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 2017年第03期杂志 文档列表

矿业安全与环保杂志试验研究

基于3DEC的急倾斜薄煤层俯伪斜开采矿压模拟研究1-5

摘要：以逢春煤矿急倾斜薄煤层俯伪斜综合机械化开采为工程背景,采用3DEC离散元数值模拟方法,对不同煤层厚度、煤层倾角、顶板岩性条件下的覆岩垮落和支架受力变形规律进行模拟研究。数值分析结果表明,当煤层厚度较小、顶板较破碎或倾角较小时,采场顶板沿工作面倾斜方向的垂直应力、垂直位移和卸压拱高度较大,反之较小;支架工作阻力是工作面中部最大,上部次之,下部最小。根据数值模拟结果,研制出相应的液压支架并进行了工程应用,测试结果表明,支架工作阻力数值模拟结果与实测结果的误差在5.0%以内,该液压支架对急倾斜薄煤层俯伪斜工作面的适应性较好。

非常温下煤岩样声发射及电磁辐射研究6-9

摘要：利用煤岩升温变形破坏声电效应实验系统,对不同煤岩样在升温破裂时的声发射、电磁辐射信号进行测试,分析得出煤岩样的声发射和电磁辐射信号在加热升温过程中的变化规律,并且对电磁辐射在相同频率不同位置下的变化规律进行测试。研究结果表明,在加热升温过程中,煤岩样都会发出声发射和电磁辐射信号;煤岩所产生的声发射信号会出现先增大后减小的变化规律,而电磁辐射信号会随着温度的变化而变化,其变化趋势和温度的变化趋势大致相同。

胶带运输系统粉尘运动规律及控制技术模拟研究10-15

摘要：为解决胶带运输系统粉尘逸散问题,获取密闭通风除尘设计的优化参数,以某选煤厂动筛车间为研究背景,依据气—固两相流理论,建立空气、粉尘紊流的离散模型;运用Fluent软件对胶带运输系统中的气流及粉尘运动规律进行模拟,分析研究吸尘罩安装位置及结构参数对粉尘治理效果的影响。研究结果表明,气流及粉尘运动轨迹基本吻合,粉尘轨迹略有滞后;吸尘罩加装位置不受胶带运输速度影响,只取决于气流运动轨迹及粉尘滞后距离;吸尘罩加装在距下料口1.0~1.5 m处,且吸尘罩采用正四棱台形状、棱台锥角控制在60°~70°、棱台高度在0.4~0.6 m、吸风量在8 000~12 000 m3/h时,除尘系统的除尘效果最佳、工作效率最高。通过现场密闭通风除尘实例,验证了所建模型的科学性及模拟结果的可靠性。

矿用无卤阻燃抗静电聚乙烯材料的研制16-19

摘要：以聚乙烯（PE）为基体材料,在其中加入无卤膨胀型阻燃剂FR-1420、抗静电剂及增韧剂EEA树脂（乙烯—丙烯酸乙酯）制备得到了完全满足煤矿井下要求的阻燃抗静电PE材料,并测试考察了阻燃剂、抗静电剂和增韧剂对PE材料性能的影响。试验结果表明：阻燃剂FR-1420的加入能提高PE材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到28%时,PE材料垂直燃烧等级达到UL 94的V-0级,继续增加阻燃剂质量分数至30%,则通过MT 113—1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》中的酒精喷灯试验;同时加入抗静电剂和增韧剂能制备得到综合性能较好的矿用无卤阻燃PE材料,通过与溴—锑阻燃体系对比发现,无卤阻燃体系不仅在阻燃、抗静电、力学性能方面与溴—锑阻燃体系相当,而且具有较高的成本优势。

基于差分Pattern时延差编码的管道应急声通信技术研究20-23

摘要：在地下空间突发灾难后通信中断的情况下,基于刚性管道的应急声通信系统可为搜救被困人员提供有效保障。在现有的管道应急声通信系统中,存在传输效率较低的缺点,针对该问题,提出一种基于差分Pattern时延差编码的管道应急声通信方法,可有效提高管道应急声通信系统的传输效率。实际的管道实验结果证明了该方法的有效性与可行性,与原来的通信系统相比,相同条件下的通信速率有了较大提高,并具有一定的抗干扰性能。

