矿用充气密闭

充气密闭是一种充气的柔性容器,作巷道密闭具有传统密闭同等的功用,而且安设和拆卸简便、迅速,能重复使用,还能承受一定的爆破冲击波。在某些采矿方法,例如无底柱分段崩落采矿法的采场进路通风中,可用以有效地密闭大量暂时不作业的、贯通爆堆而又临近爆破地点的进路,防止新鲜风流漏失。     

扁平型峒室采场的烟尘排出过程及风量计算方法

扁平型蜩室采场中的风流属于受限射流,它是由主风流和反向回流构成的,其风流结构特性已有详细论述。本文对扁平型峒室中爆破后烟尘排出过程进行理论分析和试验验证,所得结论可作为峒室采场爆破后通风风量计算和改善通风方法的理论依     

地下铀矿山留矿法采场受限空间内氡迁移的数值模拟

为研究铀矿山留矿法采场氡迁移规律,依据留矿法采场的构造和物理几何尺寸,建立了受限空间内颗粒堆积型射气介质气体流动的数学模型和氡迁移方程,以10 m和20 m高爆破矿堆为对象,采用计算流体力学(CFD)方法,研究了不同通风条件下采场中氡的迁移规律。结果表明:1)采场下行通风方式降低矿堆上部作业空间氡浓度的效果优于上行通风方式,但对采场运输巷道氡浓度的效果相反;采场排风氡浓度与采场通风风量成反比,氡析出份额与通风风量成正比;2)在相同通风风量下,10 m高爆破矿堆与20 m高爆破矿堆氡析出份额之差随通风风流量增长而逐渐缩小;3)均压通风对渗透率高(k=1×10-8m2)的采场排风氡浓度、矿堆氡析出份额有明显影响。     

多功能矿井风流调控设施的研究与应用

为了解决因行人、运输较频繁或易受爆破冲击波影响等而导致传统风流调控设施使用受制约的难题,通过分别对单、多机阻隔、增阻、引射型矿用空气幕模型进行理论推导与分析,提出应用多功能的空气幕来替代传统风流调控设施。针对某矿山通风系统存在的风流短路、有效风量率低、冬季井筒结冰等问题,拟采用多功能空气幕来建立柔性风门、风窗,并应用矿井通风系统优化软件中风机选型功能,将初步选定的空气幕经数字化处理后,优选出使用效果最佳空气幕型号、布置方式、安装位置,从而有效、可靠的对井下风流进行调控。应用结果表明:井筒结冰与风流短路等现象得到了有效、稳定的控制,通风效果得到了明显的提高,为可持续化安全生产提供了保障。     

采场通风方式与瓦斯运移规律研究

采场是煤矿生产的核心地带,而采场通风系统是确保采场作业安全,创造良好生产环境的重要环节。本文以采场风流流动及瓦斯运移理论为基础,通过现场试验、模型模拟试验及计算机模拟研究等方法,着重研究了中国常用的和有发展前途的走向长壁后退式U型通风方式、U+L型通曲方式、后退式Y型通风方式条件下采场风流流动及瓦斯运移规律。     

通风条件下留矿法采场氡迁移试验研究

为了掌握通风作用下铀矿山采场爆破铀矿石堆氡析出规律,以留矿法采场为对象,自制模拟采场颗粒堆积型射气介质氡析出的试验装置,选用我国南方铀矿山粒径小于6 mm的破碎铀矿石为样品,试验研究矿石堆高为20 cm和40 cm条件下,采场排风氡浓度和矿堆氡析出份额与通风方式与通风风量的关系。结果表明:采场排风氡浓度随着通风风量的增加而降低,矿堆氡析出份额随通风风量的增大而增大;同种通风方式和通风风量下,采用下行风的采场排风氡浓度和氡析出份额小于上行风;通风风量和风流方向相同时,中央通风采场排风氡浓度和矿堆氡析出份额均低于端部通风;相同风量下,中央通风采场作业空间单位长度的氡浓度增量大于端部通风。     

梅山铁矿无风墙机站应用实践

我矿目前正在建设的多级机站通风系统是国内大型地下矿山全面采用多级机站通风系统的首例。因此,对一些重大技术问题进行探讨,如采区机站易受爆破冲击波破坏的问题,是十分必要的。一、采用无风墙站机的原因我矿多级机站通风系统,设计为四级,均为有风墙机站。一四级为主机站,二三级为采区机站,建在采场,距放炮点近。北采试验区生产以来,爆破冲击波经常破坏二三级机站,通风系统不能正常运转,最严重的     

