综放工作面瓦斯涌出量预测方法及工程实践

分源预测法是我国目前应用最广泛的瓦斯涌出量预测方法,但不适用于应用综放工作面的矿井。由于综放工作面矿井瓦斯涌出来源和涌出强度与一般综采工作面有所不同,矿井瓦斯涌出量差别较大。基于分源预测法,提出了综放工作面的瓦斯涌出量预测方法,应用于山西大远煤业综放工作面瓦斯涌出量预测,并与实际观测结果对比。结果表明:改进的综放工作面瓦斯涌出量预测方法符合综放工作面的实际情况,对综放开采工作面的瓦斯涌出量预测具有一定意义。     

综采工作面人员操作可靠性与割煤机运行方式的选择与分析

应用人机工程及可靠性理论,分析了连续作业时间和割煤机运行方式对综采工作面人员操作可靠性的影响,建立了割煤机运行方式的优化模型。根据模型所选择的割煤机运行方式,既能提高工作面产量,也能提高人员操作可靠性,有利于综采工作面高效安全生产     

煤矿井下综釆综掘工作面粉尘控制

随着煤矿开采强度的增大,机械化水平的不断提高,粉尘的产生量也越来越大。综合机械化采煤工作面粉尘浓度高达3000～4000mg/m~3,个别甚至高达8000mg/m~3;有的放顶煤综采工作面粉尘浓度达上万毫克;综掘工作面粉尘浓度一般为1000～3000mg/m~3,有的高达6000mg/m~3。恶劣的环境,严重威胁着矿工的身体健康。据统计我国煤矿每年死于尘肺病的人数是其他事故的1.5倍。我国煤矿90％～93％的煤尘具有爆炸性,一旦引起瓦斯、煤尘爆炸,不但危及矿工人身安全,而且会严重破坏井下设施。这就需要我们研究适合于我国井下具体条件、除尘效果好的技术措施,从根本上改善我国煤矿井下环境。     

全工班呼吸性粉尘测定及防尘措施研究

针对呼吸性粉尘对矿井工人身体健康的危害,对煤矿综采工作面、综掘工作面、炮掘工作面等进行分工种个体性的全尘和呼尘监测,测定了各工作面粉尘(全尘和呼尘)的浓度、粉尘分散度和SiO2浓度。其结果表明:全工班呼吸性粉尘测定的方法更加真实可靠,更真实地反映了呼吸性粉尘对井下各操作工种的致病危害,测得的各工作面各工种的呼尘浓度均高于国家标准。通过数据的分析以及工人的建议,提出了一些新式的、有效的防尘措施来降低呼吸性粉尘对人体健康的危害。     

综采工作面湿度场模拟与试验研究

为充分了解井下综采工作面内的湿度场,以平煤天安一矿31070综采工作面为原型,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对综采工作面内的空气流动、湿度分布进行模拟研究,并实测现场湿度。结果表明:综采工作面湿度场内湿度最大区域位于采煤机附近(相对湿度值接近98%),采煤机后方贴近壁面处存在绸带状的高湿区域,出风口位置湿度场数值高于进风口位置;井下现场实测对比验证显示,模拟湿度值与实测湿度值的整体偏差在1. 8%以内,数值模拟方法准确可靠,可用于井下综采工作面湿度场分布规律的研究。     

放顶煤综采工作面的煤层注水

针对放顶煤综采工作面采煤及煤层结构特点,提出了放顶煤综采工作面的煤层注水工艺及注水参数。     

液压支架上自动喷雾装置的控制及应用

在综采工作面,特别是放顶煤综采工作面,由于采用液压支架增加了放顶煤的工序,工作面粉尘浓度大幅度上升,“支架防尘”成为综采工作面(包括放顶煤综采工作面)防尘的一个重要环节。目前,在综采工作面,“支架防尘”主要采取自动喷雾降尘措施。     

高瓦斯煤层综放开采瓦斯与煤自燃综合治理研究

针对淮南潘三煤矿低透气性高瓦斯易自燃煤层综放开采的实际情况 ,笔者在综合分析影响综放面安全开采的瓦斯和煤自燃因素基础上 ,提出并实施了顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放、本煤层顺层孔卸压瓦斯抽放、尾巷抽放和排放等综合瓦斯治理措施 ,通过适时合理的工作面通风系统能位调整 ,合理配备工作面风量和控制采空区漏风量 ,解决了综放面回采时的瓦斯问题 ,有效控制了采空区煤炭自燃的发展 ,实现工作面的安全快速推进。实践证明 ,顶板走向长钻孔覆岩卸压瓦斯抽放是解决低透气煤层瓦斯抽放率低的有效方法 ,回采面的瓦斯抽放率在 30 %以上 ;尾抽和尾排是低透气性高瓦斯煤层安全生产的有效辅助措施 ,但其对工作面采空区煤炭自燃的“三带”有显著影响 ,影响的关键因素是通过采空区尾排及尾抽的混合流量。笔者提出的方法对类似条件的高瓦斯易自燃煤层综放安全开采有重要的指导意义。     

高沼气综采工作面瓦斯抽放方法的研究

应用采场三维瓦斯流动理论，论述了高沼气综采工作面邻近层瓦斯抽放的基本原理。提出了俯采综采工作面邻近层瓦斯的抽放方法，以及用一条边界专用瓦斯巷道，集中抽放钻孔一侧多区段无煤柱综采工作面对应时期邻近层瓦斯的方法。此方法应用于城子河煤矿三个综采工作面，瓦斯抽出率均在４０％以上，最高达７２％。     

