基于模糊控制信息融合的采煤机喷雾降尘控制系统

为了有效降低综采工作面采煤机在采煤过程中产生的大量粉尘,在综采工作面的液压支架处增设采煤机的外喷雾降尘系统;通过多点分布式粉尘浓度传感器对采煤机作业区附近的粉尘浓度进行实时检测,将多传感器信息融合技术与模糊控制方法进行有机结合,对粉尘浓度空间分布进行立体重组和综合分析,从而控制喷雾系统实现对综采工作面的快速降尘。实验结果表明,基于模糊控制信息融合的采煤机喷雾降尘系统响应速度快,采煤机累计作业100 h时,采用改进后的水雾降尘系统较原有水雾降尘系统节约水能消耗近30%,粉尘浓度平均值下降了约55%,降尘效果理想,大大节约水能能耗,系统的鲁棒性好,因而具有非常好的实用价值和推广价值。     

煤矿防尘技术革新——风水联动喷雾

为了解决矿井生产过程中产生的粉尘,以及减小粉尘的危害,根据生产过程中所产出粉尘的比例以及粉尘特性,设计使用风水联动喷雾降尘装置,该装置有效的解决了现有喷雾装置“出水不出雾”的现象,风与水的联动增强和加大了喷雾装置的雾化效果,使水雾布满整个巷道,充分湿润附着在井下空气中的粉尘,有效的控制了井下空气中的粉尘浓度,提高了降尘效果,使矿井粉尘防治工作得到了很大的改进,较好地将矿井粉尘隐患消灭在萌茅状态。     

放炮喷雾装置的设计和实际应用

一、立项原因当炮掘（采）工作面放炮时,会产生大量的有毒有害气体烟雾以及大量的粉尘,严重的危害着矿工的身心健康,并且对矿井的危害也是十分的严重,为了能够尽快的及时的降烟降尘,矿井必须具备一套自动喷雾降尘装置。我公司井下以前使用的自动喷雾装置,在我公司的实际使用中因故障太多（我公司所用过的放炮自动喷雾降尘装置,没有哪一种能连续工作超过一周的）,并且我们以前使用的自动喷雾降尘装置设计太过呆板,根本不能适合正常使用,严重的制约正常的生产和工人的工作,所以在公司党政的指示下,我区自主研制设计制作了放炮自动喷雾降尘装置。     

综采工作面割煤时粉尘运移变化规律的数值研究

综采工作面是煤矿粉尘的重要来源之一.为了有效治理综采工作面粉尘,采用数值模拟的方法,对粉尘在工作面的运动变化规律进行研究.结果表明:在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低;并提出了综采工作面产尘点后方形成粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带等3个粉尘运移带,其中粉尘快速扩散带作为粉尘源头,是综采工作面粉尘治理的关键区域.     

广井粉尘危害及其治理初探

矿井粉尘问题既是一个劳动保护问题,又是一个环境问题。在论述矿井粉尘的产生与危害的基础上,根据一般的降尘、工作面煤层的注水以及综采工作面的综合除尘等途径,提出了矿井粉尘治理的措施。     

综放工作面注水降尘技术

赵庄二号井开采的3#煤层为厚煤层,选用的是综采放顶煤采煤方法,生产过程中粉尘浓度较大,传统的喷雾降尘方法不能够满足现场降尘的需要.为了进一步降低工作面粉尘浓度,改善工作面劳动环境,为创建安全、高效型矿井提供良好的生产条件,文中针对3#煤层孔隙率小、渗透性低、润湿性差等特征,采用混合注水方式进行煤层注水降尘技术分析研究及现场试验.分别从钻孔布置方式、注水封孔工艺、注水工艺及参数和降尘效果等方面进行了阐述,分析了煤层注水对工作面超前支承压力的影响变化,并提出了添加烷基酚聚氧乙烯醚TX-10表面活性剂改善煤体润湿性,增强了煤层注水润湿效果.结果表明,实施注水工艺技术后,煤层水分平均增量为1.61％,全尘平均降尘率达58.71％,呼尘平均降尘率为57.34％,大幅度降低了工作面粉尘浓度;添加润湿剂后,增加了钻孔注水量,缩短了注水时间,扩大了润湿范围,改善了注水效果.实践证明,该套注水降尘工艺用于综放工作面降尘是切实可行的.     

