矿井智能化建设与开采生产

  • 双给煤机煤仓在义城煤业的设计及应用

    赵凯;

    针对义城煤业煤仓堵仓,在煤仓设计时就考虑堵仓问题,通过将煤仓设计为2个放煤口和2个给煤机的方法,从煤仓内部分煤器将煤炭分别从2个放煤口放出,当其中一个放煤口堵塞,打开另一个给煤机进行放煤,可使堵塞的放煤口自然疏通,操作简单。矿井新煤仓施工完毕后使用效果良好,从源头上解决了单放煤口煤仓堵仓后需要放炮疏通的问题。

    2024年04期 v.42;No.284 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1625K]
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  • 断层破碎带巷道破坏及支护技术研究

    李宁;

    针对同发东周窑煤矿C5~#层二盘区8207工作面断层破碎带巷道开挖后构造应力大、煤岩破碎等情况,通过分析断层破碎带巷道破坏机理及过程,根据巷道断层带支护机理及破碎稳定性控制原则,提出了“主动支护+注浆支护”的新型组合支护技术,断层破碎带巷道变形明显减小,巷道掘进后未发生顶板下落严重失稳现象,顶板围岩相对位移小于35 mm,巷道帮围岩相对位移小于40 mm,巷道围岩得到有效控制。

    2024年04期 v.42;No.284 6-9+14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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  • 倾斜煤层半煤岩沿空巷道区段煤柱宽度及支护研究

    邓惠周;

    针对昌兴煤矿倾斜煤层半煤岩沿空巷道在回采过程中,由于区段煤柱宽度不合理而发生的围岩失稳大变形问题,以1163工作面为研究对象,基于极限平衡理论建立了倾斜煤层半煤岩沿空巷道煤柱模型,提出了煤柱合理宽度数值计算公式,结合工程地质及现场施工条件,得出煤柱合理留设宽度为4.89~5.24 m;通过数值模拟不同宽度煤柱条件下巷道破坏特征,确定了区段煤柱宽度为5 m。结合半煤岩巷道非对称破坏特征,提出了“U型棚壁后充填+非对称穿层注浆锚索”联合控制方案。现场工业性试验结果表明,留设宽度5 m的煤柱并采用联合控制方案后,可有效发挥围岩自身承载能力,巷道围岩变形量显著降低,满足了工作面安全高效生产需求。

    2024年04期 v.42;No.284 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K]
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  • 急倾斜煤层大倾角开切眼快速施工运输方式研究

    高利军;黄妮;马云;

    赤城煤矿1502-2工作面开切眼倾角局部超过56°,采用由上向下先导硐后扩刷施工工艺。由于下行施工导致运煤、运料、行人、顶底板安全及防倒防滑等都面临着诸多困难,出煤和运料需要安装绞车、铺设轨道、甩车翻车、调换矿车,工序十分繁杂;矿车人工装煤劳动强度大,出煤运料支护不能连续平行作业,施工效率极为低下,安全风险也极高。为实现安全高效施工,经反复模拟论证创新性采用煤矿用40T改造型刮板输送机出煤、单轨吊配合慢速绞车进行辅助运输、运煤运料行人三通道完全分离的施工方案。通过工业性试验取得成功,有效解决了急倾斜煤层大倾角开切眼施工运煤及运料难题,工人劳动强度大大降低,单进提高35%,缩短工期20 d,有效缓解了采掘接续紧张局面。

    2024年04期 v.42;No.284 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
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  • 深埋煤层回采巷道支护参数优化设计

    陈亮亮;林明恒;张孝坡;

    深部煤层受高地应力及采动应力的影响,巷道围岩破碎松散,支护问题较为突出,围岩变形速度快,持续变形时间较长。以古城煤矿3103轨道顺槽的支护方案为研究对象,通过数值计算对支护参数进行优化,采用巷道顶帮强支、强护,底板弱支、弱护,围岩钻孔卸压的“强+弱+卸”三位一体综合围岩控制技术,巷道围岩变形量有所减小,两帮支护效果较为明显,围岩变形量分别减少了37%和14%,优化支护方案符合煤矿的安全生产要求,保证了巷道在掘进过程中安全可靠性。

    2024年04期 v.42;No.284 20-23+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K]
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  • 大佛寺矿西部煤层高位顶板岩层水力压裂技术

    郝电伟;

