矿业安全与环保杂志 北大期刊 统计源期刊

矿业安全与环保 2011年第02期杂志 文档列表

矿业安全与环保杂志试验研究

采场直接顶初次断裂的安全系数判识与确定方法1-5

摘要：地下煤炭回采过程中,直接顶的完整情况将首先影响到工作面生产的安全,并决定着支护结构的安设时机。由于地下开采条件的复杂性,目前工程中直接顶断裂往往根据经验和简化的承受均布荷载的＂梁＂模型来判断,判断结果不准确。而现在通用的ANSYS、FLAC、UDEC等有限元和离散元分析软件均不能自动识别破坏位置并产生破裂。基于岩土弹塑性模型,应用FLAC这一具有拉破坏与剪破坏功能的软件,采用有限差分强度折减方法,对采场直接顶断裂进行了极限分析,建立了判断数值模型中岩层破裂垮落的准则,解决了现在通用软件不能有效判断岩层垮落的问题,同时,构建了判断直接顶初次断裂的安全系数评价方法。定义了适用于采场的3种安全系数：强度折减安全系数、超载安全系数及采场推进距离的安全系数,即采场直接顶初次断裂的安全系数。

高突煤层钻孔喷孔理论模型的建立及应用6-9

摘要：高突煤层在采用钻孔消突施工的过程中,经常出现喷孔现象,给安全生产带来极大的隐患。目前,国内外关于钻孔喷煤量的计算一直没有合理的方法,对防喷孔装置的设计造成一定的不便。采用数学建模的方法建立了高突煤层钻孔喷孔理论模型,将喷孔过程中喷出的煤粉量化,推导出钻孔喷孔过程中煤体喷出速度和喷出量的解析解,并通过现场实测数据对所建立模型的可靠性进行验证,从而定义一种通过喷孔时间及相关可测参数计算实际喷煤量的方法。研究成果对高突煤层钻孔消突理论研究和实际应用具有指导意义。

坚硬顶板岩层破断诱发微震的功率谱特征10-13

摘要：利用Matlab信号分析软件,采用具有统计特性的功率谱估计方法,对大同忻州窑煤矿8929工作面顶板破断过程的微震信号进行处理和分析,结果表明：坚硬顶板破断前功率谱值降低,破断时功率谱值达到最大值,破断之后,信号主频向高频段移动,功率谱值降低;并非所有的确定出震源位置的台站,其监测到的微震数据都能准确地描述出顶板破断前后的功率谱特征,应选取顶板破断时功率谱值最大且离震源最近的台站作为顶板破断分析的主要台站。利用上述规律,可以对坚硬顶板破断的过程进行有效的评价和预测。

矿业安全与环保杂志信息

全国首台地面视频远控钻机在石壕煤矿试验成功13-13

摘要：由煤炭科学研究总院重庆研究院研制的ZKY-1200地面控制井下瓦斯抽采钻机,在重庆松藻煤电公司石壕煤矿井下南16210回风巷投入现场试验,取得了圆满成功。该钻机是国家＂十一五＂重点科技攻关项目研究成果,拥有自主知识产权,采用了多项专利技术。

矿业安全与环保杂志试验研究

高压脉动水力锤击煤层注水技术研究14-16

摘要：针对透气性较差的煤层采用传统方法注水效果差、湿润范围小的问题,提出高压脉动水力锤击注水新方法。分析了脉动注水作用于煤层的机理,并在大屯姚桥矿8号煤层进行现场试验,测定了高压脉动水锤注水后煤层注水孔两侧20 m范围内煤样水分增值。通过考察煤层的水分增值、湿润半径及粉尘浓度,发现与静压注水相比,经水锤裂化后的煤层湿润均匀,平均水分增值是静压注水的5.5倍,湿润范围至少扩大1倍,粉尘浓度在静压注水基础上降幅最高达28.57%。

