钼矿钻探有毒有害气体检测与防范

沙坪沟钼矿位于安徽省金寨县,是在大别山发现的一个特大型隐伏斑岩型钼矿床。在钻探过程中有毒有害气体逸出是经常情况,如果这些气体异常超标,会给施工人员带来危害,影响施工现场进度,增加工程成本。本文通过对钻孔气体组分进行分析、研究,确定钻井内有毒有害气体主要为CO、H2S和氡气,它们的产生与周围岩石断层地质构造以及丰富的地下水环境有关,提出了钻探期间应对措施,实现安全作业。     

矿井胶带火灾巷道环境多参数时空演化规律

采用物理相似模拟实验的方法,借助自主搭建的矿井外因火灾烟气蔓延相似模拟实验平台,研究了矿井平直巷道内胶带火灾发展初期高温、CO等有毒有害气体浓度等灾害多参数的时空演化规律。通过试验模拟,确定了适宜胶带火灾发展的最佳风速,得到了最佳工况条件下,模拟巷道内温度场与有毒有害气体浓度场的分布规律。结果表明:当风速为0. 4 m/s时,胶带质量损失率最大,且热量扩散率最高,为试验的最佳风速;火灾烟气蔓延过程中,巷道温度呈现出随着距火源距离增加而先升高后降低的趋势;气态产物CO浓度表现出指数升高到一定阶段后逐渐趋于稳定,而CO_2气体浓度则表现出线性升高的趋势。研究成果将对矿井火灾事故救援中危险区域划分,以及矿井外因火灾的蔓延扩散规律研究具有一定的指导和借鉴意义。     

独头掘进面爆破后CO浓度变化分析及预测

通过在现场收集实验数据来研究分析独头巷道掘进工作面爆破后CO浓度的变化规律。运用灰色系统理论知识对CO的浓度值进行分析;并对其进行预测。根据分析和预测的结果指导独头巷道局部通风作业,提出改进的建议措施。     

基于可跟随式有害气体抽排装置的烟尘运移规律研究——以鸡鸣隧道为例

为了降低隧道爆破产生的粉尘及CO对施工人员的危害,本文提出了一种在隧道中加入可跟随式有害气体抽排装置的辅助通风方式。为确定可跟随式有害气体抽排装置的有效性,本文依托鸡鸣隧道工程基于Fluent数值模拟软件对该装置的应用场景及应用效果进行了模拟,得到了压入式通风和加入抽排装置后的隧道流场以及粉尘、CO的运移规律,以及装置对流场的影响并验证了装置加速粉尘及CO排出的效果,并对加入装置后距离掌子面的5个测点的CO浓度随时间的变化规律进行线性拟合。结果表明：加入可跟随式有害气体抽排装置能够有效加速掌子面工作区域内粉尘及CO排出,通风120s内,相同时间点下加入装置后的相同位置处粉尘及CO浓度远低于压入式通风条件下,加入装置后仅通风110-130s掌子面前5m内粉尘及CO浓度均能够达到安全浓度以下,同时该装置的加入一定程度上会增加隧道流场的紊乱程度,加入抽排装置后的掌子面前5个测点处通风30min内的CO浓度变化满足单指数函数。对比加入可跟随式有害气体抽排装置前后粉尘及CO浓度变化情况,验证了该装置的有效性。     

光面爆破在硖门隧道中的设计与应用

光面爆破是控制爆破的一种,在隧道和井巷掘进中采用可以提高巷道轮廓质量、有效降低工程成本、保证施工安全,目前已成为隧道及井巷掘进中一种标准的施工方法。本文系统的讲解了隧道掘进光面爆破的机理和设计过程。     

瓦斯爆炸事故有毒有害气体传播规律研究及危险区域划分

对矿井瓦斯爆炸事故有毒有害气体传播规律进行了研究,建立了有毒有害气体在无风巷道扩散数学模型及有毒有害气体在通风网络中传播数学模型,并划分了瓦斯爆炸产生有毒有害气体传播的死亡区、重伤区、轻伤区,为瓦斯爆炸事故救援和安全评价提供了理论基础.     

