摘要：为解决厚松散层既有立井井筒地面注浆加固技术难题,以山东巨野矿区郭屯煤矿厚松散层偏斜井筒地面注浆治理为工程背景,针对井筒偏斜特征,采用现场钻孔压水试验与地面高压注浆试验方法,分析不同注浆深度与注浆层段受注点试压水与注浆表头最大压力比值,获得了受注点注浆压力与该点静水压力比值,并得到了厚松散层主含水层的可注性及其注浆技术参数,最终确定了厚松散层偏斜井筒地面注浆治理方案设计原则与施工方案;研发了单井多层段注浆新型套管,形成了“注-泄”联合间歇注浆加固技术。研究结果表明:①当注浆压力达到静水压力的2.0~2.5倍时,水泥浆可顺利注入;②松散层深度越深,地层的单位吸浆量越小,同一注浆段,在相同压力情况下,压水流量是注浆量的2倍;③按注浆试验确定的设计注浆量与实际注浆量误差在27%以内,随着注浆孔的注浆,其邻近泄压孔出现孔管口出水、孔管口内返浆和串浆等现象,实现了泄压目的,且对邻近既有井筒受力变形影响较小;④注浆后,主、副、风井井筒表土段井壁淋水明显减小,且有回正的趋势。研究成果在郭屯煤矿厚松散层偏斜井筒地面高压注浆治理工程得到了成功应用。

摘要：针对分盐结晶工艺处理高盐矿井水时存在的问题,从高盐矿井水处理现状、高盐矿井水水质特征、现有的分盐结晶工艺、不同分盐结晶工艺应用对比以及应用案例等对分盐结晶工艺处理高盐矿井水的效果进行系统分析。总结了不同高盐矿井水水质应采用的分盐结晶工艺,考虑母液饱和组成、结晶率以及运行投资成本,确定了高盐矿井水中硫酸钠浓度占比作为分盐结晶工艺选择的特异性指标,为高盐矿井水处理工艺选择和工程设计提供了依据。

摘要：针对煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气污染物对井下人员造成健康损害的问题,设计了煤矿井下防爆柴油机无轨胶轮车尾气在线监测系统,用于实时监测井下车辆尾气情况。系统由传感器节点、协调器、监控主机组成,采用LoRa、4G、5G等技术建立无线通讯信道,协调器汇聚传感器节点数据再将数据转发至监控主机。经测试,系统通讯质量稳定监测精度高,满足实时监测煤矿井下空间环境防爆柴油机无轨胶轮车尾气排放情况,可为煤矿提供实时数据。

摘要：为有效治理连采掘进工作面截割区域的粉尘,针对连采机传统的喷雾降尘措施存在的雾化效果差、覆盖范围小等不足,对降尘用喷嘴进行参数优选试验,得到具有封控特性的等效孔径1.8 mm扇形喷嘴和具有雾化捕尘特性的等效孔径2 mm实心锥形喷嘴。基于红柳林煤矿15218连采掘进工作面现场条件和连采工艺特征,对该工作面连采机截割区域进行防尘设计,研发了连采机新型外喷雾控降尘装置,在雾化喷嘴与外喷雾控降尘装置之间加装可调节万向球头,采用“外喷雾控降尘装置+可调节万向球头+雾化喷嘴”组合模式,不仅减少了频繁拆卸喷嘴对外喷雾控降尘装置内螺纹的磨损,还便于调节雾化喷嘴喷雾方向,满足连采机降尘需要。为了提高连采机供水管路水压,通过对连采机机载各装置耗水量和连采机供水管路沿程压力损失的计算,优选使用了额定流量250 L/min、额定压力6.3 MPa的增压泵对连采机用水进行增压,综合形成了适用于红柳林煤矿连采掘进工作面的连采机截割尘源高压雾化封闭控降尘系统。现场应用表明:使用该系统后连采机截割区域全尘降尘率≥82.3%,呼尘降尘率≥72.5%,有效降低了截割区域的产尘量和溢尘量,实现了对连采机截割尘源的封闭式高效防控。

