矿井智能化建设与开采生产

• 合理空顶距条件下快速掘进工艺优化研究

  付亚楼;

  为解决王村煤业开采条件复杂、掘进难度高、开采进度缓慢的难题，分析现有掘进工艺存在空顶距大支护结构和围岩不稳定、空顶距小作业效率较低的问题，提出在合理空顶距条件下，优化掘进支护平行快速掘进工艺，以寻求更加合理的掘进和支护作业新模式，从根本上缩短作业时间，提升掘进效率。结果表明：通过理论计算及数值模拟等方法，获得巷道最大合理空顶距，对巷道支护工艺进行合理调整优化，巷道掘进进尺均超过92 m/月，在保证围岩稳定前提下，作业程序简化、成巷速度加快，实现矿井的高产高效。

  2024年10期 v.42;No.290 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
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• 120804工作面智能化建设和应用实践研究

  邹海军;

  为有效提高肖家洼煤矿120804工作面采煤效率及确保作业安全，应用系统工程理论与智能化技术，进行5G+工作面智能化建设研究。在120804工作面引入地面集中控制系统、5G+远程采煤系统、采煤机记忆截割系统、液压支架控制系统和自动移架系统等关键技术，通过远距离供液和供电系统、带式输送机无人值守等辅助保障措施，优化采煤作业流程和管理模式，采用设备数据集成系统和智能诊断系统，强化设备状态监控与故障预警。结果表明，120804智能化工作面的建设有效提升了采煤效率，大幅度降低劳动强度，作业环境得到改善，促进了管理理念创新，为煤矿智能化建设提供实践案例。

  2024年10期 v.42;No.290 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]
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• 极近距离煤层采空区下掘进巷道围岩支护控制研究

  高海滨;褚心瑜;王兆其;

  新查庄煤矿8煤层与9煤层间距较小，属于极近距离煤层，8煤层采空区的存在对9煤层的采掘活动存在较大影响。采用FLAC~(3D)计算机数值模拟的方法研究8煤层底板破坏深度为2.7 m；采用巷道围岩松动圈探测的方法研究9煤层顶板破坏深度为1.1 m；采用理论计算的方法和工程岩体等级支护法对巷道围岩参数进行计算，综合计算结果得到可靠的支护参数：煤层顶板为泥灰岩厚度≥0.7 m时，顶板锚杆型号为Ф18 mm×1600 mm，间排距为1100 mm×2600 mm；顶板锚索直径为Ф17.8 mm，间排距为1200 mm×3000 mm，长度5.0 m(外露与托盘厚度0.5 m)。采用数值模拟FLAC~(3D)的方法对巷道围岩支护效果进行模拟，分析巷道变形量在可控范围内，支护方案效果明显，支护设计参数合理。

  2024年10期 v.42;No.290 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1734K]
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• 黄陵煤矿快掘主控因素与工程实践

  焦稳锋;赫连腾;

  针对黄陵煤矿快速掘进效率的问题，从地质条件及灾害、作业环境、施工工序等主控因素对黄陵煤矿进行评估，提出黄陵煤矿智能化快速掘进工艺。结果表明：煤矿快速掘进受到施工工序较多的影响较大，锚杆(索)支护最为复杂，所占的成巷时间最久，超过59%以上。基于主控因素提出的黄陵煤矿632进风顺槽快速掘进支护与掘进施工工艺应用良好。632进风顺槽采用了智能导航系统，对锚杆转载机组进行适应性改造，将运锚机前部改造为4个普通钻架，横向布置，利用滑轨连接，钻架可通过滑轨滑动调整支护位置，可满足锚索滞后距离需求。通过工程实践减轻人员作业劳动强度，降低了安全风险，对快速掘进设备在地质条件复杂矿井应用具有一定指导意义。

  2024年10期 v.42;No.290 16-19+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K]
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• 深井综采面停采线深孔爆破切顶护大巷技术研究及应用

  陈巍;丁坤朋;

  针对平煤十一矿采区巷道围岩受工作面末采期间采动影响后破坏严重的问题，采用理论分析、现场试验等综合方法，提出超前工作面停采线深孔预裂爆破切顶卸压护巷方案。研究表明，合理的切顶目标层位是煤层被采出后其上方主关键岩层形成的悬臂梁结构；确定了爆破关键参数，即切顶高度29.12 m、切顶孔长度31～96.6 m、切顶孔直径89 mm、终孔间距10 m、切顶角度20.0°～61.2°、线装药密度1.5 kg/m；工作面停采30 d后采区巷道趋于稳定，两帮累计变形810 mm，顶底板累计变形1090 mm，经简单返修后能继续服务接替工作面；所提出的停采线爆破切顶技术能有效控制采空区巷道变形，同时也为相似条件下巷道治理问题提供科学参考。