板集煤矿有毒有害气体防治

目前，板集煤矿正处于矿井生产恢复阶段，有毒有害气体的危害直接影响着矿井恢复生产的进度与施工安全，为能够有效防治工作辖区内的有毒有害气体，保障施工人员的身体健康及生命安全，合理采用各种措施及设备对矿井生产修复期间有毒有害气体进行监控和防范是本文所阐述的主要内容。     

单机变换喷射器辅助通风数值模拟

为解决爆破后产生的大量有害气体对巷道的污染问题,提出喷射器辅助单机变换通风方式。即正常情况下采用压入式通风,爆破时变压入式为抽出式并用喷射器辅助通风,形成喷射器压入、风机抽出的混合式通风方式,使污浊气体由风筒排出。利用流体软件模拟50和100 m炮掘巷道通风情况,结果表明：喷射器辅助单机变换通风分别在40和50 s排出炮烟,与压入式通风相比,该方法排烟时间短,炮烟污染巷道轻,对于长距离巷道,效果更加明显。喷射器辅助单机变换通风方式对炮掘巷道是可行的。该研究为解决爆破后通风提供了理论依据。     

沿空掘巷有害气体的综合治理

针对济宁三号煤矿63下04-1工作面辅助运输巷（南）沿空掘巷过程中有害气体超限问题,通过分析找出有害气体来源和涌出通道,采用了均压、堵漏等方法有效封堵了涌出通道、监测监控方法动态监测现场情况并检验治理效果。通过一系列方案实施,掘进巷道内有害气体一氧化碳体积分数从110ppm以上降至10ppm以下,瓦斯体积分数从0.8%降至0.02%,二氧化碳体积分数从0.6%降至0.04%。从气体变化情况表明,此方法有效治理了沿空掘巷气体超限问题,保证了掘进工作面安全、快速掘进。     

突扩巷道模型内流场的PIV实验

为改善实验方法,推进矿井通风基础理论研究,将粒子图像测速技术(PIV)引入矿井通风研究领域。介绍了PIV的工作原理、系统组成和示踪粒子的选取原则。以粒径为0. 2～2μm的光扩散剂做示踪粒子测试了巷道突扩模型内的流场结构。结果表明,井巷风流遇断面突扩后会产生大范围的回流,同时在主流与回流区之间会产生小尺度的二次涡系,即回流区为多涡并存的情况,主流与各尺度涡间产生激烈的能量交换造成能量损失;二次涡系形成的区域风流极度紊乱,影响风速测试;整个回流区明显低于主流流速,有毒有害气体和粉尘可长期滞留在涡旋内形成安全隐患。实验表明,与传统的单点接触式测量方法相比,PIV可以获得更多的湍流流动细节,有助于人们更加深入的认识井巷内气体流动的本质。     

基于元胞自动机的井巷火灾仿真

提出了一种基于元胞自动机的井巷火灾可视化仿真方法.在矿井巷道可视化的基础上,通过对火灾元胞进行表征,综合考虑可燃物类型与投放密度、井巷通风、井巷坡度等因素对井巷火源引燃效果的影响及双扩散作用、井巷通风、浮力作用和节流作用等因素对火灾烟气蔓延效果的影响,采用概率函数进行元胞自动机建模,构建了表达元胞温度的井巷火源燃烧模型和表达元胞浓度的井巷火灾烟气蔓延模型.基于火源元胞燃烧演化规则和烟气元胞蔓延演化规则,通过可视化手段展示了井巷火灾火源燃烧和有害气体浓度的时空发展变化.同时以矿山实际数据进行检验,说明了基于元胞自动机的井巷火灾仿真的可行性与有效性.     

非煤地下矿山机械通风系统的建立研究

现今,我国地下采矿事业蓬勃发展,但是因开采过程中的爆破、出矿等原因产生粉尘、有毒有害气体等污染物对井下作业人员身体造成很大危害。因此,针对矿井内产生的一氧化碳、硫化氢等有毒气体,在非煤地下矿山工程的开采过程中引入机械通风系统势在必行,从而改善非煤地下矿山的开采环境,提高矿井空气质量,保证井下作业人员身体健康。就非煤地下矿山机械通风系统的建设进行研究。     

光面爆破在井巷掘进中应用及注意事项

井巷掘进中,爆破效果的好坏不仅能够保证施工安全,还能减少施工成本、加快施工速度、延长巷道服务年限。该文通过对爆破参数,掏槽孔布置方式及参数确定等分析的研究,该文通过解决现场施工中打眼希、单孔药量大的问题,为现场指导掏槽眼、辅助眼、周边眼的参数确定等抛砖引玉。     

