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。     

机掘工作面旋转射流屏蔽通风流场特性数值研究

旋转射流屏蔽通风是应用于机掘工作面中的一种新型通风方式.在理论分析的基础上,利用计算流体力学软件Fluent对这种通风方式下机掘工作面风流流场和有害物控制情况进行了数值模拟.结果表明:旋转射流屏蔽通风能在机掘工作面前方形成一旋转风幕,将掘进产生的粉尘阻隔在旋转风幕和掘进端头之间的有限空间内,并在吸口吸气流的作用下将其排出;在旋风流场和抽风筒吸气流的共同作用下,集尘-除尘装置风口前方巷道中心吸风口部位压力较周围压力低,从而使气流向抽风筒汇集,大大提高了吸风口的抽吸效果;旋转射流作用下的吸气流动轴线速度衰减较普通抽吸缓慢,提高了控制粉尘的能力,有利于远距离粉尘的捕集;旋转射流在巷道横断面上形成稳定旋风,使得工作面的粉尘和瓦斯被卷吸到巷道中心,并在巷道中心横向风共同作用下将粉尘和瓦斯带到吸风口附近,有利于吸气风筒对粉尘和瓦斯的捕集.     

隐患比事故更可怕——白山市浑江区通沟煤矿“3·24”重大瓦斯爆炸事故分析

2011年3月24日8时36分,吉林省白山市浑江区通沟煤矿井下+428.5m回风巷与第一小川的交叉口处发生重大瓦斯爆炸事故,造成13人死亡、6人受伤,直接经济损失892.5万元。事故背景通沟煤矿位于白山市浑江区通沟街道,原为通化矿务局八道江煤矿小井公司一号井,1997年建井并投产,设计生产能力2万吨/年,核定生产能力4万吨/年,属低瓦斯矿井。该矿井为乡镇矿井,"五证一照"齐全,均在有效期内。     

综采工作面粉尘浓度分布的数值解法

分析工作面流场和粉尘分布的特点，采用气──固两相流原理，导出描述综采工作面粉尘分布的数学模型。用数值方法一有限容积法求解数学模型，编制了计算综采工作面三维空间内风速和粉尘浓度分布的计算机程序。     

采掘一线区队长对安全生产的作用

煤矿采掘一线的带班区长是煤矿井下安全生产的骨干。由于他们处在井下安全生产最前沿，是现场安全生产的直接指挥者，其一言一举将会对现场安全生产工作起着举足轻重的作用。     

煤层回采工作面顶板跨落形态的有限元分析

Mohr-Coulomb屈服准则在确定煤岩地层强度准则方面有着广泛的应用,但该准则在π平面上为不规则的六边形,在连续介质有限元分析过程中存在两种极限逼近状态,会造成计算结果的不可靠。本文采用平面应变条件下在π平面上与Mohr-Coulomb相匹配的Drucker-Prager内切圆屈服准则,提出了平面应变条件下与MohrCoulomb相匹配的Drucker-Prager屈服准则强度转换方法,并给出了Drucker-Prager内切圆向外切圆转换的强度增加系数和不同内摩擦角强度增加系数的适用范围,通过具体工程实例验证,为有限元强度增加法用于煤层工作面回采导致顶板岩层跨落形态、地表沉陷的有效性研究提供了理论依据。     

风速对露天矿采装工作面粉尘聚并效应的影响分析

风速对露天矿采装工作面的可吸入颗粒物的聚并效应有显著影响，为了探究不同风速下PM₁₀聚并效果，分析质量浓度变化机理，构建采装机械与外流域三维模型，利用Fluent软件针对新疆某露天采装面实际情况，模拟不同风速下外流场以及粉尘分布规律。结果表明：流经工作面的风流因采装设备的遮挡，在采装车厢内部与下风侧附近形成低速旋涡，使得此范围粉尘质量浓度较高；外界风速越大，高浓度粉尘区域越随风沿下风侧向后运移；随着扩散时间增加，外界风速越大，车厢附近的浓度降低得越多，沿程扩散距离越远，在采装车厢下风侧1～2 m是粉尘重点防护区域；外界风速越大，车厢附近涡流结构越复杂，PM₁₀的聚并效应增强，颗粒数量减小从而导致质量浓度大幅下降。     

综采工作面系统巷道布置对声场分布特性的影响

研究综采工作面系统不同巷道布置的声场分布及噪声积聚规律对矿井噪声防治及个体防护具有重要意义。利用有限元法和射线声学法分别建立综采工作面系统的声场仿真模型，经与现场试验巷道实测结果对比，验证了模型可靠性，进而分析了不同巷道布置类型、采场空间宽度、拐弯角度等参数影响下的声场分布特性。结果表明：近声源区、拐弯巷道及分岔巷道分支起始端口的左右两侧为声能量积聚区域，拐弯角与分岔角对近场声压级无明显影响；在L形巷道结构中各巷道宽度一致时，其内部低频噪声的声压级衰减速率最快，而高频噪声传播不受宽度变化的影响；拐弯巷道及分岔巷道分支内部的声压级衰减幅度随着角度的增大而增大，二者声场分布相似，分岔巷道中声压级衰减速率更快。     

基于改进YOLOv5s的综采工作面人员检测算法

为了智能监控井工煤矿综采工作面危险区域人员闯入和安全帽佩戴问题，避免监控视频受粉尘干扰、光照不均等因素影响图像检测精度的问题，提出一种基于改进YOLOv5s的目标检测算法(简称YOLOv5s-DPE),并建立相关模型。首先，在颈部网络部分，采用深度可分离卷积(DwConv)替换普通卷积，降低参数量和计算量；然后，引入改进的路径聚合网络(PANet)提升特征提取能力，替换边界框损失函数完全交并比(CIOU)为有效交并比(EIOU),提升检测准确率；最后，选取综采工作面视频中的人员图像进行检测，选取煤矿井下人员闯入和安全帽佩戴监控视频作为检测数据集，并进行训练和验证。结果表明：对比初始YOLOv5s算法模型，YOLOv5s-DPE算法模型的参数量下降14.2%,浮点数计算量下降7.6%,算法网络模型大小下降12.5%,均值平均精度(mAP)@0.5提升到93.7%,mAP@0.5∶0.95提升到65.8%,YOLOv5s-DPE模型对小目标检测效果更好，误检漏检等情况有所减少。