煤存储过程中结构变化的红外光谱研究24-28

摘要：煤在存储过程中会发生低温氧化,使煤炭质量下降,如果发生自燃将会造成更大的热值损耗。为深入研究与分析煤存储过程中微观结构变化,在江油电厂进行了煤堆存储试验,定期取煤样在实验室进行红外光谱检测。通过对煤样的红外光谱谱图和差示光谱谱图的分析,发现—CH3、—CH2—、—CC—类官能团的数量减少,醇、酚、醚、酯氧键官能团和—OH基团的数量增加,并利用差谱分析的结果对煤堆存储过程中的宏观现象进行了解释。煤存储时可采用分层碾压的方法降低煤堆孔隙率,同时加强监测以防止煤低温氧化导致煤堆自燃。

矿业安全与环保杂志开发设计

基于光学的无动力粉尘浓度检测技术29-32

摘要：现有粉尘浓度检测技术采用主动抽取的方式,功耗高、测量结果容易受环境因素影响。基于光学散射法的无动力粉尘浓度检测技术,设计了特有的光学检测机构,通过建立二维风速补偿算法模型,应用粉尘浓度PID自适应控制算法,实现了粉尘浓度传感器的低功耗、大量程、高精度、高可靠性。实验结果表明,无动力粉尘浓度检测技术有效克服了主动抽取式检测技术的缺点,提高了粉尘浓度检测精度。

乏风瓦斯混配装置调控系统设计研究33-36

摘要：为了满足乏风瓦斯蓄热氧化工程中瓦斯经济浓度1.0%以上的要求,采用低浓度瓦斯和乏风瓦斯混配的方法,以提高乏风瓦斯浓度。针对混配后瓦斯浓度的稳定性和系统的安全性,开展了混配装置调控系统研究。设计了前馈控制和负反馈控制相结合的浓度调控方案,以及紧急情况应急处理方案。对调控系统进行了硬件设计和选型,并设计了调控系统上位机软件和下位机软件。

一种用于呼吸器上的智能供氧装置的设计37-39

摘要：为提高正压氧气呼吸器的氧气利用率,使人体呼吸更舒适,设计了一种智能供氧装置,其供氧流量可随人体所需自动调节。介绍了智能供氧呼吸系统及智能供氧装置的工作原理,试验检测了使用智能供氧装置的呼吸器的呼吸阻力、气瓶余压、吸气温度和吸气CO2浓度。试验表明,智能供氧呼吸系统呼吸阻力差变小、呼吸阻力曲线更平滑,呼吸器的氧气消耗量更小、使用时间更长。

矿业安全与环保杂志技术经验

瞬变电磁法与激发极化法在采空积水区探测中的应用40-42

摘要：为更加准确地探测采空积水区范围,根据采空区积水对安全生产的影响程度,突出水患调点区域,采用多种物探手段开展采空积水区水患调查和勘查工作。从基本原理和数据处理方面对瞬变电磁法与激发极化法进行了介绍,通过工程案例分析,对这两种方法在采空积水区探测方面的应用效果进行了探讨。研究结果表明,采用瞬变电磁法与激发极化法进行综合探测与解释,所推断的采空积水区范围更为准确,钻探验证结果与推断情况较为一致。

基于合理采掘部署的突出煤层群开采区域防突措施43-48

摘要：贵州西部煤矿区属突出煤层群开采,采掘部署不合理、采掘接替失调是实现安全高效生产的核心难题,尚未得到有效解决。以水城矿区玉舍中井为例,通过对煤层瓦斯赋存、保护层开采、采掘部署等进行深入分析,建立了保护层多重叠加采动影响的区域防突措施。并对矿井采掘部署进行调整,提出采面接替和达产五年规划,为矿井解决上述问题提供了切实可行的技术途径,可为实现矿井安全高效生产和可持续发展奠定基础。

深井强冲击矿压煤层巷道控制技术数值模拟研究49-52

摘要：为探索具有强冲击危险性的深井煤层巷道控制技术,以某矿7121工作面为工程背景,基于FLAC2D数值模拟软件对4种巷道控制方案的围岩应力、位移及塑性区等特征进行分析。数值计算结果表明：方案3巷道应力峰值最小,其最大应力值为30.68 MPa,应力峰值降低约5 MPa;方案4巷道变形量最小,两帮收敛量为21.36 mm,顶底板移近量为16.70 mm;大直径钻孔使围岩提前产生塑性区,释放积聚在煤岩体中的弹性能。“三结构”控制技术的卸压效果好、围岩变形量小、能量释放多,破坏了发生冲击矿压的强度和能量条件。工程实践表明,现场巷道围岩变形控制效果明显,验证了数值模拟结果的合理性。研究成果可为深井煤岩强动力灾害防治提供借鉴和指导。

