砚北煤矿最大生产布局时期通风系统模拟分析研究

针对砚北煤矿现有通风系统基础参数测定和分析的实际情况,采用计算机模拟优化软件,分别对砚北矿井现有主要通风机最大叶片角(40°)、设计风量(10 168 m3/min)以及开凿新风井条件下,最大生产布局时期砚北矿井通风网络系统进行网络解算,科学分析比较了砚北矿井最大生产布局时期不同通风方案下通风系统的安全可靠性,为矿井通风系统优化管理提供了科学依据。     

基于ABAQUS的高位抽放钻孔数值模拟

以乌兰煤矿Ⅱ020703综采工作面为研究对象,采用ABAQUS数值模拟软件,建立三维数值模型,首先沿工作面倾向对顶板上覆岩层的"三带"移动规律进行模拟,得出裂隙带高度范围为18²3 m,在距离风巷1023 m,在距离风巷10¹5 m处,裂隙带裂隙发育程度最大;然后沿工作面走向对上覆岩层的弯曲下沉量及离层裂隙带范围进行模拟,得出推进距离为80、120、160 m时,"O"形圈半径为分别为50、80、100 m。根据模拟结果,设计出合理的高位钻孔抽放参数,并进行了现场试验,试验表明,所设计抽放钻孔有效解决了综采工作面瓦斯浓度超限问题。     

岩浆岩侵蚀型煤的瓦斯吸附特性研究

采用实验研究和方程拟合的方法,对陶一煤矿岩浆岩侵入型煤层煤样的瓦斯吸附特性进行了研究。实验研究结果表明,陶一煤矿煤层因受岩浆岩的侵入影响,煤层变质程度增高,其对瓦斯的吸附量偏低,且压力常数b出现负值,吸附曲线不能用Langmuir方程来描述,也不符合其他6类等温吸附曲线中的任何一类。     

金能公司4331煤巷掘进工作面综合防突技术

 金能公司4331工作面为煤与瓦斯突出工作面,地质构造复杂,为了防治4331工作面石门揭煤、煤巷掘进及工作面回采过程中发生煤与瓦斯突出,研究了切实可行的局部综合防突技术,在石门揭煤与煤巷掘进时采用钻屑指标法预测突出危险性,并采取保护层开采、超前排放孔、煤层水力冲孔、预抽钻孔等防突措施以及安装压风自救装置防治突出,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。     

突出煤层区域性瓦斯抽采数值模拟研究

根据流体力学和岩体力学理论,以神宁集团金能煤业分公司4331工作面为研究对象,建立了突出煤层区域性瓦斯抽采数值模型,并采用COM SOL Multiphysics软件进行数值计算,讨论了该区域煤层瓦斯压力和煤层孔隙率随瓦斯抽采时间的变化规律。结果表明：区域性瓦斯抽采钻孔的群孔效应明显,模拟抽采100d后绝大部分区域瓦斯压力降到突出临界值0.74MPa以下;煤层孔隙率快速上升,先达到峰值,然后回落到恒定值,比初始孔隙率增加了4.8%,其结果对4331工作面区域瓦斯防治及制定区域防突措施有重要的理论意义。     

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.     

特厚老顶工作面高位钻孔参数优化设计

金能煤业分公司4321综采工作面瓦斯涌出量大,且瓦斯来源主要是采空区。针对煤层顶板复杂特性及高位钻孔抽放效果不佳问题,利用ABAQUS数值模拟软件研究了顶板岩层裂隙发育特性。模拟结果显示:裂隙高度发育区位于距风巷水平距离18～24 m、顶板上方20 m处,依此对高位钻孔的抽放参数进行了优化设计。