煤炭技术

Coal Technology

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采矿与井巷工程

  • 三软煤层巷道围岩变形机理及支护优化技术研究

    魏辉;

    为了解决15101工作面三软煤层巷道围岩变形破坏的问题,在确定巷道顶底板环境的基础上,对三软煤层巷道围岩侧向支承应力分布及变形机理进行了分析。研究表明:三软煤层巷道侧向应力呈现出应力峰值位置远离煤壁、应力最大值降低、侧向支承应力影响范围扩大等特点,巷道发生变形主要是由于力源集中区应力传递导致帮部剪切滑移破坏和底板挤压夹持破坏;建立了巷道围岩受力力学模型,理论分析了巷道围岩在横向变形和纵向变形的应力表达式,得出巷道变形受到巷道支护强度、底板支承能力、煤体应力传递衰减系数和底板剪切滑移等因素的影响。最后,提出了"控制顶板、加固两帮、强化底板和固定滑移"的巷道围岩控制原则,采取"长预应力锚索+帮部加密锚杆+底板注浆"的综合支护方式对巷道围岩进行了支护优化设计,确保了三软煤层巷道的安全稳定。

    2021年06期 v.40;No.330 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K]
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  • 大采高综放工作面区段煤柱合理宽度研究

    宋志强;

    基于焦家寨煤矿511采区作为工程背景,采用理论分析、数值模拟方法研究了受大采高综放工作面采动影响时,不同宽度的区段煤柱围岩应力变化情况以及破坏范围,最终确定大采高综采放顶煤工作面较为合理的煤柱宽度。通过分析受回采工作面一次采动和二次采动的不同影响,得出以下结论:留设不同宽度煤柱所产生的塑性变形区域不同,焦家寨煤矿511采区109工作面的区段煤柱合理宽度为40 m,提高了巷道围岩的稳定性,减少了维护成本,保证了较高的煤炭资源回收率。

    2021年06期 v.40;No.330 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
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  • 基于灰色BP神经网络算法的煤层气直井剩余含气量模型

    杨建超;姜在炳;范耀;

    以寺河煤矿西二盘区为例,对3#煤层储层地质条件及煤层气井排采数据进行研究,从地质和工程两方面分析了在渗透率基本相同的情况下,影响煤层剩余含气量的主要因素有原始含气量、煤层厚度、煤层埋深、累计产气量、累计产水量、抽采时间等;利用灰色BP神经网络法建立了剩余含气量预测模型,并把预测结果与参数井3#煤层经过5 a抽采的剩余含气量实测数据进行了对比,结果表明:2种预测结果较为接近。

    2021年06期 v.40;No.330 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K]
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  • 无卤聚氨酯注浆加固材料的性能研究

    周亭;刘青;王斌斌;樊淑兰;张川;张青松;许向彬;

    为解决有机注浆加固材料有机氯含量高,导致以煤炭资源为原料的化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。采用一步合成法,以自研发的无卤阻燃剂为原料,制备了无卤聚氨酯注浆加固材料,表现出优异的力学性能、阻燃性能和稳定性能。红外光谱表征结果表明,制备的加固材料具备聚氨酯聚合物交联结构,在山西晋煤寺河煤矿应用结果表明,该材料可有效控制矿井中冒顶片帮等事故的发生,保证煤矿回采安全性。同传统聚氨酯材料相比,制备的无卤聚氨酯加固材料卤素含量低至272 mg/kg,有效地解决了煤化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。

    2021年06期 v.40;No.330 14-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
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  • 高瓦斯矿井沿空留巷巷旁“组合”充填墙体技术研究

    罗明坤;黄宁;张永军;曹悦;