  2024年10期 v.42;No.290 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K]
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• 深部采区准备巷道定向长距离水力压裂控制技术研究

  焦金宝;刘学生;

  受深部高应力和大范围空间采动影响，采区上下山等准备巷道存在变形破坏严重、反复维修等问题，以新集一矿3608(6)采区地质和开采为工程背景，提出利用定向长距离水力压裂技术控制石门变形破坏的力学机理，即切断高位主关键层，阻断采空区上部动静载荷向工作面前方的传递，改善石门围岩应力环境，设计360801工作面水力压裂切顶卸压方案与施工工艺，压裂钻孔靠煤柱侧顶板，距离煤帮约1 m，钻孔直径75 mm，倾角为72°和77°，孔深为27.8 m和28.5 m，钻孔间距为10 m。现场试验结果表明，压裂区岩层出现了较多裂缝，弱化明显，-706 m轨道石门两帮和顶底板围岩变形量均得到有效控制，围岩完整性良好。

  2024年10期 v.42;No.290 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1972K]
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• 煤矿非线性大倾角综采工作面割煤工艺研究

  翟小虎;

  针对花山煤矿赋存条件较好的煤层储量不断减少，开采大倾角(倾角为35o～55o)煤层逐渐成为煤矿趋势，传统直线综采割煤工艺已无法适应采煤工作面生产。采用计算机动态仿真方法对花山煤矿急倾斜综采面割煤工艺进行模拟研究分析，通过非线性大倾角综采面动态仿真分析，找到非线性大倾角综采面切顶留底规律、切顶留底与溜槽位置关系，以及非线性大倾角综采面相关参数对割煤工艺影响，依据相关规律对非线性大倾角综采面割煤工艺与相关设备稳定性进行了优化改进，得出花山矿刮板输送机防下滑应采用上行清理浮煤、下行采面割煤工艺、支架与推溜装置相连、加装锚固站方法。花山煤矿液压支架稳定应采用加装侧护板、调架梁与排头支架的方法，提升了综采面回采效率，保证了井下安全高效生产。

  2024年10期 v.42;No.290 32-36+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K]
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• 膏体充填采煤工作面顶板支护有效对策研究

  张哲其;

  针对破碎顶板条件下膏体充填开采的难题，以岱庄煤矿采煤工作面为研究对象，分析开采中的顶板控制技术措施，提出膏体充填的设备选型和顶板控制的技术思路，优化工作面过断层及顶板破碎时的顶板控制工序。充填开采项目实施以来，积累了较为丰富的膏体充填开采经验，已在多个工作面实施，应用效果良好。

  2024年10期 v.42;No.290 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
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• 深部软弱煤层特大断面巷道支护参数优化设计

  陈宗泰;范文昌;

  针对大海则煤矿20102工作面回风巷道的围岩大变形问题，通过现场调研、数值模拟、支护参数计算等研究方法，在对巷道原有支护方案合理性评价的基础上，提出三个巷道支护参数优化方案，经过不同方案支护效果的模拟对比，确定了以方案二为最佳优化方案，并与原支护方案进行了模拟验证。结果表明：与原有支护方案相比，顶板下沉量最大约54.07 mm，减少72.3%；两帮变形量最大约92.50 mm，减少70.9%；围岩应力集中区面积减小且应力峰值降低38.03%。研究发现，在进行深部高应力煤巷支护方案设计时，可以通过采用适当增密巷道锚杆(索)间排距、增加锚固厚度等措施维持巷道稳定性，从而确保工作面的安全生产。

  2024年10期 v.42;No.290 41-46+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2005K]
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• 济宁三号煤矿软岩巷道变形破坏机理及控制技术

  段本雨;刘明旭;李玉伟;

  针对济宁三号煤矿软岩巷道变形大、破坏严重的问题，通过现场勘察和试验研究分析了软岩巷道的破坏机理，得出巷道围岩裂隙发育、完整性差、吸水易膨胀和支护方案不合理是导致巷道围岩发生变形破坏的主要原因，提出了“锚杆索-钢筋网-喷射混凝土-注浆”联合支护方案，并进行了现场试验。结果表明，巷道的顶底板相对移近量和两帮收敛量分别为123 mm和98 mm，较原方案分别减小了70%和61%，验证了“锚杆索-钢筋网-喷射混凝土-注浆”联合支护方案的可行性和有效性。

