矿井智能化建设与开采生产

  • 岳城煤矿沿空留巷切顶卸压采场岩层运移规律研究

    辛志军;

    针对岳城煤矿采用沿空留巷存在围岩变形大、巷道难以维护等问题,以2303(上)工作面沿空留巷巷道为研究对象,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对切顶卸压采场岩层覆岩运移规律进行研究。数值模拟分析结果表明:2303(上)工作面采场低位关键层失稳周期20 m;相比于煤柱侧及上侧切顶,在工作面侧切顶可以使得煤柱侧巷帮起到承载作用并且有利于回采工作面的顶板控制;切顶角度为70°时,卸压效果最佳,能够有效地控制采场矿压和煤柱应力集中。现场预裂爆破试验表明,最佳切顶卸压方案是切顶方向为工作面方向切顶,切顶角度为70°,炮孔长度10 m,炮孔间距2 m。通过监测卸压后围岩的变化发现,切顶后充填体稳定性较好,巷道围岩的变形量较小。

    2025年06期 v.43;No.298 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1975K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]
  • 关于煤爆“三要素”的研究与控制

    赵南南;张文乐;孔令猛;

    针对跨断层重开切眼条件下剥帮煤体所处应力环境复杂、易发生煤爆的问题,阐释煤爆发生机理及其影响因素,分析切眼剥帮过程中煤爆“三要素”产生的原因。在此基础上,提出降低静载应力集中、避免动载应力叠加、削弱动载应力释放、破坏载体应力集中的防治对策。结合阳城分公司6301工作面相似工程条件,进行剥帮煤体大直径钻孔卸压技术设计。现场试验结果表明:施工大直径钻孔卸压后,剥帮煤体检测孔中钻屑总量的最大值与最大平均值分别降低19.3%、18.2%,切眼导硐掘进及煤体剥帮全过程中,未再产生明显的动力现象,降低了煤爆危险性。

    2025年06期 v.43;No.298 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 深埋综采工作面覆岩裂隙演化数值模拟研究

    郭晨宇;

    为研究深埋综采工作面覆岩裂隙演化特征,以云顶煤矿11000工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟等方法,研究深埋条件下在煤层回采过程中上覆岩层受煤层采动影响覆岩裂隙演化特征。采用关键层判别、胡克定律等进行理论分析,明确了上覆岩层关键层位置,针对煤层顶板破断机制进行分析,给出了顶板破断判据;以11000工作面为工程背景,利用3DEC模拟软件进行数值模拟,分析了不同回采距离上覆岩层破坏特征及应力的动态变化特征;依据上覆岩层岩性,利用经验公式计算导水裂隙带高度与数值模拟所得高度,两者对应验证了数值模拟,获得的模拟高度可靠。研究结果进一步解释了采动过程中覆岩破坏及裂隙演化规律,为煤炭开采顶板管理和安全开采提供参考依据。

    2025年06期 v.43;No.298 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1896K]
    [下载次数:6 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 浅埋超长孤岛工作面矿压规律及工作面尺度效应研究

    齐晓华;李彦云;张利;

    针对龙华煤矿超长孤岛工作面顶板活动规律及矿压显现特征不明确的问题,采用现场实测、理论分析、数值模拟的方法对龙华煤矿400 m超长孤岛工作面矿压显现规律进行分析。结果表明:超长工作面矿压规律在倾向方向上具有来压异步性、传递性和支护阻力分区差异性等特征。工作面上部初次平均来压强度28.4 MPa、中部平均强度24.1 MPa、下部平均强度20.4 MPa,动载系数1.31,其矿压显现主要集中在上部测区;来压顺序依次从工作面上部向中下部传递,来压步距由上到下依次增大;工作面超前支承压力具有明显的尺度效应,工作面长度增加到一定程度后,超前支承压力影响范围及强度并不会随着工作面长度的增加,出现明显的异常特征。研究结果为陕北矿区类似条件矿井安全高效开采提供一定借鉴依据。

    2025年06期 v.43;No.298 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K]
    [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 厚煤层综采工作面切顶卸压沿空留巷技术研究

    王少华;