    高瓦斯矿井中沿空留巷,由于巷旁充填体接顶不严,易出现巷道新鲜风流进入采空区引起煤层自燃和采空区瓦斯泄露等安全事故。基于此问题,提出构筑巷旁柔模"组合"充填墙沿空留巷技术,"组合"充填墙上层采用高水材料构筑作为接顶层,下层采用混凝土构筑作为支撑层。以漳村煤矿2603工作面为工程背景,通过建立沿空留巷力学模型计算巷旁充填体切顶阻力,对"组合墙"不同强度、宽度和分层高度条件下围岩及充填体的稳定性进行数值模拟分析,从而确定最优的"组合"充填墙参数。现场监测结果表明:巷旁"组合"充填墙有效地控制了留巷瓦斯浓度和围岩稳定性。

    2021年06期 v.40;No.330 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2743K]
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  • 煤矿工作面切眼立眼与切眼底抽巷综合贯通技术

    薛晓晓;王小刚;雷文杰;张玉龙;

    介绍通过建立全断面爆破一次性小推进设计和临时/永久安全支护相结合的技术措施。从施工方案、工程质量、技术措施和安全防护等4个环节保障施工安全。结果表明:通过在立眼支护断面上临时与永久支护之间互相保护的安全设计,再与全断面一次性小推进爆破技术相结合,成功在预期时间前安全贯穿并实现瓦斯零超限。为矿井的综合生产计划不但节省了时间,也节约了成本增加了经济效益。

    2021年06期 v.40;No.330 23-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K]
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  • 废弃矿山井巷资源的旅游开发方案比选

    李永金;陈思伶;

    高顶山煤矿处于华蓥山旅游核心区,于2017年关闭。政府根据华蓥山旅游规划,拟利用废弃矿山井巷资源发展矿山旅游、采煤文化教育基地,对华蓥山旅游形成有益的补充,助推地方经济转型发展、高质量发展。通过是否设置见煤点、不同见煤点位置提出3个比选方案,经过技术经济综合比较分析,最终选用不设置见煤点方案;并结合项目属性规划旅游方案,设置安全通道,对不利用井巷(硐室、钻孔)进行永久密闭处理,提出措施及建议。

    2021年06期 v.40;No.330 26-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K]
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  • 煤矿快速掘进系统现状及发展趋势

    查太东;

    针对当前煤矿采掘失衡比较突出的现象,对煤矿快速掘进技术的要求、成巷工艺、现状和发展趋势进行了研究,指出目前快速掘进中主要存在掘支不能平行作业、支护时间长、作业协调能力差、设备开机率低等问题,并详细介绍了不同地质条件下的快速掘进系统应用现状。探讨了煤矿快速掘进系统越来越综合化、智能化、集约化、个性化发展的趋势。

    2021年06期 v.40;No.330 30-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
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  • 特厚煤层小煤柱临空巷道矿压显现及控制技术研究

    吴亚军;王亚军;杨树新;渠文钟;

    结合同忻矿石炭系煤层8305小煤柱工作面工程概况,针对其留设6 m的小煤柱临空巷道在掘进待采期间和工作面回采期间出现的矿压显现特征进行研究,理论分析认为5305临空巷道受采空区侧向扰动、工作面超前支承压力以及采空区未垮落充分的三角悬板滑落和变形失稳的影响是造成矿压显现的原因;并通过在现场应用水压致裂技术、制定卸压方案,辅助加强超前补强支护,巷道顶底板移近量由之前的0.8~2 m缩短到目前的0.5~0.8 m,巷道两帮的移近量由之前的2~3.2 m缩短到目前的1~1.5 m,矿压显现得到有效控制,进而保证了临空巷出口畅通,实现了工作面安全高效开采。

    2021年06期 v.40;No.330 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2327K]
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  • 园子沟煤矿软岩大断面井底煤仓快速施工技术

    赵瑶;敬毅;张泽;

    针对园子沟煤矿井底煤仓断面大、围岩软弱、施工过程复杂等问题,通过进一步分析井底煤仓施工难点,针对性布置了辅助生产系统,优化了施工工序和支护参数,合理采用反井法施工溜矸孔,提出了溜矸孔篦子防漏、穿钢丝绳防堵、套管和超前支护防治垮塌的技术方案,现场应用效果良好,解决了施工难题,有效保证了园子沟煤矿井底煤仓施工安全、高效,形成的技术方案和施工经验在类似条件下可推广应用。