  2024年10期 v.42;No.290 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K]
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• 大采高工作面厚硬顶板切顶卸压效果分析

  张旭东;党龙;刘海宾;

  以榆树沟煤矿11503大采高综采工作面基本条件为背景，对切顶卸压机理进行了研究，开展大采高工作面水力压裂卸压技术研究，运用水力压裂切顶卸压的方法，通过观察钻孔压裂效果与分析巷道围岩表面位移、煤柱应力进行现场效果分析，解决榆树沟煤矿大采高工作面辅运巷道变形破坏严重的难题。试验后，压裂前后对比煤柱应力平均降低57%，顶板位移平均减小46.4%，两帮位移平均减小51.8%，明显改善了巷道围岩的变形情况，节约了巷道围岩的维护成本，保证了工作面的安全高效生产。

  2024年10期 v.42;No.290 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
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• 不规则综采膏体充填工作面延面及合茬实践

  赵崇良;朱涛涛;

  针对柴里煤矿存在压覆资源较多且不规则的问题，3306-1充填工作面设计为不规则综采膏体充填工作面，采用走向长壁后退式综合机械化采煤工艺进行开采，利用矸石膏体进行采空区的控顶，通过实施不规则综采膏体充填工作面两次延面及合茬，实现采充效率最大化。开采初期，工作面原有充填液压支架74架，推采至3306-1里切眼处与已安装的24架充填液压支架合茬，推采至3306-1外切眼处与已安装的17架充填液压支架合茬，工作面随推移进度，最终至115架。该施工工艺的实践有效提升充填开采施工效率，提高单循环产量，增加充填工作面可采储量，减少充填工作面的撤除工作与安装工作，降低人工及材料的投入，提高推采速度，从而达到最大限度地回收煤炭资源的目的。

  2024年10期 v.42;No.290 57-61+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
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灾害防治与职业健康

• 特厚煤层开采覆岩断裂带发育高度测试研究

  李成良;陈波;郭明杰;

  宽沟煤矿为特厚、高瓦斯煤层开采，工作面回采期间经常发生上隅角瓦斯超限现象。在采动覆岩裂隙内布置水平定向长钻孔抽采卸压瓦斯是一种有效的治理措施，钻孔布置于断裂带内上部区域可取得较好的抽采效果。因此，亟需对矿井特厚煤层开采断裂带发育高度进行测试研究。以矿井B2特厚煤层I010206工作面开采为原型，利用经验公式对断裂带发育高度进行了计算，得到断裂带发育高度范围为104.3～125.1 m。在此基础上，通过布置两个顶板仰孔，采用注水漏失量测试的方法对工作面开采断裂带发育高度进行了实测研究，得出断裂带上边界为距离煤层底板108.3～109.4 m；结合ZK401号钻孔柱状，判断I010206工作面特厚煤层开采断裂带发育至煤层上方13.5 m的细粒砂岩层位，发育高度106.2 m。研究成果可为矿井确定特厚煤层开采断裂带发育高度，进而设计布置钻孔抽采卸压瓦斯提供技术参考。

  2024年10期 v.42;No.290 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K]
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• 平煤十三矿突出煤层群保护层选择论证

  孙小民;

  在突出矿井开采煤层群时，为了有效防治煤与瓦斯突出的风险，确保平煤十三矿己_(16-17)-14060工作面煤层群开采时的安全，必须采用开采保护层防治突出措施，选择合理可行的首采保护层。依据保护层选择和开采的基本原则，从己_(16-17)煤层、己_(15)煤层的矿井煤层赋存情况，煤与瓦斯突出危险程度，保护层开采效果，是否破坏被保护层开采条件和经济效益五个方面论述比较。结果表明，选择己_(16-17)煤层作为矿井首采保护层较合理，运用AHP法(层次分析法)构建了一个保护层选择模型，该模型进一步论证了将己_(16-17)煤层作为首选保护层开采的可行性和合理性，对平煤十三矿工作面的安全生产发挥了重要作用，为矿井的安全开采提供了可靠的依据。

  2024年10期 v.42;No.290 69-73+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1591K]
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• 露天煤矿筛分栈桥煤棚智能通风降尘系统设计

  白宝山;

