矿井智能化建设与开采生产

  • 王庄煤矿构造应力扰动下大断面巷道围岩控制技术研究

    杜晓刚;

    针对王庄煤矿9105工作面受构造应力影响导致的大断面巷道变形严重问题,采用数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了大断面巷道变形特征及其围岩控制技术。分析表明,巷道断面尺寸效应在4.5m×4.5 m以上时表现更加突出,不利于巷道稳定;随着侧压系数的增加,巷道顶底板及两帮移近量均呈现增加趋势,侧压系数越大,巷道变形增加越剧烈;9105工作面巷道由于宽度较大,导致巷道顶板及两帮变形严重。据此设计了大断面巷道采用“高强度螺纹钢锚杆+预应力锚索+金属网+工字钢棚”联合支护技术。通过工程实践,顶底板移近量降低48.1%,两帮移近量降低55.4%,实现了构造巷道的有效控制。

    2024年01期 v.42;No.281 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K]
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  • 深井软岩巷道顶帮强力适时锚注支护技术研究

    赵复翔;张浩文;陈新明;

    为解决软岩巷道支护锚杆受强剪破坏及锈蚀问题,提出以全长锚固为基础的顶帮强力适时锚注支护技术,在原有支护结构上设计了顶帮补强锚索支护技术。结合适时注浆理论和现场测量数据通过Maple计算出最佳注浆时间,采用数值模拟方法研究对比了端头锚固支护与全长锚固支护情况下的巷道围岩位移、应力及塑性区分布。结果表明,以全长锚固为基础的全断面支护技术能够有效控制顶板下沉,采用全长锚固的锚杆能够在有效防止腐蚀的情况下抵抗强剪破坏,最佳注浆时间为巷道开挖后的10~20 d。结合现场监测结果表明,在顶帮强力适时锚注支护下,整体矿压及顶板下沉量基本稳定,锚杆主动支护效果好。

    2024年01期 v.42;No.281 6-10+15+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2278K]
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  • 软弱夹层厚度对巷道围岩稳定性影响研究

    张延威;高尚;

    为得出软弱夹层厚度对巷道围岩稳定性影响规律,以3_上712工作面运输巷为工程背景,采用数值模拟和现场监测等综合研究方法,研究了不同软弱夹层厚度与巷道围岩变形特征及应力分布之间关系,并对3_上712工作面运输巷提出了支护优化措施。结果表明,随着软弱夹层厚度的增加,巷道顶板上方下位坚硬岩层区域应力值逐渐减小,巷道顶板塑性区破坏面积逐渐增大;且不同软弱夹层厚度会导致不同的顶板破裂形态,巷道含软弱夹层顶板出现了明显的非连续破坏,顶板破裂区具有明显的隔层扩展特性。经现场实践,巷道位移量在40 d后基本趋于稳定,巷道的顶板、两帮及底鼓量分别达到53 mm、46 mm、41 mm,有效控制了巷道围岩变形量。

    2024年01期 v.42;No.281 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1839K]
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  • 二分层采空区下掘进支护设计优化应用

    田中春;

    柴里煤矿23下607东运输巷沿底板在3下煤中掘进,3上煤已开采完毕,传统的支护工艺为工字钢架棚支护。针对采取工字钢架棚支护工艺,在回采期间工字钢支护顶帮变形量大,两巷维护困难,需长期由修复区队挑顶扩帮,回采速度慢,安全性较低等情况,柴里煤矿根据该段巷道中矸厚度不均的特点,掘进期间采取了锚网支护、锚网支护和架棚支护交替进行、锚网架棚复合支护、架棚支护四种有效可靠的支护方式。经过实施,掘进和回采期间和其它巷道效果对比,实现了回采期间的支护有效,达到了快掘、降低成本的目的,应用效果良好,具有推广可复制性。

    2024年01期 v.42;No.281 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1851K]
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  • 特厚煤层综放工作面沿空掘巷小煤柱留设与支护研究

    徐春虎;唐婷婷;

    为研究特厚煤层综放工作面沿空掘巷留设小煤柱的合理宽度,以塔山煤矿8117工作面回风巷为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测相结合的研究方法进行研究。研究表明:相邻工作面采空区稳定后煤体侧向支承应力降低区范围为0~13.7 m,煤柱宽度在8 m以下可确保8117工作面回风巷处于应力降低区,有利于巷道围岩的稳定;煤柱宽度大于8 m时,煤柱内弹性区随煤柱宽度的增加而增大,煤柱中部垂直应力开始超过原岩应力;最终确定采用8 m小煤柱。现场观测表明,留设8 m煤柱时,8117回风巷在掘进和回采阶段巷道两帮移近量和顶底板下沉量较小,煤柱可以有效支撑顶板、控制围岩变形。