磁化表面活性剂溶液的降尘机理及应用

 随着煤炭行业机械化和采掘速度的加快,工作面粉尘浓度越来越大,威胁着工人的安全。通过分析磁化降尘机理和磁化表面活性剂溶液降尘机理,以山西省某矿为例,确定了适合该矿综采工作面的最佳表面活性剂为LDLC 表面活性剂及最佳浓度为0.1%,以及最佳磁化强度1000 mT 和最佳磁化时间60 s,并根据结果设计磁化管路和添加装置。该措施在该矿回采工作面进行现场试验,使该工作面的全尘浓度降尘效果比常规措施提高72%左右,PM_2.5降尘效果提高60%左右,有效改善了工作面的作业环境。     

梁北矿大采高松软突出煤层工作面综合防尘技术

分析了梁北矿11081工作面粉尘分布特点,通过理论分析和现场测试,定性给出了大采高松软突出煤层综采工作面的产尘特点和扩散规律,分析了煤壁垮落产尘特点和采煤机割煤产尘中粉尘分布特征。提出综采工作面三维"立体"控尘、防尘技术,即含尘气流控制技术、采煤机高压外喷雾降尘技术和采煤机尘源跟踪降尘技术相结合的综合防尘技术。在原有降尘措施基础上降尘效率提高了82.2%,使得工作面工作环境得到了很大的改善。     

年产600万吨综放工作面液压支架喷雾降尘装置优化设计

针对兖矿集团东滩煤矿年产600万t1303综放工作面实际情况,进行了工作面尘源分析,并基于风流紊流的三维k-ε流动方程组模型,应用控制容积法和计算流体力学（CFD）的SIMPLE（压力耦舍方程式的半阴解法）方法,对工作衙断面粉尘流场的浓度和流线进行了ANSYS数值模拟,然后根据支架喷雾降尘用喷嘴的性能实验,优选了安设到综放液压支架上的喷嘴类型,最后提出了1303综放工作面支架喷雾降尘装置的优化设计方案。通过在该工作面的工业性试验证明,谊方案大大降低了各生产工序的产尘浓度,保障了矿工的身心健康和矿井的安全生产。     

综采面自动定位智能喷雾降尘控制系统

分析综采面的特点和采煤工艺流程,根据其粉尘扩散运动规律及降尘要求,采用软件调试及模拟运行的方法,设计一套综采面自动定位智能喷雾降尘控制系统,以改善煤矿井下综采面的工作环境。系统通过红外线收发器自动采集采煤机位置信息,无线触控传感器自动采集移架和放煤位置信息,根据设置参数控制数道喷雾组件开启喷雾。现场运行试验表明,系统能够在综采面架间、移架作业、放煤作业时自动喷雾以及井下自动照明。     

综采工作面粉尘运动规律的数值模拟

运用气固两相流动理论,建立粉尘运动的数学模型. 根据综采工作面的具体特点和实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘运动规律进行数值模拟. 模拟结果显示,粉尘产生后多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散. 综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向10m以内的煤壁一侧;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度也有很大作用.     

大倾角煤层综放开采中上覆岩层的运移特征

根据新疆焦煤集团艾维尔沟矿区25112工作面所采的5#煤层大倾角、硬顶、软底、软煤的实际情况,采用相似材料模拟实验,对综放开采时上覆岩层沿倾斜方向上的运移(破坏)特征进行研究。研究表明,在大倾角煤层综放开采过程中,工作面顶煤或顶板的运移是不对称的,且在破坏方式上也有区别。上覆岩层的运移是一个空间问题,包括了上覆岩层的垂直于岩层的弯曲下沉—破断—回转,还包括沿工作面倾斜方向和垂直于工作面倾斜方向的运移。顶煤和上覆岩层垮落后,会沿工作面倾斜方向向下滚(滑)动,堆积于工作面下部和中部,形成非对称的充填带。所得结果对现场开采具有一定的指导作用。     

