煤矿井下变电所综合自动化控制技术的研究与应用

煤矿井下供电系统是矿井生产的动力之源,而供电系统的稳定性,是安全生产的保证。由于井下供电网络结构复杂,尤其是采区变电所供电服务对象主要为采煤、掘进、运输以及排水等主要生产环节,供电负荷种类繁多、区域分布广、负荷工作场所地质条件复杂,且存在着瓦斯、煤尘、水等有害介质,影响供电系统运行的不确定因素也较多,事故发生率高,故障排查、停送电周期长。近几年随着矿井信息化技术的不断发展,采用科学化的管理手段,将采区多个变电所实行综合自动化综合控制,实现采区变电所无人值守,成为煤矿井下供电的主要发展方向。     

浅析监测监控系统在井下采区变电所的应用

井下采区变电所是煤矿供电系统中一个重要的组成部分,煤矿生产安全经济的运行很大程度上取决于井下变电所的可靠运行。本文主要介绍了KJ137采区变电所无人值守监测监控系统在煤矿中的应用情况。     

井下高压线路越级跳闸的保护

一、井下高压跳闸所造成的危害 国投新集能源股份有限公司一矿现井下综采工作面移动变电站的高压电源由采区变电所(或中央变电所)6kV高压直接供给.     

基于煤矿井下6kV采区变电所设计分析

在煤矿系统中,电力系统的安全可靠是保障煤矿安全生产的前提条件。伴随着我国煤矿企业机械化程度不断提高,机械设备负荷不断增加,井下供电线路越来越长,在对井下供配电系统进行设计的时候,一定要统筹考虑和科学设计,继而设计出一套安全可靠、经济合理的供配电系统。该文结合某矿采区变电所实例,对煤矿井下采区供电系统的设计进行分析,为相似条件下采区变电所的设计提供参考。     

浅谈自动控制系统在煤矿井下采区变电所的应用

煤矿井下供电网络结构复杂,受环境、地质条件等因素的制约,影响供电系统运行的不确定因素也较多。煤矿井下采区变电所供电服务对象为采煤、掘进、运输、通风、排水等重要生产环节,供电负荷种类繁多,区域分布广,负荷工作场所地质条件复杂,且存在瓦斯、煤尘、水等有害介质,事故发生率高;故障排查、停送电周期长,影响采区的安全     

高瓦斯煤层群采区巷道布置

采区巷道布置,应从煤层的实际情况出发,合理确定采区生产能力,进行高瓦斯煤层群采区上山布置及采区内风向的稳定工作,确定开采顺序,采用无煤柱开采技术,选择科学的通风方式,预防和治理采区瓦斯突出和积聚的问题。     

谈高瓦斯煤层群的采区巷道布置措施

采区巷道布置,应从煤层的实际情况出发,合理确定采区生产能力,进行高瓦斯煤层群采区上山布置及采区内风向的稳定工作,确定开采顺序,采用无煤柱开采技术,选择科学的通风方式,预防和治理采区瓦斯突出和积聚的问题.     

采区巷道布置方式的选择

本文建立了采区巷道布置方式选择的层次分析模型,介绍了采区巷道布置方式的选择方法,并提出了评判各种采区巷道布置方式的指标体系和参数值的确定方法,可供实际工作参考。     

煤矿供电6kV主变压器选型与无功功率补偿

煤矿企业的主变压器的选择,是根据变电所所带的负荷性质和电网结构来确定主变的容量。本文通过对变电所6KV母线的计算负荷、无功功率补偿、主变压器损失计算,明确主变压器的选型。     

露天煤矿采区接续方案

 在大型近水平及缓倾斜煤田露天开采时,通常划分多个采区依次开采。在新旧采区接续时,存在采区转向过渡方式选择、采区接续位置确定、接续期间开拓运输系统布置、接续期间工程量搭配等技术难点。本文以蒙东能源控股有限责任公司西二号露天煤矿为例,分析了4种采区转向过渡方式,确定采用直角缓帮转向的过渡方式进行采区转向过渡。采用露天矿SMCAD软件进行三维地质建模,交互式设计工作帮,模拟工程位置,精确计算相应的工程量,提出了4种两个采区间的接续方案,揭示了4种方案的工程量搭配和过渡时间等变化规律,综合分析确定了合理的采区接续方案。     