    2024年01期 v.42;No.281 22-25+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1954K]
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  • 松散围岩井筒支护技术研究

    刘全辉;李保君;

    针对可可盖矿井筒松散围岩稳定性差、易出现大变形、地表塌陷和支护困难等问题,通过理论分析、数值模拟相结合的方法,研究表土段、风化基岩段井筒稳定机理与支护技术,进行各段井筒的支护形式和参数的研究,实现井筒的长期稳定和提高井筒掘进速度的目标。提出的参数条件在现场应用的背景下,明槽段和综掘段主副斜井的井筒变形量在可控范围内。

    2024年01期 v.42;No.281 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1899K]
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  • 坚硬灰岩顶板破断对煤层底板破坏特征

    王永凯;陈军涛;范铭今;

    为研究坚硬灰岩顶板破断对煤层底板变形破坏的影响,以黄河北煤田邱集煤矿111107工作面为背景,基于顶板岩体破断动载应力函数,运用FLAC3D模拟了坚硬灰岩顶板破断对采空区底板的破坏过程,对比了不同动载幅值下采空区底板破坏特征,基于深孔聚能爆破预裂技术,设计了爆破切顶方案,为坚硬灰岩顶板工作面安全开采提供保障。模拟结果表明:动载作用前后底板破坏范围和深度有明显增加,底板最大破坏深度达12 m,动载作用结束以后,残余应力波仍持续影响采场底板,直到灰岩顶板破断150 ms后,采场底板的动力响应才全部结束;随着动载幅值增大,底板破坏范围逐步增大;在持续时间相同的条件下,当幅值小于10MPa时,动载作用前后底板破坏变化不明显;当幅值大于10 MPa时,动载作用前后底板破坏有明显变化。

    2024年01期 v.42;No.281 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1956K]
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  • 浅埋煤层沿空掘巷小煤柱留设宽度及支护技术研究

    宋宇鹏;王涛;

    为研究浅埋煤层区段留设小煤柱宽度和沿空巷道支护技术,以微子镇矿15103工作面小煤柱沿空掘巷为研究对象,通过理论计算和数值模拟分析确定了小煤柱合理宽度为7 m,提出了掘进期间采用锚杆+锚索联合支护、回采期间采用超前支架加强支护的支护方案。该方案对15103工作面沿空巷道变形有较好的控制作用,取得了显著的效益。

    2024年01期 v.42;No.281 37-40+45+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K]
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  • 立井井壁可缩层开槽定向爆破技术研究与应用

    宋成义;

    陈四楼煤矿主井采用双层钢筋混凝土复合井壁结构,井筒穿过厚度368 m的冲积层,由于表土段井壁发生破裂,对井筒的安全使用产生重大安全隐患,采用改造井壁法进行修复治理,释放井壁中积蓄的能量,能够很好地达到防治井壁破裂灾害目的。然而在井筒井壁开槽期间,存在井壁突水涌砂风险,井壁开槽是井筒修复的难点。该文以陈四楼煤矿主井修复为例,采用“定向爆破+人工破除”的井壁开槽施工方案,通过爆破区域划分、优化爆破参数及作业顺序,减小爆破对外层井壁及开槽部位上下内层井壁的影响,达到保留井壁完好率与稳定性、开槽边界完整性的效果。

    2024年01期 v.42;No.281 41-45+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1905K]
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  • 任楼煤矿工作面机巷超前支护技术研究

    郭鹏;

    为了解决任楼煤矿Ⅱ8_224N工作面机巷存在顶板极易碎胀、围岩破碎等问题,采用钻孔窥视的方法获得了工作面巷道围岩松动圈发育规律,设计了工作面(注浆)锚索式超前支护技术方案,建立了围岩支承结构力学模型计算了围岩支承力,并利用工业性试验对超前支护技术方案进行现场验证。研究结果表明:机巷顶板的完整性好,其中顶板浅部主要发育横向裂隙,裂隙较小,无明显破碎区发育,无明显离层现象;顶板深部零星发育微小纵向微细裂纹,裂隙长度较短。建立了主动式超前支护围岩稳定支护力学模型,结合工作面机巷原锚杆(索)支护技术方案,提出了分阶段超前支护技术方案。在工作面机巷开展工业性试验,验证了主动式超前支护锚索支护性能发挥良好,围岩稳定控制效果较好。研究成果可为其他矿井相似工作面回采巷道提供一定的借鉴意义。