综采工作面顺槽变电站移动方式探讨

对综采工作面顺槽变电站在移动过程中的受力情况进行了分析计算,列举了目前国内煤矿井下综采工作面顺槽变电站的行走方式,并指出了其存在的一些问题,提出了改进意见并进行技术研究。     

近距易燃煤层采空区残煤综放复采技术矿压显现研究

利用矿压显现理论,对白家庄矿业公司39713工作面近距易燃煤层采空区残煤综放复采技术矿压显现进行分析,重点研究了工作面及两巷超前支护段矿山压力显现,为类似工作面及矿井开采提供实践经验及理论总结,以达到安全回采的目的。     

冲击地压工作面爆破卸压效果的数值模拟

随着煤矿开采深度增加，综放开采回采巷道易发生冲击地压危害。研究综放工作面回采巷道冲击地压发生机理，结合工程实例，运用FLAC^3D软件模拟综放面回采。分析了采用卸压措施前后煤层顶底板及两帮煤体移动变化规律、深部煤岩体受栽及变形破坏规律、煤层应力变化及转移规律。研究结果对防治冲击地压有一定参考价值。     

薄煤层矿井开采综合防尘技术研究

针对薄煤层机械化工作面产尘量大、粉尘治理难的问题,提出了薄煤层开采"六位一体"综合除尘技术。结合薄煤层工作面粉尘性质及治理现状,重点对薄煤层工作面高压煤层注水技术、综掘工作面短距离综合除尘技术、转载点封闭控尘技术等"六位"技术的除尘机理进行了阐述,实践表明,综合降尘效率达到86.9%,为工作面创造了良好、安全的工作环境。     

综放工作面粉尘运动的数值模拟及试验研究

运用气固两相流动理论建立了粉尘颗粒的离散型数学模型,采用Fluent软件,对成庄矿3309综放工作面的粉尘运动分布规律进行了数值模拟和实测.结果表明:利用数值模拟方法可以得到粉尘颗粒的运动分布特征,工作面割煤、移架、放顶煤各工序过程粉尘的浓度分布规律不同,粉尘浓度出现最大值的位置不同,难以沉降的呼吸性粉尘的分布区域也不同;经对比实测数据与模拟结果较为一致.研究结果可以为现场防尘技术措施提供理论性指导.     

综采放顶煤工艺在西峪煤矿的应用

阐述了太原西峪煤矿的生产技术现状,分析了3号煤煤层赋存情况及水文地月情况,指出综采放顶煤工艺克服了主巷压力大、破碎机行走困难、工作面煤壁片帮严重工作面过断层等难题,提高了技术装备水平,为创建安全高效矿井奠定了技术基础.     

煤矿浅埋煤层综采面矿压事故预防

为了预测预报浅埋煤层综采工作面矿压事故灾害,采用KMJ30型采动应力监测系统对杨伙盘煤矿30108综采工作面矿压进行现场实测.通过综合分析初采期间、正常推进时期、末采期间支架实测数据,得出了工作面初次来压、周期来压平均步距,工作面倾向压力分布,工作面整体压力大小,以及特殊地段的矿压大小,掌握了工作面矿压显现规律,对杨伙盘煤矿及周边类似条件矿井矿压事故的预报与预防具有一定的指导意义.     

深井回采工作面覆岩运动及煤体应力分布规律

为保证深部开采矿井安全高效生产,根据东海煤矿32#右十一回采工作面地质资料,采用RFPA、ANSYS软件对深部回采工作面覆岩关键层运动规律及煤体内的应力变化情况进行数值模拟。结果表明,开采深度越大工作面覆岩关键层的破断距离越小,顶板周期来压步距越短;该工作面的周期来压步距为30 m左右,数值模拟与现场实测结果吻合;随着回采工作面的推进,高应力区向远离工作面的煤体内部移动,且煤柱上的高应力分布带移动量大于煤体上的移动量。该研究为矿井深部开采超前支护及冲击矿压防治提供了参考。