83家井工煤矿在岗农民工尘肺病现状调查及预防对策研究

为调查井工煤矿在岗农民工尘肺病防治现状并提出对策措施,采用分层整群抽样调查方法对4省（市）的83家井工煤矿进行调研,调查内容包括:职业卫生管理现状、职业健康监护与尘肺病诊断资料、X线胸片、农民工基本情况、职业卫生知识知晓情况、社会保险待遇等。调查结果显示:83家井工煤矿的职业病危害防治工作领导小组设置率和管理制度制定率均为100%,但制度内容和职业卫生培训缺乏针对性;粉尘危害防治费用平均为吨煤0.18元/月;采煤和掘进工作面的总尘浓度约为1.02～49.5 mg/m3;在岗检查时,农民工肺部异常的检出率高于正式工,在岗农民工疑似尘肺病检出率为7.94%,农民工尘肺病平均发病工龄14.47 a±6.79 a,平均发病年龄42.56岁±5.80岁,与正式工相比,农民工发病工龄短、发病年龄小。因此,建议政府从法规标准建设、探索职业健康责任险、加大监管力度等方面,企业从强化主体责任意识、源头治理及农民工职业卫生培训等方面,加强农民工尘肺病的防治工作。     

“U+I”型采煤工作面瓦斯抽采与浮煤自燃耦合研究

为了研究“U+I”型工作面进风量和顶板巷抽采负压对工作面瓦斯浓度与采空区氧化带宽度的影响,协调瓦斯抽采和浮煤自燃之间的关系。以2306综放面为工程背景,基于“U”型冒落岩层孔隙率分布公式和流体通用控制方程建立采空区数值模拟解算模型。采用CFD软件对不同进风量、不同抽采负压下的工作面瓦斯浓度和采空区氧化带宽度进行模拟,结果表明:随着工作面风量的增加,工作面和顶板巷瓦斯浓度减小,但工作面处浓度减幅逐渐变小而顶板巷浓度减幅几乎不变;提高顶板巷抽采负压,对减少工作面瓦斯浓度效果明显,顶板巷自身瓦斯浓度先增加再减小,采空区进风侧氧化带宽度变窄,回风侧和采空区中部氧化带宽度增加,总体上增加了采空区浮煤自燃的危险性但影响程度有限。     

弓长岭露天铁矿采空区稳定性及预警研究

采空区对露天矿的安全生产具有极大的威胁。针对弓长岭露天矿众多已探明的采空区进行了稳定性分析。对露天矿日常的爆破作业进行了爆破测振,统计回归出萨道夫斯基经验公式参数,获得了爆破振动对空区产生的荷载。建立了采空区顶板三铰拱承载的力学模型,推导了空区顶板稳定性的判据。利用数值模拟方法,计算拱形空区在不同荷载作用下稳定性,对弓长岭露天铁矿已探明各空区进行了预警,为弓长岭露天矿处理空区及安全生产提供依据。     

采空区不同瓦斯抽采方法与自燃合理平衡的数值模拟

为了研究和解决西铭矿在生产中由于瓦斯抽采方法的不同可能引起采空区自燃以及瓦斯爆炸等重大安全隐患问题,构建了高位巷、埋管和高低位钻孔瓦斯抽采方法下的非均质多孔介质三维模型。利用非线性渗流定律、通用控制方程和自定义的函数进行解算,结果表明:高位巷、高低位钻孔抽采流量与抽采氧气浓度近似呈正比函数关系,埋管抽采流量与氧化带宽度呈指数函数关系;高位巷、高低位钻孔随着抽采流量的增加抽采效率反而降低,抽采总量增加,埋管抽采位置在距工作面35m处、抽采流量为20m3/min能很好解决上隅角瓦斯超限问题。根据模拟结论:采用立体联合瓦斯抽采方法既能满足抽采要求又能有效控制采空区自燃现象。     

员工能力对煤矿企业激励措施的影响关系研究

煤矿企业员工在生产和安全方面的能力决定了其产出水平与所需的成本,从而对企业的激励措施产生影响。因此,在考虑到员工能力的基础上,利用委托代理的相关理论分析员工在生产和安全方面的能力对企业激励措施的影响。研究发现:在最优的情况下,员工的产出水平与奖励系数成正相关关系,成本系数与奖励系数负相关。任务的高产出水平会使该任务具有较高的吸引力。员工某项任务的产出水平与员工在该项任务上付出的努力是同方向变化的。单纯依靠员工的能力对安全状况的改善是有限的,需要企业采取措施,提高安全的产出水平。     