冲击波自动控制器

冲击波自动控制器是利用爆破冲击波自动开停局扇和电磁阀自动洒水的装置。动作灵敏,安全可靠,较好地解决了通风洒水与生产的矛盾,并能配合局扇启动器的过流和欠流继电器,防止局扇因断相或过载造成烧机事故。此装置可以在井下平巷、天井、切割等掘进工作面使用,只要爆破炮一响,就可在瞬间打开供水管的电磁阀门,由喷头将水喷射到作业点的爆堆上,响完炮后才开动吸出和压入的二台局扇,以防价值高昂的胶质风筒被冲击波震破。炮烟排除后,局扇和喷水的电磁阀门即自行关闭。 其工作原理见附图。 图中,K是自制冲击波开关(该开关为水银触点汞开关)。…     

独头作业面多机射流通风新技术研究

1 射流通风方案的提出 独头作业面是指巷道掘进作业面和采场进路作业面等无贯穿风流的作业地点。这类作业面通常采用局扇和风筒进行局部通风。但是由于爆破作业时,产生的飞石和冲击波对风筒的破坏性较大,常常不能达到排烟排尘的技术要求。另外,高风压局扇的噪声较大,在生产中也难于维持正常运转。独头作     

爆炸冲击波作用下圆形通风设施的动态破坏特性

为了研究瓦斯爆炸对通风设施造成的严重破坏及其导致的通风系统紊乱与灾情迅速扩展问题,基于LS-DYNA有限元软件,模拟研究巷道中瓦斯爆炸冲击波作用下圆形通风设施的动态破坏特性,分析应力、应变、速度、位移的动态特征及其破坏过程,并对圆形通风设施动态破坏机理进行初步探索。研究结果表明:爆炸冲击波作用下,圆形通风设施正、反面出现压应力与拉应力分布圆环,且压应力与拉应力峰值处于在外部受约束边界径向圆环附近区域与圆心位置,应变、速度和位移最大值均分布在次区域;爆炸冲击波作用下,通风设施表面形成多圈的正向和反向的应变相互交替,呈现W型的褶皱变形;爆炸冲击波作用下,环向裂纹集中在受约束的边界区域附近,发生脆性破坏,其他区域会出现较多的径向裂纹,可发生韧性破坏,整个断裂过程是脆性与韧性断裂的混合型断裂。     

采场低压通风控制有害气体涌出量新技术的研究与应用

基于空气动力学观点,将回采工作面与其后相随的采空区分成两大组成部分:一部分称为通风空间,其风流是有组织的,另一部分称为漏风空间,其风流是非组织性的。两空间相互敞开,又紧紧相邻、存在着密切的风流联系。当开采工作面上、下两端存在着风压差,就可以带动相邻的采空区陷落岩石的孔隙与裂隙中的气体流动,构成采空区中、深部区域的漏风源、汇。笔者提出的采场低压通风系统,采用砌隔漏风墙的方法,切断两空间联系。经现场井下多年应用实践研究后表明,其对于开采瓦斯含量大、煤与瓦斯突出严重的复杂煤层的矿井,尤其是对采空区瓦斯及有害气体涌出量大、且无条件进行瓦斯抽放的回采工作面,能有效地抑制和减少采场瓦斯和有害气体涌出量,且措施费用很低,很值得推广应用。     

掌握风流变化规律 加强通风管理

一个生产矿井的通风网,在一定的条件下,处于相对稳定状态。通风网中的风流自然分配状况,依风流运动的客观规律,也处于某种平衡状态。随着矿井生产的不断发展变化,例如上中段结束,下中段延深,老采场封闭,新采场开切等,使通风网结构、巷     

井下大爆破直通巷道冲击波超压的预测研究

为减小爆破冲击波对井下人员和设备的影响,利用NUBOX-9012爆破冲击波智能监测仪及配套的冲击波传感器监测爆炸冲击波现场,并运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟爆破冲击波在直通巷道内的衰减过程,提取数值计算的结果,经数据拟合得到一端开口的直通巷道冲击波超压预测公式中的未知系数b1、b2和b3,将直通巷道内不同药量、不同距离处的原始数据代入冲击波超压预测公式得到巷道超压峰值,并与实测值对比。结果表明:预测误差在合理范围内,该冲击波超压峰值预测公式适用于预测井下直通巷道的冲击波超压峰值。     

井下大爆破时固定式通风装置的防护

铁矿开采工艺的改进与合理地采用井下大爆破方法有直接关系。这种大爆破总装药量达500t以上,同时崩落的矿石体积超过40～50万m~3。爆破产生的空气冲击波,距装药点5～10m的余压为6200kPa以上,传播速度为3000m/s以上。当分支巷道网的矿井产量很大时,存在连通地表的有效崩落带,因此,紧挨回采区有时需要安设固定式通风装置,这给采区大爆破时通风装量的保护带来一定的复杂性。在保护固定式通风装置免受大爆破的空气冲击波影响方面,“西伯利亚”和“联盟”矿联合企业积累了丰富的经验。     

