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煤矿安全杂志

杂志介绍

煤矿安全杂志是由煤科集团沈阳研究院有限公司主管,煤科集团沈阳研究院有限公司主办的一本北大期刊。

煤矿安全杂志创刊于1970,发行周期为月刊,杂志类别为工业类。

  • 煤层巷道周围瓦斯排放宽度研究

    关键词: 渗流方程  数值模拟  排放宽度  煤巷  

    根据瓦斯渗流方程、煤层瓦斯流动方程、理想气体状态方程、瓦斯含量方程,建立了煤层瓦斯渗流方程,利用傅里叶变换对方程进行了求解。同时,采用Comosol Multiphysics数值模拟软件对煤层巷道的极限排放宽度进行了数值模拟。结果表明:随着自然排放时间的增加,巷道的极限排放宽度在增加。

  • 煤的坚固性系数对瓦斯运移的影响

    关键词: 坚固性系数  渗透率  瓦斯运移  数值模拟  

    以不同坚固性系数条件下的三轴渗透实验数据为基础,结合渗流力学的基本理论,推导出考虑坚固性系数条件的瓦斯渗流方程,选取贵州五轮山8#煤层构建模型,并通过有限元软件COMSOL Multiphysics计算模拟,得出受坚固性系数影响时,煤层内瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯流速及瓦斯渗透率的变化规律,模拟结果与实验结论保持了较好的一致性。

  • 水力冲孔有效影响半径数值模拟

    关键词: 水力冲孔  数值模拟  有效半径  耦合方程  

    根据力学平衡方程和质量守恒定律及煤层渗透率、孔隙率、煤岩体积应变等参数的关系,建立了煤层底板巷水力冲孔气固耦合方程。通过模拟不同出煤量的水力冲孔有效影响半径变化,得出水力冲孔有效影响半径随冲出煤量和抽放时间的增加而增加。当冲出煤量为1 t/m时,有效影响半径为5.8 m,卸压增透效果十分理想。

  • 基于Fluent的水力割缝喷嘴轴心间距优化

    关键词: fluent  射流  数值模拟  喷嘴轴心间距  水力割缝  

    利用Fluent软件建立了不同喷嘴轴心间距下水力割缝的数学模型,采用标准k-ε湍流模型模拟了钻孔内部流场,并分析了喷嘴轴线间距对射流流场分布、轴心速度衰减和钻孔壁面压力分布的影响。研究结果表明:该影响较大,喷嘴轴心间距越小,射流流场分布越紊乱。随着喷嘴轴心间距d的增大,射流流场分布规律性逐渐明显,且轴心速度衰减呈现先减小后增大的趋势...

  • 顶板瓦斯尾巷采动变形规律及控制技术

    关键词: 综放工作面  瓦斯尾巷  相似模拟  控制技术  

    为研究顶板瓦斯尾巷采动变形破坏规律,结合五阳煤矿7605高瓦斯综放面地质条件,采用物理模拟和FLAC3D数值计算方法,对顶板瓦斯尾巷和回采巷道围岩应力分布和塑性区发育特征进行了分析。结果表明:工作面充分采动后,在煤壁前方10~16 m范围内出现应力叠加集中区,最大竖向应力集中系数2.72。现场采用瓦斯尾巷围岩控制技术后取得了较好效果。

  • 矿山裂隙岩体锚注机理及数值模拟研究

    关键词: 最佳锚固角  节理弱面  抗剪强度  数值模拟  

    通过分析矿山节理裂隙岩体锚固机理,得出节理岩体的剪切强度和最佳锚固角等参数的本构关系。同时结合大型数值模拟软件FLAC3D,分别对节理化岩体双轨巷道未支护和锚注加固时的岩体巷道围岩进行了数值模拟分析。模拟结果表明:锚注加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量。

  • 顺煤层钻孔空气雾化捕尘的理论研究

    关键词: 细微煤粉  顺煤层钻孔  捕尘效率  空气雾化  

    为了更好地解决顺煤层空气钻进细微煤粉污染问题,研究了空气雾化钻进孔内细微水雾捕尘机理,分析了雾粒大小和风速对捕集煤粉效果的影响。采用CFD有限元软件中DPM模型对7种工况流场进行了模拟,分别对不同工况下小于50μm的雾粒占比和捕尘效率进行了分析。研究结果表明:风速在23 m/s下,水的质量流量为0.25 kg/s左右时,捕尘效果最好。

  • 煤岩重复加载力学特性试验研究

    关键词: 煤岩  重复加载  力学特性  能量特征  试验  

    利用MTS815.03电液伺服岩石试验系统,对运河煤矿煤岩试件在重复加载作用下的特性进行研究。研究结果表明,在重复加载作用下,煤岩强度极限较常规单轴压缩强度极限降低约23.65%;二次加载时弹性模量较初次加载时弹性模量增大约21.08%。由于煤岩含有大量原生损伤裂隙并且强度较低,在重复加载过程中,煤岩内部原生裂隙和新生裂隙的闭合与张开以及不可...

