综采工作面采空区防灭火技术应用

由于申家庄煤矿N10909工作面回采前期采空区出现的CO超限现象,严重制约着工作面的安全、高效回采。从煤体氧化、地质构造、漏风和采空区监测等方面分析了采空区CO超限的主要原因,根据工作面回采现状,对工作面采取了注氮防灭火、安装导风装置以及安装束管监测等防灭火措施。实际应用表明,采取综合防灭火措施后,工作面后期回采过程中采空区CO浓度控制在0.002 4%以下,取得了显著的应用成效。     

综采工作面采空区防灭火技术应用

针对某矿30905综采工作面回采期间回风隅角CO浓度超限的问题,在分析导致CO浓度过高的原因基础上,提出综合注氮、减少漏风以及调整过断层方法等措施,并采用JSG5型监测系统提高采空区遗煤自燃发火监测精度。现场应用后,采空区内O2浓度（体积分数）降低至4.3%以内,CO浓度（体积分数）降至9×10-6以内;同时采面保持较快推进速度,在后续过断层间,采面回风隅角未能监测到CO,取得较好的采空区防灭火效果。     

工作面反风时采空区场量分布变动的数值模拟

结合华兴煤矿1318炮放面实例,运用数值模拟手段,描绘了工作面反风时采空区流场内漏风流,氧、CO和瓦斯各组分气体,以及温度等的分布变动过程,给出了反风时沿工作面边界各组分气体涌出量的变化规律.模拟在反风后,场内各组分气体含量分布重心发生倒置,原上游高温区被冷却,下游低温区逐渐转变为新的高温区,使采空区的温度上升过程重新回到一个相对较低的温度起点,使自燃升温得到一定的延缓.反风后,场内CO气体涌出量经历突降—回跳上升—缓慢衰减—再逐渐增加的跳动过程,瓦斯涌出量在经历大幅度突降和回跳后,其增幅度不大.用埋管抽放的办法能够防止因反风导致工作面内有害气体超限,同时给出了反风的实施条件,即必须确保采空区无明火.     

采空区稳定性数值模拟分析

为了研究采空区的稳定性,在现场详尽调查、室内力学试验基础上,应用FLAC-3D方法对采空区应力分布规律以及围岩变形进行数值模拟,研究表明:随着各阶段矿体回采,空区各间柱及顶底板出现正应力集中区;各阶段空区间柱、顶底板、空区两侧围岩显现出压应力集中区;采场应力在增大,偏移量也相应的增大;矿柱在压应力的作用下可能形成突变剪切破坏.     

沿空留巷工作面采空区综合防灭火技术研究

为确保1506沿空留巷工作面回采安全,针对采面初采以及过断层期间推进速度慢、遗煤量增加等导致采空区遗煤自燃发火危险性增高问题,提出将综合防灭火技术应用到采空区遗煤自燃发火防治中.并根据现场实际情况,对综合防灭火技术参数进行设计.现场应用后,采面在初采、过断层期间采空区内CO浓度(体积分数)均控制在15×10-6以内,其...     

某铜矿采空区稳定性的离散元数值模拟

本文利用离散单元法,结合具体的工程实例对这一力学现象进行了数值模拟,验证了该机理的正确性。     

薄煤层综采工作面防瓦斯防灭火综合技术

富康源矿根据薄煤层工作面采空区瓦斯富集区域后移的分布运移规律和覆岩采动裂隙演化规律,根据实际情况,在充分考虑旧巷松动圈的防治自然发火基础上,采取利用上部旧巷作为高位瓦斯抽采巷替代地面瓦斯抽采立井和回顺斜交钻孔、大流量移动泵抽排回风隅角防瓦斯防灭火综合防治技术,在大大降低瓦斯防治成本的基础上,解决薄煤层工作面瓦斯超限的难题。     

昭通铅锌矿采空区稳定性的FLAC^3D数值模拟研究

昭通铅锌矿古采空区体积达60多万m3,且形态复杂.由于古采空区未得到处理和矿区民采泛滥,Ⅰ号矿带主矿体古采空区多次发生垮塌,并引发地表塌陷、山体开裂和井下采场垮塌等现象.本文采用FLAC3D快速拉格朗日差分分析方法,对采空区稳定性进行了数值模拟,以便对采空区处理方案提供理论依据.模拟结果表明,采空区顶板发生向下位移,围岩位移剧烈,引起地表变形大;采空区顶板处出现明显的竖直应力集中和水平应力集中,而采空区周围塑性区可延伸至地表.     

某钨矿采空区稳定性的离散元数值模拟

分析了钨矿山采空区围岩破坏的机理,应用离散元法探讨了利用数值模拟方法研究钨矿山采空区的稳定性问题。     

回采工作面回撤封闭期间防灭火技术

以3202采煤工作面设备回撤为工程实例,针对综放设备数量多、回撤耗时长等问题,依据采面现场实际情况提出综合采用注氮、灌浆、封堵漏风裂隙以及强化监测等措施进行防灭火,并对采用的防灭火技术方案进行设计。现场应用后,综放设备在回撤期间以及后续密闭期间,均未出现采空区温度升高、自燃发火标志性气体涌出等情况。     

综采割煤粉尘运移影响因素的数值模拟

为解决综采割煤粉尘质量浓度高的问题,获取粉尘控制的合理参数,改善作业环境,以邢东矿2225工作面为研究背景,依据气固两相流理论,运用Fluent软件对综采工作面割煤粉尘运动规律进行数值模拟,并与现场实测的粉尘质量浓度分布情况进行对比分析,模拟结果与实际数据基本一致.研究结果表明：工作面风速、采煤机滚筒转速、溜子速度以及壁面条件是影响综采工作面粉尘质量浓度分布的几个重要因素.当工作面平均风速在1.4m·s^-1,滚筒转速不超过2.5rad·s^-1,溜子速度不超过1.5m·s^-1,防降尘效果最佳.同时洒水保持煤壁湿润也起到一定的捕尘作用.     