  露天矿煤棚属于半封闭空间，生产作业时处于重度污染状态，严重影响工人身体健康。针对露天煤矿筛分栈桥煤棚的特殊环境，综合运用传感器技术、PLC控制技术，设计了一套智能通风降尘系统，实现对煤棚内粉尘浓度的实时监测和智能控制。系统根据采集到的粉尘数据按照Fluent数值模拟获得的控制策略自动调整通风设备的运行状态，优化通风设备的工作效率，从而精准降低粉尘浓度，改善作业环境。实验结果表明，开风机后PM2.5较未开风机前降低了61.11%，PM10降低了35.04%。该智能通风降尘系统能够有效降低煤棚内的粉尘浓度，改善工人的作业环境，同时降低能耗，具有良好的经济效益和社会效益。

  2024年10期 v.42;No.290 74-78+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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• 前和煤矿3号煤层瓦斯分布规律研究

  申彦宁;马树俊;李宝刚;

  为掌握前和煤矿3号煤层瓦斯分布规律，依据该矿的地质构造特征和煤层赋存情况，通过现场实测煤层原始瓦斯含量、原始瓦斯压力和实验室测定瓦斯气体组分含量，结合煤层瓦斯垂直分带理论，对3号煤层瓦斯分布规律进行了研究。研究结果表明：前和煤矿3号煤层瓦斯含量较小，最大实测瓦斯含量为4.60 m~3/t；原始瓦斯压力和CH_4组分含量较低，最大实测瓦斯压力为0.22 MPa，CH_4组分含量为70.07%；受井田东部大面积煤层隐伏露头的影响，判定前和煤矿3号煤层处于瓦斯风化带的N_2-CH_4带；在此带内，煤层瓦斯赋存不均衡，瓦斯含量、瓦斯压力与煤层埋深之间规律性不明显。该研究为矿井瓦斯涌出量预测和合理抽采方法选取提供参考依据。

  2024年10期 v.42;No.290 79-83+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K]
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• 薛湖煤矿采空区瓦斯立体多维综合治理技术及实践

  王克强;

  针对薛湖煤矿29020工作面存在回风流及隅角瓦斯浓度超标问题，对工作面采用“立体多维瓦斯治理技术”治理采空区瓦斯，采用沿空留巷均压控风技术+隅角强化抽放技术+底抽巷分源抽放技术+普钻与定向高位协同抽采技术从多维度进行瓦斯治理。结果表明：均压控风后沿空留巷段漏风减少73%，隅角强化抽放使每分钟抽采瓦斯纯量达到约1.1 m~3。底抽巷分源抽放技术实现了对瓦斯的拦截和抽放，普钻与定向高位协同抽采技术，提高了钻孔抽采期和利用率，极大地降低了29020工作面回风流及隅角瓦斯浓度，为解决高瓦斯矿井高产采煤面的瓦斯治理问题提供借鉴。

  2024年10期 v.42;No.290 84-89+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1856K]
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机械电气与自动化

• 数据挖掘下的煤矿机电设备运行状态预测研究

  唐欣;

  基于大数据技术的煤矿机电设备管理模式很大程度上保证煤矿开采的安全性、稳定性，秉承典型性、易测量性、合理性基本原则，选取液压部件、截割部件、牵引部件、变频部件等关键部件，共划分10项设备关键运行状态评价指标，深入挖掘采煤机运行数据，将采煤机状态分为四个等级，采用ARIMA预测模型以及BP神经网络模型对采煤机的运行状态进行预测。实验结果显示，该预测方法可行性较强，能够对煤矿机电设备的健康状态进行小范围的预测，充分满足煤矿机电设备的运行管理需求，对于建设智慧煤矿以及煤矿自动化系统具有参考价值。

  2024年10期 v.42;No.290 90-95+110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K]
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• 基于3D3S软件的平煤压实框架建模及分析

  吴兆丽;吕玮;

  为解决陕西榆林金鸡滩煤矿曹家货场至牛家梁矿区的煤炭集运系统在使用过程中出现火车车厢物料不平整、部分物料冒出车厢上平面，严重影响集运站的运行速度与安全等问题，设计采用平煤压实设备进行火车车厢的自动平煤，实现煤炭集运系统的高效运行。钢框架的安全及稳定性是设计平煤压实设备的关键，通过分析钢框架结构在压实机构运行及使用过程中的受力状态，确定结构所受的恒载荷、活荷载、风载荷及地震载荷；基于3D3S软件对其进行合理的荷载组合及施加，校核动态荷载作用下钢结构的强度和整体稳定性，确保其满足压实设备在各类工况下的使用要求。经现场试验，压实设备运行平稳、煤炭物料平整度良好，实现了该矿区煤炭物料装车运输过程的全自动化。

  2024年10期 v.42;No.290 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]
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• 智能化综采工作面装备选型及关键技术的研究应用

  郑伟卫;

