煤炭资源科学采矿指数计算方法探讨

 科学采矿是对煤炭开采的基本要求,是人与社会和谐发展的基础和根本。由于当前对科学采矿的评价尚处于定性阶段,难以准确直观地表达煤炭企业的科学采矿水平。本文提出了科学采矿指数的概念,并构建了由5个一级指标、33个二级指标和64个三级指标组成的评价指标体系,分别为每个评价指标建立量化函数,采用多个专家背靠背赋权的主观动态权重实现方法构建数学模型。引用具体事例详细介绍了科学采矿指数的计算和形成过程。     

基于主观动态权重的科学采矿评价模型构建

科学采矿是人类从自然界获得煤炭资源的更高级阶段,关系到人类社会与生态环境的安全发展、和谐发展、健康可持续发展.为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的升华,构建了由5个一级指标、33个二级指标和64个三级指标组成的科学采矿评价体系数学模型.采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,实现了评价指标的无量纲化处理;采用改进的专家主观赋权法实现了权重的动态化.用科学采矿指数作为模型计算的惟一结果,并用之表达被评价煤矿的科学采矿状况.     

深孔水力压裂技术在突出煤层中的应用

为解决掘进过程中瓦斯多次超限的问题,2009年9月14日在16021工作面回风巷掘进过程中进行了深孔水力压裂试验,试验结果表明深孔水力压裂技术用于突出防治也是切实可行的。深孔水力压裂卸压后,大大提高两帮钻场月抽出纯量和百米流量,降低了掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,减轻了工人的劳动强度,提高了掘进速度,达到了突出煤层工作面快速消突的目的,保证了综采面的安全高效生产。     

采区排水泵房与水仓通风优化设计

 针对采区水仓检查与清挖时存在的通风问题,鑫珠春公司在进行54采区排水泵房与水仓的设计过程中,进行多方案优化研究。利用增加配水井壁龛的设计深度的方法,达到了泵房与水仓的直接相通,实现了水仓的全负压通风。从根本上解决了采区水仓日常检查和维护时的通风难题,在取得良好经济效益的基础上,保证了水仓的安全、快速清理。并成功在该矿另外两个采区进行了推广应用。     

倾斜产状软弱夹层贯穿巷道围岩稳定性分析

 研究倾斜产状软弱夹层从不同部位贯穿巷道对巷道围岩稳定性的影响,利用数值仿真软件Flac3D分析相同条件下无软弱夹层、软弱夹层贯穿巷道顶部、中部、底部四种模型中软弱夹层对巷道围岩位移场、应力场以及塑性区的影响。数值结果对比表明：软弱夹层的存在导致巷道围岩整体位移场、应力场分布不均匀,塑性区范围增加,存在软弱夹层的部位容易发生大变形,相对来说软弱夹层贯穿巷道顶部时巷道的顶板稳定性最差。针对现场的巷道变形观测也验证了数值模拟的分析结果。若巷道中有软弱夹层贯穿时,应采取相应的支护措施控制软弱夹层引起的位移、应力集中以及塑性区的增加,对今后相应条件下的支护措施有一定的指导意义。     

煤炭资源科学采矿评价方法探讨

为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的转化,构建了基于主观动态权重的数学模型。该模型由7个一级指标、37个二级指标和64个三级指标构成评价体系,采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,可实现评价指标的无量纲化处理;同时,采用改进的主观专家赋权法实现指标权重的动态化。该评价模型可适用于不同条件的矿井,并用科学采矿指数(ScMC)作为表达科学采矿水平的惟一综合指标。     

采煤工作面瓦斯流动模型及COMSOL数值解算

引入溶质扩散平移方程和Fick扩散定理来模拟瓦斯的流动扩散行为,应用N-S方程和Brinkman方程构建工作面和采空区气体流动模型,并将两个模型有机地联系在一个统一的流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立出采煤工作面瓦斯流动的物理模型。进风巷道、回风巷道、工作面以及采空区瓦斯涌出和扩散被有效地联系在了一起,应用COMSOL Multiphysics多物理耦合分析工具求解该物理模型。模型计算结果表明：该模型能够模拟工作面和采空区瓦斯浓度分布,并能对瓦斯专排巷的位置布置、工作面通风方式优劣进行对比判断,对于采煤工作面有一定的适用性。     

两近三软煤层群卸压瓦斯抽采技术研究

为提高高原山区两近三软煤层群瓦斯抽采效果,以小窑沟煤矿1805工作面为研究对象,采用分源预测法预测工作面瓦斯涌出量,并针对不同的瓦斯源确定有效的抽采方法,基于卸压瓦斯抽采理论和煤层瓦斯分源治理思想,提出了两近三软煤层群多邻近层采前、采中、采后预抽和卸压抽采相结合的综合瓦斯抽采方法。结果表明:两近三软煤层群上保护层开采时被保护层卸压瓦斯以自然排放为主,采空区瓦斯是保护层工作面瓦斯抽采的重点,采取综合瓦斯抽采措施后,回采过程中保护层工作面回风巷及上隅角瓦斯体积分数由1.7%降到0.5%~0.6%,瓦斯抽采量达到90.05万m3,抽采率由39.5%提高到63.59%,C8煤层开采后C9煤层瓦斯压力由0.95 MPa降到0.18 MPa,瓦斯含量由12.51 m3/t降到2.91 m3/t,保护范围内C9煤层突出危险性被消除。