    2021年06期 v.40;No.330 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1815K]
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  • 急倾斜中厚煤层双俯伪斜综采成套装备研制

    陈建国;张孟军;周忠国;李正军;刘建;

    针对局部倾角达78°的急倾斜中厚煤层开采难题,对综采成套装备以及采煤工艺进行研究,增加挡矸、护壁等装置,优化回采工艺及巷道布置,采用双俯伪斜综采技术,降低工作面煤层倾角及片帮飞矸威胁,实现急倾斜中厚煤层安全、高效回采,提高了煤炭资源回采率。

    2021年06期 v.40;No.330 42-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
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  • 煤矿井下碎软煤层定向钻进技术及应用

    袁晨瀚;张壮路;袁晨鑫;

    基于气动螺杆马达定向钻进技术及装备,根据青龙煤矿实际情况,对21601工作面钻场钻孔布置方案进行了设计,探讨了顺层定向长钻孔施工特点,现场试验结果表明,定向钻孔深度300 m以上的超过75%,最大深度达406 m,瓦斯抽采纯量是常规钻孔的10倍以上。收集整理了2014—2018年钻孔工程量、瓦斯抽采量、抽采率、瓦斯治理井巷工程量、甲烷超限次数、回采煤量、瓦斯利用量和瓦斯发电量等相关数据,利用软件Excel绘制参数变量随时间变化的柱状图,对比分析了常规钻孔和定向钻孔的瓦斯抽采效果,结果表明,定向钻孔抽采效率远优于常规钻孔,更能满足煤矿井下的实际需求。

    2021年06期 v.40;No.330 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K]
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  • 复杂条件大跨度切眼优化设计与工程实践

    田学春;

    施工3209切眼,面临巷道跨度大、煤层倾角大、过多条断层等复杂条件。设计先掘导硐后扩刷,采取锚网索带联合支护,过断层破碎区域注浆加固。为了保证5 m高切眼支护稳定,在扩宽切眼时,采用双排墩柱式支架补强支护。工程结束实测顶板下沉量不超过60 mm,两帮移近量不超过80 mm,巷道围岩没有出现明显离层和变形,工程实践既安全可靠又成效显著。

    2021年06期 v.40;No.330 49-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2478K]
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  • 复杂地质条件下大采长回采技术应用研究

    刘波涛;赵伟;

    为了缓解因矿井升突造成的采掘接替紧张局面,降低万吨掘进率,在永夏矿区复杂地质条件下开展了大采长综采工作面回采技术研究。简述了永夏矿区复杂的地质条件,分析了现有回采技术的适用条件、优缺点和发展趋势,认为条件具备时优先选用大采长回采技术。详细介绍了大采长回采技术的采面布局,分析了大采长回采技术的突出优势,并提出了注意事项,依据此项技术在永夏矿区各矿井的应用情况,详细分析了经济和社会效益,效果显著。

    2021年06期 v.40;No.330 52-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1705K]
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  • 沿空煤柱旁掘设小煤柱的合理宽度研究及应用

    曹海岗;

    针对深部矿井窄煤柱掘巷和支护困难的问题,结合某深部矿井在准备开采E1305工作面时因计划复用的上区段工作面E13065巷出现坍塌垮落,破坏严重的工程背景。提出采用在E13065巷实体煤侧新掘巷道留设小煤柱护巷进行围岩控制,应用理论分析,数值模拟和现场实测的研究方法,得到合理的煤柱宽度,且成功应用于E1305工作面的工程实施。合理安全高效的生产提高了资源利用率。

    2021年06期 v.40;No.330 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2212K]
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  • 极近距离煤层开采下煤层采场顶板破断规律

    郑英建;

