影响巷道掘进成本高的原因及对策分析

凤凰山煤矿在掘进煤巷时,采用传统的支护方式,造成巷道掘进成本居高不下。通过现场调查统计和分析,找出了影响巷道掘进支护成本高的主要原因是金属支架结构不合理和掘进工艺落后。在保证安全生产的前提下,经过合理改进掘进支护金属支架参数和支护工艺,大大地降低了掘进成本,提高了单进度,取得了明显的支护效果和较好的经济、社会效益。     

高压空气冲击煤体增透技术实验研究

煤层渗透性是矿井瓦斯抽采及瓦斯突出防治的重要参数,而高压空气冲击煤体技术为提高低透气性煤层的渗透性提供了新的思路。该技术与炸药深孔爆破有较大的区别,其免去了较多的潜在危险。对所选取的海州煤矿和艾友煤矿的煤样进行抗压实验和高压气爆实验,记录煤样的物理参数和实验参数,测试计算了高压气体冲击煤体前后煤层渗透率的变化规律,结果表明:气爆后煤样的渗透率总体增大,平均增加了81%以上;高压气体的压力越大,煤样气爆后渗透率的增量越大。根据海州矿10组煤样气爆后渗透率的增量与气爆压力,经回归分析,煤样气爆后渗透率的增量Δk与气爆压力p呈幂函数关系,Δk=2×10-13p11.148。这些规律为高压空气冲击煤体增透技术在现场的实际应用提供了理论依据。     

严重事故下喷淋模式的研究

核电厂发生严重事故后．安全壳内有可能堆积大量的氢气．如果此时不适宜地投入喷淋．会破坏安全壳内的惰性环境而引起氢气燃烧或者爆炸．甚至导致安全壳失效。为避免氢燃．本文通过合理的假设．根据相关的实验公式推导出不同氢气产量下安全壳内压力所需满足的条件,获得了根据安全壳内压力值来指导喷淋开闭的保守的控制模式。本文以大亚湾核电站为分析对象,利用MELCOR来进行分析．验证了此控制模式的可行性．并讨论了堆腔注水、氢气自燃以及安全壳底板成分对制订喷淋模式的影响。     

定容体系中氮气影响瓦斯爆炸反应的动力学模拟

为考察惰性气体(N2)对瓦斯爆炸过程的影响,建立了受限空间(定容弹)中瓦斯爆炸反应的计算模型,化学反应采用详细反应机理(包括53种组分、325个反应). 结果显示,影响瓦斯爆炸及爆炸后部分致灾性气体生成的关键反应步有R32, R53, R98, R155, R156, R158, R161, R170,瓦斯爆炸会产生瞬间高温和高压,爆炸持续时间仅为0.0001 s左右;惰性气体(N2)对瓦斯爆炸有抑制作用,混合气中N2浓度越大,瓦斯引爆时间越延迟,且随N2浓度增长,爆炸强度也越弱(充入10%, 15%, 20% N2,爆炸时间分别延迟0.0009, 0.0013, 0.0019 s,爆炸后压力以约5.065 kPa递减,爆炸温度以约35 K递减);在混合气体中充注N2能在一定程度上抑制CO, CO2, NO, NO2等有害气体的生成,含N2量增加抑制作用更明显.     

不同划分指标采空区遗煤自燃“三带”的分布研究

采空区遗煤自燃防治的重要前提是要准确掌握自燃“三带”的分布情况,这是采空区堵漏风、充填、注氮等技术实施的主要依据.同时,也为确定合理的回采推进度提供重要参考.采空区自燃“三带”的测试与划分是采空区自燃火灾防治的重要基础.本文是在此基础上利用数值模拟的方法,根据不同的划分指标对采空区自燃“三带”分布展开模拟与对比分析.结果表明,采用上限风速与下限氧浓度相结合的方法划分“三带”分布更加可靠.     

曹村矿赤峪工区采区合并降阻改造研究

针对赤峪工区通风阻力偏高,制约采、掘工作开展和曹村矿十采区通风路长、阻力大的情况,为加强矿井通风提升安全生产能力,对赤峪工区作为曹村矿十二采区进行合并改造。经过MVIMS-3D软件就赤峪回风井的关闭与否进行了解算与分析,结果表明:封闭赤峪工区回风井可有效降低通风阻力,对尚家沟主要扇风机安全运行有利,消除风机并联通风的相互影响,通风管理简单安全。经现场调整验证:降阻效果明显、主要井巷实测风量与方案模拟结果基本吻合。     

设置挡风墙对采空区自燃“三带”分布的影响

采空区内部漏风是导致采空区遗煤自燃的关键因素,设置挡风墙可以有效的减少工作面进风巷向采空区内部的漏风.利用有限元方法对采空区进行二维数值模拟,得出设置挡风墙前后采空区自燃“三带”的变化,从而分析挡风墙对采空区自燃“三带”的影响.     

基于SPSS的采煤工作面瓦斯涌出量预测模型研究

为了对矿井采煤工作面瓦斯涌出量进行有效预测,结合影响工作面瓦斯涌出量的各个因素,针对各因素间存在严重的多重共线性引起算法计算误差放大的问题,采用逐步回归算法进行优化。运用SPSS软件,综合多元主成分回归分析算法得出采煤工作面瓦斯涌出的主要影响因素,并建立PCR-SPA预测模型。将该模型的预测性能与多元线性回归预测、灰色关联度分析预测、BP神经网络预测结果进行对比分析。结果表明：该模型选取了三个主成分变量,有效地减少了计算量,具有较高的预测精度,可以对矿井工作面瓦斯涌出量进行有效预测。     

OPTIMIZING THE DESIGN PARAMETER OF MINE DYNAMIC SYSTEM

The main contests of mine optimization design includes: mine field size, horizon and level height, number, shaft form and development disposal and so on. In this paper, based on mine dynamic analysis, the index function model of mine different development stage is built up, applying dynamic programming method to find the solution of system‘s optimum value, which makes the optimized result of mine dynamic design parameter more comprehensive, systematical and reasonable. Through theory analysis research and practical validation, the obtained design parameters are reasonable and accurate.     

血管几何学在矿井通风网络中应用的思考

根据血管几何学原理,研究了基于矿井最小功耗的巷道布置分叉处半径比例与最佳角度。在能耗最小的原则下巷道分叉处几何形状的半径比例为1.26≤r≤1.32,最佳角度为37°≤θ≤49°。最优解范围的确定为井巷开拓提供了依据。