巷道快速过断层施工工艺及支护技术

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针对2207掘进巷道过断层期间施工效率低、支护难度大、支护质量差,导致巷道两帮垮落、顶板破碎下沉等现象,提出了合理有效的过F3断层掘进工艺,并提出对断层破碎区顶板采取大预应力锚杆(索)联合钢棚支护.实际应用效果表明,优化后巷道过断层掘进效率提高至5.2 m/d,有效控制了围岩变形、破碎现象,取得了显著应用成效.
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针对传统继电保护装置二次屏柜在日常应用中存在的不足,对其进行改进设计,主要是在传统屏柜的基础上,新增设了多卡槽防风杆、测试仪专用穿线挡板、多孔洞电缆穿孔以及折叠台阶等构件.通过应用这些构件能够便捷地协助相关工作人员从事现场检修作业,大幅缩短检修时间,有效提高检修效率,且该种新型屏柜占用空间不大、新增加成本不高、专业性强、应用广泛,具有较高的推广应用价值.
为了解决近距离下煤层巷道围岩变形大的问题,利用数值模拟结合理论分析,对下煤层巷道合理布置位置及支护进行研究,通过对下煤层巷道重叠布置、外错布置及内错布置优缺点进行分析,提出内错同向布设方式.通过数值模拟分析,对近距离煤层巷道围岩垂直应力分布情况进行研究,给出了锚网钢带配合及矿工钢棚联合支护方案,经过验证确定了支护方案的可行性.
针对煤矿综掘工作面悬臂式掘进机定位系统存在的定位误差大、定位方式单一问题,在介绍悬臂式掘进机定位需求的基础上,分析基于双目视觉、捷联惯导融合的掘进机自主定位方案.在实验室搭建试验平台,完成基于双目视觉的位姿试验、基于捷联惯导的导航试验、基于双目视觉/捷联惯导融合的定位试验.结果表明:采用融合定位方案后,能够有效抑制掘进机在X轴、Y轴及Z轴方向的位移漂移,提高了俯仰角、航向角及横滚角的精确度.
为保证带式输送机选型结果与工作面实际生产能力、工作状态相符合,达到最佳的运输效率和更高的安全性,针对王家山矿井基本情况进行分析,提出了带式输送机选型设计依据,并初步完成了带式输送机的选型,然后重点对带式输送机输送带、滚筒等进行关键选型设计研究,并完成了带式输送机安全监测系统的配置.
基于煤层开采深度的增大,井下巷道和工作面上覆岩层的水土压力和采动压力逐渐增大,巷道围岩趋向于破坏失稳,巷道所处位置复杂的水文地质条件对巷道的支护措施提出更高的要求,利用耦合支护技术提高深部巷道开采过程中巷道围岩的承载能力,改善围岩的应力条件.经实践证明,耦合支护技术可以明显提高巷道安全性,具有一定实用意义.
针对带式输送机传统的驱动及控制方式缺乏对环境的适应性及动态调整的能力这一问题,采用同步电机进行带式输送机的驱动,并结合模糊自适应的控制方式对带式输送机进行控制,完成主要的硬件配置选型设计,并对控制系统的稳定性进行仿真分析,结果表明,模糊自适应的控制模型对带式输送机的控制精度远高于传统的PID控制模型,可实现对带式输送机的自适应控制.
传统滚筒采煤机的滚筒转速一般是恒定的,严重影响了采煤机的截割性能.为提高截割性能,对变速截割控制进行了分析与研究.为保证变速截割方法的可靠性,根据截割阻抗对煤层的硬度划分为5个等级,同时考虑到多个截割性能参数,对各指标乘以权重系数后进行优化,最后基于以上分析内容,比较了不同截割阻抗情况下的调速策略,并进一步优化了变速截割控制策略,对提高采煤机现场的生产效率有一定的参考价值.
目前渤海油田均采用注水采油技术做为海上油田高产稳产的主要手段,但是各油田大都处于开发开采的中后期,注水的水质条件较为恶劣,导致注水井井下管柱结垢严重,使得注水井压力上升快,难以达到油藏配注要求.分层调配过程中压力高、井下结垢严重等问题导致工作人员无法顺利进行钢丝作业,更为严重时甚至会出现注水管柱无法起出而转为大修作业的复杂情况.现常规方法需要起出注水管柱进行洗井,存在工期时间长,作业费用高等问题.文章结合现场作业经历针对注水管柱结垢介绍目前注水管柱的改进工艺技术,并进行简要比较.
基于某矿煤层赋存状况和地质钻孔情况,分析现有支架存在不足.为实现企业效益最大化,提高资源回采率,提出在综采工作面使用大采高液压支架,并从技术角度和经济角度对其进行可行性论证.论证结果显示,采用Z10000/23/52型液压支架,与该矿原有SGZ960/2×52型、SGZ60/2×700型刮板输送机以及MG500/1140-GWD型采煤机配套使用,具有较强的技术、经济、安全方面的可行性,完全满足22122综采工作面回采要求.
针对传统重介质旋流器的分离效率和分离精度比较低的问题,采用独特的溢流中心管,设计一种直径为Φ300 mm的新型重介质旋流器,达到弱化物流分选中的流体紊乱和中间空气柱的目标.经研究得出结论:该新型重介质旋流器,不仅可减少湍流混合,而且可提高分离精度;对小于2 mm的细粒煤分选时,得到的可能偏差Ep值是0.04,且分选密度和可能偏差Ep值均随着入料压力的增大而降低.