    针对大佛寺矿西部煤层大巷群顶部采空区和地质构造影响,西部煤层大巷7-8~#联巷段出现顶帮浆皮开裂、收敛、底鼓等矿压显现,采取顶板岩层水力压裂技术。结果表明:顶板深孔水力压裂卸压机理为应力转移、应力均布化、浸润弱化作用;通过1~#、2~#、3~#钻孔压裂过程中漏水点距离观测,确定本次西部大巷顶板压裂影响范围为27.65~53.66 m;巷道两帮峰值应力较卸压前降低2.09 MPa,其降幅达到8.58%,4上煤、4煤巷道帮部弹性能降幅分别达到12.85%、5.51%。

    2024年04期 v.42;No.284 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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  • 过沿空掘巷小煤柱围岩控制技术实践及应用

    牛飞;孙启刚;刘松;

    济宁二号煤矿43_下06胶运顺槽沿空掘巷时煤柱变小,增加了与原老巷通透、有毒有害气体涌出异常及支护困难等风险。为保证工作面安全掘进,在满足巷道需求的情况下适当缩小断面,在主动支护基础上通过采取架棚联合支护和超前注浆进行加强支护,向老巷充填注浆和压注CO_2,消除有害气体渗出等安全隐患,增强了煤柱承载力,保证了安全生产和正常接续,取得了良好的效果。

    2024年04期 v.42;No.284 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K]
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  • 近距离“三硬”煤层上行解放开采技术研究

    孙国;

    近距离煤层群层间一般采用下行开采,在特定的地质条件、煤层赋存条件和开采技术条件下,只要采取合理的开采技术,开采下部煤层卸压解放上部三硬煤层,可以成功地进行上行开采,近距离煤层采用上行开采会更为有利。以协庄煤矿13和15煤层近距离三硬煤层解放层上行开采为研究对象,采用覆岩裂隙发育、围岩平衡法、采动影响倍数法和数理统计法分析进行理论计算,15煤层开采后对13煤层开采影响均能控制在安全范围内,并通过数值模拟分析加以验证,下部15煤层上行解放层开采减弱上部13煤层和顶底板坚硬岩层的完整性,实现三硬煤层的安全高效开采。

    2024年04期 v.42;No.284 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K]
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  • 掘进工作面连续过断层风险辨识及安全技术措施研究

    李爽;赵森;

    针对13_上09材料巷掘进连续短距离揭露断层F3107-3和F3,落差分别为2.5 m和5.1 m,断层落差较大,且距离较近,耦合影响大,结合现场开展掘进工作面连续短距离过断层的安全风险辨识及安全技术措施研究。研究结论:掘进工作面连续过断层时存在风险较大,主要有顶板下沉、冒落、片帮、局部瓦斯超限、瓦斯积聚、拒爆和残爆等风险;断层面前后5 m范围内巷道按照梯形断面施工,锚网带索棚注支护,循环进尺为0.8 m,永久支护到迎头最大空顶距离为1.2 m;复合支护时,断层面前后5 m范围架设工字钢棚加强支护,棚梁及棚腿采用11~#矿用工字钢,针对临时支护采用3根金属前探梁或轻型单体液压支柱。

    2024年04期 v.42;No.284 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K]
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  • “预制关键层破断面”在FLAC3D中的应用

    朱玉良;

    为了掌握近距离煤层群开采时下煤层对上煤层已扰动“关键层”的影响,通过FLAC~(3D)数值模拟的方法,建立煤层群采空区下开采的模型,通过接触面单元模拟关键层断裂面,以软化法处理采空区,分析下行开采时,上煤层已扰动关键层破断面覆岩应力破坏特征,并通过现场工程实践定性验证数值模拟的可靠性。实验结果表明:通过预制已扰动关键层破断面,并使用采场软化法处理采空区可以实现模拟效果,更能符合客观实际情况。由于已扰动关键层上方非对称应力组合拱的存在,保证了破断块在工作面上方时能形成回转变形而不会出现台阶下沉,同时分析了破断块界面应力分布。

    2024年04期 v.42;No.284 44-48+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1851K]
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  • 综采工作面高效过断层群工艺研究及应用

    吴小斌;

