变频法煤巷超前探测仪发射模块仿真

为解决当前煤巷掘进过程中严重制约掘进效率的探、掘之间速度不匹配问题,研制了变频法煤巷超前探测仪。仪器主要由发射模块和接收模块构成。利用SIMULINK强大的仿真建模能力,先完成仪器的仿真开发、模拟试验、改进设计等,再进行样机制造,从而节约成本,缩短开发周期。阐述了仪器的基本原理,重点介绍发射模块的仿真研究工作,包括发射模块的功能、构成和模型,完成了发射模块的SIMULINK仿真,得到了设计的发射电流波形。     

基于双频激电法的煤巷综掘超前探测系统研究

提出了一种基于双频激电法的煤巷综掘超前探测系统,针对煤巷掘进前方地质异常的探测,利用巷道中现有锚杆作为电极,向掘进区域发射双频电流,通过分析区域内介质的激发极化信息判断掘进前方隐伏的地质构造,采用角度扫描和深度扫描方式确定异常体的位置.该系统可与掘进机配合使用,且具有探测速度快、精高度,实时性好、操作方便等优点.     

矿井地质探测仪超前探测应用

介绍KDZ1114-6A30地质探测仪在富力矿的应用与探测效果,实践证明,探测前方70m内的断层,与实际情况基本相符。     

震波探测技术在煤巷超前探测中的应用

司马矿应用震波探测仪对掘进巷道进行超前地质构造探测,并进行数据采集、处理、成图与解释,结合工作面实际揭露等情况,进行验证对比,结果说明,震波探测仪探测具有清晰明了等突出优点,解析精度高,是解决矿井超前探测地质构造,进行预测和预报的有效方法。     

超前探测巷道灾害性含导水构造的双频激电法

针对频率域煤巷超前探测灾害性含导水构造解析数学模型研究不足这一现状,基于空间电位拉氏方程和介质电阻率cole-cole模型,建立了煤巷超前探测灾害性含导水构造双频激电法的解析数学模型。通过模型分析,结果表明：双频激电法具有自动消除探测过程中对高低频电位相同干扰因素的影响,以及巷道空腔对探测结果的影响等优点;提出了利用所建解析数学模型,通过观测的视幅频率（PFE）数据快速确定灾害性含导水地质构造的厚度及其距掘进面的距离的方法。最后通过具体实施算例对所提方法进行了详细论证。     

探地雷达在煤巷掘进中超前探测试验研究

为了准确分析煤矿掘进巷道探地雷达探测地质异常问题,采用井下探测试验跟踪方法,在淮南矿业集团顾北煤矿和顾桥煤矿对探地雷达在井下煤巷超前探测的效果进行了跟踪试验52次,预测预报距离2 390 m,并经过掘进验证,研究了探地雷达在煤矿井下的探测深度、回波异常特征以及探测异常的准确率。研究结果表明:探地雷达在煤层掘进巷道的探测距离达到50 m,探测异常回波特征主要采用波形明显的回波异常法,得到了探测异常准确率为87.5%,较好地指导了煤矿安全生产。     

矿井电法超前探测技术

结合大量探测实例 ,对电法超前探测技术的影响因素、技术效果进行了分析。     

高分辨电法仪在巷道超前探测中的应用

介绍了YD32(A)高分辨电法仪的工作原理及在瑞平煤电有限公司张村矿11060掘进工作面超前探测中的应用。     

矿用聚焦双频激电法电场扫描探测方法

为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际分辨率;基于电介质边界条件,根据巷道地质结构模型推导电力线偏移向量求解公式,分析了地质异常体对电力线的影响。理论计算表明:通过连续改变探测仪各通道电流强度,探测电场扫描分辨率理论上可任意设定,实际探测由实际地质工况条件选定;地质异常体的存在会影响电力线分布,板状体的厚度越大或者围岩与板状体之间的电阻率比值越大或者板状体倾角越大,则电力线偏移向量横坐标与纵坐标的绝对值越大;通过电场聚焦和偏转扫描探测,可确定异常体的直径和方位。     

基于Simulink的变频电动机仿真

基于三相感应电机的d-q模型,应用Simulink仿真软件,建立了变频电机的仿真模型。并应用该模型对变频电机的空载和给定负载突变的运行方式进行仿真分析,仿真结果验证了所建立模型的有效性。     

巷道中煤层阴燃状态的判定

为建立巷道中煤层阴燃状态的判别准则,设计和制作了巷道中煤层阴燃模拟试验装置。采用该模拟装置,研究了煤层阴燃稳定传播时巷道口的自然风流区长度、阴燃面热空气涡流区长度、自然风流区与热空气涡流区之间的最大允许距离以及阴燃面与巷道口的极限距离,据此计算出了煤层阴燃时阴燃面与巷道口的距离系数m以及巷道中煤层阴燃稳定传播时阴燃面与巷道口的极限距离系数m0,得出当m≤m0时阴燃处于稳定传播状态,当m>m0时阴燃将趋向熄灭。试验测定出巷道中褐煤阴燃稳定传播时m0=142.33 m-1。试验结果表明,根据m和m0判别巷道煤层阴燃状态是合理的。     

