矿井智能化建设与开采生产

  • 强动压巷道底板变形破坏特征及控制技术研究

    李贝贝;

    针对五阳煤矿02工作面回风巷道底鼓控制难题,采用现场观测、理论计算、数值模拟和现场工业性试验相结合的方法,研究巷道底鼓的变形破坏特征,提出底板“钻孔卸压”和“加固支护”方案进行底板控制,底板变形量为90~120 mm,巷道底鼓控制效果良好,能够保证巷道的安全使用。

    2025年01期 v.43;No.293 1-4+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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  • 巷道支护构件优化及支护参数数值模拟分析

    苏林;

    针对岱庄煤业13_上18工作面下覆集中皮带下山大巷服务期限过长、支护强度降低问题,通过现场实测与数值模拟相结合的方法,研究了原有支护方案下围岩特性和变形机理,分析了不同支护参数下锚杆(索)对巷道围岩控制和运移特征,发现了原支护方案中存在的不足。研究结果表明:集中皮带下山浅部围岩强度较低,塑性破坏严重,深部围岩出现剧烈应力降低区,存在离层和裂隙。集中皮带下山在原支护方案基础上,通过减少锚索长度和间距,优化托板构件,并搭配拱形托板和球型垫圈的方法,可降低巷道浅部围岩破坏程度,改善围岩内部应力状态,增加巷道服务年限。

    2025年01期 v.43;No.293 5-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2011K]
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  • 弱化转移高水平应力技术在巷道修护中的研究与应用

    侯挺;聂谦;薛兴伟;

    陕西陕煤韩城矿业有限公司象山矿井21509工作面回风巷穿越多种不同属性的岩石,局部地段面临较大的巷道压力,强大的水平应力导致顶板明显下沉、底部膨胀严重,并使巷道两侧棚腿被挤出,拱棚发生了严重变形,经历多次扩修,巷道变形问题依旧难以控制。为应对深井高应力引发的严重底部膨胀,提出了一种支护体各受力方向不存在明显短板的多层次支护结构的措施,采用“留压注浆”技术以降低深部围岩的高位势能,并扩大支护圈的范围。通过该方法有效地弱化和转移了深部的高水平应力,显著提升了支护体的整体承载能力,巷道在服务期内的稳定性得到了有效保证,显著改善了底部膨胀和巷道变形问题。

    2025年01期 v.43;No.293 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
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  • 巷道锚杆索受力载荷智能感知技术的实践应用研究

    朱兆兴;

    针对高庄煤业存在的巷道锚杆受力监测问题,提出一种基于光纤光栅技术的智能感知系统。该系统设计了新型减敏光纤光栅测力锚杆及光纤光栅锚杆(索)测力计,解决了传统光栅易损坏的问题。高庄煤业公司113_上05工作面现场应用表明,该系统能够实时监测锚杆载荷变化,提供精准的巷道围岩变形数据;如推进至距工作面90~180 m锚杆载荷基本保持稳定状态,推进至距工作面12~40 m锚杆载荷出现明显升高,反映了显著的采动影响,证明了光纤光栅技术在煤矿安全监测中的可行性和有效性,为巷道支护优化提供了可靠的数据支持,锚杆的初锚力和锚固力分别显著提升,提高了矿井安全生产水平。

    2025年01期 v.43;No.293 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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  • 膨胀性黏土层巷道高强锚注加固应用研究

    李建建;李力;段双成;

    针对红石湾煤矿1~#副斜井高膨胀性黏土段软岩巷道稳定性控制问题,通过高强锚注支护技术理论,采用现场调研分析、数值模拟、工程试验等研究方法,分析高膨胀性黏土段软岩破坏特征和支护结构失稳机理,提出预应力高强锚注支护方案,采用高强、高黏度、亲泥性注浆锚固材料和大直径注浆锚杆(锚索)全断面封闭围岩体,重点强化底帮部支护强度和范围,消除底板支护薄弱点,提高护表强度,形成全断面锚注支护承载圈,增加围岩-支护体稳定性和整体性。现场应用表明,预应力高强锚注支护强化了支护体与围岩体的整体性联系,提高巷道支护主动性和承载强度,在支护强度和刚度上实现了支护-围岩系统协同耦合,有效控制围岩大变形,保障了巷道长期稳定。

    2025年01期 v.43;No.293 22-26+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K]
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  • 近距离煤层下伏煤层巷道顶板破坏特征及控制技术研究

    王中平;骆国华;史先志;