    针对采煤工作面过断层群构造期间破岩多、顶板管理困难、运输机坡度控制差等问题,以官地煤矿22612综采工作面为例,采用理论分析、工程实践方法,在对采煤工作面过断层构造的分析基础上,提出了过不同性质断层群工艺,明确了运输机坡度沿推进度及切眼方向两个参数选择依据,同时提出了一种运输机坡度测量方法,可科学有效地实现对运输机坡度的测量与控制,明确了过断层构造期间破碎顶板管理措施。应用结果表明:破岩架数降低了35.3%;日割煤刀数提高1~1.5刀,每月增加产量2万t,同时采煤机截齿、三机配件消耗量也均下降了20%,整个过构造期间顶板管理安全有效。

    2024年04期 v.42;No.284 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K]
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  • 李楼煤业选煤厂选煤工艺设计分析

    杨毅;李浩;

    针对李楼煤业选煤厂现有动筛跳汰选煤效率低、质量差的问题,对选煤厂所使用的高硫煤和低硫煤煤质特性、浮沉特性进行了研究,结合所使用原煤特点和产品规划,提出了主选脱泥跳汰、粗煤泥采用浓缩分级旋流器+螺旋分选设备+高频振动筛分+煤泥高速离心+三质体高频筛联合回收、细煤泥浮选的工艺。李楼煤业选煤厂的实际应用表明,优化后浮选精煤的产率达到了6.2%,将生产过程中的用水消耗降低17.6%,每年可多回收精煤3.66万t,显著提升了选煤厂的煤炭分选效率和产品质量。

    2024年04期 v.42;No.284 54-57+64+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K]
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灾害防治与职业健康

  • 110工法采空区漏风控制及煤自燃分区防控技术

    董亚楠;张宁涛;

    针对陕西黄陵一号煤矿“两进一回”通风方式下,采空区漏风通道复杂及煤自燃防治困难等问题,通过数值模拟结合现场实测,分析通风量对漏风规律、氧浓度分布的影响,提出110工法沿空留巷采空区漏风控制与煤自燃分区防控技术。研究结果表明,“两进一回”通风方式下,采空区内漏风影响范围随着辅运顺槽风量增加而增大,辅运顺槽侧采空区内氧气浓度大于进风顺槽侧;进风顺槽风量增大也会产生类似的现象,但较辅运顺槽风量改变时不明显。现场观测结果表明:1009工作面进风顺槽氧浓度测点在125 m处降至18%,当深入到273 m处氧气浓度降至8%,辅运顺槽测点在300 m处氧气浓度降至18%,与模拟结果基本吻合。结合现场实际提出集“隔离、堵漏、惰化、阻化、应急”为一体的采空区防灭火工艺,研究结果对采空区漏风及煤自燃灾害防治具有重要意义。

    2024年04期 v.42;No.284 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1979K]
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  • 顺层长钻孔水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术研究

    王亭;

    针对长平矿“三高、三多、三软、一低”的地质特征,拟采用顺层长钻孔水力造穴卸压增透技术对煤层进行改造,依托COMSOL数值模拟软件对水力造穴半径参数与抽采时间参数条件下的瓦斯压力分布状态进行分析,确定抽采参数。在3~#煤层开展工业试验进行对比分析,对水力造穴出煤量与平均抽采瓦斯纯量的内在机理进行探究。结果表明:0.4 m的水力造穴半径和90 d的抽采时间是最优参数,对比分析未进行水力造穴卸压的Z2钻孔与进行水力造穴卸压的Z1、Z3钻孔瓦斯浓度数据表明,Z1、Z3钻孔的浓度明显低于于Z2钻孔约8%~13%;瓦斯抽采纯量与出煤量表现为先上升后下降的二次函数关系,主要受煤层非均质性影响,坚硬区域煤层的渗透性较低,限制了出煤量与瓦斯的抽采效果,松软区域煤层中钻孔易发生塌孔或蠕变变形,从而限制了瓦斯的抽采效果。

    2024年04期 v.42;No.284 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1878K]
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  • 煤层瓦斯抽采钻孔智能调控技术研究与应用

    葛新玉;

