扁平型峒室采场风流结构的研究

扁平型峒室采场系指采场高度与供风巷道高度相同,采场宽度比供风巷道宽度大几倍甚至十几倍的大面积采场。用房柱法开采薄矿脉或用留矿法开采厚矿体的采场多属于此种类型。风流由供风巷道进入采场后,在供风巷道口与排风巷道口之间形成一个体积逐渐扩大的主风流,其余的空间受主风流的影响,产生诱导气流,其强度远低于主风流。     

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。     

峒室型采场按排尘风速计算风量方法的探讨

已有文献对峒室型采场按排尘风速计算风量介绍了如下的方法: Q=Sv (1)式中 S-采场内作业点的过风断面积,m~2;v-回采工作面要求的排尘风速,m/s;对于峒室型回采工作面,当断面积S≤30～40m~2时,取v=0.15m/s;当s>30～40m~2时,取v≥0.06 m/s。这一计算方法,没有考虑峒室型采场风流的结构特点、风速分布的规律和风流的运动规律,仍按照一般巷道型采场风速分布的规律进行风量计算,虽然在排尘风速的选取     

采场爆破冲击波的测定及减少冲击波对通风设施破坏的途径

梅山铁矿采用无底柱分段崩落采矿法,在每个回采分层需要建筑密闭和调节风窗等通风构筑物,在回采进路内要安装局扇和风筒等通风设施。由于采场回采中深孔爆破和工作面破碎大块的二次爆破产生强烈的冲击波,使密闭和局部通风设施遭到严重的破坏。因此,分层内风流紊乱,回采工作无新鲜风流,作业卫生条件很差。为此,我们对采场爆破冲击波进行了测定,分析了影响冲击波大小的主要因素,提     

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。     

浅谈炸药燃烧事故

1976年,东北某矿在井下大爆破装药过程中,发生了一次炸药燃烧引起严重的炮烟中毒事故。这次大爆破是在深孔阶段强制崩落法采场进行的,使用Ⅰ号铵油炸药药卷,总药量17.7吨。该采场分上、下两层凿岩峒室,当下层峒室药卷叠放至20层(约高1.5米)时,因悬挂的电石灯突然落到药堆后面,将底部药卷点燃。经扒倒药堆,用棉工作服扑打及用炮泥覆盖,均无济于事。约5～7分钟,该峒室的3.5吨炸药便全部烧     

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。     

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.     

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。     

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     

矿山井下大爆破通风的实践

地下矿房的回采工作随着凿岩和装运工具的发展正在发生变化。六十年代以来,我局逐渐采用中深孔或与峒室联合爆破的有底柱结构中段强制崩落法进行矿房回采,目前已占60～65%左右。优点是作业人员无需进入矿房,人身伤亡事故明显下降;一次爆破获得的矿量较多,对稳定和持续生产起了十分重要的作用;生产管理工作简便;装运效率高;劳动强度低。大爆破后的通风是我们日常通风管理工作的一个重要组成部分,同时也是强制崩落法的最后一道工序。通风的好坏,不仅直接影响生产,而且也直接威胁     

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。     

峒室大爆破的安全问题

全面总结了峒室大爆破设计和施工方面的安全，并给出其实施方案     

独头巷道爆破后氡及炮烟的运移规律

为有效指导铀矿井下独头巷道掘进面爆破后通风排氡与排炮烟的设计与管理,基于质量守恒定律和置换通风理论,建立独头巷道内抛掷空间和风流末端氡及炮烟浓度随通风时间变化的计算模型。分析岩石铀品位、通风风量、岩壁氡析出率和巷道长度对氡浓度的影响,以及通风风量对炮烟浓度的影响。利用所建模型,分别提出满足氡浓度和CO浓度限值条件下,独头巷道排氡与排炮烟的理论最短通风时间的计算方法。结果表明:在相同参数条件下,由最短通风时间计算方法得到的排炮烟与排氡时间有差异,建议巷道爆破后的最短通风时间取二者中较大值。     

脉动通风在螺旋隧道施工期的应用研究

为提高施工期通风排除污染物效率,将脉动通风方法应用于螺旋隧道中,通过理论分析研究脉动通风在隧道施工期排除污染物的原理,采用FLUENT软件模拟不同脉动幅值、脉动频率下隧道内污染物浓度变化情况。研究结果表明:脉动通风可有效减少螺旋隧道内涡流区面积,优化隧道风流流场;脉动通风方式可使积聚在涡流区内的污染物产生纵向脉动速度,并加强风流横向脉动;脉动通风对爆破后排出CO气体效果不明显,但对降低喷浆过程粉尘浓度效果显著,数值模拟与理论研究结果吻合;排除污染物效果与脉动幅值无明显关系,与频率关系显著,且频率较小时效果更好。     

工业爆破对地下巷道安全的影响

矿山或其他土石方工程采用大爆破方法时,爆破区附近的地下建筑物(如隧道、巷道、涵洞、地下厂房、峒室库房等),必须确保其安全。因此,在爆破设计中应正确地评价爆破对其安全影响的程度。由于对爆破给予地下巷道(包括峒室)动载荷作用,及其造成破坏的规律认识不足,往往难于对安全距离作出正确估计。利用爆破安全规程规定的地震安全距离计算公式验算,往往过于保守,限制了爆破规模,以致不能采用更为合理的爆破方案。有时又     

巷道型采场爆破后通风风量计算方法探讨

本文在前人研究的基础上,对卷道型采场爆破后所需风量,依据紊流变形现象及交换倍数的概念,进行了推导与解析。还对采场下风侧存在通风巷道的全巷道通风风量计算,进行了更全面的研究。推荐使用不同的公式计算上述两种情况的通风风量。     

独头巷道射流通风流场CFD模拟研究

独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。独头巷道通风风流流场是通风理论和通风设计的基础。笔者根据流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用计算流体动力学 (CFD)的方法模拟了独头巷道射流通风流场 ,从理论上得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风的规律 ,为研究独头巷道合理并有效通风提供了新的理论依据。     

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。     

大爆破施工安全技术与管理

本文是作者近几年组织十多项峒室大爆破施工经验的总结,已逐步作为该行业有影响的安全技术措施和管理手段.