基于SABS-InSAR的保德矿区地表形变监测与分析

煤炭开采是保德县的主导产业,长期高强度的矿产资源开发导致矿区内地表发生了不同程度的形变,地质灾害频发,对进一步采矿作业造成了极大的安全隐患,破坏了当地的生态环境。为了进一步探究矿区地表变形的时空分布变化规律以及地表形变的驱动因素,利用SBAS-InSAR技术对覆盖研究区的32景Sentinel-1A影像数据进行处理,得到了保德矿区2020-06-24—2022-09-13期间的地表形变信息。在监测时间段内,研究区整体以沉降为主,形成多处由中心向四周发展的漏斗状下沉区域,主形变区内形变量与时间大致呈线性关系。依据计算得到的形变结果将保德矿区划分为6个重点研究区,以5号重点研究区中的泰安煤矿为例,通过分析其工作面的采掘工程,得出以下结论：(1)煤矿地表并未达到稳定状态。(2)发生地表形变的区域与工作面空间分布相吻合。(3)作为矿区形变的主要驱动因素,随着采矿工程的推进,主形变区域的范围和沉降速率将会进一步增大。研究区内的地质构造和地层岩性对研究区整体形变的趋势和范围起到一定的控制作用,断层两侧上盘、下盘的相对运动以及不同区域地表的可压缩层厚度差异均对地面的形变速率有一定的影响。通过叠加对比...     

大宁矿区开采沉陷规律研究

通过对大宁煤矿一个正在开采的工作面进行地面沉陷监测,结合该矿的实际资料,对大宁矿区开采沉降规律进行实测研究,得到了开采沉陷基本参数和典型的山区地表移动分布特征,为以后的矿区开采及地表开采沉陷治理提供理论依据.     

彬长生产服务区下采空区稳定性评价研究

针对彬长生产服务区建筑群受采空区影响问题,应用数值模拟计算、覆岩变形理论分析方法,结合地表监测成果,综合计算分析了建筑群下107工作面综放开采采空区稳定性及其对建筑物的影响,分析结果表明,107工作面开采属于非充分采动,覆岩中洛河组、宜君组坚硬厚岩层对地表移动变形具有控制性的作用,由于坚硬关键层的整体变形作用,使得地表水平移动范围大于沉陷范围,地表建筑群下采空区已基本稳定.应用影响函数预计模拟方法预计分析了地表剩余移动变形,表明地表移动盆地已经处于基本稳定状态,地表剩余移动变形对建筑物影响很小.研究结果为彬长生产服务区建筑群下开采沉陷灾害治理提供了可靠地依据.     

惠安煤矿矿井采区布置探讨

通过对惠安煤矿矿井采区布置的探讨,得出结论:该矿矿井首采区走向长度为1 110 m左右,单翼开采;采区倾斜长度为1 100 m,采区工作面长度为160 m,首采区采用盘区式开拓,由大巷直接开拓顺槽巷道,布置5个工作面;回采工作面循环产量376.2 t,采区生产能力101.1万t,工作面生产能力95万t/a,故采区生产能力能满足矿井产量要求。     

大采高浅埋煤层工作面矿压显现特征模拟及试验分析

为研究浅埋煤层在大采高条件下顶板运移规律及矿压显现特征,通过构建数值模型研究了3～7 m采高条件下的顶板破断过程及来压规律,构建物理模型分析了顶板垮落及支架工作阻力变化特征。研究结果表明:随着采高的增大,顶板回转角度不断增大,且出现了明显的台阶下沉现象,采高从3 m增大到7 m地表沉降量增加了3.5 m,顶板的初次来压及周期来压步距整体呈增大趋势;煤壁支承压力峰值随采高增大往工作面前方迁移,影响范围也不断增大,在采高5 m时达到了最大值10.53 MPa,之后回落并趋于稳定,证明支承压力并非随采高增大而持续增大;随着采高的增大顶板卸荷损伤区域迅速向上扩展,使上覆岩层裂隙充分发育,诱发顶板的大范围切落,大采高形成了"悬臂梁-砌体梁"结构,形成了工作面的剧烈来压。物理模拟结果表明,切顶发生时支架工作阻力提升到了9 614 kN,较周期来压时增大了16.1%,比普通采高时有了较大的提升。因此选取合理的采高对于保证采空区稳定减少顶板灾害事故至关重要。     

