采空区注氮参数设计及三维流场分析

为了合理设计采空区注氮防火方案,以南山矿18-5采空区为研究背景,利用FLUENT软件,结合含变渗透系数的Forchheimer运动方程,对具有抽放巷和注氮管的复杂采空区模型三维流场进行了数值分析。结果表明,大流量注氮在采空区浅部即可取得很好的氧气惰化效果,随着注氮管的深入,惰化效果逐渐降低;小流量注氮取得的惰化效果具有相反的变化趋势,即二者存在不同的最佳注氮位置;受抽放巷影响,模型回风侧存在氧气富集区,仅靠注氮无法对其有效稀释,应配合工作面长距离封堵,减弱高抽巷引起的漏风。依据研究结论和现场施工条件,设计了合理的防火方案,在注氮工作之前,应首先对采空区规模、通风条件和制氮设备能力进行预先评估。     

废弃煤矿采空区抽水蓄能水库初步可行性研究

近年来中国的风能太阳能发电取得了巨大的进步,装机容量跃居世界第一。由于相关配套储能设施的匮乏,造成了大量的弃风、弃光、弃电等现象。目前中国的电网储能主要依靠抽水蓄能电站。采用废弃煤矿建设抽水蓄能电站可以提高中国对风能太阳能的高效利用,同时实现废弃煤矿资源化和水资源保护。从采空区的可储空间和采空区的地下布置问题初步研究了废弃煤矿采空区抽水蓄能水库的可行性。研究发现:采空区的渗透系数越大,则越多的水可以被抽出或注入,其有效库容也越大。若是满足有效库容系数(有效库容与总库容的比值)大于0.8,则采空区的渗透系数需大于8×10~(-8) m~2,采空区上下水库间距越小,上水库水量的漏失量也越大。     

采空区危险性的支持向量机识别

针对采空区危险性影响因素与其危险性等级之间存在着复杂非线性关系的特点,笔者提出采用支持向量机最优分类理论来识别采空区的危险性等级。研究选取岩体结构、地质构造、岩石抗压强度、弹性模量、采空区形状、矿体倾角、高跨比、空区体积等8个参数作为主要影响因素,根据支持向量机理论,提出了1-V-1的采空区分类算法,并在Matlab中编程,建立了分类预测的SVM模型。以某矿山的实测采空区为例,利用该模型进行了识别,并与BP神经网络预测结果作对比。实例研究表明,采用该方法的分类结果比神经网络更准确,与采空区调查结果一致性好,用支持向量机理论进行采空区危险性评价是可行的。     

天池矿102综放孤岛工作面以风治火技术

为了防治天池煤矿15#煤层102综放孤岛工作面采空区煤炭自燃发火,基于采空区自燃"三带"划分标准和数值模拟的方法,采用流体力学COMSOL计算软件,研究了工作面不同进风量时采空区氧化升温带的变化规律,确定了氧化升温带的范围,得到工作面供风量与氧化升温带宽度的拟合曲线。通过现场实践,研究了加强封堵和均压等以风治火技术对103回风闭墙采空区CO体积分数的影响。研究结果表明,U+I型102工作面采空区自燃发火主要是由采空区漏风引起;氧化升温带宽度随着工作面供风量的增加而增加;均压后,103回风闭墙采空区的CO体积分数由最开始的超过20×10~(-6)降至5×10~(-6)。在102综放孤岛工作面的现场实践表明,运用以风治火技术防治天池煤矿采空区遗煤自燃是可行的,对于类似综放孤岛工作面防止遗煤自燃有一定借鉴意义。     

采空区地基稳定性评价初探

本文通过对山东淄川区北杨片区煤矿采空区拟新建建筑的地基勘察、物探资料进行分析,结合煤矿采空区的地质条件及工作经验,全面阐述了采空区新建建筑物地基稳定性评价方法,并提出采空区工程建设的注意事项及建筑措施。通过对这些问题的解决,对采空区地基稳定性进行了初探,为采空区的城市建设提供有益的参考。     

基于未确知测度理论的定向铅钻遇采空区判识方法研究

老空水害事故是矿井安全生产的重要隐患之一。为确保矿井防治水安全,对老空区的探查与识别必不可少。文章立足于定向钻钻探新技术,根据定向钻观测内容及钻遇采空区的表现特征,确定了钻遇采空区的判识依据,基于未确知测度理论,结合实际案例,研究建立了钻遇采空区综合判识方法。研究结果表明,采用基于未确知测度理论的钻遇采空区判识方法在定向钻钻探过程中能够准确地识别采空区。研究成果对于指导定向钻判识采空区、完善定向钻探查老空区(包括老巷)探查技术体系具有重要参考价值。     

采空区危险性的RES-可拓联系云评价模型

为真实反映指标的分布特征与交互关系，提高采空区危险性评价的准确性，提出一种基于RES-可拓联系云的采空区评价模型。研究结果表明：RES能直观反映采空区危险性评价的指标与指标、指标与采空区系统的交互关系，并且能甄别出采空区危险性评价的关键指标与非关键指标；可拓联系云能吸取物元可拓理论与传统云模型的优势，同时能较好地弥补两种理论的缺陷，更贴合实际。最后,通过与未知确度法评价结果对比，验证了该模型的可行性与先进性。     

煤矿采区瓦斯抽放技术的应用与管理

煤炭是我国的主要能源之一。我国的煤矿系统大部分属于瓦斯矿井。对于这些瓦斯含量较高的矿井而言,要实现矿井的安全生产,瓦斯的治理就成为了关键问题。本文从瓦斯抽放的方法及钻场布置、抽放管路系统及抽放设备选型、安全管理等方面,结合某矿井实际分析了煤矿采区瓦斯抽放技术与管理。