高瓦斯急倾斜特厚煤层瓦斯高效抽采成套技术53-57

摘要：针对急倾斜特厚煤层的瓦斯赋存特点,采用数值分析方法对乌东煤矿＋575 m水平45#煤层综放工作面开采围岩采动裂隙分布规律进行研究,为制订合理的瓦斯抽采方法提供依据。通过采用顺层长钻孔抽采、卸压瓦斯拦截抽采、顶板走向高位钻孔抽采和采空区埋管抽采等成套技术,工作面瓦斯预抽率达到42.7%,回采期间工作面瓦斯抽采率达到80%以上,有效控制了开采工作面的瓦斯涌出,为工作面的安全生产提供了保障。

深井小煤柱沿空掘巷整体耦合让压支护实践研究58-61

摘要：针对正通煤业小煤柱沿空掘巷原有支护设计不能满足生产要求,顶板和两帮出现较大变形等问题,分析了原有支护设计主要存在的问题及巷道支护的关键点,提出巷道整体耦合让压支护技术,实现锚杆锚索和围岩的变形耦合、锚杆锚索变形耦合、锚杆锚索的让压协调受力,设计出耦合让压锚杆＋耦合让压锚索＋焊接网＋W钢带联合支护系统,数值模拟与巷道监测结果表明,采用耦合让压支护的顶板与两帮位移稳定值分别为90、70 mm,有效地控制了围岩变形,满足了安全生产要求。

大采高工作面煤壁片帮观测及其控制措施62-64

摘要：为了深入研究大采高工作面煤壁片帮的发生机制并做好控制管理工作,利用激光测距方法对霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮情况进行现场观察,统计了煤壁片帮深度、高度及片帮范围等数据,分析了3207工作面发生片帮的主要原因,并提出相应的煤壁片帮控制措施。研究结果表明：霍尔辛赫煤矿3207工作面煤壁片帮的主要形式为剪切滑移,工作面周期来压对煤壁稳定性影响较大;地质构造、顶底板性质、采煤高度、工作面推进速度等是煤壁发生片帮的主要影响因素。提出采用俯斜开采、加固工作面煤壁、加快工作面推进速度等控制措施,确保3207大采高工作面的安全高效开采。

高承压水长采煤工作面井下物探综合探查研究65-68

摘要：为查明干河煤矿高承压水作用下采煤工作面内部导水构造,采用瞬变电磁法与无线电波透视法相结合的综合物探法,对采煤工作面内部导水构造大小及发育情况进行了探测。通过在干河煤矿高承压水采煤工作面进行现场探测,并对探测结果进行钻探验证,验证结果较为吻合,表明瞬变电磁法与无线电波透视法相结合的综合物探法能够较为准确地探测采煤工作面内部导水构造情况,可为类似煤矿导水构造问题提供更多的解决方法。

基于AHP-Fuzzy的矿井供水管网可靠性评价69-72

摘要：矿井供水管网的可靠运行是矿井防尘设施有效运行的保障。为了提高矿井供水管网的运行可靠性,通过全面分析影响矿井供水管网可靠性的因素,建立了可靠性评价指标体系。结合层次分析法（AHP）确定各级评价指标的权重,再采用模糊综合评价法对矿井供水管网可靠性进行评价。以开滦集团林南矿供水管网为工程实例进行应用评价,结果显示为中等危害,符合目前供水管网的实际情况。

火区隔离技术在浅埋深煤层矿井中的应用73-76

摘要：为防止邻近矿井火区影响板定梁塔煤矿井下安全生产,利用采空区三维激光扫描技术、地面钻孔和灌注塑性水玻璃凝胶及天固充填材料,在板定梁塔煤矿井田边界成功构筑了1道防火隔离墙。通过分析钻孔内气体温度和CO浓度变化趋势,考察了火区的隔离效果,结果表明：隔离区域内的检测钻孔内气体温度由66℃下降至36℃,CO体积分数由593×10-6降至34×10-6以下,有效阻止了朱家沟煤矿露天剥离开挖火区向板定梁塔煤矿井田蔓延。