    以叙永一矿极近距离薄煤层开采为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法,提出了煤层群开采层间距的划分方法;并利用顶板岩梁理论推导了C20煤层直接顶断裂步距表达式;研究揭示了极近距离煤层工作面采场顶板破断规律;利用现场实测矿压数据较好地验证了理论分析和数值模拟结果。研究结果可以为极近距离煤层开采安全高效开采提供参考。

    2021年06期 v.40;No.330 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2743K]
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  • 基于FLAC~(3D)的井筒卸压槽稳定性数值分析

    邢天海;陈强;陈春;仲崇坤;

    卸压槽法是井壁破裂防治的一种有效手段,在目前的深层井筒巷道工程中取得了广泛地使用和良好的治理效果。为研究卸压槽在井壁受力情况下的应变,依托某煤矿卸压槽治理监测数据,用FLAC~(3D)对井筒受力时卸压槽的变形进行了数值分析,发现卸压槽在正常工作时能够对井壁的应力进行有效释放,并且随着地下水头的下降,可以建立合适的模型模拟出卸压槽的变形量,对比监测数据发现与现场情况基本相同,对预测卸压槽在采矿后期的变形特征提供了参考。

    2021年06期 v.40;No.330 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K]
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  • 残采复采煤层巷道布置及支护技术研究

    何志辉;赵丽红;

    针对残采复采煤层,为了确定再生顶板下巷道掘进合理位置及支护形式,通过采用理论分析、数值模拟及现场试验的方法。确定了内错距离为9 m的下分层内错巷道布置形式为最佳,分析了不同留顶厚度下巷道顶板下沉弯曲量,确定巷道合理留顶厚度为1.0 m以上;同时巷道支护形式宜采用锚喷与架棚联合支护。研究表明,采用该种巷道布置及支护方式能有效提高巷道成形率,提高巷道安全性能。

    2021年06期 v.40;No.330 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1987K]
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  • 缓倾斜中厚磷矿Ⅱ矿层综合机械化采矿技术可行性研究

    徐祖德;邓涛;郎鹏程;

    为解决目前地下缓倾斜中厚磷矿开采机械化程度低、资源回收率低等问题,根据矿层赋存状况及顶底板的条件,从矿体赋存条件及矿体强度特征探讨了综合机械化开采技术在磷矿中的可行性,研究了机械在深部高应力下的破岩机理,最后探究了综合机械化采矿技术及工艺在该矿层的具体应用。

    2021年06期 v.40;No.330 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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  • 准噶尔盆地乌夏断裂带二叠系钻井提速技术

    李思洋;杨景名;郭骁;阮彪;安羽龙;

    通过综合分析准噶尔盆地乌夏断裂带二叠系地质特点,结合已钻井资料,对二叠系钻井提速展开分析研究。通过优选强抑制性钻井液,采用提速工具配套PDC钻头和氮气钻井技术,实现了该区二叠系钻井的提速。在该区块的勘探过程中形成了乌夏断裂带二叠系钻井提速技术,该技术在钻井实践中得到了检验,为该地区二叠系钻井提速提供了经验和技术支持,可考虑在该探区全面推广。

    2021年06期 v.40;No.330 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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地测技术与工程

  • 槽波探测技术在阳煤榆树坡公司的应用

    马彦龙;

    随着槽波地震探测技术近几年的大力普及,许多煤矿在工作面形成后应用这一技术对工作面内的地质异常情况进行探查,取得了良好的探测效果。地震槽波技术分为透射法与反射法,2种方法联合应用,能够获取更丰富的地质信息,确保了探测成果的准确性。根据透射槽波与反射槽波的原理,结合榆树坡矿的实际应用,探查清楚了榆树坡1204工作面内的构造情况,为顺利回采提供了可靠的地质保障。

    2021年06期 v.40;No.330 80-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2255K]
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  • 地质环境超前探测与成像技术研究综述

    王力;