综采工作面粉尘运动规律的数值模拟

运用气固两相流动理论,建立粉尘运动的数学模型.根据综采工作面的具体特点和实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘运动规律进行数值模拟.模拟结果显示,粉尘产生后多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散.综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向10m以内的煤壁一侧;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度也有很大作用.     

中厚板烧结机首尾密封技术研究与实践

介绍了我厂1号210m^2烧结机和目前烧结机首尾密封装置及生产中出现的问题,通过对2号210m^2改进,采用了上盖板角度自动调节式烧结机首尾密封新技术,取得了较好的效果。     

高炉定量化精细化开封炉技术及其应用

基于高炉物料及热平衡,结合炼铁工序相关基础理论、生产要求,建立了高炉开、封炉综合计算模型,该模型多次在昆钢公司不同容积、不同原燃料条件下的开、封炉生产实践中得到应用。实践结果表明:该技术在开、封炉等重大操作中易于实现定量化、精细化,大大缩短了开炉或封炉复产达产进程,显著降低了开、封炉成本。     

综掘工作面粉尘运移的数值模拟及压风分流降尘方式研究

针对综掘工作面产生尘量高,煤尘浓度大,降尘效率低的现状,结合流体力学、气固两相流理论和射流理论等相关理论,采用FLUENT模拟技术,研究\     

采空区煤矸石浆体充填技术研究进展与展望

通过开展不同循环次数的循环加卸载转单调加载试验,结合声发射和CT扫描技术,揭示了近疲劳强度循环荷载作用下泥质石英粉砂岩的细观破裂演化规律、裂隙扩展特征与强度变化机制. 结果表明：（1）泥质石英粉砂岩的损伤应力小于疲劳强度,可称损伤应力与疲劳强度之间的应力水平为近疲劳强度. （2）随着循环次数增加,粉砂岩峰值强度先小幅下降后持续增加最终趋于稳定,当一次循环后轴向（体积）变形从压缩（膨胀）转为几乎不变时,可认为粉砂岩的强度从劣化转为强化. （3）单调加载阶段应力接近峰值强度时,粉砂岩中、低频区的声发射信号大幅增加,可将其视为岩石受压破坏的先兆. （4）当循环次数较低时,循环过程中粉砂岩的弱胶结结构断裂,有效承载面积减小,转单调加载后岩石破裂尺度增大、内部裂纹局部集中,发生劣化,呈单斜面剪切破坏. （5）当循环次数较高时,循环过程中粉砂岩胶结强度增加、细观结构更为致密与均匀,有效承载面积增大,岩石内部在泊松效应的影响下持续产生横向拉应力,转单调加载后岩石裂隙尺寸、裂隙密度和破碎程度降低,发生强化,呈张拉–剪切的复合裂隙网络.

     

大新锰矿复杂空区群三维数值模型构建方法及胶结充填治理研究

矿山岩土工程数值分析中研究复杂空区群三维数值模型构建方法对空区治理具有现实意义。为精确分析矿山地下工程围岩移动和应力变化规律,特别是不同采矿方法形成的复杂空区的稳定性和矿柱应力变化,提出了3DMine-Surfer-Rhino-ANSYS-FLAC3D多软件联合建模方法,解决了复杂空区群三维数值模型构建和大数量小尺寸矿房矿柱网格剖分问题。以广西大新锰矿矿体开采为案例,构建了留矿法与房柱法形成的采空区的三维数值模型,模拟分析空区的稳定性和决策胶结充填治理方案。研究结果表明：（1）大新锰矿留矿法开采的空区部分顶柱有垮落风险;（2）房柱法开采的空区部分矿柱变形大,有塑性破坏;（3）对于胶结充填留矿法的空区,隔一充一充填方案治理效果更好,在治理初期地表沉降更小。     

顺煤层钻孔抽放瓦斯数值模拟与应用

为获取顺煤层钻孔抽放瓦斯的合理参数,依据煤层瓦斯流动理论和质量守恒定律,以顺煤层抽放钻孔周围瓦斯流场为研究对象,建立了钻孔抽放瓦斯流动方程的数学模型.以新庄孜煤矿5213掘进工作面为例,采用MATLAB对钻孔瓦斯流场进行数值模拟,并与矿井的实际抽放情况进行了比较和分析,得出了适合该矿煤层的瓦斯抽放参数.抽放参数可以在淮南矿区相近煤层赋存条件下推广应用,以利于矿区高瓦斯矿井的安全生产.     

氧煤燃烧熔分炉熔渣喷溅数值模拟

针对氧煤燃烧熔分炉在熔炼过程中的喷溅行为,采用Fluent软件中VOF多相流模型耦合Realizable k-ε湍流模型进行数值模拟,利用水模试验加以验证,对熔分炉熔渣喷溅过程进行研究,探究不同工艺参数(流量、倾角、直径和浸没深度)对喷溅高度的影响。结果表明,熔渣喷溅由残余部分动能的气泡逸出破碎产生;随着氧枪流量的增大,其喷溅高度不断增加,流量为0.28 kg/s时喷溅达到3.13 m;倾斜角度增加造成喷溅高度先增加后减小,倾角为-10°时喷溅高度最大为3.07 m;增加氧枪直径,喷溅高度先增大后减小,在直径为30 mm时喷溅最高为3.09 m;减小氧枪浸没深度有利于降低喷溅高度,当浸没深度为150 mm时,喷溅高度约为3.075 m。