  • 断层处的矿震机理及震动信号特征研究

    关键词: 矿震  断层  粘滑失稳  信号特征  

    断层是影响矿震发生的重要地质因素之一,根据前人的研究成果运用粘滑失稳理论分析了断层处的矿震机理。然后利用SOS微震监测系统,对记录到的某矿断层处的震动信号进行分析,研究了震动波的速度、加速度特征,研究的结果证实了断层处的矿震机理符合粘滑失稳理论。

  • 瓦斯膨胀能与瓦斯压力及瓦斯放散初速度的相互关系

    关键词: 初始释放瓦斯膨胀能  瓦斯压力  瓦斯放散初速度  煤与瓦斯突出  

    选取2个煤矿,分别在不同标高测定煤层瓦斯压力,在实验室对各点煤样进行初始释放瓦斯膨胀能和瓦斯放散初速度测定。通过观察发现,初始释放瓦斯膨胀能与煤层瓦斯压力及瓦斯放散初速度之间存在近似的线性关系,用多元线性回归来构造三者关系模型,得出三者关系曲线。在考虑瓦斯放散初速度为常数时,根据关系曲线可以得到石门揭煤前的安全瓦斯压力,为防...

  • 复杂地质构造工作面开采技术实践

    关键词: 断层  综采工作面  改造巷  松动爆破  

    通过施工改造巷优化工作面布置,对部分工作面进行搬家,小面回采过落差18 m的F131断层;在选取合理的爆破参数的基础上,采用放松动炮破顶直接过落差为7.7 m的DF20断层。2种过断层方案在同一工作面的成功应用,降低了复杂地质条件对工作面回采的影响,减少搬家次数,实现连续开采,提高了工作面回采率。

  • “两硬”条件下极近距离煤层开采技术

    关键词: 弹塑性  滑移线场  

    运用弹塑性理论和滑移线场理论,推导出极近距煤层间距计算判据公式。确定了极近距下部煤层顶板的分类与工作面载荷计算方法,提出了"两硬"条件下极近距煤层工作面顶板的分类指标,分为夹石假顶、碎裂顶板和块裂顶板3类。根据矿区两硬极近距离条件下上部煤层顶板岩层垮落特点,将工作面采空区顶板垮落分为充分垮落顶板和非充分垮落顶板2类,并分别...

  • 深凹露天矿高边坡变形的组合预测模型

    关键词: 边坡系统  组合模型  跟踪算法  滑坡预报  

    建立了神经网络-时间序列组合模型,以神经网络提取趋势项,时序方法拟合随机项,更全面地考虑了诱发边坡变形的各种因素,克服了单一模型的缺陷。结合跟踪算法,对东明矿南帮、西帮测点时序分别建模分析,并同单一的时序模型、神经网络模型拟合结果进行对照,表明组合模型具有更加理想的拟合与预测效果。

  • 过断层巷道修复技术研究与实践

    关键词: 断层  碎裂软岩  超前注浆  高密锚喷  联合支护  

    针对东欢坨矿-230 m辅助回风大巷过断层段巷道围岩变形严重,影响矿井安全生产的不利局面,深入分析了该段巷道围岩变形机理。研究表明:该段巷道围岩碎裂现象严重,遇水膨胀软化,兼有工程软岩和地质软岩的特点,巷道围岩以破碎软岩大变形为主要特征。提出了超前注浆,高密锚喷联合支护的巷道修复技术,并利用数值模拟的方法进行了论证。工程检测表明,...