    2024年01期 v.42;No.281 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1945K]
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  • 液压张裂掘进法在半煤岩巷掘进中的应用

    高德继;

    针对辛置煤矿东区地质条件复杂,已施工的轨道大巷和皮带大巷之间层位差别大,在设计时常需要在两条大巷之间施工断面较小、长度较短的联络巷作为回风、行人或运料通道,传统的炮掘法受政策影响和安全性较难控制等原因不宜使用,综掘法受巷道客观条件制约发挥不出机械优势等问题,通过利用断面中较软的含煤层更易人工创造充足的凌空面或自由面这一特点,提出采用液压张裂掘进法进行施工。结果表明,在半煤岩巷或巷道断面岩层占4/5以上的含煤岩巷中利用液压张裂掘进法掘进,单进水平满足要求,并在很大程度上减轻了职工的劳动强度。

    2024年01期 v.42;No.281 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K]
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灾害防治与职业健康

  • 采空区均压防灭火技术在滕东煤矿的应用

    李兆生;彭宗芹;许振宏;

    为了解决采空区漏风造成遗煤自燃的难题,提出了一种煤矿井下调整采空区两端压差的方法,对滕东煤矿通风系统现状进行分析。以均压防灭火机理为依据,设计滕东煤矿均压防灭火工艺方案,利用连通管将各封闭空间互相连接,以此维持封闭空间的压力,保持采空区两端压力平衡,达到防止向采空区漏风供氧的目的。通过在滕东煤矿的井下现场试验,均压防灭火技术能够使密闭内外压力差降到0~20 Pa,使采空区密闭内外压力达到均衡,阻止气体的逸出,有效防止向采空区漏风供氧,从而防止采空区遗煤发生自燃,在滕东煤矿取得较好的防治效果。

    2024年01期 v.42;No.281 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K]
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  • 基于COMSOL的工作面瓦斯场与流动场耦合分析

    王琍;

    针对工作面和采空区内风流的不稳定运动,使用COMSOL Multiphysic多物理场耦合模拟软件和气体运移的相关原理,模拟分析工作面及采空区的空气和瓦斯的运移和浓度变化。结果表明,进风风速增大,采空区内的空气含量增大;通风时间越长,采空区空气含量越高;自然通风很难解决瓦斯的上隅角积聚。模拟结果可以有效地指导矿井瓦斯抽放,为火灾爆炸事故预防提供理论依据。

    2024年01期 v.42;No.281 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K]
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  • 深部开采矿井自然风压演化规律研究

    韩明;王凯;国琛;

    自然风压是影响矿井通风系统稳定性的主要因素,针对唐口煤矿开采深度日益增大、矿井通风系统日趋复杂的特点,探究唐口煤矿南翼井区自然风压的变化对唐口煤矿南翼井区矿井通风系统的稳定性具有重要意义。为研究唐口煤矿南翼井区的自然风压情况,采用现场实测与理论分析的方式对其自然风压进行测定并分析其变化规律。结果表明,唐口煤矿的自然风压在每个季节都呈现中午最低、早晚最高的规律,且春、夏、冬季的自然风压为正,夏季的自然风压为负。温度和相对湿度对自然风压都有一定的影响,但温度与自然风压的变化规律相反,相对湿度与自然风压的变化规律基本一致。

    2024年01期 v.42;No.281 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1969K]
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  • 瓦斯抽采钻孔新型注浆封孔方法研究

    陈杰;

    为了提高煤峪口矿井下瓦斯抽采钻孔封孔效率和密封性,通过对煤峪口矿现有瓦斯孔封孔工艺技术的分析,并结合煤峪口矿井下的实际地质条件,对高保压二次注浆封孔原理、注浆封孔方案及注浆料选择等进行了研究,提出了一种新的高保压二次注浆封孔技术,利用高膨胀性的注浆料在钻孔浅部围岩进行一次注浆封孔,利用二次注浆料对钻孔周围的微小间隙进行二次注浆封孔,能够显著提升井下瓦斯钻孔封孔的效率和安全性。以煤峪口矿2204综采面为研究对象,对高保压二次注浆封孔技术进行了实际验证,结果表明,二次注浆料主要作用是对注浆孔周围的裂隙进行封堵,对流动性和凝结后的强度要求较高。该注浆封孔工艺能够将封孔效率提升7.6%,将瓦斯抽采体积分数提高6.66%,有效地提升了煤峪口矿井下瓦斯抽采效率和安全性。