摘要：针对淮南矿区深部煤层具有低透气性、强突出的特点,且揭煤过程具有很强的危险性,以潘一矿东井二副井的近距离强突出煤层群为研究对象,依据前探基础资料,以及强突出煤层群井筒揭煤的特点,增加2圈减压孔,优化设计与施工,实施多煤层联合抽采消突措施,过煤段下花管护孔并下铁管作为金属骨架等措施确保抽采量,提前完成抽采任务并实现了数据的在线监测。井筒揭5-2、5-1、4-2、4-1煤层从施工钻孔、抽采评价到揭煤结束,比预期时间缩短25 d,实现了安全、快速井筒揭煤。

摘要：针对地面井煤层气(瓦斯)参数测定因工程量大、周期长、成本高而难以大规模实施的难题,探索采用井下长距离密闭取样技术进行煤层气井抽采前后瓦斯含量测定。根据地面井抽采效果评价需要,在潘一东矿井下布置4个不同深度钻孔,采用井下密闭取样技术及装置,配套大功率定向钻探设备和便于密闭取样的泥浆脉冲测量系统进行取样测试。针对淮南矿区碎软煤层钻进遇水易发生喷孔、塌孔的现实,提出以压风代替压水用于钻孔排渣和冷却取样钻头的取样钻进工艺;设计加工防逆流型的内合金与外复合片组合取样钻头,提高碎软煤层煤心采取率和密闭取样装置密闭效果。密闭取样瓦斯含量测试结果显示,水平井段平距32~79 m范围的吨煤瓦斯含量降低量达到3.91~7.31 m^(3)/t,且地面井抽采影响区呈现距离水平井段越近瓦斯抽采效果越好的总体趋势。研究表明,通过密闭取样钻头、密闭式取样钻进和打压工艺等方面的改进与优化,井下长距离密闭式取样技术在碎软煤层中应用取得显著效果,试验成果为地面井煤层气井抽采效果考察提供了合格的煤层气含量等参数测试样品,也为地面煤层气井抽采效果井下长钻孔定点取样考察技术的开发奠定了基础。

摘要：淮南谢一煤矿矿井涌水量年均为800 m3/h。通过采集四个含水层水样测试得出了各含水层水化学类型,反映了混合后的矿井水呈现高悬浮物、高矿化度的水质特征。依此设计物化和反渗透处理工艺,最后提出了资源化后的利用途径。

摘要：沿空留巷柔性充填墙体(一般为碎矸充填)能适应沿空巷道顶板运动产生的变形及动载荷影响,与巷道顶板协调运动,保证巷道安全稳定,但由于破碎矸石个体的随机性和井下环境的复杂性,不能进行定量的支护设计。针对此问题,通过袋装矸石实验室力学试验,掌握了袋装矸石承压的应力应变关系;设计了柔性袋装矸石充填墙体,初步实现巷旁支护的定量优化;最后,优化沿空留巷工艺流程。工程实践监测表明:充填墙体完整稳定、密闭性强,墙体压缩量和顶板下沉量分别为350mm和126mm左右,均处合理区间。

摘要：为了解决采煤工作面顺层钻孔消突效果不均匀、效率较低等问题,以淮南地区谢桥煤矿低透气性煤层为试验对象,采用顺层钻孔水力压裂技术对煤层进行增透,以提高瓦斯治理效率。介绍了顺层钻孔区域防突措施设计方案,对水力压裂半径进行了考察;开展了水力压裂钻孔及瓦斯抽采钻孔设计,以及注水压力、注水量和保压时间等水力压裂工艺参数试验。水力压裂和未压裂顺层钻孔瓦斯抽采效果对比表明,水力压裂后钻孔抽采平均瓦斯浓度提高54%,平均单孔抽采瓦斯纯流量提高280%,抽采达标时间缩短了1个月;防突效果检验指标均达标,工作面回采期间未出现瓦斯浓度超限现象。

摘要：针对ZDY1200S型全液压坑道钻机存在夹持器开口量较小的问题,设计了一种应用氮气弹簧为弹性元件的新型夹持器。通过对夹持器夹紧力的计算,完成对氮气弹簧的选型及预压量设计,最后对关键部件螺杆进行强度校核,验证所设计夹持器的合理性。