  • 城郊煤矿岩巷中深孔爆破快速掘进技术

    关键词: 岩巷掘进  中深孔爆破  快速掘进  

    煤矿中深孔爆破掘进技术具有辅助作业时间短、劳动生产效率高等优点,是岩巷快速掘进的有效技术途径。采用LS-DYNA3D软件模拟分析了中深孔爆破岩石响应过程,揭示了岩石破碎抛掷作用机理,提出了合理爆破设计参数。现场采用中深孔爆破技术掘进岩巷,月进尺由原来的100.0 m提高到现在的145.7 m,实现了岩巷安全快速掘进。

  • 地下采矿业的安全电力系统

    关键词: 电力系统  采矿业  安全  通用电气公司  斯洛文尼亚  矿产品  电力设备  gmbh  

    1975年在巴特梅根特海姆建立,Bartec GmbH供应爆炸保护的电力设备。该公司在德国,瑞士,英国,挪威,斯洛文尼亚和中国运营10种生产设备,其产品在世界范围内都有市场。20世纪90年代期间,地下采矿产品由德国通用电气公司和西门子运营,从其门登生产设施中持续研究和开发期自有产品系列。该公司称其产品的定制化构成主要业务部分。

  • 村庄下压煤条带开采技术

    关键词: 条带开采  村庄下采煤  采留比  数值模拟  

    以小屯矿村庄下压煤的实际条件为基础,根据条带式开采现有的相关理论,运用现场数据和经验公式预算的方法,确定采留宽度的安全范围,设计出不同煤柱采留宽度的开采方案;进而通过有限差分数值模拟分析,对各开采方案的煤柱稳定性进行数值计算,为最优方案的合理选取提供依据;并在此基础上,进行地表移动与变形的仿真预测,揭示条带开采的地表移动变形规...

  • 矿井超前精细探测技术方法与应用

    关键词: 矿井瞬变电磁法  矿井直流电法  矿井瑞利波法  矿井反射波法  超前探测  防治水  电法勘探  地震勘探  

    为了预测煤矿掘进工作面的水害,采用矿井瞬变电磁法、矿井直流电法、矿井瑞利波法、矿井反射波法4种井下超前探测技术。通过井下数据采集、处理和反演计算,形成可视化图件,来解释矿井含水体及构造的范围和位置特征,建立了一套适合煤矿掘进过程中井下物探动态监测水害的技术方法。结果表明:矿井瞬变电磁法可探测掘进工作面正前方、前方顶板、前...

  • 瓦斯抽采智能控制系统研究

    关键词: 瓦斯抽采  可编程逻辑控制  智能控制  电动阀  

    在煤矿瓦斯抽采系统中引入煤层气高效抽采的PLC智能控制技术,通过对瓦斯浓度预设值与传感器实际监测值的比较实现瓦斯抽采管路电动调节阀的智能控制。建立CO、C2H4、O2浓度及环境温度、负压等参数的逻辑控制集合,控制地面抽采泵站等设备的运行状态。通过实验室模拟测试与调试验证了控制系统的可靠性和准确性,能够有效调节瓦斯抽采系统的流量和设...

  • 矿井主通风机不停风自动倒机监控系统

    关键词: 不停风自动倒机  plc  组态王  工业以太网  主通风机  

    介绍了一种上位机组态软件采用组态王6.53、下位机采用西门子S7-300系列PLC的矿井主通风机不停风自动倒机监控系统,分析了系统的组成结构、硬件和软件设计,着重探讨了主通风机一键倒机的过程,相对传统的倒机方式,实现了瓦斯未超限及风量的平稳过渡。

  • 人员门保持矿井空气不外泄

    关键词: 矿井空气  外泄  通风控制  能源费用  维修工作  封严  风险  

    新型的Zero人员门是一个密封严密的通风控制人员门,它可减少人员风险,维修工作和能源费用。在不断增加数目的矿中,一种安全,健全,密封严密的通风控制人员门能减少人员风险,维修工作和能源费用。由矿业高手设计和制造,获得专利的零人员门能抵抗造成传统矿泄漏,扭曲和堵塞的收敛和膨胀。

  • 立井施工方案决策支持系统研究

    关键词: 决策支持系统  面向对象技术  知识库  模型库  立井施工方案  

    对立井施工方案决策支持系统的结构框架、模型库和知识库进行了理论研究;阐述了知识库的架构以及采用面向对象技术建立系统的知识库,设计方案优选评判模型,并对模型进行实例验证。