    为了解决刘庄煤矿瓦斯抽采钻孔负压分配不合理、煤层瓦斯抽采浓度衰减速度快等问题,进一步提高煤层瓦斯抽采效果,以支持向量机回归机技术为基础,构建了煤层瓦斯抽采钻孔调控模型,提出了煤层瓦斯抽采钻孔调控判识及策略,研发了煤层瓦斯抽采钻孔智能调控系统,在刘庄煤矿151108工作面进行了现场工程应用。结果表明:煤层瓦斯抽采钻孔调控模型可以有效确定瓦斯钻孔最佳抽采负压;采用煤层瓦斯抽采钻孔智能调控技术的组孔调控时,煤层瓦斯抽采浓度提升15%以上,而采用单孔调控时,抽采浓度可提升30%以上,可以有效延长钻孔瓦斯有效抽采期,提升煤层瓦斯抽采能力。

    2024年04期 v.42;No.284 71-75+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1915K]
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  • 掘进工作面微震信号传播技术参量特征研究

    刘文文;

    西山煤电马兰矿为煤与瓦斯突出矿井,针对煤与瓦斯突出危险区域的高应力分布特征以及以瓦斯参数为主的突出预测预警手段的局限性,开展微震信号传播范围及波形参数分布特征研究,采用微震监测实现采掘工作面前方应力分布和煤体损伤状态的实时监测。现场监测数据表明:煤巷掘进过程中微震信号的有效传播范围可以达到67 m,为实现微震信号的有效监测,并减少预警系统的日常维护,必须确保每周至少移动2次传感器的位置,且时间间隔尽量保证在3 d以内;微震信号的波形振幅、上升时间和持续时间等时域参量主要集中在低值区间,其频次曲线呈现出先急剧增大后迅速减小并趋于零的卡方分布特征,而峰值频率主要分布在数量有限的离散频点上,时频域参量分布特征为微震传感器的选型和噪声滤除提供了技术支撑和判断依据。

    2024年04期 v.42;No.284 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K]
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  • 大南湖一矿褐煤常温氧化特性研究

    高少雷;

    针对大南湖一矿在正常回采期间、采空区在无任何自燃征兆前提下出现的上隅角CO异常持续超限问题,采用太原理工大学自行研制的常温氧化实验装置对所采煤样褐煤开展了常温氧化特性研究。结果表明:大南湖一矿褐煤在常温下就可氧化释放出CO,相关过程可分为“快速氧化”“缓慢反应”和“反应终止”三个阶段;当环境O_2浓度≥7.7%时,大南湖一矿煤样常温下氧化的CO产出速率同环境O_2浓度呈二次函数拟合关系;大南湖一矿煤样环境CO浓度同O_2浓度变化紧密相关,呈良好一次函数关系;大南湖一矿褐煤开采过程中煤自燃早期预警指标的制定必须考虑常温氧化特性,否则可能会误判采空区煤自燃的严重程度。

    2024年04期 v.42;No.284 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1505K]
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  • 突出煤层切顶留巷工作面漏风特征研究

    陆春辉;李桂平;张志学;

    为了科学防控突出煤层切顶留巷工作面采空区瓦斯灾害和自然发火风险,需要准确掌握采空区漏风特征,采取针对性的防灭火措施。该文以淮南市丁集煤矿1452(1)保护层切顶留巷工作面为工程背景,通过工作面压能测定分析,得出工作面漏风位置,结合实测的巷道、风量、压能分布等信息,绘制了工作面漏风场分布示意图。运用SF_6示踪原理实测出切顶留巷工作面采空区漏风量(漏风率)、漏风速度。研究结果表明,1452(1)保护层切顶留巷工作面在回采不同阶段漏风量有所不同,由于采空区不断压实原因,由初采期间的312.1 m~3/min缩小至采中期间的236.7 m~3/min,漏风率随之由初采的13.35%降至采中的10.26%,漏风速度由于架后空顶的原因,反而由初采期间平均0.554 m/s升至0.75 m/s。研究结论旨为高瓦斯突出煤层保护层切顶留巷工作面采空区防灭火措施制定提供数据支撑。

    2024年04期 v.42;No.284 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K]
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  • U型通风工作面瓦斯分布与治理研究

    宁文伟;

    针对U型通风方式导致工作面瓦斯蓄积和瓦斯体积分数峰值等问题,建立瓦斯对流场和扩散场的瓦斯运移分布数学模型;根据瓦斯运移分布数学模型,利用CO mSOL仿真软件构建对流场和扩散场耦合物理场,通过数值模拟仿真研究纯风排和有抽采时的瓦斯分布时空规律;通过现场实测对上隅角、工作面和回风巷瓦斯体积分数数值模拟和现场实测进行对比分析,并验证抽采瓦斯治理效果。结果表明:有抽采条件下比纯风排条件下上隅角、工作面和回风巷瓦斯体积分数分别下降86%、69.6%和37.7%;上隅角和回风巷瓦斯体积分数平稳区延长60 m,瓦斯蓄积减弱,治理取得良好效果。