    盛安煤矿6~#煤层与其下伏9~#煤层平均间距6.23 m,6~#煤层开采后,9~#煤层工作面巷道掘进期间顶板破碎、下沉明显,现有锚网支护方式已满足不了安全生产需求。采用FLAC~(3D)数值模拟、经验公式计算及现场钻孔窥视仪实测等技术,综合研究了6~#煤层开采后底板岩层破坏特征,确定了6~#煤层底板塑性破坏深度可达8.5~9.3 m,提出了采用锚网+锚索+工字钢棚加强9~#煤层巷道掘进期间顶板控制的协同支护技术,并模拟了滞后迎头不同距离时架设工字钢棚条件顶板的下沉量,确定了紧跟迎头架设工字钢棚的协同支护方案,确保了9~#煤层安全回采。

    2025年01期 v.43;No.293 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K]
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  • 燕子山煤矿煤岩互层巷道失稳分析及支护加固技术

    解鹏;

    采用理论分析、数值模拟以及现场实际检验等多重研究方法,对燕子山煤矿煤岩互层巷道的失稳现象进行研究。基于经典的莫尔强度包络线理论,水平应力是导致此类巷道顶板出现大范围剪切位移、贯通性裂隙以及围岩破坏的主要作用力;利用有限元数值模拟,对煤岩互层巷道的围岩变形破坏过程进行了模拟分析;提出了预应力锚索与锚杆相结合的耦合强化支护方案。应用结果表明,支护方案显著增强了互层巷道围岩的稳定性,6个月巷道围岩变形量为5.34 mm,证实了支护方案的有效性和可靠性。

    2025年01期 v.43;No.293 32-35+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K]
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  • 基于多手段的煤矿井筒安全评价研究

    徐强国;徐光达;高建军;

    煤炭开采过程中立井井筒会因采动、地应力作用、周围土层产生向下的负摩擦力的作用等原因出现井壁破裂,矿井深度较深,井壁厚度、强度均较高,井壁破裂具有突发性强、危害大的特点,对矿井的正常运输及安全生产造成严重威胁。为进一步完善井筒安全评价系统,以赵楼煤矿的主井、副井、风井3个井筒为研究案例,对各井筒的井架进行沉降观测、井壁混凝土开展应变监测、井筒整体偏斜观测、第四系及新近系水位监测,并且对各种监测技术的数据进行综合分析。结合现场检查情况,初步判定煤矿主井、副井、风井井筒井壁目前及未来3年均是稳定安全的,多手段井筒安全综合评价方法对矿井安全评价具有指导意义。

    2025年01期 v.43;No.293 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K]
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  • 巷道交叉口C形U钢棚支护工艺实践探究

    李鹏;郇恒恒;

    焦作煤业(集团)新乡能源有限公司赵固二矿埋深大,巷道围岩控制困难,特别在巷道交叉口处,需要更加坚固有效的支护工艺。针对采用传统交叉口U钢棚复合支护时,钢棚跨度增大时承压能力急剧下降、传统交叉口U钢棚施工难度大以及成巷后影响运输空间大小等问题,根据锚索悬吊理论、复合支护理论,提出“锚网索+C形U钢棚+喷浆+注浆”交叉口复合支护新工艺,实现快速、牢固对交叉口大断面围岩控制。该支护工艺使围岩快速锚固,形成整体承载结构,限制围岩早期变形,后期实施“架棚+喷浆+注浆”复合支护,实现巷道永久承载,且交叉口C形U钢支架具有较高承载能力和可缩性,较传统交叉口U型钢支护方便快捷、承载能力高、适应性强。

    2025年01期 v.43;No.293 41-45+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K]
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  • 综采膏体充填工作面留巷技术研究

    赵崇良;褚洪耀;杨海东;

    为了解决柴里煤矿充填开采工作面接续紧张的问题,结合膏体充实率平均达到99.7%以上,工作面面长174 m,地质结构简单,煤层倾角小,工作面运输巷低,轨道巷高,平均落差较低等实际情况,提出了对3306-1运输巷实施膏体充填留巷。通过对膏体材料、充填宽度的确定,留巷隔离方式的选择,支护方案的论证,所留巷道的顶板压力实施观测等一系列手段,确定并实施留巷施工技术方案。经过方案的有效实施,在超前及留巷支护选择合理、膏体配比合理的情况下,膏体支撑强度能够满足留巷巷道的支护要求。在回采的过程中对所留巷道实施矿压观测,对观测情况不断分析论证,能够为分层充填开采提供可靠的数据支撑,为支护方式的选择、开采设备的选型、开采工艺的确定提供有效的依据。