    针对古城矿N1302工作面胶带顺槽施工沿空留巷工艺期间矿压显现剧烈,围岩变形程度大的问题,提出切顶卸压沿空留巷回采工艺,采用数值模拟手段,对切顶卸压关键参数进行了分析模拟。通过对比不同参数下对充填体支护阻力和围岩变形程度影响,确定合理的切顶参数为切顶高度为20.5 m、切顶角度5°、充填体留设宽度为1.5 m。现场监测数据表明,施工切顶卸压工艺后,巷道顶底板平均移近量为423 mm,巷道两帮平均移近量为168 mm,同未施工切顶卸压时的巷道围岩变形量相比,顶底板移近量降低了56%左右,两帮移近量降低了72%左右,围岩稳定性得到了大幅提升。

    2025年06期 v.43;No.298 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 综采工作面新型扩安一体化技术与工艺研究

    朱雪廷;

    针对谢桥矿13518工作面切眼宽度大,采用传统切眼刷扩支护难度大、周期长、影响正常生产接续问题,采用理论分析、数值计算以及现场调研的方法,研究新型扩安一体化技术与工艺,优化13518切眼导硐锚索网支护参数,提出采用液压支架替代单体挑棚支护方案,实现支架就地调向安装;研发滑移式移架就位平台,制定切眼先扩后安的刷扩和设备安装衔接方案,实施“2+7”切眼扩安协同化支架安装工艺,解决液压支架快速安装难题,取得了显著的技术经济效益。

    2025年06期 v.43;No.298 30-34+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1770K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 亭南煤矿二四盘区综放开采导水裂隙带高度探测与分析

    孙文亮;许康;于思源;

    亭南煤矿是彬长矿区受地层中巨厚洛河组砂岩含水层威胁而易发突水灾害的典型矿井之一,为掌握二四盘区采动之后覆岩的破坏情况,有效防控工作面突水风险,开展了导水裂隙带高度的预计和探测工作。根据盘区内已有的基于关键层位置的导高预计结果,得出在全厚开采情况下导高最大可达208 m。结合二四盘区工作面布局,设计用于“两带”探测的Z1钻孔,通过冲洗液漏失和水位观测得到导高约207.5 m、冒高约56.8 m,与运用基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法得出的结果相近。根据探测结果,分析采空区状态,计算垮落带最大高度与实测相近,探查发现底部岩层因采动发生的严重破坏和垮落情况,未发现大面积顶板悬露空洞。

    2025年06期 v.43;No.298 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1931K]
    [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]

灾害防治与职业健康

  • 控制、增透、驱替协同瓦斯综合治理技术研究与应用

    李迎旭;王娟;李亚晨;

    为解决八矿在区域瓦斯治理中采用“水力冲孔”钻孔措施,所在地区地质构造复杂、突出危险性大等客观因素,存在区域打钻效率低、打钻成本高、堵孔易造成瓦斯高值、巷道易积水积淤等问题,八矿研究与应用了“控制、增透、驱替协同瓦斯综合治理技术”,并在己_(15)-15060机巷底抽巷进行试验。结果表明,该技术缩短了区域治理工期,降低了打钻成本,效果检验指标接近,月掘进距离与瓦斯涌出量达到水力冲孔的60%以上,节省人工、通风、供排水、运输等成本,将在全矿进行推广。

    2025年06期 v.43;No.298 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 煤矿矿井建设阶段安全风险辨识评估体系研究

    刘亚强;

    针对阳城煤矿主斜井工程在建设过程中面临的地下水涌水、围岩失稳和混凝土腐蚀等突出问题,通过建立三维数值模拟模型,采用渗流-应力耦合分析方法,结合现场水文地质试验和地质编录分析,系统辨识评估了工程建设过程中的主要风险源,针对性地提出了断层带超前小导管与径向锚杆组合支护、含水砂岩段帷幕注浆系统加固、岩溶段中空注浆锚杆复合支护等治理措施。工程措施有效降低了断层带围岩变形速率,控制了含水段涌水量,改善了岩溶段围岩应力状态,整体提升支护系统安全系数,为确保矿井建设安全提供了可靠的技术支撑和实践经验。

    2025年06期 v.43;No.298 46-49+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1541K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

机械电气与自动化

  • 矿井主通风机系统智能化方案设计与试验

    张杰;

