井下部分。地面部分由ARM系统、PC系统及安全管理相关部门组成,地面部分是对井下部分监测结果作出响应、报告和执行的部分;井下部分由CAN总线连接的智能传感器组成,各智能节点实时监测煤矿的安全因素,并具有现场声光报警功能。井下部分与地面部分通过高速的光纤调制解调器系统连接。重点论述了井下监控的CAN总线网络硬件设计。     

基于CAN总线的井下风、水管路监测系统

煤矿井下风、水、电动力系统的故障都会严重影响井下安全、高效的生产。目前,关于风、水管路动力系统的监测还不完善。因此建立清晰、完善的矿山井下管道三维数字地图,建立管道堵塞、泄漏检测、监测系统是当前所需的工作。将基于CAN总线技术设计的系统用来监测工作参数,如风力供应、水压和下水道管线。该系统清楚地显示了每条巷道的管道分布,并可以使用完整的管道在紧急情况下实施救援。通过实时读取远程监控煤矿分站流量数据,获得各管道不同位置的工作流量参数统计数据,使得该系统能够对小型煤矿井下风、水管路等线路流量数据进行实时的统计分析、报警、保存、打印等。     

矿山注浆堵水帷幕稳定性监测方法的研究与进展

介绍并分析了目前矿山注浆堵水帷幕稳定性监测方法的研究现状,并对其进行了分析。简述了数字化注浆堵水帷幕稳定性微震监测方法的机理、特点,以及张马屯铁矿注浆帷幕稳定性微震监测系统的建设与应用,指出了微震监测技术在预防矿山突水等动力灾害中的应用前景。     

鑫汇公司矿山充填管路流态监控与灾害预防系统

在矿山井下充填采用高浓度浆料管路输送和快硬高强胶凝材料胶结充填已成发展趋势情况下,管路输送系统的安全监控就成为最为关切的问题。本文介绍的矿山充填管路流态监控与灾害预防系统,通过运用管路压力感应关键设备仪器,计算机、通讯、图像处理和网络技术,将远程图像监控和报警联网系统有机的结合,有效的实施监控管路的运行状况,大大降低了充填管路的堵塞率,对促进安全生产、及时处理事故有重大意义。     

高浓度全尾砂料浆管道输送数值模拟研究

高浓度全尾砂胶结充填采矿法在地下黑色金属矿山中应用广泛,高浓度全尾砂胶结充填料浆管道输送技术是研究该采矿方法的重要内容。以吴庄铁矿高浓度全尾砂胶结充填开采为背景,根据该矿山需要达到的充填能力,选择内径为90 mm、113 mm和122 mm的充填管道,采用双精度流体力学软件fluent-2ddp研究高浓度全尾砂料浆在充填管道内的流动状态。根据矿体的赋存状态、矿山生产规模和充填料浆的性质,构建管道输送系统数值模型。设定管道入口和管壁的边界条件,进行料浆输送过程的数值解算,分析解算结果。研究结果表明,与90 mm和122 mm管道输送相比,113 mm管道输送料浆的压力损失和流速最合理;料浆在弯管内侧流速骤增,且显著大于外侧;料浆流速在管道断面上近似抛物线分布,最大流速位于管道中心的上方。     

充填料浆管道输送流体力学分析及流速计算

随着社会的发展和科学技术的进步,充填采矿法逐渐成为金属矿床地下开采的主要采矿方法。其充填方法有水力充填、高浓度充填、膏体充填等。对充填管道输送中充填料浆的运动状态和流变特征进行分析,介绍了料浆输送临界流速的几种计算公式。     

武里蒂卡金矿膏体充填料输送性能试验研究

膏体充填以其高浓度、无脱水、低水泥耗量等优势而广受国内外地下矿山的推崇,但同时也存在膏体输送管道阻力大、管道易堵塞的问题,为给矿山膏体输送系统提供设计依据,开展膏体充填料浆输送性能试验研究就显得十分必要。哥伦比亚武里蒂卡金矿拟采用全尾砂膏体充填,全尾砂膏体充填需求量60 m3/h～100 m3/h。本文通过坍落度试验研究分析充填料浆和易性并初步确定膏体态充填料浆的浓度范围,约为68%~70%。以此为基础,利用流变仪测试充填料浆的屈服剪切应力与黏性系数,计算得出管道单位长度充填料浆流动阻力,并结合矿山膏体输送条件,确定了武里蒂卡金矿的膏体输送参数。研究表明,充填料浆浓度宜选定66%~68%,推荐井下充填管道内径150 mm,相应膏体输送阻力2.69~5.74 kPa/m,采用10 MPa膏体输送泵可将充填料浆水平输送1.7~3.7 km,能够很好地满足矿山充填系统膏体输送的需求。膏体充填料浆输送性能参数及其确定方法可为类似地下矿山充填系统建设提供参考与借鉴。     