低含量超强开采工作面瓦斯异常涌出防治技术

为解决低瓦斯含量煤层在超高强度开采工艺下,U型通风回采面割煤期间瓦斯涌出量突增、采空区持续高瓦斯涌出以及上隅角瓦斯频繁超限等问题,在确认瓦斯异常涌出原因基础上,以塔山煤矿为例,研究煤层注水抑制落煤瓦斯涌出和专用巷分期排抽采空区瓦斯联合防治技术。结果表明,煤层注水消除了割煤期间瓦斯突增现象——回风流中最大瓦斯体积分数仅0.58%;在开采初期瓦斯专用巷自然引排使回采面形成U+I型通风方式,分担风排瓦斯量约30 m~3/min,在开采中、后期的密闭负压抽采,瓦斯排放量提升至40 m~3/min。采用该技术,已将回采期间的工作面瓦斯体积分数有效控制在0.6%以下,实现安全高效开采。     

石方爆破作业爆破冲击波事故分析

在进行工程爆破时,爆破所产生的飞石、振动、空气冲击波、噪音和毒气是公认的爆破公害,尤其是振动和飞石在爆破过程中是不可避免的危害.针对在实际工程中,由于爆破冲击波造成的人员伤害和设备的损害以及引起该事故发生的危险因素,采用事故树分析方法得到影响顶事件的最小割集,通过计算基本事件的结构重要度,确定了影响爆破冲击波事故的主要因素,并提出相应的安全措施,对降低爆破冲击波效应的影响以及降低露天爆破安全事故有重要意义.     

采场爆破粉尘运移规律的Fluent数值模拟

在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,以西石门铁矿南二采区为研究背景,运用Fluent软件通过气固两相流数值模拟方法对爆破后粉尘的分布及扩散规律进行研究,得出在现有条件下爆破粉尘的运移规律.采场爆破后很快产生大量粉尘且浓度较高,粉尘的运移受风流流场影响较为明显.在现有通风条件下,粉尘的净化主要靠重力沉降,而难以沉降的呼吸性粉尘的排出则需要较长时间.这不利于生产,亟须改善通风条件或采取其他措施较快速降低爆破粉尘浓度.数值模拟结果与现场测量结果基本一致,爆破产尘量大,排尘耗时久.     

介绍一种测量井下密闭墙漏风量的新方法

矿山井巷的密闭墙是切断风流,防止风流短路,漏风和烟尘蔓延的井下通风构筑物。密闭墙的严密程度对通风系统的稳定性、可靠性和合理性有很大的影响。衡量密闭墙严密程度的重要指标是它的漏风量,即单位时间内通过密闭墙漏失的风量米~3/秒或米~3/分。量测密闭墙漏风量,往往因风速太低读不出准确的数值,误差比较大而得不到精确的结果,至今还没有一个较完善的方法。     

多级机站通风在我矿的应用

河东金矿是一个采选能力600t/日的中型黄金矿山,矿体长300m左右,厚7～30m。竖、斜井联合开拓,采矿方法为上向分层湿式管道尾砂充填法,分段高度20～30m。每个采场有充填井、溜矿井、顺路人行井和脉外人行井等与中段运输巷连通。采矿作业主要在一个中段内进行,上中段常有部分残留矿体回采和矿柱回收,下中段为采准掘进作业。 我矿原有通风系统为竖井进风、南井排     

独头隧道爆破冲击波传播特征与爆源因素影响分析

为评估在隧道爆破冲击波作用下人员安全和建筑物毁伤问题,需要明晰施工隧道与交通隧道内爆破空气冲击波传播特征的区别。利用ANSYS/LS-DYNA软件对比分析独头与双向开口隧道内冲击波传播过程的差异性,研究爆源等效炸药当量、炸药多孔起爆及爆源位置等因素对爆破冲击波传播影响机制。结果表明：独头隧道内爆破冲击波传播经历三维球面波逐渐转换至一维平面波的3阶段变化模式,且独头隧道端部边界约束初始球面波几何扩散,经壁面反射叠加的超压增幅达20%;爆源炸药当量影响着波阵面变化,3阶段变化模式的波阵面转换位置与炸药当量呈幂函数负相关关系,随炸药当量提高而在更接近爆源位置转换;多炮孔起爆工况近场超压更大,而进入远场一维平面波传播区域,多炮孔起爆和爆源位置对冲击波超压分布特征影响有限;与单个爆源中心起爆工况相比,超压相对误差小于5%。