摘要：为有效改善矿井中的空气系统,降低矿井中粉尘浓度,结合王家岭煤矿的矿井特点,开展了在矿井中的智能化防尘监控系统的总体设计及应用研究。通过系统的应用测试,得出该系统智能化程度更高,验证了该监控系统的可靠性,对于有效治理粉尘危害,确保煤矿安全生产和矿工身体健康具有重要意义。

摘要：为了更好地满足煤矿综采工作面装备的快速搬家倒面要求,打破55 t铲板式搬运车进口的高价垄断,成功研制出国内首台WC55E型铲板式搬运车,在井下工业性试验期间,其运行平稳可靠,整机技术性能、适用性、可靠性等方面均达到设计要求,完善了国内煤矿井下综采工作面快速搬家成套装备的体系。

摘要：为了提高采空区的瓦斯抽采能力,控制工作面的瓦斯涌出,以王家岭矿12302工作面为试验对象,研究了煤层开采后覆岩采动裂隙的演化规律;根据矿井的实际抽采效果研究了不同日推进速度下钻孔层位和平距的定量关系,并对高位钻孔进行了设计和抽采效果考察。结果表明:覆岩的裂隙的发育范围和数量随着工作面的推进逐渐增大增多,多次来压后,采空区覆岩中部形成了明显的压实区,瓦斯富集区在进、回风巷20~50 m,煤层顶板以上25~50 m范围内,覆岩垮落带高度为28.2 m,裂隙带为118.6 m;不同日推进速度下钻孔的优势层位和平距符合一次线性方程关系y=ax±b,依据研究结果设计的高位钻孔实施后,对比孔的抽采纯量低于其余4个钻孔,最大单孔瓦斯抽采纯量较其它钻场的最大单孔瓦斯抽采纯量提高了51%,高位定向钻孔的平均瓦斯抽采率为68%,有效的提高了工作面的瓦斯抽采效果,控制了工作面的瓦斯涌出,抽采期间上隅角和回风流最大瓦斯体积分数均保持在0.8%以下,能够保证矿井的安全生产。

摘要：针对采用常规高位定向长钻孔在工作面初次来压期间瓦斯抽采效果不佳的问题,以中煤华晋集团有限公司王家岭矿12309综放工作面为工程背景,通过物理相似模拟和数值计算分析了初采期综放工作面煤层顶板覆岩结构和裂隙发育规律:初采期的煤层顶板裂隙发育高度低、数量少,随着工作面的推进,顶板裂隙逐步发育,裂隙发育的高度和范围随着推进距离的增加而增大,裂隙最大发育高度约为28 m,工作面来压步距约为50 m;初采期工作面瓦斯浓度和涌出量较大,沿工作面倾向,瓦斯浓度从20~150架支架逐渐增大,沿工作面走向,由煤壁300 mm至后刮板输送机瓦斯浓度逐渐增大,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的50%以上,瓦斯涌出量整体上呈上升趋势,且有明显的阶段性特征。根据现场实际情况和初采期综放工作面瓦斯涌出特征、覆岩结构及裂隙演化规律,对初采期的常规高位定向钻孔的轨迹进行了优化设计,提出了初采期抛物线型高位定向钻孔瓦斯抽采方法。将钻孔的终孔位置设计在煤层里,与采空区直接导通,用于工作面初采期采空区低位瓦斯抽采,解决了初采期常规高位水平长钻孔层位较高的问题。现场应用结果表明:相比于常规高位定向钻孔,采用抛物线型高位定向钻孔可在工作面采空区基本顶初次来压前有效抽采采空区低位瓦斯,瓦斯抽采纯量平均提高了约37%,上隅角和回风流最大瓦斯体积分数均小于0.80%,达到了瓦斯抽采的预期效果。

摘要：为了得到巷道水幕帘降尘最佳技术参数,通过设计喷嘴雾化特性及巷道水幕帘降尘实验模型,分析了不同喷嘴雾化特性及联合不同规格隔尘纱网的水幕帘对巷道通风阻力及降尘效果的影响。结果表明:干雾喷嘴和气水喷嘴的最佳气水流量比分别为960和1 200,水流量一定情况时,干雾喷嘴水幕帘降尘效果优于气水喷嘴;水幕帘网孔面积越小,通风阻力越大,降尘效率越高;水幕帘通风阻力随巷道风速呈线性增大,降尘效率随风速先增大后减小;综合水幕帘用水量、通风阻力及降尘效率三方面因素,最优方案为采用干雾喷嘴及3 mm网格的水幕帘。通过现场验证,研究结果可为现场水幕帘参数的选取提供理论依据。