快速充填构筑密闭墙料浆管输参数的分析

快速充填构筑密闭墙是一项新的井下防灭火技术,其中涉及到充填泵的选型。通过充填料浆流变特性的实验,测试了料浆的塑性粘度和初始切应力。在此基础上,分析了料浆管路输送的合理管径和摩擦阻力系数。计算得到料浆管路输送的最大阻力,为充填泵的选型提供了必要的理论依据。     

某金矿膏体料浆流变特性研究与神经网络分析北大核心

通过研究某金矿的全尾砂基本性质,采用博乐飞RSR-SST型流变测试仪测定其膏体料浆的流变参数,获取流变曲线并分析其变化过程。利用BP神经网络原理,建立了以料浆质量浓度X_(1)、灰砂比X_(2)、容重X_(3)和扩展度X_(4)影响因素,屈服应力Y_(1)和塑性黏度Y_(2)两个流变参数的流变模型。结果表明:料浆质量浓度是影响流变特性的主要因素,料浆的扩展度次之,灰砂比和料浆容重影响最小;当质量浓度处于72%~74%时,灰砂比、料浆容重和扩展度对流变参数影响较小;全尾砂膏体流变参数随着料浆质量浓度、灰砂比呈线性增长;建立的流变函数模型在预测金矿充填料浆流变特性参数中的误差在可控范围、准确性高,可为管输沿程阻力计算、井下充填管网布置提供依据。     

大尹格庄金矿全尾砂自流输送试验研究

大尹格庄金矿为全面推广全尾砂充填工艺,需测定全尾砂充填料浆的自流输送参数,通过流变仪只能测定低浓度料浆,还需进一步测定高浓度料浆的参数。借助环形管道输送系统,共进行全尾砂、灰砂比1∶6和灰砂比1∶10三个高浓度关键组方的12组输送试验,获取了各组方流变参数。综合流变仪和环管测定结果,计算出各类料浆的最大允许充填倍线,分别确定了新增1、2号矿体充填管路各类型充填料浆的最大充填浓度,为现场工业试验提供了依据。     

金川全尾砂膏体物料流变特性的研究

金川有色金属公司是中国较早试验研究和生产应用胶结充填料浆管道输送的采、选、冶联合企业。早在1975年从浆体管道输送试验室发现了高浓度料浆的管道输送特性,并设计和建立了高浓度料浆重力管道输送弃填生产系统。80年代末期又开始试验研究新一代的高浓度充填工艺——全尾砂膏体泵送系统,对多种物料组分的全尾砂膏体物料进行了管流特性和流变特性的测试与研究,为设计提供了依据,建成了新的尾砂胶结自流系统和泵送系统。本文重点介绍全尾砂膏体物料流变特性的检测方法,试验内容和取得的初步成果。     

浆体管道两种运行工况的技术特征

介绍了浆体管道输送中定浓度和变浓度两种运行工况,它们的工艺特征、输送要求、各自的适用条件。并从机理上分析了长距离和短距离浆体管道输送的根本区别,为浆体管道运行工况的选择提供了必要的依据。     

哈图金矿充填工业试验及生产应用

针对深部开采过程出现的地压显现,造成局部采场顶板垮冒危害,采用充填材料回填采空区,同时对充填系统工业运行进行研究。结果显示,从开始充填直至结束的放砂全过程,放出的全尾砂浆浓度都较稳定,当充填料浆浓度为68%,不考虑开关机调整状态,充填料浆浓度波动范围为1%~2%。充填投产至今,制备能力为80 m3/h左右,充填浓度为68%~70%,料浆在管道及采场中未产生分层离析,充填体强度满足要求,系统整体采用半地下结构,确保了充填工艺稳定,该研究的应用对寒冷地区高价值金矿床开采技术保障具有重要意义。