    2024年01期 v.42;No.281 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1745K]
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  • 平煤六矿综掘面粉尘运移规律数值模拟及防治研究

    陈建忠;

    针对平煤六矿综掘工作面巷道粉尘污染严重且治理效果不佳的问题,采用数值模拟的方法研究戊_(10)-22220综掘面风流-粉尘运移规律,并据此构建了能雾化封闭主要尘源点的喷雾场。结果表明:未采取降尘措施时,掘进面迎头附近粉尘浓度达到3000 mg/m~3以上,掘进机两侧和司机位置处粉尘浓度较高,而巷道后段粉尘悬浮无法及时排出;根据所得到粉尘运移规律,基于所研发的新型气水喷雾装置及水幕帘对截割尘源及逸散粉尘进行喷雾降尘,粉尘浓度得到了显著降低,降尘效率达到了85%以上。

    2024年01期 v.42;No.281 73-76+81+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1945K]
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  • 新河煤矿煤自然发火规律实验研究

    信长伟;高常华;王润武;

    为了有效预测预防工作面煤自燃事故,以新河煤矿7312工作面新鲜煤样为研究对象,研究3煤层自然发火规律。通过煤自燃程序升温实验台,对煤体进行了氧化程序升温实验。结果表明:新河煤矿煤样在30℃,空气流量为50.4 mL/min的条件下,可以释放出CO,CO量在9.7×10~(-6)~12.7×10~(-6)之间;在自加热阶段,煤的氧化温度为70℃,从缓慢的氧化过渡到加快的氧化过程。在70℃时,煤样氧化所放出的CO量比常温时高3~4倍,煤炭氧化速率的增加为0.6×10~(-6)~0.8×10~(-6)/℃;二次氧化过程中CO生成率、耗氧速率和最大放热强度较初次氧化时均有所升高,CO_2生成率大幅降低。

    2024年01期 v.42;No.281 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
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  • 水平应力影响下底抽巷道抽采孔布设位置研究

    李朋宇;

    郑州煤业集团告成煤矿底抽巷道围岩软弱易碎,受地应力影响强烈,导致抽采钻孔塌孔频发。为了减少抽采钻孔变形破坏,提高瓦斯抽采效率,通过数值模拟方法对不同水平应力影响下底抽巷道围岩变形破坏特征进行分析,利用钻孔成像轨迹检测装置对钻孔变形与裂纹分布进行检测。结果表明:在抽采孔布孔时需充分考虑水平应力影响,避开高水平应力区域及巷道顶板中心等应力集中区域,以提高抽采钻孔稳定性。

    2024年01期 v.42;No.281 82-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K]
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机械电气与自动化

  • 基于智能评估技术机电设备运行状态评价模型构建及应用

    刘安猛;

    为提高机电设备先兆故障诊断效率和运行稳定性,提出采用智能评估技术构建煤矿机电设备运行状态评价模型,通过获取故障数据、运行状态数据,选取设备运行评价指标,并结合设备额定参数以及专家系统,对设备运行状态劣化程度进行计算。同时,引入层次分析法,确定机电设备运行状态评价等级,并通过引入“劣化度”模型,计算设备运行过程中相关指标与设备良好运行状态间差距,以实现对煤矿机电设备运行状态的智能评价。以新矿集团内蒙能源长城三矿所使用的MG450/1050-WDK型交流电牵引采煤机作为验证对象,结果显示,将基于智能评估技术的设备运行状态评价方法运用到电牵引采煤机运行状态评价中,评价结果可靠性高,对提高机电设备运行效率具有一定帮助,具体应用时建议根据煤矿以及机电设备型号设计评价指标。

    2024年01期 v.42;No.281 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K]
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  • 煤矿井下带式输送机PLC集控系统设计研究

    田志平;

    为提高煤矿井下输送系统的自动化水平,确保作业的安全性和效率。以PLC技术为核心,阐述了PLC集控系统的基本组成及各项功能,分析硬件设计的主要思路,重点就外围硬件电路、PLC软件、温度监测以及控制子程序等环节的设计要点进行分析,适配当代井下作业条件,提出一种以PLC为核心控制装置的带式输送机集控系统的设计方案。实验结果表明,应用设计思路所制造的集控系统能够有效发挥多台带式输送机连锁控制、保护试验报警、故障监测以及调度中心集中控制的作用,进一步优化相关机组的运行效能,具备自动化控制以及低碳环保的优势。