    2024年04期 v.42;No.284 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1986K]
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机械电气与自动化

  • 软岩地质条件下的盾构机施工工艺研究及应用

    李振武;齐升龙;张宁;

    阳城煤矿-650 m南主要回风大巷穿层掘进,盾构机过软岩地带或地质构造带时,容易出现顶板破碎、漏空,两帮垮落,盾构机撑靴无法支撑、行走困难等问题,掘进装备的优势未能充分发挥,严重影响掘进效率,影响两井贯通工期。为解决现场制约因素,通过现场对处理方法研究、外出对标学习等手段,形成了减排距、强支护、撞楔法、支超前、垫木垛、优化劳动组织、加强后勤保障等综合措施,有效地解决了盾构机在软岩地质条件下掘进困难的问题,实现盾构机安全、高效地通过软岩破碎区域。工程实践结果证明,通过采取以上综合措施,能够有效解决盾构机在软岩破碎条件下的掘进问题,掘进进尺提升至3~5 m/d,顺利通过软岩破碎区。

    2024年04期 v.42;No.284 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K]
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  • 液压支架电液控制系统故障诊断系统的设计研究

    冯夷正;

    针对液压支架电液控制系统故障主要采用人工进行排查,故障排查过程中随机及个别故障无法排查到位、故障排查效率低下等问题,构建了基于Hadoop的大数据决策分析服务平台,设计了并行算法为核心的数据故障诊断引擎,基于MapReduce对C4.5决策树分类算法进行改进,对电液控制系统硬件设备进行智能化技术改造。测试结果表明:C4.5决策树分类预测引擎提取电磁先导阀、控制器、压力传感器、行程传感器故障特征曲线研究表明,该故障诊断系统可对电液控制系统各类故障进行有效识别和诊断。该系统在官地矿南六采区12605工作面开采中进行应用,在集控室电脑软件上即可对液压控制系统故障进行有效监控,故障诊断可靠性好、智能化程度高,大幅度提高了液压控制系统故障的维修效率。

    2024年04期 v.42;No.284 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K]
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  • 基于“V”型布置长距离、大运量带式输送机的设计

    吴晓东;曹旭平;张一丁;

    太原煤炭气化(集团)有限责任公司龙泉煤矿现水平延深,需新建南胶带盘区带式输送机。针对南胶带盘区大巷沿4号煤层底板布置,4号煤层赋存状态呈现“V”型,布置距离较长,使得布置于巷道内的带式输送机运行工况复杂,受力分析困难问题,以南胶带盘区带式输送机为研究对象,采用简易计算法,对“V”型布置的长距离、大运量的带式输送机进行了受力分析以及部件选型。实践应用表明,该带式输送机整机运行稳定、效果理想,其为“V”型布置的带式输送机设计计算提供了依据。

    2024年04期 v.42;No.284 109-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
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  • 刮板输送机中部槽耐磨性能优化与应用研究

    陈勇;

    为有效提高刮板输送机中部槽的耐磨性能和使用寿命,对中部槽结构进行优化设计。基于非光滑耐磨理论,使用SolidWorks和ANSYS软件建立了刮板输送机中部槽的三维有限元模型,对中部槽在光滑状态/非光滑状态下的接触应力进行模拟研究。结果表明:在中部槽中板表面设置凹槽结构可以显著改善摩擦磨损现象,提高耐磨性能;凹槽最优参数为直径2 mm、深度5 mm、横向及纵向间距50 mm,最大接触应力值为353.631 MPa,下降幅度达到23.78%。将新结构中部槽应用于同忻煤矿8311工作面SGB620/80T刮板输送机,新结构中部槽结构及运行稳定,使用寿命提高1倍,对刮板输送机中部槽结构进行凹槽改进设计能有效地提高其耐磨性能,延长使用寿命,经济安全效益显著。

    2024年04期 v.42;No.284 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K]
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  • 综采液压支架一体化回撤装备创新设计与应用研究