    2025年01期 v.43;No.293 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]
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  • 陕北浅埋煤层群回采巷道布置方式与掘进时间优化分析

    高震;

    由于近距离煤层群开采时上位煤层的开采,势必会对下位煤层开采产生影响。为了确定近距离煤层群下行开采下位煤层巷道合理布置位置,通过理论分析和现场测试的方法,对赵家梁煤矿53采区煤层群开采的回采巷道布置方式及合理掘进时间进行了研究。采用弹塑性力学理论分析研究表明:当53盘区4~(-4)煤层工作面回采巷道布置时,与上部4~(-3)煤区段煤柱外错10 m布置,5~(-1)煤层工作面外错4~(-4)煤层工作面25.71~38.58 m布置,5~(-2)煤层工作面内错5~(-1)煤层工作面7.6~13.3 m布置时,可保障各煤层的安全高效开采。根据上部岩层悬臂梁断裂后下沉动态方程理论,计算了各煤层回采巷道的掘进时间,实现了赵家梁煤矿浅埋近距离煤层群的安全高效开采,对附近相似地质条件矿井安全高效开采具有一定的指导意义。

    2025年01期 v.43;No.293 52-56+60+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K]
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  • 老母坡矿沿空留巷过陷落柱支护技术研究

    曹伟康;蒋宏伟;杜东方;

    针对陷落柱区域沿空留巷留设和维护困难的难题,该文以老母坡矿3105工作面沿空留巷为背景,通过地质调查、理论分析、工程类比、现场实测相结合的研究方法,对工作面过陷落柱的方式、巷道布置及支护技术进行研究,提出了锚网索联合支护、辅以单体液压支柱配合铰接顶梁加强支护,并采取锚索预注浆加固的支护方案。结果表明:在一定条件下工作面直接推过陷落柱,回采巷道掘配巷的方式相比于重开切眼跳过陷落柱和绕过陷落柱这两种方式更具有优越性,以上支护方案将巷道顶底板及两帮的变形量控制在240 mm以内,取得了较好的围岩控制效果,可为类似条件的工程提供一定的借鉴作用。

    2025年01期 v.43;No.293 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
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  • 红一煤矿4号煤层顶板导水断裂带高度预测研究

    张吉勇;

    针对红一煤矿为新建矿井,还未进行工作面覆岩破坏方面的研究,1150401首采工作面上覆顶板可能会对工作面的正常生产活动造成影响的问题,需要准确探查该区域导水断裂带发育高度。以1150401工作面为工程背景,通过经验公式计算、数值模拟得到导水断裂带发育高度,并与井下仰斜钻孔观测装置得到的实测数据进行对比和相互印证,注重安全考虑,最终确定红一煤矿4号煤层1150401工作面采高1.7 m条件下,导水断裂带高度为 26.24~34.62 m,为矿井安全生产和煤层顶板支护提供了科学依据和参数,同时为类似的工作面实测导水断裂带高度提供了可行性研究方法。

    2025年01期 v.43;No.293 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1626K]
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灾害防治与职业健康

  • 基于地质构造分析的瓦斯防治技术研究

    张宏杰;

    针对大同矿区各煤矿因地质构造复杂而造成的瓦斯赋存差异巨大,使得大同矿区煤矿在正常生产过程中瓦斯突出较难控制,煤矿经常发生停工停产的问题,采用理论分析与实验室实验的方法针对性分析地质构造对瓦斯赋存与灾害的影响。通过构造煤分布分析、煤体物理结构分析、瓦斯赋存规律研究得出,四矿区中组煤孔隙率、煤层瓦斯含量以及瓦斯压力明显大于其他矿区,三矿区相较于四矿区灰分有所增加,但水分有所降低,瓦斯含量和瓦斯压力同样较大。通过矿井瓦斯灾害定级、瓦斯强突出矿井综合防治分析、瓦斯一般突出矿井综合防治分析完成了大同矿区煤矿整体的瓦斯防治方案研究。通过在不同矿区进行瓦斯治理效果分析可知,瓦斯防治措施抽采效果显著,瓦斯抽采量符合工作面生产的瓦斯防治要求,可应用于大同矿区煤矿实际生产中。

    2025年01期 v.43;No.293 66-70+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
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  • 采煤工作面局部阶梯式供冷降温工艺研究及应用

