煤矿井下采区煤水分离工艺与设备研究

在采区内对涌水形成的煤水进行煤水分离,能够解决由于涌水带走煤堵塞水沟及巷道问题。针对该问题,提出了一种解决煤矿井下采区煤水分离的方法。     

煤矿井下煤水分离技术及应用

本文以卧龙湖煤矿为例,研究8102工作面水煤分离技术,以避免井底水仓频繁的清仓工作,其中ZK1214-3型高频筛的选型、布置方式,成为巷道内实现煤水分离的关键环节。本次井下巷道内的煤水分离的实现,为今后工作面的安全、高效生产奠定了坚实的技术基础。     

错层位巷道布置在煤与瓦斯共采上的应用构想

随着煤矿开采深度和强度不断增加,瓦斯灾害的发生概率也随之增大,煤与瓦斯共采技术逐渐得到重视。本文致力于为提高煤矿瓦斯抽采率,实现高瓦斯矿井安全、高效生产找到更多可能的有效方法。通过对错层位巷道布置开采首采工作面之后其上覆岩层运动特点进行总结分析,试着从改革巷道布置方面着手,将错层位巷道布置与现有煤与瓦斯共采技术结合,从而提出了错层位巷道布置在煤与卸压瓦斯共采上的应用构想。文中做出了相应的预测,认为采用这种方法,比用传统方法抽采瓦斯在安全、经济方面更具优势,需要通过具体工程实践进行验证。     

高转速螺旋输送机设计研究

针对煤矿井下巷道复杂多变、设备繁多、暂无体积较小输送能力较大的煤水混合物运输设备的问题,通过对适合运输固液混合物、污水淤泥的螺旋输送装备进行研究,研制具有较大处理能力且占用巷道空间较小、适应性较强的高转速螺旋输送机,解决煤矿井下煤水混合物运输问题。该高转速螺旋输送机可提升煤矿井下煤水混合物运输效率,降低人工劳动强度,有助于煤矿井工标准化建设。     

告成煤矿极软煤层钻孔煤水分离技术研究及应用

为防治松软低透气性煤层瓦斯灾害,采用水力冲孔、割缝等卸煤增透措施在瓦斯抽采中愈加普遍,带来钻孔煤水分离难题。针对告成煤矿极软煤层煤泥不易沉降、煤水分离效率低的问题,开展了煤泥粒径分布特征分析和穿层钻孔煤水分离方法应用考察。结果发现,松软煤层在高压水力作用下极易形成微细煤泥,煤粒分布符合Rosin-Rammler函数,特征粒径尺寸为0.84 mm,细微煤泥粒径分布较为均匀;煤袋围堰沉淀、振动筛式分离机、板框式压滤机等单级分离方法在应用中存在效率低、劳动强度大、计量不精准等问题。基于试验结果,提出并应用了穿层钻孔煤水多级分离工艺方法,利用不锈钢焊接式条缝筛网进行初级过滤分离,布置巷道低洼处沉淀池集中沉淀进行中级过滤分离,采用板框式压滤机进行终级过滤分离。此方法沉淀效率高,实现了清水入仓,促进了煤矿安全文明生产。     

单一松软强突出煤层瓦斯抽采技术

为了提高单一松软强突出煤层的瓦斯抽采效果,消除煤与瓦斯突出危险性,基于煤矿瓦斯抽采理论,在祁南煤矿72煤层714工作面进行了顺层钻孔瓦斯抽采试验。试验主要包括煤层巷道条带瓦斯抽采和工作面煤体瓦斯抽采两大部分的方案设计、施工跟踪与抽采效果分析,并针对松软煤层钻孔施工难与抽采效果差的问题,提出了"递进掩护"的钻孔施工方式。结果表明,顺层钻孔瓦斯抽采瓦斯后,瓦斯抽采量逐步上升,并稳定相当长一段时间,瓦斯压力由2.1MPa降至0.73MPa,瓦斯含量由10.5m3/t降至6.91m3/t,瓦斯抽采率达到34.21%,消除了煤与瓦斯突出危险性。     

除尘风机在岩巷掘进中的探索与应用

在岩巷施工时，粉尘对作业环境的影响，严重制约了割煤速度和巷道成型、支护带来影响，且岩粉得不到治理，就会增加职工患矽肺病的概率。常村煤矿通过合理选择抽采巷层位、除尘风机的改进及应用、支护优化等措施，改善了作业环境，降低了粉尘浓度，降低了尘肺病的患病率；同时缩短了割煤时间，保证了巷道成型，提高了巷道掘进效率，为今后的岩巷掘进提供了参考。     