    辛忠旺;陈明信;

    针对煤矿传统液压支架回撤方式回撤效率低下、绞车牵引方式存在安全隐患、单轨吊运输存在盲区等安全问题,提出在TRIZ理论基础上设计综采液压支架高效回撤转运一体化装备。该装备牵引装置解决回撤液压支架过程中绞车拖拽断绳问题;可移动浮动钢轨自移前进,调向单元增加辅助轮,避免“啃底”风险;多单元互为支点多系统协同工作,解决回撤运输效率低、工人劳动强度大等难题。鲍店煤矿83_上03工作面液压支架回撤中应用该装备,10 d内顺利完成液压支架回撤工作。对比传统液压支架回撤效率提高122%,有效提高煤矿生产效率,经济安全效益显著。

    2024年04期 v.42;No.284 118-122+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
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煤矿地质与防治水

  • 不同填充裂纹位置与尺寸下的类岩石试样破坏研究

    经来旺;蒋浩杰;郑霖;

    为了研究不同填充裂纹位置和尺寸对类岩石试样力学性能和破坏特征的影响,制备裂纹宽度分别为20 mm、40 mm和60 mm,开度分别为2 mm、4 mm和6 mm且分别分布于试样中部和边部的类岩石试样,分析试样的单轴压缩强度和裂纹扩展状态。结果表明:随着裂纹宽度和开度的增加,试样的有效承载能力逐渐降低,单轴压缩强度逐渐下降;中部裂纹两端萌生的翼型裂纹是试样失效的主要裂纹,边部填充裂纹能够有效抑制翼型裂纹的萌生,使得边部填充裂纹试样单轴压缩强度高于中部填充裂纹试样。该研究可以为巷道支护结构的安全性能评估和使用寿命预测提供试验依据。

    2024年04期 v.42;No.284 123-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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  • 凤冈二区牛蹄塘组页岩气成藏特征分析

    钟蜜;

    贵州黔北地区页岩气研究程度较高而凤冈地区研究程度较低,为进一步了解凤冈二区页岩气成藏特征,以凤冈二区下寒武统牛蹄塘组为目标层位,通过对富有机质页岩样品的XRD全岩衍射及黏土测试、压汞测试、显微镜观察、等温吸附等化验测试数据分析,结合区内已施工钻孔、二维地震勘探成果、钻孔地球物理测井等相关资料,对区内下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏条件及成矿规律进行了综合研究,认为区内牛蹄塘组有机质类型为I型,演化程度类别为高,区内构造以逆断层为主,局部构造相对简单,地层生气、储气条件良好,具有较好的页岩气成藏条件,且区内越往东南部,成藏前景越有利。

    2024年04期 v.42;No.284 128-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1890K]
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  • 巨厚推覆体对深部回采巷道矿压分布规律研究

    郭林;王伟;

    在巨厚推覆体下进行采掘活动,矿压分布规律复杂,围岩变形破坏控制难度大。为了获得巨厚推覆体下回采巷道矿压分布规律,以新集一矿360801工作面为工程背景,通过FLAC~(3D)数值模拟研究,得到了推覆体厚度、岩性以及推覆体位置对回采巷道的影响。研究结果表明:推覆体存在时的巷道变形量和集中应力均大于无推覆体的情况,回采巷道围岩变形量与推覆体厚度呈负相关,推覆体岩性和推覆体位置的改变对回采巷道的影响较小。

    2024年04期 v.42;No.284 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K]
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  • 套筒交替压裂作用下岩石力学特性模拟研究

    韩金明;郭世豪;杨磊;

    为拓宽坚硬顶板强制放顶方法,解决坚硬顶板所引起的围岩应力集中问题,基于弹性力学推导了套筒破岩力学机制,采用PFC3D数值仿真软件,通过改变套筒膨胀路径来分析套筒压裂过程中岩石破裂形态及膨胀力特征。结果表明:多孔套筒压裂过程中,增大钻孔半径、增加套筒数量或减小钻孔间距均能降低岩石开裂所需的注液压力;相较于同步压裂,交替压裂延长了压裂时间,形成了更为复杂的裂隙网络,岩石损伤范围更大;交替压裂降低了压裂过程所需的膨胀压力,加剧了岩石的疲劳损伤,声发射信号呈现多峰值分布,岩石裂缝数目增多;相较同步压裂,套筒交替压裂所产生的耗散能以及耗散能占比更高,对岩石的破坏程度更大。