急倾斜综放面采空区注氮方案研究及数值模拟

急倾斜综放面由于大倾角开采、地质条件差等原因,导致工作面推进过慢,以致为采空区遗煤自燃提供了充分的供氧和蓄热条件,同时由于不能随采随注浆,进风隅角封堵也可能受障,采空区持续供氧,工作面后采空区大范围自燃的可能性也很大。注氮成为解决急倾斜综放面采空区防灭火的重要技术之一。为解决因注氮流量、注氮位置凭经验设置造成的氮气浪费问题,采用Fluent数值方法优化急倾斜注氮方案,分析了注氮量、注氮位置等参数对急倾斜综采面采空区氧气和氮气的体积分数分布,及自燃"三带"分布的影响规律,得出急倾斜综放面采空区注氮量、注氮位置和工作面风量的合理匹配。结果表明:供风量越大,采空区横三带后移,宽度越大,注氮位置与氧化带前端距离随工作面风量增大而增大,但是风量增大到1 000 m3/min后,变化较小,注氮位置基本控制在距离工作面25 m左右;注氮量在600~800 m3/h时效果明显。根据模拟结果,提出了双管注氮方案,解决了急倾斜综放面采空区自燃发火问题。     

“三软”煤层综放工作面综合防尘技术试验研究

以典型工作面为例研究了煤体注水、自动喷雾、磁化水喷雾、化学防尘等综合防尘技术在“三软”煤层综采放顶煤工作面的实施方法,并对应用中遇到的一些理论问题进行了探讨     

水射流技术在放顶煤综采中的应用

介绍水射流技术在放顶煤综采中的应用。通过具体的技术经济指标说明在一定的条件下水系与放顶煤综采相结合是提高采煤效益的新途径。还说明，水射流技术在采矿工业中有着广阔的应用前景。     

综放工作面端面冒顶事故的防治

通过对综放工作面煤壁片帮和端面冒顶机理的分析，提出了控制端面冒顶的主要技术措施，并在兖州兴隆庄矿破碎顶板综放工作面得到了应用，取得了显著的效果，有效地保证了安全生产     

综采工作面人──机系统可靠性与作业环境的研究

运用人——机系统可靠性理论,对综采工作面人——机系统进行了分析,认为改善劳动环境能提高人——机系统的可靠性,从而提高综采工作面生产效率和安全性     

综放开采采空区煤炭自燃特征及其控制研究

针对7201综放面煤层易自燃、回采过程中存在工作面过断层、工作面面长加大接面等影响正常回采速度的现实条件,在理论分析和实验研究基础上,确定了高温热源的位置,及时采取了优化配备工作面风量、顶板走向长钻孔压注阻化液、设置隔漏风墙、气雾阻化及煤柱预注阻化液等综合防治煤炭自燃措施,有效抑制了工作面采空区煤炭自燃,实现了易自燃煤层综放安全开采。研究结果对类似条件的综放安全开采有现实指导价值。     

人员可靠性分析及人员可靠性数据管理系统研究

人员可靠性在系统可靠性计算中占的比重越来越大 ,人因失误事件的分析及其管理也成为安全管理的重要组成部分。为更加有效、准确地进行人员可靠性分析和人因失误事件的管理 ,提高系统的安全性 ,建立一个人员可靠性分析及人员可靠性数据管理系统是非常必要的 :首先为人员可靠性分析和人因事件管理提供一个有用的计算机辅助工具 ;再者通过建立具有一定规模的人员可靠性数据库 ,以便为今后进一步的研究提供良好的数据支持。笔者简述了该系统的一些基本原理和实现的主要功能。     

人为失误及其辨识技术的研究

随着机器设备的可靠性不断提高，人的可靠性分析研究日益得到重视。大部分事故是由于人为失误造成的。分析了人为失误与事故发生的关系，讨论了管理失误对系统安全的影响；讨论了人为失误辨识的作用，对人为失误率预测技术、通过失误建模系统、人为失误率评价和优化系统等几种的人为失误辨识技术进行了评述。指出了人为失误及其辨识技术的发展趋势和方向。     

人因失误的机理及其可靠性研究

随着科技的发展 ,在系统安全中 ,机器设备可靠性越来越高 ,由于人本身的复杂性 ,人因失误变得愈来愈严重。本文基于人行为的原理 ,对人因失误的机理、影响人失误的因素、人行为的模型和失误模型及其可靠性的量化进行了分析 ,建立了计算人可靠性的威布尔分布模型 ,并对其参数进行了讨论 ,可用此来评价人的可靠性。     

乌东矿急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征研究

为研究急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板破断特征,基于急倾斜特厚煤层工作面顶板赋存条件并结合弹性力学,建立了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板力学模型。通过力学模型分析,推导出急倾斜特厚煤层水平分段开采后顶板沿工作面倾向方向的岩板破断判据及挠度公式,应用三角级数方法对挠度公式进行求解,确定了顶板沿倾向方向上最大挠度发生的位置关系式。理论研究成果在乌东矿南采区B1+2急倾斜特厚煤层水平分段综放开采中的工程应用表明,工作面沿倾向方向上推进到385 m时顶板发生破断,倾向方向顶板最大挠度坐标位置为y=325.78 m,顶板沿工作面倾向方向的最大挠度位于采空区中部偏下位置。表现为急倾斜特厚煤层顶板在工作面上方的非对称性破断;相似材料试验进一步验证了顶板挠度公式的合理性。