倾斜煤层采动影响下的挤压变形区移动变形特征分析

以重庆南桐矿区为工程背景,通过三维数值模拟方法,对倾斜煤层在三种不同开采宽度工况下上覆岩层移动挤压变形区特征进行了研究。结果表明:采宽由80 m增加到160 m时,煤层与岩层交接处应力变化较小,挤压变形区地表下沉速度较为缓慢;采宽由160 m增加到240 m时,煤层与岩层交接处应力变化非常显著,挤压变形区地表产生明显下沉;不同的开采工况下,挤压变形区沉陷位移都会出现一个峰值,且位于开采区下山方向,挤压变形区沉陷值受水平应力影响较小,走向和倾向方向的沉陷值以该峰值曲线呈中心对称。     

地表移动影响范围与地质采矿条件关系数值模拟

随着采空区增大，地质灾害不断增多，有必要对采动影响范围进行研究。10 mm下沉边界是确定影响范围的重要指标，且FLAC3D适合求解非线性大形变问题，因此可以将其用于探究地表移动影响范围(L)与地质采矿条件的关系。实验以某矿区A工作面和另一矿区B工作面为背景，通过建立数值模型，运用控制变量法探究了L与岩层厚度、松散层厚度、工作面开采尺寸、覆岩岩性的关系，给出了L的计算公式并对变化规律进行了理论与力学分析。结果表明：L与岩层厚度、松散层厚度呈正相关关系，L与采长呈负相关关系，L在关键层变软弱后显示出了轻微增长。研究为煤炭的合理开采及矿区地表建构筑物保护提供科学依据。     

地表水体下厚煤层综放工作面安全开采技术

为了保证地表水体下综放工作面安全回采.以山西某矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对矿井导水裂缝带发育高度进行探测,对地表沉降进行了监测分析,并对水体下工作面开采进行了涌水量监测,实现了水体下工作面的安全回采.研究结果表明:厚煤层综放工作面导水裂缝带发育高度为119.7～127.2 m,裂采比为19.9～21.1;工作面回采前裂隙数量为1～2条,宽度以4 mm为主.当工作面回采后,在132～148 m范围内,裂隙数量最多增加到7条,裂隙宽度可达8 mm.在148～160 m范围内,裂隙数量和宽度与工作面回采前持平;工作面回采后,地表最终产生拉裂缝,最大深度为6.5 m,不会造成地表河水的突然下泻;地表水体下工作面回采过程中无留设保护煤柱,最大涌水量与非水体下工作面开采持平,工作面回采过程中地表水未进入到工作面,实现了安全回采,为类似矿井提供了借鉴.     

新疆西准噶尔沙吉海地区地表形变时空特征分析及其环境意义

煤矿地下开采形成的采空区对地表工程和周围环境造成严重的破坏,造成沙吉海矿区周围生态脆弱,草场面积缩减。长期废弃的矿井由于不清楚地下开采情况及范围,所以难以进行有效治理。通过长时间大范围的采空区形变特征监测,对于地质灾害预防和治理来说具有重要意义。基于2017年3月19日—2019年12月22日73幅覆盖沙吉海矿区的Sentinel-1A影像,采用差分干涉测量短基线集时序分析技术(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)获取时序地表残余变形,此外通过克里金插值法获取了整个研究区完整的形变信息,监测到研究区平均变形速率在-148.44～38.05 mm/a,最大累积形变量达-1 418.42 mm。分别得到废弃采空区和正在开采矿井工作面的形变特征,正在开采煤矿采空区呈漏斗形变形,废弃采空区沉降呈多点分散形,变化不均匀。经过对沙吉海矿区详细的野外调查,验证了SBAS-InSAR结果的可靠性。最后,结合野外验证结果分析了煤矿采空区围绕沉降中心呈漏斗形演化的过程。研究成果可为老旧采空区治...     

东海矿瓦斯治理经验

东海煤矿属于高瓦斯矿井,历年来利用仰角钻孔结合后路转角抽放治理瓦斯保证了所有回采工作面的安产。尤其以三采区23^#右七付巷／右八路工作面为代表的瓦斯治理工作成果十分显著,现将该面的瓦斯治理经验介绍如下,不足之处望各位同仁能够给予批评指正。