    2024年04期 v.42;No.284 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1979K]
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  • 建筑物下压煤充填开采方案优选评价研究

    张文泉;马超群;朱先祥;

    传统的建下压煤开采方案主要靠工程类比方式确定,方案的选择缺乏科学合理性,为实现建筑物下压煤充填开采方案便捷优选的目的,基于多属性决策相关理论,围绕适用于建下压煤充填开采的评价指标体系及评价模型展开研究。考虑经济性、技术性、安全性三方面构建多属性评价指标体系;从指标权重、靶心距角度对传统灰靶决策模型进行改进,建立了博弈论组合赋权改进灰靶决策模型。以唐口煤矿五采区建下压煤开采为例进行模型评价检验,评价结果显示该模型优选方案与该矿实际采用方案一致,应用该方案产生经济效益18 953.16万元,地表建筑物损坏等级控制在I级损害范围内,开采经济性和安全性最优,表明该文所构建的评价指标体系及评价模型能够合理有效地进行建下压煤充填开采方案优选。

    2024年04期 v.42;No.284 146-150+156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K]
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  • 基于EDEM-FLUENT岩体微裂隙渗流特征及演化过程研究

    杨灿;

    为进行微观层面裂隙渗流过程的研究,构建三维单裂隙渗流模型,借助EDEM-FLUENT软件对单裂隙模型进行控制变量的数值模拟,获得了单裂隙结构在渗流过程中流体-颗粒关于压力流速分布图像,描述了单裂隙结构在渗流过程中流体-颗粒渗流特征的相关性。在承压水作用下,由颗粒迁移引发单裂隙的冲蚀效应,使裂隙喉部贯通处水流形态呈现阶段性变化:初始阶段、软化冲蚀阶段、扩展阶段、完全贯通阶段。以颗粒冲蚀速率评价微裂隙的演化过程,直观地描述了微裂隙演化过程呈现阶段性变化,其表现为快速增长-缓慢-平稳趋势。

    2024年04期 v.42;No.284 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K]
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  • 基于地质物探数据的工作面透明地质模型构建研究与应用

    于建军;王建成;刘百祥;

    为了构建马兰矿18501工作面高精度三维地质模型,采用多源数据融合与三维地学属性建模方法,首先将已有工作面地质资料数字化,建立基础数据库;采用基于煤层底板等高线和煤层厚度的建模方式,建立初始模型;开展高分辨探测,融合地质、物探、钻孔数据、钻探信息等多源数据,控制工作面内的地质构造;通过三维地学属性建模方法,对断层进行精细建模,离散采样点数据插值、三维空间网格化,实现工作面地质构造的三维重现。通过研究及应用表明:基于煤层底板等高线和煤层厚度的建模方式能够准确表达工作面煤层的起伏形态,误差精度控制在±0.25 m;根据槽波能量衰减系数大于6.2、多频电磁波相对衰减系数大于0.33来有效控制工作面内落差大于1 m的断层与长轴大于10 m的陷落柱;融合不同来源、不同属性、不同物探方法、不同尺度数据,实现工作面内部地质构造的精细刻画,构建了精度较高的18501工作面三维地质模型。

    2024年04期 v.42;No.284 157-161+167+173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K]
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  • 甘肃省周寨南煤1沉积环境及煤质研究

    田步令;

    周寨南井田位于鄂尔多斯西南部,该区构造较复杂,煤层分叉合并突变现象非常显著。煤1为该区重要开采煤层,研究煤1赋煤规律、沉积环境分析和煤质研究显得非常重要。通过沉积环境分析认为,该区中侏罗统延安组的岩性及沉积相皆可划分为五个规模及厚度不等的沉积旋回,煤1沉积在延安组第三段前期的Ⅳ旋回沉积期。通过测试数据研究该井田煤1物理性质、化学性质以及工艺性能得知,可采煤层煤1煤质属低灰、低硫、中高发热量不黏煤,初步评价煤的主要利用方向为动力用煤、化工用煤和民用煤。

    2024年04期 v.42;No.284 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
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信息化技术与绿色发展

  • 煤矿应急救援可视化指挥系统设计研究

    肖俊;