  • 矿车轨道称重装置的设计

    关键词: 矿车  轨道  称重  

    设计了一种在煤矿副井口测量轨道上矿车质量的装置,装置对经过的矿车进行动态称重,具有矿车质量显示、调零、声光报警等功能,并实现了上、下井口称重数据的互传与互显。

  • 矿用救生舱电池组均衡电路的模块化设计

    关键词: 电池组  均衡电路  模块化  

    针对多电池的均衡问题,提出并实现了基于开关电容系统的均衡电路模块化设计,与常规设计方法进行实验对比,结果表明了模块化均衡电路均衡时间大大缩短,均衡性能更佳。

  • 基于非测距无线传感网络井下人员定位

    关键词: 节点定位  锚节点  无线传感网络  最短路径  

    针对复杂的井下环境,使用了基于非测距的无线传感器网络定位算法来实现井下人员的定位。为了实现精确定位,采用了基于两移动锚节点的定位算法。通过3个节点间的最短路径确定1条直线来尽可能减少定位节点的误差,同时避免因障碍物或其它因素的影响所造成的节点定位误差,最大程度上提高了定位精度。通过仿真表明节点定位的精度与两移动锚节点移动的...

  • 基于PLC的矿用低压无功自动补偿控制器

    关键词: plc  无功补偿  继电保护  

    介绍了一种基于PLC及三相交流电参数采集模块的无功自动补偿控制器,它能够根据移动变电站低压系统的实际负荷状况,自动投切电容器组,可以有效地提高功率因数;该装置具有过流、过载、三相不平衡等保护功能,除保护电容器外,还可作为移动变电站低压保护的补充。

  • 深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术在宣东二矿的应用

    关键词: 深孔爆破  卸压  煤与瓦斯突出  抽采  煤巷掘进  

    针对冀中能源张家口矿业集团宣东二矿煤与瓦斯突出危险性大,煤巷掘进慢,采掘接替紧张的状况,在该矿209区域采用了深孔爆破卸压抽采煤巷消突技术。结果表明:该技术对于宣东二矿防治煤与瓦斯突出、提高煤巷掘进速度(月进尺由34 m提高到70 m以上)、缓解采掘接替紧张、构建安全矿井等方面发挥了重要作用。

  • 九里山矿井下定向钻孔卡钻事故处理实践

    关键词: 定向钻进  卡钻事故  松软突出煤层  

    煤矿井下定向钻孔技术因具有长距离瓦斯抽采钻孔能力而被广泛应用,而卡钻事故是煤矿井下定向钻孔技术应用面临的主要风险。以九里山井下定向钻孔卡钻事故为例,根据卡钻处地层因素、钻孔轨迹、钻孔施工情况,分析得出常见卡钻事故产生机理,制定卡钻事故处理基本流程。最后事故实际处理情况验证该卡钻处理流程的合理性。

  • 基建矿井主要通风机叶片角度调整实践

    关键词: 基建矿井  叶片角度  主要通风机  

    矿井在基建期间以及投产初期普遍存在通风能力富余、浪费电力资源的问题,结合贵州兴隆煤矿的生产实践,说明采取进一步调整通风机主要通风机叶片角度的措施,既能满足矿井基建期间以及投产初期的通风需要,同时有效地降低电力消耗,提高矿井的经济效益。

  • 采用地面测氡法探测老空区火区

    关键词: 老空区火区  测氡探火  高温区  二次探测  

    在对东峰老空区火区治理之前,利用测氡法对老空区进行火区范围及燃烧范围的探测,确定了火区的高温区,为火区治理和监测提供了直观的依据;对治理后的火区二次探测,进一步地验证了测氡法探测老窑火区的准确性。

  • 压风置换法在巷道瓦斯排放中的实践

    关键词: 巷道封闭区  瓦斯排放  压风置换  启封  

    在高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井,对巷道封闭区进行瓦斯排放是矿井安全管理工作中一项极为重要的内容。传统的启封密闭排放瓦斯方法,在排放瓦斯浓度控制等方面存在很大的安全隐患,国内煤矿企业也曾多次因排放瓦斯而发生事故。基于此,提出了压风置换瓦斯排放方法,并在现场进行了实践应用,实现了安全快速排放瓦斯的目的。

  • 冷却环境下的气体探测

    关键词: 气体探测器  环境  冷却  探测范围  制冷行业  监测仪  制冷剂  

    为了给矿工提供最安全的环境,MSAAfrica继续扩展气体探测范围。制冷行业的最新成果包括Chillgard LS光声红外制冷剂监测仪和ALTAIR4多参数气体探测器。

  • 平沟煤矿超前顶板注浆技术

    关键词: 顶板冒落  顶板淋水  注浆材料  注浆参数  

    为了有效控制巷道掘进过程中顶板冒落,淋水量大等问题,平沟煤矿把超细硫铝酸盐水泥作为注浆材料,在顶板松散与淋水量大区域,进行注浆加固与堵截。实践表明,超前顶板注浆技术的应用能使松散区域的矸石和煤体能够较好地与注浆材料胶结成一体,减少了顶板冒落和顶板集中淋水的状况。