    张习军;

    新庄煤矿42011采煤工作面夏季干球温度平均高达33.6 ℃,湿球温度平均达到33 ℃,相对湿度平均达到96%。高温、高湿的恶劣环境严重危害了矿工的职业健康,甚至对矿工的身体造成不可逆的伤害。为了解决42011采煤工作面的热害问题,改善矿工的作业环境,研究了一种可移动式局部制冷降温系统,采用2套ZLF-450局部冷风机组制冷、两级阶梯式供冷、防尘水一次性排热工艺,不仅解决了局部降温系统排热难的问题,而且大大提高了制冷降温的效率。降温系统投入使用后,42011采煤工作面干球温度平均降低7.9 ℃,相对湿度平均降低11.7%,工作面回风口温度降低至27.8 ℃左右,相对湿度降低至85.1%,降温效果显著,极大地改善了工作面的作业环境。

    2025年01期 v.43;No.293 71-75+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • 华泓煤业双巷切顶成巷工作面采空区防灭火技术研究

    胡国勇;

    针对华泓煤业9306工作面采空区存在的煤自燃隐患问题,采用现场监测、数值模拟和综合防灭火技术研究方法,通过程序升温实验确定CO和C_2H_4为煤自燃预报指标气体,70~80 ℃为煤自燃临界温度,110~130 ℃为煤体干裂温度;利用束管监测系统和COMSOL数值模拟软件对9306工作面采空区煤自然发火的“三带”分布规律进行了现场监测和数值模拟,针对性制定了“喷涂堵漏+注氮防灭火+日常防灭火”综合防灭火技术体系。喷涂堵漏风技术有效减少采空区氧化带宽度和面积,注氮防灭火技术显著降低氧化带分布范围,最佳注氮深度30 m,注氮量2200 m~3/h。现场监测结果表明,该防灭火技术体系有效抑制了9306采空区煤自燃,确保了工作面安全生产。

    2025年01期 v.43;No.293 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K]
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机械电气与自动化

  • 基于智能化的液压支架供液系统优化研究

    武小波;赵美丽;

    针对斜沟矿液压支架供液系统在日常使用过程中压力波动大、压力冲击较为严重等现象,提出对液压支架供液系统进行智能化优化改造。通过研究液压支架跟机流程,得出供液系统过大的供液流量会减少使用寿命,过小的供液流量会影响支架控制精准性;分析现阶段液压支架跟机供液系统压力,得出液压支架不同的动作所需的供液流量不同,用液量与需要动作的支架数量成正比,压力下降的速度与支架动作速度呈反比;最后对液压系统总体与关键部件数字式卸荷阀进行优化设计。由智能化供液系统模拟仿真可知,经过优化的智能化供液系统压力充足且压力波动幅度范围较小,液压支架的运行速度得到显著提升,可有效提升供液系统部件使用寿命,保证液压支架动作控制精准性,符合液压支架智能化供液系统优化设计要求。

    2025年01期 v.43;No.293 82-86+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
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  • 基于LSTM的东曲矿机电设备温度状态预测模型研究

    赵伟丽;

    针对东曲矿采煤机电设备运转时间长,工作环境恶劣,导致机器设备故障频发,传统方法通过实时温度监测的数据来反映设备工作状态,但鉴于温度为滞后指标,设备在参数异常前就已经故障,无法达到预防目的,提出使用长短期记忆神经网络(LSTM)模型对温度时间序列进行建模,最终通过实际温度与计算温度的差距来判断设备的工作状态,达到预防设备故障的目的。经实验表明:通过LSTM模型对机电设备进行温度预测的方法是可行的,且准确的预测模型应当选取前24 h的温度数据作为自变量,当理论计算值与实际值出现显著的差距时,应当对设备的截割部位、冷却系统以及润滑系统进行及时的监控检查。

    2025年01期 v.43;No.293 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K]
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  • 基于物联网的煤矿机电设备状态监测与预测维护

    卢振洲;李洋;

    为提高煤矿安全生产水平和效率,提出基于物联网的煤矿机电设备状态监测与预测维护系统。该系统通过在关键机电设备上安装传感器,实时收集设备运行数据,并通过物联网技术将这些数据传输到云平台进行分析处理;利用先进的数据分析和机器学习算法,系统能够识别设备潜在故障和性能下降的迹象,实现对设备状态的实时监测和预测性维护。该系统的应用减少了意外停机时间,降低了维修成本,预防事故发生,保障矿工安全,提升煤矿的生产效率和安全管理水平,延长设备使用寿命,优化资源配置,促进煤矿向智能化、数字化转型。