基于鲸鱼算法的巷道掘进爆破参数优化与应用

合理的巷道掘进爆破参数组合是提高生产效率和改善掘进生产环境的重要因素。建立巷道爆破掘进经济数学模型,对在综合成本最少的前提下优化巷道掘进爆破参数。以钻孔、爆破、铲装、运输等工程技术环节为基础,建立巷道爆破掘进的综合成本为目的经济数学模型,形成目标函数。鲸鱼算法较传统的智能优化算法有着收敛速度快、稳定性好和操作简单的优势。利用鲸鱼算法对目标函数进行优化,最终得到最佳的爆破参数组合,即周边孔抵抗线为0.78 m,周边孔间距为0.64 m,崩落孔抵抗线0.95 m,崩落孔孔间距为0.90 m,炸药单耗1.21 kg/m3,并得到了矿山的爆破掘进最佳综合成本在29.9元/m3左右,可以为矿山爆破掘进的爆破成本控制提供参考。     

油型气涌出矿井局部通风排瓦斯优化

为了对油型气涌出条件下掘进巷道局部通风参数进行优化,解决油型气涌出造成的掘进巷道局部瓦斯超限问题,采用仿真软件ANSYS对掘进巷道压入式通风进行数值模拟,运用压入式通风掘进工作面风流流场结构特点,对油型气涌出条件下掘进巷道中CH4浓度分布进行研究,分析了风筒进风速度分别为8,10,12 m/s以及风筒直径分别为0.6,0.8,1 m时,油型气主要成分CH4在巷道中的扩散规律。研究表明,当风筒风速由8 m/s增加到12 m/s,风筒直径由0.6 m增加为1 m时,油型气与巷道内风流混合更加充分,高浓度CH4区域更小,工作面回风瓦斯浓度在0.5%左右,符合《煤矿安全规程》规定。由此可见,掘进巷道有油型气涌出时,根据工作面实际情况适当的增加风速,增大风筒直径可以有效地排出底板油型气,有效预防局部瓦斯超限,改善掘进工作面作业环境。     

高海拔地区铁路隧道施工期有害气体运移特性

依托西格二线新关角隧道工程,基于关角隧道地区实测气象资料,利用流体计算软件FLUENT,采用三维k-ε湍流非稳态模型,对不同海拔高度地区铁路隧道内施工期有害气体运移特性和质量浓度分布规律进行数值模拟计算分析。研究结果表明:考虑湿度与不考虑湿度对空气密度计算结果影响误差为0.3%左右,可以忽略不计;有害气体在隧道内向洞口运移的动态过程中,最高质量浓度逐渐降低、体积逐渐增大,在隧道内呈U型分布;随着海拔高度增加,由于环境气压的影响,同一测点有害气体质量浓度随海拔高度以指数形式增大,CO增加倍数可按K=eh/104进行计算,且达到容许质量浓度的时间增加。     

巷道顶板事故预防及断面优化探讨

本文分析了掘进巷道断面形式的影响因素,阐述了地质预报和井下实际的地质构造对煤矿巷道掘进中断面优化的作用;提出适合特殊地质条件下,掘进巷道合理断面形式、断面设计参数及正确的井巷支护;从而可以有效的控制巷道围岩变形,预防煤矿巷道掘进中的冒顶事故。     

锚喷巷道前探梁临时护顶技术

前探梁护顶技术具有工艺简单、安装和操作简便、安全性好、适应性强等特点,可用于各种情况下的井巷施工中. 在以往的井巷掘进施工中,采用金属支架的巷道普遍使用前探梁护顶技术,取得了较好的效果.而在锚喷、锚网喷支护的巷道中基本上是采用戴帽点柱的方法进行临时护顶.由于迎头空间有限,往往给施工带来不便,并且爆破后的岩堆松散,支护不牢靠,安全上也存在一定的隐患.现在采用巷道顶部安装前探梁方法后,上述问题可以得到解决.     

井巷掘进爆破技术现状及发展趋势

爆破技术是采掘工作的重要环节,该文章简单介绍了我国井巷掘进爆破技术的现状以及国内外几种先进的爆破技术的应用,阐述了近几年掘进爆破技术应用的发展状况。     

二次掏槽爆破技术在胜利煤矿砂岩中的应用

掏槽方式是影响巷道掘进爆破效果的重要因素,针对砂岩爆破难、成本高、进度慢的问题,进行了二次掏槽爆破的试验与研究,探索出了适合胜利煤矿的爆破方案,有效地解决了巷道掘进的难题。