  为推进矿井智能化发展，提高矿井生产效率及管理能力，以车集煤矿为研究对象进行智能化综采工作面的研究，取得了显著成效。研究结合工作面实际情况，对智能工作面主要设备选型配套进行设计分析，提出了MG500/1130-MD3型采煤机+ZY6800-16/35D型液压支架+SGZ800/2×700型刮板输送机的设备方案，并就三维透明地质建模、设备边缘感知和GIS智能管控平台等智能工作面建设的关键技术进行分析，有效解决矿井地质情况不明、人机协同困难的问题，原煤日工效提升365%，大幅度提高工作面生产效率。该项研究应用提升了矿井自身的生产效率和智能水平，为其他矿井开展智能化工作提供借鉴和参考。

  2024年10期 v.42;No.290 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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• 自适应控制在液压支架供液系统中的研究

  李文华;

  针对液压支架在自动控制过程中，传统控制方式无法有效保证支架移动的直线度和位移精度，影响着煤矿支护效果和采煤工作面安全问题，提出自适应控制方法在液压支架控制系统的应用。通过对液压支架姿态、受力情况、位置信息进行实时采集，利用自适应控制技术进行实时动态调整。实际测试结果表明：不同采煤速度下支架位移距离精度和直线度较原PID控制方式，控制精度提高了15%，相邻支架直线度偏差低于15 mm，满足采煤工作面支护要求，有效提高煤矿采煤速度，达到降本增效的目的。

  2024年10期 v.42;No.290 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K]
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• 多跨抽柱门式刚架钢结构设计方法研究

  霍旭东;

  小纪汗无轨胶轮车库为小纪汗煤矿地面建筑的接续工程，总建筑面积为9100 m~2，受场地建筑物限制，需跨越既有井筒。考虑井筒运行安全性，确定抽掉部分门架柱，对抽柱门式刚架的水平导荷、托梁设计进行研究，得出按刚度比导荷的方式及托梁刚度等效的两种方法，采用弹性支座法、虚拟柱子法两种平面受力模型与有限元三维模型对抽柱刚架进行了受力分析比较。结果表明，弹性支座法和虚拟柱子法均可以较好地模拟托梁对抽柱榀刚架的支承作用，可应用于实际设计中，虚拟柱子法能更好地体现相邻榀刚架的空间作用。通过三维模型的分析，托梁处及相邻跨设置屋面纵向水平支撑，能够调节抽柱引起的刚度突变和受力集中，抽柱门式刚架设计将对类似工程提供借鉴和参考。

  2024年10期 v.42;No.290 111-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K]
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煤矿地质与防治水

• 综采工作面过褶皱构造区覆岩应力演化规律及控制研究

  赵宝宝;

  基于地煤大同有限责任公司某煤矿12515工作面，针对褶皱区域在强采动影响区下巷道围岩稳定性和工作面顶板控制问题，通过分析工程实际情况并构建模型，对工程进行数值模拟，研究了原始岩层应力状态下褶皱区域岩体的应力分布，以及邻近工作面开采后采空区的应力变化。进一步探讨了在背斜开采、背向斜过渡和向斜开采等不同阶段中采场应力的演变规律，并提出了相应的褶皱区域开采岩体控制策略。具体策略包括使用高分子化学注浆技术加固岩体、加强回采巷道顶板的支护以及在控顶区域实施矿压控制技术。这些综合措施确保了12515综合开采工作面在通过褶皱区域时的安全和稳定性。实际应用结果表明，这些措施有效支持了工作面的稳定开采，施工过程中未发生任何坍塌或岩体脱落事故。

  2024年10期 v.42;No.290 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K]
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• 顶板硬覆岩可控冲击波定向预裂效果评价

  李长青;高久国;郭昆明;

  为防范唐口矿采空区上覆硬岩悬顶产生的安全隐患，采用可控冲击波预裂断顶工艺技术弱化岩层，及时主动塌落顶板，实现灾害绿色治理，预裂效果评价采用窥视法和示踪剂追踪法，观察、比较裂隙发育情况，评价技术效果。窥视法通过钻设穿层钻孔，利用高清摄像设备观察裂纹的发展状况，直观评估预裂效果；示踪剂追踪法是在水中加入特定的化学物质，通过追踪化学物质的流动分布，分析裂纹的扩展范围。试验结果表明，两种方法可以实时监控裂纹的发展情况，根据裂纹发展的即时数据调整冲击次数、作用点位和点距；应用可控冲击波预裂技术，裂隙明显发育，裂隙连通性好，有效促进顶板坍塌，降低顶板事故风险，实现煤矿安全生产。