    2025年01期 v.43;No.293 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K]
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  • 矿用供电系统智能监测与故障预警系统的设计与研究

    李艳丰;

    针对煤矿井下传统供电系统存在监测不足、可靠性差、故障率高、设备潜在故障无法及时发现等问题,对矿用智能供电监测与故障预警系统进行研究,在分析煤矿井下智能供电监测与故障预警系统功能要求的基础上,提出基于神经网络的矿用供电系统智能监测与故障预警系统,完成硬件系统选型和软件控制系统编程,设计了硬件系统电路图。经在山西煤炭运销集团金辛达煤业供电系统进行安装和调试,结果表明,智能监测与故障预警系统将现场采集到的数据实时上传,信息交互性强,实现对现场供电系统的可靠监测,供电系统故障预警效果明显,温度预测值与实际值之间偏差为0.57 ℃,误差小,能够满足现场使用要求,可为后期实现煤矿井下供电系统智能化和无人化提供参考依据。

    2025年01期 v.43;No.293 96-100+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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煤矿地质与防治水

  • 非均质结构对砂岩强度影响的模拟研究

    佟波;刘怀喜;刘小龙;

    针对江苏徐州大屯煤矿含非均质顶板破坏造成矿井事故问题,基于离散元数值模拟方法,在PBM基础上建立了含随机分布非均质结构的砂岩试样,研究了均质性改变对砂岩强度及破坏特征的影响。结果表明:含弱质非均质颗粒的砂岩试样在起裂应力、峰值应力及弹性模量方面均小于标准砂岩试样,含硬质非均质颗粒砂岩试样的起裂应力、峰值应力及弹性模量根据非均质颗粒含量不同呈现不同变化规律;非均质颗粒属性与砂岩颗粒相差越大,试样起裂应力、峰值应力及弹性模量离散性也越大。

    2025年01期 v.43;No.293 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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  • 微震监测技术在煤矿孤岛工作面冲击地压预测中的应用

    郭朋超;

    以91302孤岛工作面为研究对象,建立了能量冲击地压预警指数(ERW指数),分析了S值、b值和能量指数等参数对冲击地压的响应关系。结果表明:利用微震事件的时空分布和能量密度云图对8月22日和9月28日发生两次冲击地压进行解释,综合对比多起冲击地压事件得出S值迅速增大、b值显著减小、能量指数迅速增大是预测冲击地压发生的重要指标,建立的ERW指数预测方法显著提高了冲击地压的预测准确性。

    2025年01期 v.43;No.293 106-109+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K]
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  • 动态卸荷作用下风化砂岩的蠕变特性研究

    张西恒;翟庆龙;彭广林;

    为反映地下工程掘进过程中风化砂岩所受的应力状态,该文开展不同恒定轴压作用下的恒轴压逐级卸荷三轴蠕变试验,通过卸荷过程中各级轴向瞬时应变量、蠕应变量、轴向应变速率对不同轴力及围压作用下的岩石蠕变特征进行分析,在Burgers体基础上构造改进型黏弹塑性非稳态蠕变模型来模拟蠕变全过程,并对试验结果进行验证。结果表明:同一轴向荷载下风化砂岩变形量随围压的减小而增加;相同围压条件下,轴向载荷越大,试块变形越强烈,具有较大瞬时应变及蠕变速率,且所经历卸荷级数较小,试块越早发生失稳破坏;改进模型对卸载蠕变全过程的计算结果和实验值均有较强相关性。该结果为精确认识风化砂岩在动态荷载作用下的蠕变特征具有重大意义。

    2025年01期 v.43;No.293 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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  • 急倾斜煤层综放面冲击地压防治工程研究

    廉强;

    针对急倾斜煤层综放面回采时易发生工作面冲击地压的难题,以乌东煤矿北采煤层为研究对象,采用现场试验、理论分析、数值模拟等手段,研究不同采场覆岩体结构及运移规律,揭示冲击地压致灾机理。特殊的地质赋存条件及煤岩较强的冲击倾向性、水平分段综放面静载地应力与开采扰动应力叠加作用和“悬臂梁”结构动力失稳诱发采空区覆岩大面积滑移是引起急倾斜煤层冲击地压的主要原因。提出采用以注水弱化为主、顶板卸压为辅等综合措施,对急倾斜煤层综放工作面的冲击地压进行控制。注水弱化后,顶板破裂效果十分显著,随着钻孔爆破视电阻率增加10~15 Ω,进一步扩大了顶板破断范围,降低了顶板应力集中程度,取得了较好的预防效果。