    矿井主通风机系统是保障煤矿安全高效连续生产的基石,为进一步增强矿井主通风机系统的安全性、契合矿井智能化建设要求,对原矿井主通风机系统进行智能化方案设计。在分析矿井通风机系统机理、通风模式的基础上进行智能化方案设计,重点阐述了不停风倒机、供风量变频调节以及故障预警报警实现方案,并完成试验验证。试验结果表明,优化后的矿井主通风机系统消除了停风倒机带来的安全隐患,实现了供风量变频调节;根据振动信号进行预警报警,提升了系统的智能化水平,增强了煤矿安全生产能力,社会经济效益良好。

    2025年06期 v.43;No.298 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 煤矿机械设备的维修与故障诊断措施分析

    温磊;

    针对山西平舒煤业有限公司设备故障频发、生产效率低下及维修成本过高的问题,通过故障诊断技术和智能化设备管理方法,提出以预防性维护、预测性维护和修复性维修为核心的综合维修管理方案,应用温度监测、振动分析、油液分析、热成像等先进检测技术,结合根本原因分析(RCA)方法对设备故障进行精准诊断和早期预警。研究表明,实施智能化设备管理平台后,矿区设备故障率显著降低,生产效率和设备可用率得到提升,维修成本和停机时间大幅减少,矿井整体运营效益显著提升。

    2025年06期 v.43;No.298 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
    [下载次数:5 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 掘进机智能远程控制系统关键技术研究

    牛文强;

    针对大同市焦煤矿有限责任公司掘进机控制系统存在控制精度低、位置误差较大、高精度定位检测困难等问题,融合传感监测技术与远程运维故障诊断技术,设计一种掘进机智能远程控制系统,通过多种传感器实时采集掘进机的位姿信号和状态参数,发送到上位机监控系统端智能分析,完成硬件系统设计和软件控制系统编程,实现掘进机远程高精度控制和常见故障智能诊断。井下EBZ260I掘进机现场试验和精度检测后表明,掘进机位置的误差波动较小,最大误差值为0.114 m,最小误差值为0.078 m,俯仰波动最大值为0.016 ′,俯仰波动最小值为-0.012 ′,定位精度高,满足煤矿井下掘进机定位控制要求,大大提高了掘进机的作业效率,取得了良好的应用效果,极具推广价值。

    2025年06期 v.43;No.298 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于振动信号的主通风机故障诊断系统设计与应用

    刘静;宋燕鹏;苏恒;

    针对高庄煤业主通风机故障频发、维护难度大、停机成本高等问题,基于振动信号理论,设计了主通风机故障诊断系统。该系统通过布置于轴承座及叶轮壳体等关键部位的振动传感器,与高速数据采集卡实现多通道信号的同步采集,结合LabVIEW平台,集成信号预处理、特征提取、故障诊断和报警模块。系统结合特征比对与模式识别方法,利用特征库比对和模式识别,实现故障类型的精准识别和趋势预测。测试结果显示,系统在高湿高粉尘环境下连续运行6个月无故障,数据采集完整性达99.8%,平均响应时间450 ms。应用中,成功检测出10起故障,提前5~8 h实现预警,主通风机年停机时间减少75%,维护成本降低75%,显著提升了设备运行效率与安全保障水平。

    2025年06期 v.43;No.298 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 副立井双层罐笼改造关键技术研究

    李海潇;张晓剑;陈勇丞;

    针对陕西长武亭南煤业有限责任公司在彬长矿区中部矿井工程项目副立井单层罐笼一次仅能提升两辆矿车的产能限制问题,通过静载荷法与动载荷叠加法进行系统能力校核,采用动力学建模方法分析系统运动特性,设计采用Q345B高强度钢材、160 mm×88 mm×6 mm矩形钢管立柱框架的双层罐笼结构,配置8组ZGCr15轴承钢导向轮;优化五段速度曲线控制策略,将启动加速度降至0.65 m/s~2,减速度设为0.75 m/s~2;采用BSFC408A型盘形制动器替代原有MZW800闸瓦制动器,制动力矩提升至85 kN·m;选用36 ZBB 6V×37S+FC型主钢丝绳和P8×4×9结构尾绳实现动态平衡。改造后系统固有频率与运行频率错开,钢丝绳动应力波动降至±15 MPa,启动冲击力降低18.6%,制动响应时间缩短至0.2 s,制动力矩稳定性提高45%,实现安全、高效运行。

    2025年06期 v.43;No.298 70-73+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 无轨胶轮车运输监控系统在杜儿坪矿的应用

    樊博;