煤矿瓦斯爆炸水幕隔爆效果实验研究17-19

摘要：为了抑制和隔绝瓦斯煤尘爆炸事故,研制了水幕隔爆设施,对该设施的隔爆性能进行了实验。结果表明：细水雾对隔断瓦斯爆炸火焰的传播和衰减冲击波有显著的作用;要充分隔断瓦斯爆炸火焰的传播,水幕设施最少由10个喷雾环组成,形成水幕带最短长度为13.5 m,喷雾强度最小为17.43 L/（min·m2）。该研究可为研制新型的水幕隔爆系统提供重要的理论基础。

古交矿区断层带的导水性模拟实验预测20-23

摘要：基于伺服渗流实验,通过室内模拟矿山压力和地下水压力,分析了断层破碎带物质的导水特征与矿山压力和地下水压力及其本身物质组成之间的关系。结合古交矿区的实际资料,对切割中奥陶统灰岩含水层—下组煤层段的断层带进行了导水性评价。结果表明：矿山压力是影响断层带物质渗透性的重要因素,矿山压力越大,渗透系数越小;在相同矿山压力条件下,地下水压力与渗透系数呈非线性、反比例关系。认为古交矿区切割奥灰含水层的断层带渗透性较差,断层导通奥灰含水层的可能性较小。实验成果可用于预测评价断层带的导水性,为进一步研究断层突水机理提供一种思路。

矿业安全与环保杂志应用技术

浅埋深易风化回采巷道锚杆支护参数优化24-27

摘要：针对唐公沟煤矿煤层埋深浅,煤层顶底板岩石抗压强度较低、稳固性较差,以及顶底板岩石易风化破碎,巷道围岩松散的特点,采用数值模拟与现场观测相结合的方法对各煤层回采巷道锚杆支护参数进行了优化研究。结果表明,巷道围岩变形量随着锚杆支护排距的增加近似呈指数规律增加,随锚杆长度的增加近似呈对数规律减小并逐渐趋于平缓;结合矿区已有的支护经验,当锚杆间排距为1 000 mm×1 000 mm,锚杆长度取1.8 m时,可取得较好的支护效果。

基于系统聚类法的底板突水危险性评价28-30

摘要：在系统收集矿区水文地质资料的基础上,分析并确定影响煤层底板突水危险性的主要因素,采用系统聚类法解决突水系数法在评价煤层底板突水危险性上的局限性,发现研究区的异常点,提高判断煤层底板突水危险性的准确率。以小屯煤矿-190～-300 m水平研究区为例,综合考虑奥灰水压、隔水层厚度、开采深度等底板突水影响因素,利用系统聚类法和突水系数法综合评价研究区6煤底板突水危险性,为小屯煤矿有效制订防治水措施提供科学依据,对实现研究区6煤安全开采具有一定的指导意义。

大采长双尾巷高瓦斯易燃煤层综放工作面内错尾巷与煤自燃的相关关系分析31-32

摘要：大采长高瓦斯易燃煤层综放工作面采用双尾巷治理瓦斯,综放工作面与内错尾巷连接地带煤体由于矿压、采动等原因形成松动圈,煤体破碎。松散煤体进入采空区前经历了氧化过程,进入采区后经过二次氧化极易自燃。选取阳煤集团三矿K8202大采长、双尾巷高瓦斯综放工作面为试验工作面,采用钻孔测温、测气及钻孔监测卤素的方法,得出高瓦斯易燃煤层综放工作面内错尾巷与煤自燃的相关关系。

Y型通风方式下采场瓦斯运移规律的数值模拟研究及瓦斯治理分析33-36

摘要：针对综放工作面开采Y型通风系统,建立了Y型通风采空区流场模拟的计算流体力学模型。通过数值模拟,系统研究了Y型通风采空区流场和瓦斯运移规律,对比分析了Y型通风和U型通风条件下的采空区流场及瓦斯运移特征,并与现场的实测数据进行了比较。研究表明,采用Y型通风方式可有效地减少采空区向上隅角的集中漏风,从而可有效解决U型通风中上隅角瓦斯浓度超限、回风巷和采空区瓦斯浓度较高的问题,为综放工作面安全生产提供保障。