    2025年01期 v.43;No.293 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
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  • 高庄煤业浅部煤层区域松散地层特征研究

    何鑫;

    高庄煤业浅部煤层第四系下部含水层是主要直接充水源,而3_下302工作面第四系厚松散层直接上覆于基岩,在开采过程中具有一定的突水溃砂事故的风险。为了避免事故风险,对于浅部煤层开采安全煤岩柱留设的可行性研究,重点研究覆岩破坏高度及基岩结构特征,分析研究基岩上覆松散地层的沉积组合结构特征及富水性。通过井上下现场调研、资料综合分析等方式,对3_下302工作面从第四系地层空间分布特征、岩性、富水性等方面进行了详细的分析研究,对煤层开采的防水煤岩柱留设安全程度提供了重要的技术依据,排除了该工作面突水溃砂事故风险。

    2025年01期 v.43;No.293 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
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  • 潘家窑井田7号煤层带压开采安全性分析

    赵璐;王欣欣;白金吉;

    潘家窑煤矿在开采时深受奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层的威胁,7号煤层存在带压开采问题,且煤层底板突水和断层是危害矿井安全的一个重要灾害问题。为了确保煤层的正常开采,现运用突水系数法和安全隔水层厚度计算法等多种方法综合进行奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶水带压开采突水危险性评价,对奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶水带压开采的突水危险性进行了综合评价。结果显示:7号煤层底板标高626.89~926.39 m,其煤层底板标高低于奥灰水水位标高,属带压开采区,确定了奥灰水是矿井主要充水水源之一,现用瞬变电磁法来排查采空区、矿井无线电波坑道透视技术勘测陷落柱和断层等多种方法来防治该煤层的带压开采问题。

    2025年01期 v.43;No.293 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K]
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  • 多煤层开采残余煤柱—围岩联动破坏失稳灾害风险监测

    乔建伟;

    坤龙煤矿多煤层开采过程中残余煤柱-围岩联动破坏失稳对煤矿安全生产造成严重的影响,为降低煤矿安全事故的发生,采用理论分析、数值模拟和现场监测的综合研究方法,确定多煤层开采残余煤柱-围岩联动失稳的有效监测区域和监测设计方法,建立灾害风险评估指标和风险评估方法,并通过工程案例进行了验证。残余煤柱-围岩联动失稳致灾程度的主要评估指标为微震能量、残余煤柱破坏程度、裂隙发育高度,根据评估指标的实测值,采用模糊综合评估法计算出研究矿井的灾害风险程度属于Ⅲ级,即中等风险等级。现场实测结果表明,电磁辐射计的频率和容量明显减弱,能量降低了68.2 %,煤体和煤柱的应力和压力明显降低。

    2025年01期 v.43;No.293 131-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K]
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  • 石泉煤矿X5陷落柱结构特性探测与地球物理勘探研究

    杨鹏飞;程海林;申桄会;

    针对石泉煤矿30107工作面胶带顺槽揭露的X5陷落柱,开展详尽的钻探勘查工作,深入探查X5陷落柱内部结构、密实程度、含导水特性以及精确的边界范围,通过运用钻孔电视和钻孔地质雷达等先进探测技术,对陷落柱柱体结构的完整性特征进行细致研究,揭示陷落柱形成过程中的变化规律及其当前的赋存状态,使用高密度电阻率法和大地电磁法等一系列综合手段,最大限度地保证矿井生产活动的安全性。试验结果对X5陷落柱及其附近区域的水文条件和地质条件进行了探查,对研究陷落柱的稳定性、后续指导受奥灰承压水威胁的3号煤层开采防治水工作、确保安全带压开采提供了重要的地质依据。

    2025年01期 v.43;No.293 136-143+152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K]
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信息化技术与绿色发展

  • 五虎山煤矿灾害智能监测预警平台研发及应用

    杨希培;高家奎;贺福权;