煤巷掘锚运机械化作业线

母杜柴登煤矿30201工作面1号回风巷沿3-1煤层底板粉砂岩掘进,设计长度3 473m,矩形断面,采用锚网索+托梁联合支护。巷道采用山特维克MB670/193型掘锚机掘进和支护,后配连运破碎机转载,带式输送机出煤,取得了月进尺530m的好成绩,实现了安全、优质、快速施工。扼要介绍了该巷道机械化作业线配套设备及其技术性能指标,施工工艺,施工管理措施及施工效果。     

深井大断面煤巷围岩控制技术

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强巷道稳定性,利用锚杆自身的延伸量和锚索尾部安装的多级让压结构,确保支护体适应深井大断面煤巷围岩变形大的特点。工程实践表明,巷道掘进期间两帮移近量为140 mm,顶底板移近量为121 mm,巷道稳定性较好。     

复杂地质条件下大断面煤巷快速掘进研究与实践

采用综合机械化掘进技术是实现煤巷快速掘进的主要途径.为了提高复杂地质条件下大断面煤巷掘进速度和机械化水平,文章首先分析了综掘工作面快速掘进的诸多影响因素,继而利用FLAC3D数值模拟软件,研究了不同掘进进尺时,巷道围岩应力场及位移场分布特征,分析了同一掘进速度下不同支护参数对大断面煤巷快速掘进的影响.在此基础上依据林南仓煤矿2220工作面综掘实际,提出了实现快速掘进的技术措施:掘进切割快速、支护参数合理、辅助运输连续及其三大工序之间的优化配置,从而达到快速掘进的目的.     

曹村矿近距离煤层群下位煤层巷道布置分析

 本文结合曹村矿近距离煤层群具体地质条件,实测下位煤巷分别为内错、重叠、外错三种布置方式的巷道变形规律,研究表明,巷道内错布置时围岩变形量比重叠和外错布置时小,且随内错距离增大围岩变形量减小,内错5m布置时,顶底板移近量174.5 mm,两帮移近量142.6 mm,当内错距离增大到10m时,顶底板移近量142 mm,两帮移近量132 mm。当巷道内错3~6 m布置时,巷道围岩变形量较小,顶底板移近量181-167 mm,两帮移近量148-140 mm,综合考虑回采率等因素,认为下位煤层巷道内错3~6m较为合理。     

深部软岩煤巷底鼓控制技术

为解决胡家河煤矿井底水仓底鼓变形严重的问题,通过室内物理相似材料模拟试验,得出了围岩应力高、底板岩性差以及底板未采取支护是导致巷道底鼓严重的因素。基于塑性圈理论及提高底板强度和整体支护结构体稳定性角度出发,采用锚网喷砌碹＋反底拱＋底锚杆＋钢筋网综合支护技术控制巷道底鼓变形。巷道表面位移观测结果表明：采用该综合支护技术后,巷道两帮累计移近量不超过10 mm,顶底累计移近量不超过12 mm,有效地解决了井底水仓的底鼓问题     

巨厚煤层全煤巷道破坏机理及注浆效果数值模拟

对于几十米、甚至高达几百米巨厚煤层,巷道全部位于煤层当中,由于煤层多松软、破碎,在煤 层深部没有稳定的锚固基点,锚杆（索）的锚固力较差。本研究针对新疆准东矿巨厚煤层全煤巷 道复杂地质特征,结合室内岩石力学实验并借助有限差分软件FLAC^3D对注浆效果进行了数值仿真 模拟。分析结果表明注浆对松软破碎的煤岩体有很好的加固效果,能大范围提高围岩力学参数, 从而提高锚杆（索）的可锚性,抑制围岩塑性区向深部发展,控制围岩变形。将浆液在煤岩体裂 隙中扩散范围定义为“注浆加固体等效层”,分别模拟了1、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0 m等6种 不同的浆液扩散半径,对比论证确定2.5 m为最佳的注浆深度。研究结果对指导巨厚煤层全煤巷 道安全经济合理支护具有重要意义。     

倾斜煤层软岩巷道底鼓机理分析及控制技术

 以清水营煤矿110202工作面辅助运输巷为研究对象,分析倾斜煤层巷道底鼓的主要因素,并根据巷道外接圆理论和郎肯土压力理论,建立倾斜煤层巷道底鼓力学模型,推导出倾斜巷道底板围岩压力公式,得出倾斜巷道底鼓力学机制：巷道顶板和两帮松动岩体的垂直应力向底板传递产生水平挤压应力,在底板形成主被动塑性区,被动塑性区内的底板围岩压力大于围岩强度时,底板破坏并向巷道临空区移动,形成底鼓。提出倾斜煤层巷道底鼓控制的“顶板—两帮—底板”系统结构支护方式,并运用到清水营煤矿110202工作面辅助运输巷,数值模拟结果显示：该方法能够有效的控制倾斜煤层巷道底鼓的发生。     

西铭矿极近距离煤层回采巷道布置方式分析

西铭矿下组煤8#、9#为极近距离开采煤层;以9#煤层49403工作面回采巷道布置方式选择为工程实例;采用数值模拟方法,对9#煤层回采巷道三种不同布置方案进行详细分析;根据数值模拟结果,作对比分析后认为内错距离为中对中7 m煤柱的布置方式最为合理;回采巷道拟采用锚网索联合支护方式.