地质雷达测试巷道围岩松动圈的原理及应用37-39

摘要：地质雷达是目前国际上最先进的物探手段之一,在岩土工程界和矿山工程等领域得到了广泛应用。阐述了用地质雷达测试巷道围岩松动圈的基本原理,提出了松动圈的无损实测方法,并在榆树井煤矿总回风巷中进行了测试实践。测试获得了总回风巷全断面的松动圈的分布规律,结果表明,总回风巷围岩松动圈的大小在不同断面或同一断面不同部位差异较大。

基于P89LPC936监控分站的研究与设计40-42

摘要：新型矿用监控分站基于P89LPC936微控制器而设计,采用了高性能的处理器结构,指令执行时间只需2～4个时钟周期,6倍于标准80C51器件,芯片少,功耗低。在设计中采用了多微控制器技术解决通信、显示以及采集输出的矛盾,微控制器之间采用I2C总线通信和交换数据。相比基于8位微处理器的分站更加完善,性能更加稳定可靠,能满足AQ 6201—2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》和MT/T 1005—2006《矿用分站》的要求。

基于褶皱区应力场分布规律的冲击矿压防治43-45

摘要：在总结褶皱区发生冲击矿压的特点基础上,研究了褶皱构造形成后应力分布规律和工作面开采导致的局部应力场变化规律,提出针对性的防冲措施。研究表明：从防冲的角度讲,褶皱构造区工作面最有利的推进方向是自向斜起往背斜方向推进;在工作面布置上,应先开采位于向斜附近的工作面,然后再往背斜方向逐渐展开。

大断面软岩硐室底板卸压槽合理深度分析46-48

摘要：底板卸压槽的合理深度是开槽卸压治理大断面软岩硐室底鼓的重要参数,其选取不合适将得不到理想的卸压效果。采用非线性数值分析软件FLAC,分析了卸压槽宽度为300 mm、卸压槽深度从400 mm增加至1 000 mm时围岩应力、位移矢量及塑性区的分布特征。模拟分析结果和现场实践表明,当卸压槽宽度为300 mm、深度为900 mm时能取得较好的效果。

矿业安全与环保杂志技术经验

煤矿新型瓦斯抽采联孔装置的研制和应用49-50

摘要：针对当前煤矿井下瓦斯抽采蛇形管联孔的缺点及安全性问题,研制了新型瓦斯抽采联孔装置,并详细介绍了该装置的组成及主要功能,重点对实验室测试及现场应用情况进行了分析对比。

龙凤煤矿5916回采工作面预抽瓦斯效果评价51-54

摘要：介绍了龙凤煤矿5916回采工作面瓦斯预抽工艺、预抽效果评价方法、评价指标及评价结果,并对第一评价单元评价指标及结果进行了分析。根据预抽效果评价结果,结合矿区9号煤层突出规律及矿井＂抽、掘、采＂部署实际情况,分析了该矿回采工作面顺层钻孔瓦斯预抽工作中存在的问题,并提出了解决方案。

朝川矿一井21070工作面突水原因分析57-59

摘要：朝川矿一井水文地质条件复杂,二1煤层安全开采受到底部石炭系太原组薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶承压水突水威胁。在二1-21070工作面回采过程中,发生1次底板涌水量为740 m3/h的突水事故。从突水位置及其附近断层、地层结构上看,突水水源可能是石炭寒武系灰岩岩溶水,但通过水质识别、水量和水位动态资料分析,并结合井田水文地质条件综合判断,突水水源实际是小煤窑采空区积水,通过采动裂隙及断层以越流方式间接补给了煤层底板岩溶水。通过采用充填法对小煤窑井口进行处理,并对工作面断层附近底板进行了注浆加固,使二1-21070工作面实现了安全开采。