    2024年01期 v.42;No.281 90-93+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K]
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煤矿地质与防治水

  • 有机酸与无机酸对煤体力学性质的影响对比研究

    梁锋;田军;孙功帅;

    为丰富酸化压裂液体系,以甲酸与氢氟酸为代表对煤样进行溶蚀处理,来探索有机酸与无机酸对煤样的力学损伤规律,采用单轴压缩实验,解释酸液对煤体力学性质的改造机理。结果表明,氢氟酸降低原煤的抗压强度效果比甲酸显著,15%浓度氢氟酸煤样的峰值应力比原煤低54.28%,失稳破坏所需的总能量比原煤降低73.73%,抗压强度综合改造效果最好。甲酸提高煤的韧性效果比氢氟酸显著,15%浓度甲酸煤样峰值应变较于原煤仅降低18.80%,总能量输入速率较缓且数值较高,韧性综合改造效果最好。

    2024年01期 v.42;No.281 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 2157K]
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  • 孤岛仰采综放工作面冲击地压研究及防治

    刘建伟;

    为保证冲击地压孤岛仰采综放工作面的安全回采,从影响冲击地压多种因素和数值模拟对常村煤矿MZ21010工作面的冲击危险性进行分析评价,根据“三限三强”的防冲原则,优化各项防冲措施参数,对工作面实施综合防冲措施。从已经回采的三个月各项监测指标分析,工作面采取的防冲措施取得了较好的效果。

    2024年01期 v.42;No.281 100-103+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1916K]
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  • 山东省宁汶煤田鑫安煤矿3煤层开采水害隐患分析

    姜星;孙强;陆宇;

    为了查明鑫安煤矿开采3煤层的水害隐患类型,分析水害对矿井的潜在威胁和空间分布特征,采用现场质询、资料收集、井下踏勘的方法,逐一分析了煤矿大气降水及地表水、第四系砂砾层、新近系砂砾层、白垩系砂岩、3煤层顶底板砂岩、三灰、十下灰、奥灰、老空积水对3煤层开采的影响,排查分析出影响3煤层开采的水害隐患类型为3煤层顶底板砂岩、奥灰水和老空积水;采用“采后导水断裂带内含水层总厚度值”和“突水系数法”对开采3煤层的顶板砂岩充水危险性和底板奥灰突水危险性进行等级划分。研究分析出开采3煤层水害隐患的空间分布特征为3煤顶板水害主要影响矿井中部、老空水主要影响矿井浅部、奥灰水主要影响矿井东部。

    2024年01期 v.42;No.281 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K]
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  • 云顶煤业复杂煤层地表移动变形规律研究

    王改伟;周俊超;

    在12040工作面地表布设观测点,使用RTK测量地表观测点坐标变化,研究工作面推进过程中地表移动变形规律。建立数值模拟模型,模拟工作面推进过程中地表下沉,得出随推进距离的增加,地表沉陷逐渐呈现近似对称分布形式。综合现场观测情况及数值模拟结论,结果基本吻合。

    2024年01期 v.42;No.281 109-113+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K]
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  • 下行穿层钻孔高压保压注水消突技术研究与应用

    孟战成;李连昌;温鹏鹏;

    针对高地应力煤与瓦斯突出煤层存在安全问题,在高抽巷施工下行穿层高压保压注水钻孔,通过实施“两堵两注”带压封孔工艺,有效封孔长度为17 m时,至少可承压48 MPa,提高了封孔强度;采用多次反复高压保压注水施工工艺,增强注水量和注水效果,实施截流卸压工艺,平衡消弱煤层高集中应力,控制高压注水影响范围;高压保压注水压力为30~47 MPa,注水次数2~5次,单孔最大注水量达到159 m~3,高压保压注水有效影响半径最大为101 m,瓦斯预抽钻孔工程量减少了55.9%,瓦斯治理周期减少了15个月,提高了瓦斯治理效率、效果。通过试验,增大了煤层透气性,提高了瓦斯抽采效果,消除煤层的突出危险性。

    2024年01期 v.42;No.281 114-117+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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  • 矿井底板注浆改造钻孔偏斜规律研究与对策

    马振海;