  2024年10期 v.42;No.290 121-125+136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
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• 羊场湾煤矿地应力分布规律研究

  胡全宏;景巨栋;冯涛;

  羊场湾煤矿地质构造多断层，部分区域煤层倾角大，矿压显现明显。为掌握该矿区地应力场分布规律，采用空心包体应力计对13、14、15、31四个采区共12个测点进行地应力测量，结合现场测量数据、回归拟合等方法分析其地应力场的类型、水平主应力方向、地应力大小和地应力随埋深的变化关系以及侧压比等参量的变化规律。结果表明：水平应力方向性影响显著，属于典型的构造应力场类型(σ_H>σ_v>σ_h)；该矿井中等地应力值占比最大，水平主应力方向均为NW向，埋藏深度越深，最大、最小水平主应力值越大，但有一定的离散性；侧压比范围在1.16～1.48，得到了平均侧压比k随埋深的变化关系式，与霍克-布朗提出的曲线形态类似。研究成果为羊场湾煤矿巷道合理布置、围岩控制提供数据参考。

  2024年10期 v.42;No.290 126-130+136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1536K]
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• 坚硬顶板条件下工作面冲击地压机理及防治技术

  李杰;

  针对坚硬顶板型冲击地压强度大、频度高、破坏严重等问题，以哈密南湖煤矿1302工作面为背景，通过理论分析和工程实践等手段，探讨坚硬顶板型冲击地压发生机理，提出冲击危险卸压和监测防治技术。结果表明：工作面开采范围和采深增加，支承压力和弹性能积聚呈增加趋势；采动条件下坚硬顶板突然破断能够形成工作面煤岩体动载效应，诱发工作面周边区域“动-静”叠加高应力冲击地压；坚硬顶板型冲击地压防治技术包括卸压和预警，主要有煤体大直径钻孔和顶板岩层爆破卸压、应力在线监测和煤粉检测。结合现场实际设计防冲卸压、监测方案，通过工程应用实践，实现工作面支承压力向深部转移和有效降低工作面冲击危险等目标。

  2024年10期 v.42;No.290 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1733K]
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• 坚硬顶板预裂弱化后应力场及裂隙场演化特征数值模拟研究

  李德全;马智会;

  工作面上覆坚硬顶板，开采过程不易垮落，采场周围形成高应力场，易引发冲击地压与瓦斯异常涌出灾害事故。为确保安全生产，工作面回采过程中，需对坚硬顶板进行弱化处理，弱化后煤、岩层应力场、裂隙场演化特征是工作面灾害治理的依据和关键，通过理论分析获得顶板的初次来压步距和坚硬顶板分类，以宽沟煤矿I010202工作面为工程背景，利用UDEC数值模拟软件，结合矿井实际地质资料及相关煤岩力学参数，建立平面数值模型，对工作面开采过程中应力场及裂隙场演化特征进行模拟。模拟计算得出顶板弱化后应力场、裂隙场分布特征，为工作面冲击地压及瓦斯灾害治理提供了理论依据。

  2024年10期 v.42;No.290 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
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• 厚硬顶板水力压裂技术研究及应用

  陈小磊;孙宁旭;常鹏帅;

  针对煤层厚硬顶板回采期间大面积悬顶、垮落时动压显现强烈，造成邻空巷道维护困难等问题，进行了水力压裂切顶护巷技术研究。以红柳煤矿I040201(东)工作面为工程背景，采用理论分析、FLAC~(3D)数值模拟等方法，分析了厚硬顶板水力压裂关键参数对切顶卸压效果的影响，并在201工作面进行了工业性试验。结果表明，当切顶角度为60°且切断顶板以上三层岩体(粗粒砂岩、泥岩和中粒砂岩)时，邻空巷道及保护煤柱所承受集中应力显著减小，留巷应力状态得到改善，研究结果可为类似条件下顶板围岩控制提供借鉴。

  2024年10期 v.42;No.290 143-147+153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1917K]
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• 中厚煤层膏体充填开采覆岩运移控制研究

  行建涛;高赫;

  以七五煤矿为研究背景，通过理论分析和数值模拟相结合的方法，探讨了不同充填参数对中厚煤层膏体充填开采覆岩运移的影响；通过建立覆岩运移力学模型，分析充填体弹性模量对顶板下沉的影响，随着充填体弹性模量的增加，顶板下沉量逐渐减小，但减小速率递减；通过FLAC~(3D)数值模拟，充填率的增加显著提高充填效果，但存在一个最优充填率，超过该值后，增加充填率对顶板支承效果的提升作用有限；工作面煤柱所承载的上覆岩层荷载大于充填体所承载的荷载，随着靠近充填体而变得更加显著。综合理论分析和数值模拟结果，得出在七五煤矿特定地质条件下，充填率为90%，充填体弹性模量为0.3 GPa时，可以获得良好的充填效果并最大化开采效益。