    地质环境感知对提高掘进作业安全系数和效率具有特别重要的现实意义。从超前探测技术和地质成像技术2个方面阐述了该领域的研究进展。通过工程案例应用情况,对比分析各种超前探测技术工作原理与应用场合;从钻孔成像、地震波成像、极化散射成像等3个方面阐述地质成像技术的研究现状。最后提出超前探测技术和地质成像技术的研究趋势和发展方向。

    2021年06期 v.40;No.330 83-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1765K]
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  • 地震波信号频谱分析方法对比研究

    陈毅;晋成名;赵之举;

    基于川藏铁路某隧道采集的地震波信号,结合MATLAB信号处理工具,采用FFT分析法、CHIRP-Z变换分析法和PSD分析法分别对地震波信号频谱特征进行分析,根据分析结果研究这3种常用频谱分析方法的特征。研究结果表明,CHIRP-Z变换分析法对于地震波信号频谱分析效果最好,精确度最高;PSD分析法次之;FFT分析法效果最差。

    2021年06期 v.40;No.330 86-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2226K]
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  • 柞水县某花岗岩矿储量核实研究

    付培帅;

    随着经济快速稳定发展,对饰面用花岗岩矿的需求量呈现逐年递增的趋势,柞水县蔡玉窑娘娘沟花岗岩矿拥有丰富的花岗岩矿产资源,对当地经济发展具有显著的推动作用,也是当地一项支柱产业,但由于目前矿区花岗石矿石质量、矿石加工技术性能以及矿床开采技术条件等均不清晰,有必要对该地区花岗岩资源储量进行核实。以柞水县蔡玉窑娘娘沟花岗岩矿为研究对象,通过设置矿区范围内的探矿工程、勘探线端点、饰面用花岗岩矿矿体露头点进行全仪器实测,对矿区花岗岩地质特征、矿石类型、矿石质量以及矿石储量进行核实,以期为该区域花岗岩矿产资源的开发利用提供理论支撑。

    2021年06期 v.40;No.330 89-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K]
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  • 煤矿地质预测预报五字操作法

    王学民;

    地质预测预报是地质工作进行综合分析的具体表现,是现场观测和资料运用的有效结合,是采掘工作超前防范的有效手段。根据采掘过程中揭露的地质现象,利用其规律性,结合相关手段,预测采掘前方地质变化情况,可以避免事故发生或将事故发生的可能性降到最低。根据相关要求和现场应用效果,利用"稳、准、细、快、跟"地质预测预报五字操作法,能对安全生产和降低生产成本起到很好的指导作用,使超前防范达到预期的效果。

    2021年06期 v.40;No.330 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K]
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  • 沁水盆地安泽东地区煤层气含量影响因素分析

    张凯;

    安泽东地区位于沁水盆地中段西部,安泽县境内。由于煤层埋藏较深,勘查程度相对较低,以往对该区的煤层气研究较少。根据现有的勘查资料,通过分析影响研究区煤层气含量的各项因素,认为研究区煤的变质程度、煤层顶板岩石类型、构造和水文地质是如今煤层气含量赋存分布的主要控制因素。

    2021年06期 v.40;No.330 96-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K]
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  • 综合物探方法在日照地热资源勘查中的应用

    赵秀玲;

    物探工作已经成为地热资源勘查中重要的勘查手段。由于单一物探方法的局限性,可以提高解译精度和勘探成果准确性的多种物探方法组合已被广泛采用。在日照某区地热资源勘查中,结合勘探区地热赋存地质条件,采用可控源音频大地电磁和大功率激电相结合的方法查明了勘探范围内的构造分布,确定了地热井井位和井深。

    2021年06期 v.40;No.330 98-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2854K]
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  • 基于主成分分析法的煤体结构预测方法研究

    林龙生;王文文;谢岚;