煤水分离技术在裴沟煤矿的应用

结合裴沟煤矿32051综放工作面涌水状况,提出了利用煤水分离技术实现煤水分离,阐述了煤水分离的关键技术原理,并介绍了煤水筛分处理系统的结构、工作原理、工艺流程及安装工艺要求,对应用后的效果和效益进行了详细分析。     

依靠科技进步 实现水采节能增效

论述了南票矿务局三家子煤矿从１９８２年开始搞水力采煤以来，对矿井开拓布局、采区巷道布置、并下煤水硐室的改进，以及对该矿水采操作工艺和巷道支护、水采供水系统的改革。较系统地总结了该矿水力采煤１０余年来的技术经验和所取得的成就。     

深孔预裂爆破技术在巷道揭煤中的应用研究

淮南某矿区在巷道掘进揭穿13-1煤过程中,由于13-1煤具有瓦斯突出危险性,很大程度上制约了巷道掘进速度。为了缩短施工周期,快速消除突出危险性,采用深孔预裂爆破技术,分多次爆破,增加岩体-煤体透气性,提高瓦斯抽采量。现场考察了深孔预裂爆破煤层增透后瓦斯抽采纯量较爆破前增大了2倍,提高了煤层瓦斯抽采率,从而使井筒揭13-1煤层工期大大缩短,确保了巷道揭煤安全。     

富水煤层巷道掘进探放水技术应用研究

陕北地区矿井煤层内大量出水较为罕见,榆横矿区袁大滩煤矿在2号煤层巷道掘进过程中,发生了大量煤层出水。根据矿井及巷道水文地质条件分析,确定主要充水水源为2号煤层的煤层水,充水通道为巷道掘进的塑性区和煤层内原生裂隙;结合现场实际和施工设备等因素,提出了“长短结合、长钻探查、短钻疏放,保证安全”的探放水思想,对该水害进行探放水工程设计;依据科学的技术与研究,保障了矿井的安全生产,同时也为未来矿井防治水工作提供一定的数据支撑和理论基础。     

严重突出煤层穿层钻孔“钻冲筛运”一体化瓦斯治理技术研究与应用

鹤煤公司八矿地质构造复杂、断层褶曲发育,尤其井田深部断层多,并且煤层透气性低且松软,打钻塌孔、喷孔严重,瓦斯抽放效果不好,给煤炭开采和瓦斯综合治理带来了困难。针对鹤煤公司八矿穿层钻孔瓦斯治理技术措施进行井下现场探索与研究,通过在3205底抽巷经过多次技术方案论证、实践,摸索出一套钻冲筛运一体化整套技术流程,并分析高压水力冲孔瓦斯涌出特征、有效影响半径。通过采用高压水力冲孔、振动筛选、转载装运,提高了水力冲孔效果和效率,改善了工作环境。     

一种极软煤质固液分离装置的研究

对于坚固性系数f小于1.5的软煤层和极软煤层突出矿井,常采用高压水对钻孔内煤质冲击破坏,形成极细颗粒的煤泥水混合物后,需要对其进行固液分离,以分离出的煤泥量来评估钻孔冲孔质量。自然沉淀法效率低,人工劳动强度大,且污染巷道环境,传统直线筛筛分精度小于0.5 mm时易产生堵孔问题。为此研究了一种多维固液分离装置,物料在受力情况下会产生水平、竖直和倾斜的多维度动作,增加一些防堵孔功能,通过现场实验,该装置的筛分精度可以达到0.1 mm,筛分效率可以达到90%以上,分离出的煤泥含水量30%左右,为冲出煤泥的准确计量提供了保证,其工作原理和分离效果为极软煤质形成的极细黏性颗粒的分离提供了参考,具有明确的现实指导意义。     

基于“留巷+超前工作面倾向钻孔”的无煤柱煤与瓦斯共采技术研究

为了对某煤矿无煤柱煤与瓦斯共采技术进行研究,研究了“留巷+超前工作面倾向钻孔”技术,对某煤矿工作面及试验钻孔进行了布置设计,研究了留巷围岩控制参数、钻孔结构参数及布置参数,然后对留巷围岩控制效果和钻孔稳定性进行了监测和分析。研究得出:工作支撑压力影响区分为3个区域,围岩最大变形速度达到89 mm/d,顶底板最大变形速度达到136 mm/d,基本顶垮落变形区和直接顶垮落区,顶底板最大移近速度达到40 mm/d,围岩最大变形速度为22 mm/d。通过对钻孔稳定控制技术的应用,提高了钻孔稳定性,改善了瓦斯抽采钻孔抽采效率。研究为钻孔的合理布置提供了技术支持。     