    针对煤矿应急救援过程中信息共享不畅和响应不及时的问题,采用人机交互和大数据分析等理论及方法,设计并实现了一套煤矿应急救援可视化指挥系统,系统集成了救护业务、应急指挥、应急演练、安全调度和系统管理等关键子系统,通过优化应急值守模块,确保救援信息的实时录入和通知;改善应急响应模块,实现对应急预案的快速启动与执行;加强现场救援指挥和资源管理模块,提升救援决策的科学性和现场指挥的有效性;引入车辆定位技术,提高救援车辆的调度效率,为煤矿安全生产保驾护航。

    2024年04期 v.42;No.284 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K]
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  • 检测实验室如何做好质量控制

    张刚;徐辉;马花维;

    从检测实验室质量控制的重要性出发,通过描述质量控制的一般管理程序,从实验室内部和外部两大方面重点阐述了能力验证、实验室间比对、标准物质监控、留样再测、空白试验、回收率试验、质量控制图、线性回归方程检验、物品特性分析等多种质量控制的方法及其应用,保证了实验室数据的准确性和可靠性。

    2024年04期 v.42;No.284 174-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K]
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  • 生产数字化交互平台建设与探索

    李元军;王超;杨永浩;

    针对当前选煤厂生产效率低、生产成本高、生产事故多等问题,经分析研究建设生产数字化交互平台,通过实时监测和分析生产过程中的数据,通过数字化手段对机电设备、成本消耗、质量管控、生产调度、安全预防、经营管理、仓储销售等环节优化生产流程管控,实现智能控制、智能管理、智能分析、辅助生产决策。数字化平台应用实现了数字化智能化生产,有效降低生产成本,提高生产效率,取得了较好的效果。

    2024年04期 v.42;No.284 179-182+186+191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
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企业管理与科学发展

  • 加强煤矿机电运输安全管理探析

    赵爱华;

    煤矿机电运输管理成效与企业经济效益及社会效益紧密相关,煤矿机电运输过程中存在设备安全隐患、管理体系不够完善、人员安全意识淡薄等主要问题,严重阻碍煤矿机电运输安全管理工作的开展。对此,提出从加强设备检修与日常维护、完善企业安全制度管理体系、强化人员安全意识三个主方面着手,改善煤矿机电运输安全管理现状,促进煤矿机电运输安全管理水平的提升,为煤矿企业带来有价值的参考。

    2024年04期 v.42;No.284 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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  • 矿山应急救援队监管体制理论模型构建及制度浅析

    韩文明;

    针对矿山应急救援工作复杂性日益提升,现有的矿山应急救援质量无法满足日益复杂的矿山应急救援需求问题,采取文献研究法、问卷调查法、案例分析法等方法,以朔州市应急救援队为研究对象,分析了其在监管制度建设方面存在的主要问题,进行矿山应急救援队监管体制理论模型构建及制度完善研究,得到了制度缺陷识别与完善、建立多方利益相关者协同机制、法律政策支持等具有一定现实应用价值的制度完善策略。提升监管质量能够在一定程度上优化矿山应急救援水平,为应急救援体系建设与完善工作提供一定理论支持。

    2024年04期 v.42;No.284 187-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K]
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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。《山东煤炭科技》每月28日出版,国内统一连续出版物号:CN 37-1236/TD,国际标准连续出版物号:l SSN 1005-2801。刊登内容涵盖煤炭开采、矿井建设、煤炭加工与清洁利用、煤矿机电及智能化、矿山测量、煤矿安全、煤矿环境保护、煤田地质与勘探、煤炭经济研究、煤矿现代化管理等方面的新技术、新经验、新动向,以及新材料、新工艺、新装备的应用等。读者对象为煤炭及相关领域的管理人员、科研人员、技术人员、一线工作者、大中专院校师生等,拥有强大的读者群体。

    2024年04期 v.42;No.284 192页 [查看摘要][在线阅读][下载 637K]
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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。二、征稿格式(一)题目:要反映文稿主体内容。用词确切、精炼、醒目、新颖。限制24字以内。(二)署名:作者不超过3名。举例:张三~1,李四~2,王五~3 (1.山东科技大学,山东济南250031;2.北京科技股份有限公司,北京100013;3.河南理工大学,河南焦作454003)。(三)作者工作单位:写全称,禁止用简称代替,地址(省、市)、邮编要准确。

    2024年04期 v.42;No.284 193页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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