    针对杜儿坪矿无轨胶轮车运输线路上胶轮车单道运行问题,建立无轨胶轮车运输监控系统,利用UWB精准定位技术及第六代无线Wi-Fi通信技术,实现对杜儿坪矿辅助运输大巷7000 m范围内的车辆精准定位、无线Wi-Fi通信全覆盖;将原有的7000 m单道运行线路划分为7个区段,利用区间闭锁技术来实现异向行驶车辆在会车硐室的相互避让;地面调度大屏上可实时显示车辆速度、行进方向、位置、车况数据等信息,实现对无轨胶轮车运行位置的实时追踪,精准管控。无轨胶轮车运输监控系统保证了无轨胶轮车的安全、高效运行的实用性,降低了职工的劳动强度,对智能化矿井建设,实现辅助运输方式变革具有重要的意义。

    2025年06期 v.43;No.298 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 煤矿井下采煤机智能拖缆系统的应用研究

    宋鲁明;陈亮亮;郑昌凯;

    为了解决山东李楼煤业采煤机拖缆装置跟机准确率低、维护复杂、故障率高的不足,提出了一种采煤机智能拖缆系统,对该智能拖缆系统整体结构、控制参数选型、系统适配性设计等进行研究。该系统通过拖缆减震机构解决运行过程中的抖动异常,通过轨道动态调正技术实现跟随刮板输送机的自动调正,通过速度-转矩自适应匹配控制解决运行控制稳定性差的不足,通过电缆快速拆卸设计实现快速维护和安装。应用结果表明,该采煤机智能拖缆系统能够实现电缆的自动跟机运行,跟机准确率达到了95.2%以上,最大跟机速度达到了19 m/min,系统运行稳定性高、可维护性好,有力地推动了采煤工作面的自动化联动运行可靠性。

    2025年06期 v.43;No.298 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 煤矿井下高效支护和快速掘进技术的应用分析

    薛彩峰;

    针对屯留矿TBM盾构机应用过程中存在支护效率低、支护强度差、施工成本高等问题,开发一种新型快速支护结构,采用片状配合方式,具备快速拆装能力,建立该支护结构的实验模型,对不同载荷情况下的变形规律进行分析,确定最佳支护结构。监测结果表明,采用新型支护结构后,能够在80 min内完成1500 mm的巷道掘进及支护,掘进速度比优化前提升了1.7倍,在巷道掘进扰动和矿压波动下支护结构的最大变形量为0.9 mm,有效保证了TBM盾构机的掘进效率和安全性。

    2025年06期 v.43;No.298 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1672K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于模糊PID算法的掘进机截割头位姿精确控制技术研究

    周慧敏;

    为解决挖金湾煤业公司井下掘进机位姿传统控制方法存在定位精度低、控制误差较大、抵抗外部干扰能力不足等问题,对掘进机截割头位姿控制技术进行研究,采用D-H参数法建立了掘进机位姿三维运动学模型,得出掘进机截割头摆动角度与驱动液压缸之间的数学关系,设计了模糊PID控制器实现对掘进机截割头位姿的精确控制,采用simulink软件搭建仿真模型进行数值模拟,掘进机截割臂模糊PID控制算法下可以实现对截割臂的高精度控制,液压缸的输出响应特性好,没有较大的波动,高度误差值较小,取得了非常满意的试验结果。经在挖金湾煤业公司进行现场安装和调试后表明,掘进机截割臂控制精度高,截割臂位姿调整过程中误差值始终控制在0.036 m,误差波动小,能够满足煤矿井下截割臂控制精度要求。

    2025年06期 v.43;No.298 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 智能伺服永磁直驱技术在矿用带式输送机的应用

    赵建新;

    针对带式输送机传统机械式驱动系统在高负载、长距离输送中的能耗高、故障率高、维护成本高等问题,以官地选煤厂带式输送机为工程背景,运用永磁直驱技术与自抗扰控制(ADRC)理论,提出了一种基于多电机协同驱动的改造方案,通过引入低速大扭矩的交流永磁同步电机替代传统的传动结构,结合低压变频器和光纤通信技术构建协同控制系统,实现了电机状态的实时监测与动态调节。经过现场试验,改造后的带式输送机在空载启动、重载启动和变速运行情况下,永磁直驱系统的启动时间和转速波动范围分别控制在合理范围内,最大波动幅度为6.8 r/min,系统在效率、可靠性和智能化控制方面都有显著提升,该研究为煤炭行业带式输送机的智能化升级提供了可行的技术方案和实践经验。