低透气性突出煤层煤巷“三带”的研究与应用

针对车集煤矿2309工作面煤层瓦斯含量较高、煤层透气性较差等问题,采用Origin数值分析,对2309工作面切眼两侧顺层钻孔内瓦斯浓度变化规律及2309工作面切眼两侧卸压带宽度进行了研究。研究得出:2309工作面切眼卸压带内宽度自巷道左帮开始为0~12.7 m,应力集中带位于12.2~16.7 m,原始应力区为大于16.7 m。因此,2309工作面向前掘进时进尺不大于12.7 m,且对本煤层施工的顺层钻孔封孔长度不小于12.7 m,才能够有效保证钻孔的抽采效果;同时根据钻孔瓦斯浓度衰减规律,要求顺层钻孔在封孔结束后30 d内必须保证抽采负压,确保钻孔的抽采效果。研究为矿井的瓦斯抽采和巷道掘进速度提供技术支撑,有效保证了突出煤层瓦斯防治的治理水平。     

小煤矿采空积水区综合探放技术应用分析

分析了物探、钻探、化探3种井下探测手段对掘进巷道中煤矿小窑采空积水区有效探测的可行性及实用性。通过在柳湾煤矿西翼胶带巷巷道P51点东51处进行物探工作,工作结束后根据物探结果设计钻孔并进行钻探探放水,之后采用化探技术手段分析水质类型并分析水源,通过分析与总结物探、钻探、化探工作对小煤矿采空积水区探查中发挥的作用,证明了井下多种探查手段综合应用的合理性和有效性。在井下防治小煤矿采空积水区时,该矿采用物探先行、钻探验证、化探跟进的工作方法,并将物探、钻探、化探测工作严格执行到位,相较之前的采用单一技术手段,掘进巷道中小煤矿采空积水区的防治效果得到了明显提升。     

气动胶带输送机在煤矿中的设计及应用

胶带输送机是煤矿企业运输系统的主要运输设备,目前,国内煤矿井下胶带输送机主要采用电力拖动;但在煤矿复杂的井下环境特别是存在瓦斯和煤尘回风巷道中,严禁安装电气设备。为了解决回风联巷不能安装电力胶带输送机运输物料的难题,采用气动马达驱动的运输设备,自行研制了气动胶带输送机并投入使用。生产实践证明,气动胶带输送机作为一种新型辅助运输装备,具有结构紧凑、操作方便、安全经济、适用于恶劣的工作环境的优点,特别是在易燃、易爆、高温、振动等环境条件下也能正常工作,可广泛应用于煤矿回风巷道运输线路中。     

煤矿智能打钻造穴一体化技术应用

为了进一步提高煤矿安全生产效率,改进防突治理工艺,保障作业人员的身体健康,释放人力资源,研究了煤矿智能打钻造穴一体化技术。以某煤矿具体巷道为例,分析了智能钻冲一体化成套装备,主要为自动化控制打钻车和自动化控制钻杆车,并对比分析了智能打钻造穴一体化装备与普通打钻造穴设备的平均钻进速度、平均扩充速度等指标。研究表明,引入自动化施工设备来代替原始设备,配套使用智能水力冲孔造穴来提高防突治理效率,保障煤矿安全生产,降低人力资源输出和工人的劳动强度,保障工人作业安全。     

采煤工作面煤层注水工艺优化与应用

针对目前煤层注水存在的施工钻孔效率低、钻孔深度达不到要求、注水钻孔封孔不严、封孔器回收困难等问题,研究注水工艺的改进优化,对钻机、钻具及封孔器进行重新设计选型,形成了一整套的注水装备。该装备的应用提高了施工效率,为降低工作面粉尘危害、抑制工作面瓦斯涌出、防治煤炭自然发火等危害探索出了更加高效的途径和方法。现场应用表明,煤层注水有效地改善了工作面作业环境,为工作面实现高产高效奠定了基础。     

泄水巷集中疏放老空水技术研究

煤矿老采空区水害破坏性大,一旦发生,后果往往很严重,因此对采空区积水的探放工作至关重要。在探放过程中,可根据水压的变化、钻孔溢出风流或气味判断探放水情况。城郊煤矿针对22002工作面回采后形成的老空积水,设计了二水平西翼泄水巷进行集中疏放,使用ZDY4500LXY型煤矿用履带式液压钻机进行施工,对钻孔从下孔口管、加固孔口管、水量监测、效果评价方面进行详细要求,保证了煤矿的安全生产。