    针对五虎山煤矿灾害监测存在的数据孤岛、灾害预警态势智能化缺失等问题,结合《智能化煤矿验收管理办法(试行)》,分析五虎山煤矿灾害管控现状,综合应用物联网、大数据、云计算等技术手段,研究灾害智能监测预警技术,研发五虎山煤矿智能安全管控系统。系统主要包含安全概览、监测预警、灾害监测预警、应急管理与决策支持等模块,以GIS一张图为核心,实现“人、机、环、管”四要素的全方位监测,通过智能知识库和风险指标体系支持风险态势研判及决策分析。五虎山煤矿灾害智能监测预警平台能够实现主要灾害指标及风险态势的有效监测及评估,为煤矿安全管理提供科学的决策依据。

    2025年01期 v.43;No.293 144-147+152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
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  • 基于RSSI数据LQI滤波的煤矿井下人员双向测距智能定位

    赵辉;

    针对煤矿井下空间狭小且布局复杂,无线信号在传播过程中会遇到大量的障碍物和反射面,导致信号衰减,产生多径效应,严重影响测距和定位的准确性问题,提出基于RSSI数据与LQI滤波的煤矿井下人员双向测距智能定位方法,获取LQI滤波器RSSI值,并结合测距信道参数得到LQI双向测距联合估计参数,将其作为构建井下测距定位模型的输入,以避免信号传播的路径损耗和多径效应导致的定位误差,根据RSSI衰减值计算此时的定位概率密度,从而完成对煤矿井下人员双向测距智能定位。实验结果表明,设计方法的水平、垂直测距定位误差低于0.1 m,能够提高煤矿井下人员定位系统的精准性。

    2025年01期 v.43;No.293 148-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K]
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  • 煤矿井下有害气体安全监控系统的设计及测试性研究

    袁铭浩;耿民;徐龙;

    针对煤矿井下有害气体监控中存在的实时性不足、数据传输稳定性差、能耗高等问题,基于“SGA-100系列气体检测模块”,设计一种煤矿井下有害气体安全监控系统,并在高庄煤业井下环境进行测试性研究。系统架构由数据层、传输层和应用层组成,各层协同工作,通过引入灰色关联分析方法,能实现H_2S、CO、NO、Cl_2等有害气体浓度的实时监测与预警,确保数据采集、传输与处理的高效性与可靠性。测试结果表明,在高采样速率下能保持稳定的数据采集速率,且传感器节点平均能耗随数据采集次数增加而下降,能有效解决传统监控系统在复杂环境中的布线困难、数据处理滞后和能耗高等问题,为煤矿安全生产提供了可靠的技术支持,显著提高矿井安全管理水平。

    2025年01期 v.43;No.293 153-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K]
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  • 基于人工智能识别技术的智慧矿山可视化系统应用

    郝维栋;

    为强化煤矿安全生产的管理效能与水平,促进煤炭产业向安全高效方向发展,构建了针对智慧矿山的全方位人工智能识别解决方案和人工智能分析平台,平台以先进的AI技术为核心驱动力,依托机器深度学习的数学模型与高效报警系统,运用机器视觉算法对煤矿地面和井下作业环境中的人员行为模式、设备运行状态、环境参数变化、非标准作业实践及高风险作业场景进行即时解析,创新性地融合了“软件+服务器”的智能视觉应用模式,通过机器视觉深度分析与人工辅助校对的双重机制,确保对异常事件的精确识别、智能化预警、实时跟踪定位、现场即时干预以及多系统间的联动响应。

    2025年01期 v.43;No.293 158-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K]
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  • 露天矿加水站智能监控系统关键技术研究

    鹿立新;白宝山;荣宝;

    针对露天矿洒水车完成加水任务时,采用人工将注水口与加水口对齐的方式效率低,存在水资源浪费、操作人员安全性低等问题,结合露天矿洒水车作业工况特点,提出一套基于注水口自动识别与定位技术、水体多级过滤技术、水体质量监控技术及多个子系统互相协调的露天矿洒水车智能监控系统,并通过密度聚类算法和最小二乘法进行理论与实际验证。智能监控系统具有实时自动监控、车辆精确定位、加水架注水口与洒水车加水口的自动对中、水体多级过滤、水质不达标报警等功能。该系统的应用实现露天矿洒水车自动化加水工作,有效提高人员效率,对人员和业务流程形成全方位有效管控,实现加水系统的数据监测与报表一键生成,实现洒水车加水过程中的随过滤随排渣。

    2025年01期 v.43;No.293 163-167+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1633K]
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  • 东曲煤矿采空区矸石充填技术研究及应用

    刘伟;