    2025年06期 v.43;No.298 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 螺杆式空气压缩机联动控制关键技术研究

    王晓波;

    针对山西长治王庄煤业有限责任公司压缩空气系统存在低效能、自动化水平不足等问题,基于PLC控制技术、模糊神经网络和模糊自适应控制理论,开发了螺杆式空气压缩机智能联动控制系统。系统采用S7-1200 PLC为核心,构建分层分布式控制架构,集成储油保护、储气罐温度与压力保护、机组振动监测等多重保护机制;开发基于能效指标的多机协同运行算法和负载自适应分配策略,实现40%~100%范围内的无级流量调节;设计50 ms快速切换的故障保护机制。系统实际运行结果表明:压力波动控制在±0.015 MPa范围内,系统整体能耗降低17.8%,年节电52万kW·h,故障诊断准确率达96.5%,有效解决了设备运行效率低、系统可靠性差等问题,为煤矿压缩空气系统智能化改造提供了技术支撑。

    2025年06期 v.43;No.298 99-102+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]

煤矿地质与防治水

  • 三维激光扫描技术在煤矿超层越界核查中的应用

    邱俊秀;石勇;徐浩然;

    针对RTK、全站仪等传统测量技术开展井工煤矿超层越界核查工作具有费时费力且易受外部环境干扰的问题,提出采用三维激光扫描技术来实施井工煤矿超层越界的核查工作。工作表明,利用三维激光扫描技术获取被核查煤矿实际采掘范围的三维坐标,具有作业效率高、数据处理快且精度高的特点。

    2025年06期 v.43;No.298 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 安山煤矿3-1煤133103工作面开采覆岩导水裂隙带发育特征

    杜超杰;刘凡凡;黄克斌;

    为探究哈孤矿区浅埋煤层开采覆岩导水裂隙带发育特征,以安山煤矿为例,通过数值模拟、理论计算和钻孔冲洗液漏失量观测三种方法,探究3~(-1)煤层133103工作面开采覆岩导水裂隙带动态演化规律和发育特征。结果表明,基本顶岩层随着工作面推进发生周期性破断,垮落带高度为10~16 m,采动裂隙向上覆岩层和工作面前方发育,直至红土层;利用关键层理论得出133103工作面上覆岩层第1层中砂岩为关键层,导水裂隙带发育高度为33.84 m,裂采比为15.38,垮落带为9.53 m,垮采比为4.33;通过钻孔冲洗液漏失量观测得出导水裂隙带发育高度为55~65 m,裂采比为25~29.5。

    2025年06期 v.43;No.298 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
    [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 基于INPEFA分析技术的田陈煤矿煤系沉积演化分析

    王松;周林;李劲松;

    田陈煤矿经历几十年的生产,面临3煤资源即将开采殆尽现状,为揭示无煤区的形成机理,以研究区自然伽马测井数据为研究对象,基于最大熵谱分析及综合预测误差滤波分析建立反映沉积环境显著变化的INPEFA曲线;引入奇异谱分析技术(SSA)解决INPEFA曲线存在明显噪声与局部密集锯齿现象,通过奇异值贡献率及奇异熵增量的变化特点提取了INPEFA曲线反映趋势、波动及噪声的数据表达成分,进而使用平均对角化公式还原各数据成分为一维序列;将各沉积环境响应曲线统一到深度域,结合研究区柱状图综合分析其煤系沉积的演化。结果表明,井田形成无煤带的原因是由海平面下降引起的河流回春现象,导致碎屑物质注入终止泥炭沼泽发育并冲刷早期泥炭从而形成无煤带。

    2025年06期 v.43;No.298 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1973K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 贵州省大方县马干山煤矿成煤环境分析及煤层对比

    唐睿;

    马干山煤矿煤层赋存于二叠系上统龙潭组,含煤12~23层,可采煤层6层。针对该矿区煤层对比标准不统一、对比可靠性不足等问题,通过系统分析区域构造环境、地层环境和地质环境特征,运用测井曲线对比、标志层和煤层间距相结合的综合对比方法,建立了完整的煤层对比体系。研究确定了区内构造以北东向褶皱和断裂带为主,构造复杂程度属中等;识别出16号和34号煤层为全区可采且稳定煤层,6号和27号煤层为大部分可采,20号和33号煤层为局部可采;发现测井曲线响应特征各具特色,标志层B1分布稳定,层间距自上而下呈递减趋势。