含水煤体失稳破坏电荷感应规律试验研究

为研究含水煤体失稳破坏过程中电荷感应规律,探寻应用电荷感应法监测煤矿突水灾害可行性,利用自主研制的电荷传感器对含水煤体单轴压缩过程进行电荷信号监测,分析煤体压缩过程中应力及电荷信号变化规律。试验结果表明:烘干煤体和含水煤体单轴加载过程中均有自由电荷产生,电荷信号呈脉冲状波动,通过分析含水煤体电荷信号变化规律同时统计煤体峰值强度前电荷脉冲数及脉冲宽度,从水通过削弱煤体强度进而影响电荷信号;Stern双电层中形成流动电荷,增强了煤体电荷信号;水的存在增加了煤体破裂面自由电荷存留时间三个方面总结了水对煤体电荷的影响机理。     

矿井避难硐室内矿物干燥剂除湿性能试验研究

针对煤矿井下避难硐室内湿度高、除湿慢等问题,提出将除湿剂与空气净化器联合作用,以提高除湿效率。通过在恒温恒湿室内进行的模拟除湿试验,对除湿剂的铺设厚度、铺设方式等因素对除湿效果的影响进行研究。结果表明:当除湿剂铺设厚度小于5cm时,除湿效果随药剂铺设厚度的增加而增大,5cm铺设厚度条件下恒温恒湿室内环境湿度在60min内由90.5%RH降至55.5%RH,相对吸水率达11.7%;选择分层铺设方式除湿剂除湿效率更高,且性能更稳定,将除湿剂分两层,每层铺设高度为2.5cm条件下恒温恒湿室内环境湿度在60min内由92%RH降至45.75%RH。     

微胶囊包覆膨胀剂对煤矿封孔水泥膨胀性能的影响研究

针对当前矿用水泥封孔材料中膨胀剂的膨胀能效发挥不足,会导致瓦斯抽采过程中封孔材料干缩漏气的现象,基于微胶囊缓控释放原理和材料“膨胀-强度协调发展”机理,运用微胶囊复合技术制得微胶囊UEA膨胀剂。借助SEM、XRD等测试手段,详细研究了几组水泥浆的膨胀性能。结果表明,基准组发生体积收缩;膨胀剂未处理组膨胀率峰值和终值较低;潮湿环境处理组膨胀能损失较大;微胶囊处理组具有延迟膨胀现象,较未处理膨胀剂组延迟2.5h,膨胀率终值较膨胀剂未处理组和潮湿环境处理组分别提高3.33‰和11.06‰。     

基于LDA的均直巷道断面风速分布规律实验研究

针对传统井下测风方法以及传统接触式流速测量方法的局限性,以矩形均直巷道断面风速实验测试为例,利用非接触式测试技术激光多普勒测速仪（LDA）对断面风速进行实验测试。实验表明:在平均风速为3m/s左右的均直巷道内的稳定流动下,断面风速分布近似呈矩形环状封闭波动曲线,测点风速具有极度的脉动现象,但测点速度大小服从正态分布。在不同断面平均风速下,断面轴线上风速分布均近似服从指数函数形式。研究表明,LDA测试技术能够较好的反映实验巷道流场风流湍流脉动特性,可以作为研究矿井通风一系列复杂流动的实验手段。     

近塌陷区矿山公路开采沉降规律及安全性研究

由于受到地下开采扰动的影响,如何保证矿山公路的安全性是研究者们关注的焦点之一。从工程实际出发,基于三维几何建模软件和MIDAS/GTS有限元软件的结合技术,通过建立地表三维模型和矿体三维模型,构建了关于塌陷区沉降模拟的精细三维模型,开展了地下开采过程中临近塌陷区矿山公路沉降特性及其安全性的数值模拟研究。结果表明,随着地下开采强度和范围的增大,地表沉降的规模和程度都在不断增加,临近塌陷区的矿山公路及沿线边坡受到了地下采动的影响也变大;虽然总体仍保持稳定,但是在公路的局部区域存在一定的安全隐患;计算结果和实地调查的情况一致,故得到矿山公路的沉降特性规律为下一步塌陷区的安全有效处治提供了基础数据。