    陈四楼煤矿主要水害影响为主采煤层底板太原组上段灰岩含水层,矿井普遍采用底板注浆改造技术加固改造含水层,在刚引入钻孔测斜时发现钻孔偏斜较大,施工期间补加验证钻孔较多,一定程度上影响底板注浆改造效果。针对该问题,通过分析煤层底板岩性变化、钻进方式等影响因素,经过实践与对比,提出了一套优化钻进期间钻具组合复合施工方式,明确了底板注浆改造钻孔防偏斜施工方法,有效提高了钻孔施工精度,具有很高的实用性。

    2024年01期 v.42;No.281 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K]
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  • 冲击载荷下动压巷道坚硬顶板动态力学特性及其破坏机理研究

    朱孟智;郭际鹏;谭秀君;

    为研究冲击载荷作用下动压巷道坚硬顶板的动态力学特性及其破坏机理,利用SHPB冲击试验和数值模拟相结合的方法,分析了不同岩性顶板的动态力学特性和破坏模式,从应力波的角度揭示了其破坏机理。结果表明:试样的动态力学特性具有较强的应变率效应,动态抗压强度与应变率呈线性关系增长;随着冲击载荷增大,试样的动态抗压强度、动态弹性模量和极限应变在一定范围内均增大,破坏模式具有从张拉破坏向剪切破坏变化的趋势;应力波在试样内部反射形成的拉伸波在试样内部轴心叠加是导致内部裂纹扩展贯通破坏的主要原因。

    2024年01期 v.42;No.281 123-127+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K]
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  • 煤堆非均质分布及其自热研究

    李坤;林琦;杨红阳;

    为了掌握煤堆内的非均质分布状态以及非均质煤堆的自热过程,利用颗粒动力学原理提出了基于颗粒下落堆积演化规律的堆体数值重构方法,研究了不同倾倒高度和颗粒粒径下所形成堆体的内部空隙分布情况,将所得空隙分布变化规律及与空隙关联的变量编成自定义函数、进行非均质煤自热模拟,分析非均质煤堆内部温度场、压力场、组分浓度场的变化。结果表明,空隙率随堆体内部垂直方向距离的增加而先减小后增大,而在内部相同高度的水平方向上空隙分布近乎均匀;0.55~0.95 m的倾倒高度大小变化以及1.1~1.9 cm的粒径粗细变化对堆体内部空隙率影响较小;非均质煤自燃中,高温区域逐渐缩小成靠近迎风侧、背风侧与底部接触的两个温度极高、对煤堆安全威胁最大的点。

    2024年01期 v.42;No.281 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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  • 基于AHP与GIS的底板突水评价研究

    杜晓林;张智洋;付茂殿;

    为了评价研究区6#煤层底板的突水危险性,采用了AHP型脆弱性指数法。由于该煤层属于深部开采,地质构造复杂,底板突水危险性较高,选取了4个评价指标,并运用AHP方法进行权重分析。利用GIS技术创建了各评价指标的专题图,并对数据进行了归一化处理和叠加分析,以得出脆弱性评价分区;通过AHP型脆弱性指数法,考虑各评价指标的权重,量化评估底板突水的危险性程度;结合GIS技术的应用,直观地呈现评价指标的空间分布情况,有助于识别潜在的突水风险区域,研究结果为底板突水的脆弱性评价提供了科学依据;基于评价指标叠加分析得到脆弱性评价分区图,该图能够揭示不同区域的突水风险程度。

    2024年01期 v.42;No.281 133-136+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K]
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信息化技术与绿色发展

  • 大型电站燃煤损耗测评及其治理技术的发展趋势

    钟丁平;林木松;陈晓强;

    大型电站燃煤损耗包括数量损耗和热量损耗,扬尘、雨水渗透与冲蚀、低温氧化造成煤场巨大损耗和环境污染,通过燃料平衡试验对煤场损耗进行测评,可以全面量化电站的燃煤损耗情况。从实际测评结果来看,数量损耗最大可达1000万元/年,热值损耗最大可达5900万元/年,煤场损耗引起巨大的经济损失。针对煤场损耗问题,采用物理方法和化学方法,以及采用复合抑制剂进行煤损耗治理,减损率可达93%以上。通过复合型抑制剂在电厂的应用,为电厂带来可观的经济和社会效益。

    2024年01期 v.42;No.281 137-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
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  • 托克逊昭和泉煤矿一号井矿山地质环境现状及土地复垦措施

    吴员;李玺;