    2025年06期 v.43;No.298 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 顶板老空区褶曲控水规律及突水危险性评价研究

    马力;马言;荣剑;

    针对恒昇煤矿9304工作面上覆存在老空区,有下渗突水风险问题,采用数据收集、数据分析、理论分析等方法,研究褶曲对老空区积水的控水规律,分析采空区积水水源、补给强度及地质结构特征,进行突水危险性评价。研究结果表明:预测顶板老空区积水水量为5.1万m3,与实际总疏放量5.4万m3相近;褶曲结构显著影响煤层采空区的赋存和地下水动力特征,导致老空水汇聚及积水压力增加;通过对隔水层性能及抗水压能力的评价,确定9304工作面面临突水危险性为中等,为煤矿安全生产提供了科学依据。

    2025年06期 v.43;No.298 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1705K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 走滑型地应力场巷道围岩变形规律研究

    杨志伏;刘宜才;黄金彪;

    以羊场湾煤矿15采区巷道为研究对象,运用PFC3D软件建立三维数值计算模型,研究走滑型地应力场在最大水平主应力方向与巷道轴线不同夹角情况下的巷道围岩力链分布规律、巷道围岩位移演化规律和巷道围岩裂隙演化规律。通过现场矿压监测,将巷道表面位移监测、顶板离层监测与锚杆(索)受力监测作为主要监测内容,对走滑型地应力场巷道围岩变形与支护系统变化规律进行分析。数值模拟和现场监测结果表明:巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角存在一个最优角度,在该角度下,巷道围岩力链、巷道围岩位移、巷道表面位移、顶板离层和锚杆(索)受力最小,裂隙最少,地应力对巷道破坏影响最小,在该方向布置的巷道更稳定。

    2025年06期 v.43;No.298 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1924K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 深部复杂工作面“四位一体”综合防冲措施的探索与实践

    王维斌;肖自义;盛春芝;

    以李楼煤矿1301-2工作面为研究背景,采用理论分析、工程对比、效果检验等方法,建立“顶板深孔爆破断顶+帮部大直径钻孔卸压+帮部煤体爆破卸压+底板松动爆破卸压”四位一体立体化综合卸压体系,配合“锚网索喷+W钢带+可伸缩式U29钢棚支护”强支护、“高强度水胶药柱+囊袋注浆全长封孔”强断顶、“深、浅孔配合爆破”强卸压等措施,实现了强冲击危险工作面“零预警、零冲击”管控目标,保障了工作面安全平稳生产,验证综合卸压体系的有效性。

    2025年06期 v.43;No.298 137-140+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1761K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 基于三维地震勘探的煤矿构造与煤层厚度变化研究

    李君;白亮亮;

    胡家河煤矿首采区地质构造复杂,断层及褶曲发育,导致煤层厚度剧烈变化和底板起伏明显,显著影响煤层稳定性与开采安全。针对黄土覆盖层厚度不均和地表复杂性引起的勘探信噪比低、数据失真等问题,基于三维地震勘探技术,通过优化高密度震源布设、静校正、振幅补偿及偏移成像等方法,提高地震数据质量。结合断层剖面分析与三维地质建模,明确矿区断层和褶曲的空间分布特征及煤层厚度变化规律。研究表明,矿区共识别出16条断层和6个褶曲,煤层厚度呈西南部最厚、东北部最薄的趋势。断层和褶曲显著影响煤层稳定性,其中向斜区赋存稳定,背斜区煤层显著减薄。提出优先开采厚煤区、加强断层密集区支护设计和优化薄煤区开采工艺等建议,为矿井安全高效开采提供科学依据与技术支持。

    2025年06期 v.43;No.298 141-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 银星一号煤矿弱胶结宝塔山砂岩水文地质特征研究

    王宸;李彦俊;田宽;