    针对东曲煤矿的采煤工作面在回采时会产生以矸石为主的废料而造成环境污染的问题,通过利用矸石充填采空区的方法进行处理,开展对矸石物理力学性质、矸石充填岩层控制及煤层瓦斯渗流的研究。研究结果表明:外力推压下的矸石安息角与自然状态下相比出现了明显升高,在加水前后变化微小,说明外力推压对矸石充填有促进作用;通过不同粒径级配下矸石压实实验可知级配细粒占比越多,充填效果会更好;在分析连续曲形梁结构的基础上利用COMSOL软件得出了充填法开采要显著好于垮落法,通过拟合得出的载荷关系式推出了降低顶板限定变形量可以有效提高充填支架对岩层的支撑力;通过对充填开采时的煤层瓦斯渗流进行分析利用机械扩孔造穴增加煤层的瓦斯抽采效率。

    2025年01期 v.43;No.293 168-172+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1733K]
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企业管理与科学发展

  • 膏体与固体协同综采充填技术研究

    孙晓光;周华强;赵磊;

    针对综采膏体充填存在的产能低、材料成本高、固废处理量少等问题,通过理论分析、实验室模拟和现场试验,提出膏体与固体协同综采充填技术。地面或井下的矸石等松散固废经过运矸系统进入充填支架顶梁下方悬挂的带式输送机,再通过带式输送机中部犁式卸料器、溜槽和充填支架隔离板上的溜矸孔与充填管道内的膏体同时充入待充填区,膏体与固体物料混合形成新的胶结充填体,用于充填采空区及支撑顶板。该研究证实了膏体与固体协同综采充填方法的可行性,该技术具有材料成本低、漏浆风险小、隔离效率高、充填时间短、固废破碎成本低、固废处理量大、可实现矸石不升井等优势。

    2025年01期 v.43;No.293 173-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1546K]
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  • 煤矿井下劳动定额管理的智能化发展

    孔祥震;郑庆元;

    针对煤矿井下劳动定额管理中存在的效率低、精准度不足等问题,基于劳动定额管理理论,采用大数据分析、人工智能和物联网等先进技术,构建了智能化劳动定额管理系统,利用传感器和RFID技术进行实时数据采集,借助大数据平台进行数据存储与处理,通过机器学习算法进行数据分析和预测,从而实现劳动定额的精准设定和动态调整。该系统能够自动采集和分析井下工人的劳动强度、工作时间和生产效率等数据,智能生成劳动定额建议,并根据实际情况进行实时优化,提高了劳动定额管理的效率和准确性,减少了人为误差,提升了煤矿的整体生产效率和安全性。

    2025年01期 v.43;No.293 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
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  • 资产处置中人员安置问题与对策研究

    林倩;

    随着经济社会的发展与产业结构的转型升级,企业特别是传统煤炭企业为了增强市场竞争力,采取了包括资产处置在内的一系列措施,以实现供给侧结构性改革、资源配置优化并消除冗余,提高企业整体运营效率。在此过程中,人员安置成为至关重要的环节,关系到资产处置工作能否顺利推进,影响社会稳定和员工个人利益保障。为应对资产处置期面临的人力资源管理挑战,从多角度提出解决方案,为促进资产处置过程中的人员安置提供理论依据和实际操作指南。

    2025年01期 v.43;No.293 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K]
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  • 山东裕隆矿业集团有限公司单家村煤矿以“智”提质,向“新”而行

    孔飞;

    <正>单家村煤矿始建于1977年,县属国企,隶属于山东裕隆矿业集团,位于“东方圣城”的孔子故里——曲阜。多年来,该矿秉承“以德兴企,全心全意依靠职工办企业”的办矿指导方针,曾一度走在全省地方煤矿行业前列,被誉为“鲁煤一明灯”。近年来,单家村煤矿加“数”前行,数字化建设迈出新步伐,老矿井焕发新容颜。

    2025年01期 v.43;No.293 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K]
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  • 《山东煤炭科技》征稿简则

    <正>一、征稿范围(一)煤炭地质、勘探、测量、防治水技术,煤炭设计、建设工程技术,煤矿采掘、通防、运输、机电、自动化技术,煤矿安全生产管理技术。(二)煤矿智能化建设,煤炭清洁高效利用,节能环保、绿色发展,安全设施建设、职业病防护,新工艺、新技术、新经验。(三)煤炭企业现代化管理、可持续发展研究,新能源开发与利用,矿山安全监管监察,矿山应急救援,资源管理,计算机应用,信息化、物联网技术。

    2025年01期 v.43;No.293 187页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K]
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