针对废弃探水钻孔封堵存在的问题,设计了双囊袋和单囊袋两种封孔装置,采用凝结时间可调的无机封孔材料,设计了 0.8∶1和0.6∶1 两种水灰比,满足了顶板钻孔和底板钻孔封孔需求.实施情况表明:1 个半班完成了 10 个探水钻孔的封孔作业,浆液凝固良好,劳动强度较小,巷道在继续掘进过程中和后续使用的 8个月内,探水钻孔未有明显变化.
93 上 24 工作面上方赋存坚硬巨厚砂岩组,为防止冲击地压对矿井安全生产造成影响,保障作业人员的生命安全.本文结合 93 上 24工作面地质条件,设计对工作面进行5 次面内断顶爆破.通过断顶爆破后的微震监测表明,深孔爆破断顶对弱化上覆坚硬砂岩顶板强度具有较好的效果,对减小工作面回采期间震动事件的能量等级具有一定的积极作用.
针对厚煤层综放工作面采空区煤自燃问题,采用现场测定与数值模拟相结合的手段对采空区自燃"三带"分布特征及其防治方法进行了研究.结果表明:实测采空区内0～24 m为散热带,24～126m为氧化带,超过 126 m为窒息带;采空区的氧气浓度分布呈现不均匀性分布特征,两巷附近的漏风流速等值线较中部更加深入,进风侧的采空区氧化升温带宽度明显高于回风侧,氧化带宽度在采空区内部由近风侧向回风侧整体表现为先快速增加后缓慢减小特征,综合确定氧化带的范围为 22～130 m;确定工作面合理安全推进速度为 1.5 m/d,提出了采空区漏风段注氮与堵漏相结合的煤自燃防治方法,研究结果可为类似条件矿山采空区自燃防治提供工程指导与借鉴.
科技创新是支撑企业高质量发展的第一动力.如何构建高效协同、开放融合的企业科技创新体系,对提升国有能源企业科技创新供给能力具有十分重要的战略意义.本文深入分析了目前国有企业科技创新体系存在的突出问题,借鉴了央企先进单位的经验做法,提出了山东能源集团新型创新体系构建的思路及对策.
采空区失稳可能引发顶板冒落,围岩片帮,地表沉降等事故,因此准确获得采空区的形态,对其稳定性进行分析研究十分重要.三维激光扫描技术作为一种先进的测绘技术,效率和精度要远高于传统的钻探法和物探法.为了分析常村煤矿 2101 采空区的稳定性及其对邻近巷道围岩影响,本文使用ZEB-REVO便携式三维激光扫描仪精确获得了采空区的三维形态,通过FLAC3D数值软件对其位移、应力和塑性区进行分析.结果表明:三维几何模型与实际基本吻合;在巷道、采场开挖后顶板没有出现大规模的冒落,采场整体稳定.
孤岛工作面的顶板运动和应力场变化十分复杂,这两者很大程度上决定了工作面能否安全回采.以兴隆庄煤矿 10304 工作面冲击地压防治为例,针对工作面高应力集中区域,采取煤层大直径钻孔卸压措施,配合微震等监测手段有效降低了冲击危险.研究表明:煤层大直径钻孔改善了煤岩体应力分布,卸压效果良好;工作面顶板破断垮落较充分,顶板微震活动集中在上覆岩层 50m范围,且大能量事件数量较少;工作面整体微震活动受构造、煤柱以及老巷群影响较大.
为了控制潞安煤矿高浓度煤尘扩散,确定各通风参数对煤尘控制的重要程度,研究了 4 个通风参数(压缩风管位置Lc、排风管位置Le、压缩风量Qc、排风量Qe)对粉尘控制的影响,结果表明:对高浓度粉尘影响因素的显著性顺序为:Qc＞Lc＞Le＞Qe;低浓度粉尘影响因素的显著性顺序为:Qc＞Qe＞Le＞Lc.多因素对比分析,获得了最佳控尘参数组合:Lc = 5 m,Le= 4 m,Qc = 150 m3/min,Qe = 250 m3/min.现场试验结果表明,高浓度粉尘扩散距离减小到 9.3 m,低浓度粉尘扩散距离减小到 36.3 m,有效改善了煤矿开采期间的空气质量.
为了分析松散煤层安全采掘设置防砂煤柱方案的可行性,运用数值分析模拟西山煤矿3煤层综合机械化放顶煤开采条件下覆岩变形破坏特征,根据矿区经验公式和有关规程,计算垮落带高度以及防砂安全煤岩柱高度,分析结果表明:3煤层防砂安全煤岩柱的高度依次是5 区43.6 m、6区43.0 m以及 8区 46.1 m,8采区 3 上煤层防砂安全煤岩柱为26.1 m,开采面留设防砂安全煤岩柱方法是安全可行的.
矿井水害是影响煤矿安全生产和建设的重要因素,本文从慈林山煤矿水文地质条件、补给条件、充水条件等入手,分析了突水危险性,提出防治措施.结果表明:矿井充水水源主要为大气降水、第四系松散岩类孔隙含水层、石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层水、采空积水等;构造(断层、陷落柱)和导水裂隙带为导水通道,15 号煤层庄头断层以西(上盘)部分区域低于奥灰水的煤层存在带压开采,带压地段存在奥灰水突水可能性,划为禁采区.
本文以贵州肥田煤矿 210701 综采工作面的瓦斯概况为研究对象,提出了应用高负压本煤层抽采、卸压及高位拦截钻孔、低负压抽采和风排瓦斯 4 种瓦斯综合治理措施,研究结果表明多种治理措施合理有效的联合利用能更大程度的完成瓦斯治理的目标,为贵州肥田煤矿高产高效高瓦斯矿井治理瓦斯提供了一个合理的瓦斯综合治理方法.