    针对矿区内主要存在地质灾害、含水层破坏、地形地貌破坏及土地损毁问题,为实现矿山地质环境和土地利用的有效保护与恢复治理,以及为矿山土地复垦及地质环境治理的实施管理提供依据,最大限度地减轻矿业活动对地质环境及土地利用的影响,在充分收集、综合分析建设项目相关资料的基础上,确定调查范围,开展矿山地质环境现状和土地资源调查,进行矿山地质环境影响和土地损毁评估,对矿山地质环境保护与恢复治理分区和土地复垦范围确定,制定恢复治理措施和复垦措施,提出保护和预防、恢复治理工程方案,通过拆除、削高填低手段对地质环境进行恢复。研究表明,矿区土地生态环境治理取得显著成效。

    2024年01期 v.42;No.281 142-145+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
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  • 采煤塌陷地信息管理系统设计与实现

    杨坤朋;

    针对煤矿企业在采煤塌陷地管理与治理工作中存在信息统计不准确、缺少空间位置关联等问题,该文利用地理信息数据建库技术和WebGIS技术构建采煤塌陷地信息管理系统,设计了采煤塌陷地数据建库工艺流程,研制了大数据分析、一张图应用、信息管理、统计分析、移动端应用、运维管理等应用功能,为煤矿企业采煤塌陷地信息管理从报表管理到采用信息化手段带图管理的转变提供了一种借鉴和参考。

    2024年01期 v.42;No.281 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K]
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  • 矿井安全监测预警系统异常数据分析和图表识别

    李澎;

    矿井安全风险监测预警数据中一直存在大量缺失、干扰、错误、隐瞒等数据异常现象,不利于安全管理和救援。该文针对目前在煤矿安全管理中应用最广泛的两个主要专业子系统——安全监控系统、人员位置监测系统,分别统计整理远程在线数据和煤矿企业安全信息,从两个角度总结并相互验证了异常数据的各种类型和数量占比,发现和两个专业系统有关的违规行为或安全隐患中大约70%可以追溯到人为因素,探讨了这些因素的产生原因和应对措施。针对高频率发生的异常数据类型,阐述有助于提高数据分析效率、快速判定或排除违规行为的图表分析方法,尝试系统化、理论化归纳整理矿井安全感知数据预警分析技术,提出减少异常数据、提高监测预警系统应用效果的措施。

    2024年01期 v.42;No.281 151-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
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  • 浅谈LongRuan GIS3.2在屯兰煤矿地测绘图中的应用

    蔡素玲;

    针对屯兰煤矿地测数据的日益增多,地测信息管理工作越发繁琐艰巨,原地测绘图系统已经不能满足现在矿井的生产及发展的需要,需要对矿井绘图系统进行升级。该矿首次提出需要升级绘图系统,经过焦煤集团技术部门和矿井技术人员的研讨,改进采用新的算法和编程技术开发了LongRuan GIS3.2系统。该系统针对矿井地测绘图有着强大的数据库处理功能,能够在数据库中提取已录入的煤矿基础数据,自动生成并动态更新矿山地测各类图件,大大地提高绘图工作效率以及精度,从而实现“数字矿山”多部门、多专业、多管理层面的空间数据共享与交换,对该矿的绘图工作、生产及发展起到关键的作用。

    2024年01期 v.42;No.281 156-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
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  • 基于真空挤压技术的圆棒型煤成型因素研究

    王超;王传志;洪吉祥;

    针对兖矿枕状型煤采用干法高压(15~20 MPa)对辊成型机制备,存在辊皮寿命周期缩短、维修成本增加,同时枕状型煤不适用于自动化炉具等问题。结合兖矿丰富的烟煤资源,以0~3 mm烟煤为原料,利用真空挤压成型技术,采用湿法成型方式制备圆棒型煤,研究粒度配比、成型压力及水分、烘干时间、黏结剂对圆棒型煤成型质量的影响规律,为中试系统设备选型及工业化型煤生产线设计提供参数指导。结果表明:利用双级锤式破碎机进行两次破碎后的粉煤粒度,可以达到紧密堆积状态,其中1~3 mm粒径占比65%;挤出压力与物料水分呈负相关,正常成型压力为3~5 MPa,生产线成型水分按25%计算所需外水加入量;设定干燥理论公式边界条件,为不同干燥温度下的烘干时间计算提供依据,利用网带式烘干机,130℃干燥温度下,需要干燥4 h;选取2%的黏土作无机黏结剂,型煤质量要高于膨润土黏结剂,经济成本更低。

    2024年01期 v.42;No.281 160-163+176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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企业管理与科学发展

  • 基于全要素指标体系的煤矿总平面方案比选

    王元;