  2024年10期 v.42;No.290 148-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1797K]
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• 联合SBAS-InSAR技术和概率积分法的矿区地表沉降监测及分析

  王鹏;赵月;

  针对煤矿持续开采引起的地表沉降问题，联合SBAS-InSAR技术和概率积分法实现矿区全盆地精细化沉降监测，利用SBAS-InSAR技术获取矿区累积沉降量并提取沉降盆地边缘特征点，进一步联合实测水准数据，基于遗传算法求解概率积分法参数，获取矿区地表沉降监测，依据InSAR最大形变梯度理论，通过计算干涉图平均相干性，并以此为阈值将SBAS-InSAR沉降结果和概率积分法的结果进行融合，获取矿区精细化地表沉降信息。以山东省三河口煤矿为研究区，采用2022年11月2日到2023年8月29日期间覆盖研究区的26景Sentinel-1A数据，对该方法的精度进行验证。结果表明，该方法的监测精度优于单独使用SBAS-InSAR技术和概率积分法，可以获取矿区全盆地精细化沉降信息。

  2024年10期 v.42;No.290 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]
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信息化技术与绿色发展

• 井工煤矿地轨监控系统在杨村煤矿的应用

  王伟;

  杨村煤矿现有辅助运输系统运输线路长，存在单轨吊运输、地轨运输等多种运输方式，车辆较多、运输作业频繁等问题，通过在矿车、平板车、蓄电池电机车、单轨吊等设备上安装定位卡，借助于UWB 精确定位的定位系统，建设一套辅助运输监控和物流管理系统。车辆定位采用基于UWB精确定位技术，建设具备红绿灯集中控制、道岔控制、车辆位置、物料自动跟踪管理等全方位立体化管控功能的辅助运输智能调度指挥系统，实现多系统在“一个平台、一张图”上实时显示。紧急情况时，实现绿色通道在全网内直达现场，大幅度提高辅助运输调度效率。

  2024年10期 v.42;No.290 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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• 煤矿辅助运输车无人驾驶辅助系统的设计与应用

  张凯;

  针对沁裕煤矿井下巷道表面特征识别困难、导航定位不精确和传感器数据融合不足等问题，进行了辅助运输车无人驾驶辅助系统的设计。采用多传感器融合理论和自动驾驶控制技术，实施包括视觉、雷达、DGPS和UWB技术在内的传感器层设计，以及基于ROS平台的控制和决策系统开发。通过整合前视摄像头、毫米波雷达、激光雷达等多种传感器，实现高精度的环境感知和定位，解决了传感器单一的局限性。开发一套完整的自动驾驶算法，包括全局路径规划、行为规划和动态避障，以优化驾驶策略和提高运输效率。系统测试结果显示，该无人驾驶辅助系统能够在复杂的矿区环境中实现高达99.5%的任务完成率，定位精度达到±5 cm，有效提升了煤矿辅助运输的安全性和效率。

  2024年10期 v.42;No.290 165-169+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
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• 煤矿焊接机器人系统的设计与实施策略研究

  宋同凯;李蕊;周海君;

  针对煤矿焊接作业中存在的安全隐患和效率低下等问题，提出了一种煤矿焊接机器人系统的设计与实施方案，通过对煤矿焊接作业环境和需求进行分析，确定焊接机器人系统的功能和性能要求，机器人本体设计、焊接工艺与设备、感知与导航技术等是煤矿焊接机器人系统设计的关键技术；针对安全性、自动化控制、灵活性与适应性以及远程监控与管理等方面进行了详细设计，在实施策略方面，提出系统硬件采购与配置、软件开发与调试、系统集成与调试以及运行与性能评估等具体步骤。煤矿焊接机器人系统在提高焊接质量和效率、降低人力成本和安全风险等方面存在潜在价值。

  2024年10期 v.42;No.290 170-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K]
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企业管理与科学发展

• 煤矿井下人员不安全行为测度模型与应用研究

  郝建营;

  预防为主、防治结合是目前煤矿安全管理的主要模式。在分析影响煤炭安全因素的基础上，从个体因素、物料因素、方法因素、环境因素与管理因素等5个方面建立了衡量煤矿井下员工安全行为的指标体系，采用概率语言信息决策方法构建了井下人员不安全行为的测度模型，利用该模型对金阳煤矿井下人员不安全行为进行了分析，找出了井下人员不安全行为的主要问题，并提出了相应的对策。