摘要：针对传统掘锚机单向冷却水系统在工作过程中用水量大、冷却效果差,且在掘锚机工作过程中,由于冷却水直接排入巷道,易造成巷道底板大量积水,严重影响掘进成套装备工作效率的问题,设计了一种适应于掘锚机的半封闭式循环冷却水系统。通过介绍掘锚机单向冷却水系统的工作原理,结合掘锚机在煤矿实际工作过程中遇到的一些问题,对半封闭式循环冷却水系统进行优化,从而提高掘锚机及掘进成套装备的适应性。

摘要：智能综放开采不仅要考虑采煤机割煤,还要综合考虑支架后部放煤及顶煤回收情况。相比智能综采工作面,智能综放工作面设备数量更多、工况更加复杂,生产过程中出现异常的可能性更大,导致人工远程干预更多。为保障智能综放开采的顺利运行,设计了智能综放工作面自动运行与人工干预分析系统。给出了智能综放工作面自动化率及放煤工作面控制系统开机率、液压支架自动跟机移架率、采煤机记忆割煤率、自动放顶煤率等关键指标的定义,通过采集综放工作面各主要设备运行信息和采煤信息,判断各设备运行状态,实现综放工作面自动化率统计分析。根据综放工作面自动化运行状态门限知识信息和设备工作流程,建立智能综放工作面自动化运行状态变更的状态门限知识库,用于识别人工干预前的生产设备状态,判断是否符合生产设备解除自动化运行条件。基于对专家知识的深入分析形成规则库,当实施人工干预控制时,自动基于规则库中的规则判断是否符合解除自动化运行的条件,并分析人工干预原因。实际应用结果表明,该系统能够评估智能综放工作面自动化率并分析人工干预原因,为生产系统控制逻辑的优化提供依据。

摘要：目前自动化放顶煤开采煤矸识别技术中,伽马射线成本太高且对人体有害;红外技术受环境温度影响较大;雷达探测在煤层较厚时信号衰减严重;声音技术成本低、难度小,但受外界声音信号干扰严重;图像技术在煤矸颜色差别大时有效,但受粉尘、光线因素影响较大;振动技术具有声音技术的优点,同时又可以避免环境噪声干扰,具有较高的检测精度。顶煤和矸石的性能有所不同,落到液压支架尾梁上时产生的振动信号也表现出不同的特征。针对该特征,设计了一种振动传感器,该传感器安装在液压支架尾梁的腹板处,对顶煤或矸石砸到液压支架上产生的振动信号进行感知,通过信号处理和分析辨识出放煤过程中的煤块和矸石。该传感器利用加速度计采集尾梁振动信号,并对采集数据进行前端滤波处理;利用傅里叶变换对数据进行功率谱分析,得到单位时间内的最大振动频率、幅值及功率谱能量。实验室测试结果表明,该传感器测量误差在1%以内。井下测试结果表明,振动传感器采集的信号大部分是煤块落下时的振动信号,其频率范围为100~200 Hz,而矸石落下时的振动信号频率在200 Hz以上,根据振动信号特征能够识别出顶煤和矸石。

摘要：针对王家岭矿瓦斯抽采泵循环水温过高的问题,研发出了一套瓦斯抽采泵水循环自动控制系统。分析了自动控制系统实现的技术途径,讨论了制冷量计算及制冷机组选型、自动控制系统设计及设备选型,并对现场实施效果进行了考察。现场应用结果表明,该系统有效降低了瓦斯抽采泵循环水温,实现了瓦斯抽采泵的稳定可靠运行,为矿井瓦斯的高效抽采提供了保障。

摘要：为解决传统皮带保护中烟雾传感器和温度传感器的低灵敏度、报警滞后性等缺点,采用光纤测温和热传导技术优化设计了皮带火灾报警装置,通过分析皮带运输路径中易发生故障引起温度升高的风险点,建立网格式监测分站,实现全覆盖实时连续性监控,有效监测到11次异常升温现象,杜绝了皮带着火事故,挽回经济损失17.9万元,确保了矿井的安全生产。