    针对现阶段煤矿总平面布置方案比选工作中存在的指标体系片面、主观因素过强等不足,提出了基于“全要素指标体系”的总平面方案比选理论。以神木市呼家塔煤矿的总平面方案比选为例,定义全要素指标体系的概念,并以此为理论基础,建立呼家塔煤矿总平面方案全要素集合,再应用层次分析法、模糊综合评价法等数学模型,对呼家塔煤矿各总平面布置方案进行评价,得出最优方案。

    2024年01期 v.42;No.281 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1625K]
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  • 薄厚优劣煤层的配采方案设计与效益分析

    李鑫烽;

    针对大阳煤矿井田内3号煤层优质资源已濒临枯竭,在全部开采完结再进行新的煤层资源开发,难以保证矿井的正常接续和生产衔接,影响矿井的后续经营与可持续发展等问题,对大阳煤矿3号、15号可采煤层进行了研究分析,提出了“中厚-厚煤层、高-低硫分、高-低热量”的配采方案。通过线性规划理论,使用二元一次方程组的联合求解方式计算得出最佳配采比例,确定了3、15号煤层2:1的配采方案。方案确定后,利用井下原有生产系统,新建一处西回风立井开采,并对运输设备进行了选择,实现了高热量、低硫分的配煤生产,具有更优的经济价值,在保证矿井1.80 Mt/a稳定生产的同时,延长了矿井服务年限。

    2024年01期 v.42;No.281 168-171+176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K]
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  • 余吾-古城区块基于测井参数的煤体结构预测

    王瑞;

    基于余吾-古城区块3号煤层测井资料与现场取芯结果,在GSI值表征的基础上,通过GSI表征值与测井参数的相关性分析,建立煤体结构GSI表征值的测井解释模型,从而实现通过测井参数对煤体结构的连续精确化表示。结果表明:通过余吾区块测井资料计算的煤体结构GSI值与现场取芯结果相符,说明此预测方法适用于该区块煤体结构判别。

    2024年01期 v.42;No.281 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1964K]
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  • 矿山救护队员训练和心理干预生理指标监测系统设计

    刘士建;宋岩;王善礼;

    为实时采集监测矿山救护队员训练和心理干预过程中的生理指标数据,基于STM32构建了生理指标监测系统,设计了心率变异性指标监测电路、脑电信号监测电路、皮肤电反应数据监测电路、数据通信电路设计和上位机监测系统。系统通过传感器和各监测电路采集相应的生理指标数据,并对数据进行初步分析后实时上传至上位机,实时直观地给出矿山救护队员的生理指标数据,为矿山救护队员训练和心理干预提供实时数据支撑。

    2024年01期 v.42;No.281 177-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K]
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  • 环境湿度对一般分析试验煤样水分的影响

    张景香;

    为了探讨一般分析试验煤样水分与环境湿度之间关系,研究实验室自然条件下环境湿度对一般分析试验煤样水分的影响,借助SPSS统计分析软件进行了相关性分析和线性回归分析。结果表明,一般分析试验煤样水分与环境湿度相关性显著,且呈现正相关关系,通过回归方程可知湿度对不同种类的煤样水分的影响程度不同,可以粗略推测不同湿度下煤样水分含量,协助管理人员进行结果分析及质量管控。

    2024年01期 v.42;No.281 181-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K]
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  • 井下来了“电子安监员” 山东能源枣矿集团蒋庄煤矿AI智能监控系统投用让矿井更安全

    李平 ;孔亮;

    <正>1月8日,从2023年数字矿山融合发展提升本质安全水平典型案例发布现场传来喜讯,山东能源枣矿集团蒋庄煤矿基于机器视觉的煤矿安全隐患监管系统的研发与应用,成功入选2023年数字矿山融合发展提升本质安全水平典型案例。2023年数字矿山融合发展提升本质安全水平典型案例,全国共20个案例入选,山东两项应用入选。随着时代进步、信息化水平的提升,人脸识别、视频监控等技术在矿井得到了广泛应用,对生产调度指挥、现场安全管理起到了积极作用。

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  • 《山东煤炭科技》征订启事

    <正>《山东煤炭科技》1983年创刊,经国家新闻出版署正式批准,是由国家矿山安全监察局山东局主管、山东煤炭工业信息计算中心主办的面向国内外公开发行的综合性煤炭科技期刊,被中国学术期刊综合评价数据库、中国期刊网、中国学术期刊(光盘版)、国家科技期刊开放平台等数据库全文收录,并入选为《煤炭领域高质量科技期刊分级目录》T3类期刊。

    2024年01期 v.42;No.281 186页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
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