  2024年10期 v.42;No.290 175-178+184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
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• 社会网络视角下煤矿工人不安全行为传播规律研究

  鲁学富;折亚亚;

  为研究不安全行为在煤矿工人之间的传播规律，基于社会网络视角基础，在SIR传染模型理论基础上构建煤矿工人SEIR传播模型，通过实地调研设置相关参数，并利用MATLAB对其进行仿真分析，研究煤矿工人不安全行为的传播特性。结果表明，在不安全行为传播过程中，不安全行为的传播主要集中在前期；煤矿工人间的不信任关系对不安全行为传播能力和速率有抑制作用；网络平均度<Z>过大，会导致不安全行为的传播速度加快，以及传播矿工的密度增大，最终达到稳态平衡。遗忘率η对传播矿工和免疫矿工的影响较大，与传播矿工的密度成正比关系，与免疫矿工密度成反比关系。

  2024年10期 v.42;No.290 179-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K]
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• 矿山救援队伍能力建设研究

  高春雨;苏德国;

  针对矿山事故应急救援能力不强、水平不高等情况，在对安徽宿州、湖北襄阳、河南三门峡、河北邯郸等省市的实地调研基础上，对其他地区进行了书面调研，基本上摸清了矿山救援队伍与救援装备现状，深入分析了矿山救援队伍体制机制不顺、技术装备不强、专业人才不足、经费装备欠缺、专业队伍弱小、技能培训滞后、实战能力缺乏等突出问题，结合新时代背景下矿山智能化建设需求，提出了进一步完善矿山救援体制机制、树立应急理念、强化装备配备、解决技术装备难题、加强指战员综合素质、加强非煤矿山救护队建设、加快制修订法律政策、加强应急演练和救援文化建设等方面的意见建议。

  2024年10期 v.42;No.290 185-188+194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
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• 富余浆量比与煤矸石透水混凝土性能相关性研究

  徐恩来;高玮懋;王硕;

  为研究煤矸石透水混凝土的工作性能与强度及透水性能的相关关系，采用控制变量法，分别以骨料粒径、水胶比和设计孔隙率为变量，分析煤矸石透水混凝土的富余浆量比、抗压强度与透水系数的变化规律，同时对关键配比试块做水平切片观察内部孔隙与骨料裹浆情况。试验结果发现，富余浆量比过大或过小都会对抗压强度与透水系数有害，富余浆量比存在较优区间为3.3～5.4。在该区间内，煤矸石透水混凝土的抗压强度达20 MPa以上，透水系数达1.5 mm/s以上，综合性能较优，满足使用要求。由此提出可根据富余浆量比的值判断煤矸石透水混凝土综合性能的优劣，为煤矸石透水混凝土的工程实践提供理论指导。

  2024年10期 v.42;No.290 189-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1765K]
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• 山东能源新矿集团邱集煤矿奋战四季度,把“力争实现”变为“坚决完成”

  李洋洋 ;季书强;

  <正>2024年第四季度,山东能源新矿集团邱集煤矿把“瞄准目标、提速冲刺”作为主基调,按下快进键、跑出加速度,围绕安全高效,突出重点项目,坚决夺取全年安全生产和提质增效“双胜利”。围绕集约精益,突出采掘提效。精准分析影响采掘效率的关键指标,把“工作写实”嵌入生产全过程,持续完善智能化工作面建设,将工作面记忆截割率、液压支架自动跟机率始终保持在90%以上,单班生产稳定在8刀,确保完成全年生产计划。掘进工作面计划引进掘锚一体机,提高作业连续性,单班掘进进尺效率提高20%。四季度应用井下定向钻机,实现2个回采工作面的同时超前探查验证、加固工作,提高工效50%以上。围绕辅助运输,赋能极简高效。按照“集约布局、集中控制”的思路,井下全区域形成了“5部主运带式输送机、4个煤仓、3部给煤机”的“543”简约化布局。5部带式输送机均安装控制单元,通过物位信息处理,带式输送机与煤仓煤位联动,实现自动运行;升级综合自动化管控平台,供电、通风、排水等各子系统实现一键启停、远程操控,为采掘一线提供源源不断的动力和信息支撑;对两部架空乘人装置乘车点进行改造,安装了6套乘人间距自动控制装置,实现了各乘人地点精确到“秒”的自动放行功能。

  2024年10期 v.42;No.290 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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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。

  2024年10期 v.42;No.290 195页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
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