    为解决银星一号煤矿14采区18_下煤工作面采掘活动面临的宝塔山弱胶结砂岩水害问题,综合采用室内试验、井下放水试验和理论计算的方法,研究宝塔山砂岩弱胶结特征,查明含水层水文地质特征,评价含水层疏降的可行性。结果表明:宝塔山弱胶结砂岩多为泥质胶结,孔隙性较好;矿物成分主要为石英、长石、黏土矿物、白云母、方解石和其他矿物;可以承受较大的抗压强度,但抗剪强度较小;渗透系数随着粒径增大而增大,且具有较好的给水度、容水度和持水度;通过放水试验获取的宝塔山砂岩含水层渗透系数和钻孔单位涌水量与以往相比差异不大,影响半径较大;通过井下放水试验得出的疏降可行性判别标准为405 m/(m~3·min),说明宝塔山砂岩含水层水可疏性较好。

    2025年06期 v.43;No.298 147-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于无人机技术的铁矿覆岩及地表移动规律研究

    车欣;

    尖山铁矿开采过程中引发了岩层位移和地表沉降等问题,传统的岩层位移监测技术难以满足现有精度要求。为此,以太原钢铁集团矿业分公司尖山铁矿为研究区,阐述无人机航测技术原理和监测方案,分析铁矿开采过程中覆岩及地表移动规律。结果表明,受采动叠加效应影响,地表最大下沉点位于工作面中心位置,总下沉量达2.21 m;覆岩在走向方向上的最大变形量为23.7 mm/m,倾向方向上的最大变形量为6.9 mm/m,沿工作面走向方向的变形更为显著。研究成果对于准确掌握铁矿开采过程中覆岩及地表移动的规律,预防和控制地表沉陷等灾害具有重要意义。

    2025年06期 v.43;No.298 153-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 黔西龙场煤矿煤岩煤质特征及成煤环境分析

    黄涛;

    针对黔西龙场煤矿煤层高硫、泥化比高及煤质参数分带性明显等问题,系统研究该区煤岩特征和煤质特征,通过煤岩显微组分分析、工业分析、元素分析和热工特性测试等方法,识别煤层以镜质组为主,属高变质无烟煤的特征,确定其特低挥发分、中等灰分和较高发热量的煤质特点。基于沉积相分析和成煤物质来源研究,揭示了泥炭沼泽-潮坪-潟湖三阶段沉积演化过程,明确以木本植物为主的近源快速堆积特征。研究成果为该区煤炭资源的合理开发利用和煤质分级提供了科学依据,表明该区煤炭资源最适合作为动力用煤和工业用煤。研究结论对指导区域煤炭开发和高效利用具有重要参考价值。

    2025年06期 v.43;No.298 158-161+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于高密度观测系统的坑透精细化探测研究

    田野;田浩;刘波;

    随着煤层开采技术及装备的不断更新,赵庄煤业工作面布设逐渐向300 m左右的超宽工作面发展,针对无线电波对工作面内部纵向异常区探测分辨率不足,无法有效指导工作面回采的问题,根据坑透探测原理及层析成像理论,介绍高密度坑透观测系统及其布设方式,从数据采集密度、数据采集效率、数据采集量3个方面分析“高密度坑透观测系统”较“传统坑透观测系统”的优势。赵庄煤业2319工作面同一区域对比试验表明,高密度坑透观测系统能够在保持原有数据采集效率的前提下,通过提高穿过煤层内部异常区的电磁波数量,提高坑透法对复杂构造异常区的探测准确率,实现工作面异常区的精细化探测。

    2025年06期 v.43;No.298 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1804K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

信息化技术与绿色发展

  • 基于UWB技术的人员接近防护系统的研究与应用

    李元军;李修养;刘军;

    为提高煤矿生产中的安全性能,提出基于UWB技术的人员接近防护系统。该系统主要由读卡器、定位标签、报警器构成,利用UWB技术的基本原理及其在短距离无线通信中的独特优势,实现实时监测危险区域周围的人员和设备动态,有效划分报警区和停机区。当人员或设备闯入危险区域时,系统立即发出声光报警,并通过继电器输出控制设备停机,实现双向防护。该系统具有多标签距离测量、高传输速率、低功耗、强抗干扰性和高精度定位的功能特点,能够显著提升煤矿安全生产管理水平。

    2025年06期 v.43;No.298 168-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1368K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 构建基于“数字孪生”的高效、柔性智能工作面

    侯相杰;李宁;赵顾超;