对同忻矿石炭二叠系煤炭资源储量做了详细估算,介绍了几种我国资源储量估算常用的方法:传统几何学方法、克里金方法、SD储量估算法.对煤矿开采设计、提高煤矿管理水平、提高资源回收率提供重要参考价值.
为了实现综放工作面安全快速停采,通过采用推引锚固—内嵌锚托增效型不对称支护技术,增强了工作面停采支护的强度,避免了支护系统的失效,通过FLAC3D数值模拟软件 1∶1 模拟停采大断面空间支护体,确定了不对称支护的有效性,现场实施后,工作面减少了 740 根 8 m锚索使用,停采时间减少了 14 d,保证了综放工作面的安全高效停采.
随着煤炭智能化的进程加快,如何提高开采上限,同时保证浅部压煤资源能够安全开采,成为目前煤炭领域关注的问题之一.为了准确预测松散含水层下工作面回采过程中是否发生水砂突涌现象,通过对矿区水文地质条件进行概化研究,结合FLAC3D和Visual-ModFlow数值模拟软件建立地质模型,预测回采期间实际水力坡度变化情况.结果表明工作面回采期间,松散含水层水力坡度呈现不断增大的趋势,最大值为 0.8,仍小于临界水力坡度 1.28,说明工作面回采不易溃砂.
露天煤矿开采过程中,矿山台阶边缘线的确定十分重要,传统矿山台阶边缘线量测方法工作量大,精度低、工作效率低下,降低了矿山地形建模效率和验收精度.因此,本文基于车载激光雷达生成露天煤矿密集点云数据,构建一种台阶边缘线提取方法,利用渐进形态学滤波对点云数据进行预处理,通过球半径滤波器、点云聚类、内在形状特征检测算法提取出点云数据中的台阶边缘线特征点,再通过样条拟合生成台阶边缘线.该方法可自动、高效地提取露天煤矿山台阶边缘线,可为矿山三维场景建模和开采监测提供技术支撑.
矿井通风阻力测定是获取煤矿井巷风阻和矿井通风阻力分布重要措施.对煤矿实际的通风系统和通风阻力测定数据,基于煤炭科学研究总院自主开发的矿井通风智能分析系统,建立煤矿三维通风仿真系统,并解决现存通风系统局部问题.仿真结果表明,通风系统部分区段通风阻力较大,结合矿井实际提出降阻方案并进行分析论证.
针对煤矿井下电网"越级跳闸"现象频发,为保障煤矿的安全、有效开采,深入剖析了越级跳闸原因,并提出了一种新型的、以提高继电保护的智能化和利用系统的失压延时技术为重点的"防越级跳闸"系统.结果表明,该装置投入使用后,矿井供电系统跳闸事件比上年同期下降了95%以上,有效地防止了大面积停电.
东滩煤矿西风井主要通风机已连续运行30 余年,风机及附属设施老化严重;西风井服务的采区仍为主力生产采区,为保证矿井安全生产,将现有主要通风机进行更换.本文通过分析井下采场、计算风量负压,提出了 2 种主要通风机选型方案并进行比选,确定了主要通风机设备型号,结合现场实际完成通风机房、扩散塔等布置,最后提出新旧风机切换方法.
为提高急倾斜煤层长壁放顶煤工作面围岩控制效果和支架稳定性,本文采用物理模拟和理论分析相结合的方法,对顶板结构和液压支架的稳定性进行了研究.结果表明:尾闸附近顶板下沉幅度大,切高小,主闸附近顶板下沉幅度相对较小;随着开采空间的增大,主闸门上方顶板岩层的冒落角增大.顶板岩层的垂直位移和水平位移特征表明,垮落块体在顶板结构的下铰点附近旋转,可能导致滑动失稳.煤层倾角大,使顶板结构更容易发生滑动失稳.在急倾斜煤层中,尾闸和主闸上方可以很容易地形成一个三铰拱.倾角的增长,沉降大门上方的拱脚形成显著减少,从而降低屋顶结构的概率变得不稳定由于大变形,而潜在的尾门上方的屋顶结构的滑动稳定性大大增加.
为有效防治采空区内遗煤自燃,以新疆 106 煤矿 1703 厚煤层工作面采空区为例,采用FLUENT数值模拟分析不同复合注惰流量及注惰口位置下采空区内氧浓度分布规律,得到复合惰气最佳压注参数.研究结果表明:工作面采空区进风侧和回风侧氧化带分别为 44～86 m和 14～58 m,注入复合注惰气体后,采空区煤自燃散热带和氧化带均前移.当复合注惰流量为 1 200 m3/h时,进风侧和回风侧氧化带宽度分别减少了 29 m和26 m;注惰口位置为距离工作面 60m时,进风侧和回风侧氧化带宽度分别减少了 32 m和28 m,复合惰性气体注入流量为 1 200 m3/h和注惰口位置为 60 m对采空区的惰化效果最佳.研究成果对复合惰气抑制采空区内煤自燃具有一定的参考意义.
为解决我国西部矿区某矿 22 采区浅埋煤层回采顺槽巷道支护强度过大、支护成本较高等问题.本文借助煤岩力学实验、数值模拟等综合方法,从 22 采区回采巷道顶板强度、巷道围岩顶板下沉量及两帮移近量入手,优化了巷道支护参数,提出了回采巷道最佳支护方案.结果表明:该支护方案与原支护方案相比,在保证安全的条件下降低了顺槽巷道支护强度,具有经济安全高效的特点,为类似条件下巷道支护设计提供参考.