  • 煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值确定方法的探索

    关键词: 煤与瓦斯突出  临界值  力学模型  

    煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值的确定一直是影响煤矿安全生产的技术难题,未确定瓦斯压力临界值之前,矿井一般采用《煤与瓦斯突出规定》(以下简称《规定》)的参考值0.74 MPa。针对这一局限性,结合煤与瓦斯突出综合假说,应用弹性力学与介质力学的理论成果建立了煤与瓦斯突出的物理力学模型,提出了一种新的瓦斯突出压力临界值的确定方法。研究结果...

  • 芦岭煤矿8#煤顶分层Ⅱ884-1掘进工作面局部防突措施参数考察

    关键词: 掘进工作面  局部防突  高效掘进  

    根据矿井瓦斯地质条件及采掘技术特点,考察了芦岭矿8#煤顶分层Ⅱ884-1掘进面的局部防突合理化参数。通过钻孔流量法和防突效果检验法,确定出煤巷掘进直径75 mm的超前排放钻孔有效影响半径为1.2 m。通过改进巷帮钻场及钻孔的相关参数,提高了掘进速度,掘进过程均未出现瓦斯浓度超限及突出情况,说明该煤巷局部防突技术措施取得了很好的效果,实现...

  • 同安煤矿远距离上保护层开采保护效果初探

    关键词: 煤与瓦斯突出  远距离上保护层  保护距离  

    以同安煤矿远距离上保护层开采作为研究对象,通过测定同安煤矿下部15#突出煤层瓦斯压力、瓦斯流量、煤层透气性和煤层相对变形等参数变化情况,研究该矿5#煤层作为上保护层对下部15#煤层的防突保护效果。结果表明:下保护范围内的15#煤层原始瓦斯压力显著下降,煤层相对变形增加到2.41‰,瓦斯流量增加了67倍,透气性系数增加了115倍。5#远距离上保...

  • 重庆市盐井二矿瓦斯赋存规律的构造控制分析

    关键词: 构造控制  瓦斯赋存  构造演化  构造类型  顶底板岩性  水文地质  

    为了揭示盐井二矿瓦斯赋存规律及构造对瓦斯赋存的控制作用,基于区域构造特征及其演化,分析了构造演化、构造类型、顶底板岩性及水文地质特征等地质构造因素对井田瓦斯赋存的控制作用。结果表明:井田的构造演化过程中的2次生气过程是现今瓦斯赋存的基础,后期的构造应力场演化对井田构造发育规律、沉积特征及地下水径流的控制,改变了瓦斯的保存...

  • 煤临界表面张力测定及分析

    关键词: 煤层注水  防尘  润湿  临界表面张力  

    临界表面张力是反映固体表面润湿性能的一个重要常数。利用自制的成型模具压制煤样试片,配制不同浓度(不同表面张力)的JFC溶液,利用FTA200表面张力仪及接触角仪测定了煤水接触角,获得了4组煤样的临界表面张力。结果表明:煤的临界表面张力为20.94~28.59mN.m-1,属于低能固体表面;在实际煤层注水过程中,普通矿井水表面张力大于煤的临界表面张力...

  • 新集二矿突出预测敏感性指标及其临界值确定

    关键词: 煤与瓦斯突出  区域预测  敏感指标  临界值  

    针对新集二矿历次煤与瓦斯突出特征的考察研究,分析得出新集二矿煤与瓦斯突出对反映地应力和瓦斯压力的指标较为敏感。同时采用现场实测与实验室模拟相结合的分析方法对新集二矿防突预测指标的敏感性进行了系统的分析,并确定了各预测指标的临界值。结果表明,对于区域预测,瓦斯压力指标比瓦斯含量指标要敏感;对于局部预测,6#煤层和13-1#煤层的突...

  • 基于单一测点瓦斯异常预报警方法的探讨

    关键词: 瓦斯浓度  预警方法  巡检时间  误报警  置信区间  

    通过对当前矿井安全监控系统运行状况的分析,对井下瓦斯采集数据进行深层次挖掘,并进行二次开发和利用,最终达到对瓦斯浓度异常增幅过程实时监控和提前预警的目的。提出了一种将巡检浓度值与巡检时间结合起来的基于单一测点瓦斯异常预报警的方法,并在数理统计学的基础上提出了采用均值置信区间估计的方法来动态设定瓦斯异常预报警模型报警上限值...

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