    兖矿能源集团东滩煤矿43_下02综采工作面正探索无人监护生产,针对井下复杂环境,智能化转型面临人工参与度高、记忆截割适应性弱等问题,计划以数字孪生、柔性生产等理论为基础,设想构建“数字孪生”的高效、柔性智能工作面,通过数字映射与三维建模,工作面控制中心智能模拟煤机截割,形成数据下发给采煤机与天玛电液控控制器,配合云台摄像仪收集数据,动态调整煤机挑顶刹刀、支架拉移、运输机推移等工作状态,实现智能管理;建立生产检修数据库,数值化管理设备状态与检修周期,精准维护提升设备寿命,降低故障率。该方案将单班人员从7人减至3人,工作效率提升50%以上。

    2025年06期 v.43;No.298 173-176+181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1399K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 煤矿矿山地质环境问题分析与恢复治理研究

    戴凯;

    针对矿区存在显著地表沉降、地下水位下降、土地退化及固体废弃物堆积等问题,以平顶山煤矿为对象,通过实地调查、遥感解译及资料分析,系统识别矿区主要地质环境问题,结合层次分析法(AHP)与模糊综合评价方法,量化其环境影响等级,采用地质灾害风险指数法评估矿区风险,制定分区恢复治理方案。结果表明,综合评价显示环境影响属于中等偏重等级,地质环境和水资源破坏最为严重,风险评估确定高风险区域面积8.6 km~2,揭示了煤矿开采对地质环境的多维影响,提出的恢复治理措施为类似矿区的可持续发展提供了理论依据与实践参考。

    2025年06期 v.43;No.298 177-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于激光点云数据的立井井筒变形监测方法研究

    孔祥玉;王冬;刁洪革;

    针对传统的立井井筒井壁变形监测手段实施复杂、效率低且影响正常生产进度等问题,提出了一种基于激光点云数据获取与分析的立井井筒变形监测方法,通过融合惯导与三维激光扫描技术的监测系统采集得到井壁点云数据;基于井筒圆柱体模型,采用RANSAC滤波算法对井壁点云进行滤波处理,得到完整的井壁点云信息;提取井筒中轴线,进一步根据中轴线的方向矢量提取不同深度的截断面,采用最小二乘算法拟合井筒的截断面,通过坐标差值计算分析井筒的变形。相比传统的监测方法,采用此方法能在井筒检修的时间内完成井筒的安全监测,极大地提升了井筒变形监测的效率,具有较高的实际应用价值。

    2025年06期 v.43;No.298 182-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1753K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 煤矿供排水云巡视系统开发与应用

    张波;张力中;刘雨欣;

    针对任家庄煤矿供排水系统存在的设备监控盲区多、故障预警不及时、维护效率低下等问题,基于云计算和深度学习理论,研发煤矿供排水云巡视系统。系统采用多模态深度学习框架实现设备状态智能分析,构建基于规则引擎的多级预警体系,通过分布式微服务架构实现数据处理与智能分析。系统集成了矿用本安型云台摄像仪和振动传感器等多种感知设备,建立了完整的数据采集与传输体系。在+850 m和+650 m两个水平的供排水系统实际运行测试一个月,实现了设备监控覆盖率100%,故障预警准确率95.7%,设备维护响应时间缩短67%,设备安全运行时间提升43%。通过优化人员配置和预防性维护,每年节省运维成本42万元。研究成果为煤矿供排水系统的智能化改造提供了可推广的技术方案。

    2025年06期 v.43;No.298 187-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

企业管理与科学发展

  • 基于数据分析的煤矿智能设备运行状态管理

    曹西鹤;

    针对煤矿智能设备运行存在的可靠性不足、兼容性差、数据传输不稳定等问题,为提高煤矿智能设备的运行稳定性,对其运行状态科学管理进行研究,通过智能技术相关理论,提出一种基于数据分析的煤矿智能设备运行状态评价模型,通过系统架构、数据采集、数据分析、数据挖掘、数据可视化等一系列优化设计,结合一致性检验和劣化度量化取值分析结果,同时,通过设置四个设备运行状态评价等级,对煤矿智能设备运行状态进行评估。以山东能源集团西北矿业公司所用的煤矿智能设备为验证对象,对基于数据分析的智能设备运行状态加以分析。经验证,基于数据分析的煤矿智能设备运行状态评价,可对设备运行状态进行准确监测,对提高煤矿智能设备运行效率有一定的帮助,达到预期效果,在煤矿智能设备运行状态管理中发挥明显作用。

    2025年06期 v.43;No.298 192-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

  • 《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06期 v.43;No.298 197页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 下载本期数据