    煤体结构是确定煤层气吸附能力和渗透性的重要因素之一,为了能够精确刻画煤体结构,选择A工区井径CAL、密度DEN、自然伽马GR、电阻率RD等测井数据为输入变量,采用主成分分析法(PCA),建立了新的煤体结构预测模型,对目标煤体结构进行曲线重构。结果表明,主成分分析法是提高煤体结构识别的有效方法,预测结果与不同等级煤层岩心具有很好的一致性。

    2021年06期 v.40;No.330 101-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K]
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安全技术与工程

  • 采空区自燃“三带”划分研究

    范红伟;杨涛;

    为研究福达煤业15#煤层综采工作面采空区自燃"三带"的范围,通过现场取样分析,利用氧气浓度指标对采空区自燃"三带"进行划分。利用数值模拟软件分析了采空区氧气浓度分布规律,模拟结果表明:在走向方向上,随着采空区深部的增加氧气浓度逐渐减小;在倾向方向上,氧气浓度出现了低—高—低的变化趋势,且进风巷侧要比回风巷侧氧气浓度高。模拟结果和现场测定的自燃"三带"范围基本一致,为制定采空区防灭火措施提供科学依据。

    2021年06期 v.40;No.330 103-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2047K]
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  • 倾斜松软煤层梳状钻孔水力压裂治理条带瓦斯技术研究与应用

    徐瑞;

    针对倾斜松软煤层透气性差、突出危险性强、地层倾角变化幅度大、成孔难度高、瓦斯治理难度大等问题,提出了采用梳状定向钻孔水力压裂技术进行煤巷条带瓦斯治理模式,研究了倾斜松软煤层定向钻探技术难点和水力压裂技术的适用性,在某矿区6#煤层煤巷条带消突进行试验探索该技术的适用性。试验结果表明:定向钻孔可实现远距离消突,水力压裂技术有利于煤层增透、提高瓦斯抽采效率,解决倾斜松软煤层条带消突问题,二者结合代表松软突出煤层瓦斯治理先进技术发展方向。

    2021年06期 v.40;No.330 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2149K]
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  • 基于AHP对王洼二矿210502工作面水害危险性评价

    张思豪;阿发友;郭军东;严世群;

    煤矿在开采过程中,时刻面临着水害的威胁。以王洼二矿210502工作面为例,按照其含水层特征划分含水系统,分析了各含水系统水力联系,运用经验公式计算导水裂隙带高度,最终确定导水裂隙带波及范围。利用大井法计算导水裂隙带单位日涌水量,确认导水裂隙带波及范围内含水层的涌水能力,确定白垩系宜君组导水裂隙带裂隙水危险性最大。基于工作面地质条件和各含水层的水害危险性定量化评价指标体系,利用层次分析法求取并验证该工作面水害危险性最大因素,其研究成果可为鄂尔多斯盆地煤矿水害危险性评价提供一定借鉴和参考。

    2021年06期 v.40;No.330 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2420K]
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  • 断裂构造复杂区探查与灾害防治技术研究

    吴俊达;李腾辉;武守鑫;

    根据某煤矿23上631工作面实际地质条件为基础,运用地面瞬变电磁和三维地震等先进的物探综合探查技术手段,查明影响工作面安全开采的隐蔽致灾地质因素,并结合FLAC3D数值模拟软件,针对工作面回采期间断层防水煤柱留设问题进行分析。通过留设不同宽度的保护煤柱,分析断层的应力变化、位移变化及塑性破坏情况,得出断层煤柱的合理留设宽度。为工作面安全开采提供可靠的技术支持和保障,确保实现工作面的安全开采。

    2021年06期 v.40;No.330 115-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2616K]
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  • 黄陇煤田综放采煤导水裂隙带高度经验公式

    李超峰;

    为了获得更为准确的综放采煤条件下煤层顶板导水裂隙带高度预测经验公式,首次明确提出三次函数多项式曲线的拟合度最佳,获得了黄陇煤田包括工作面宽度为B和采高为h的双因素非线性导水裂隙带高度预测经验公式。研究结果表明:一方面,中硬顶板导水裂隙带高度经验公式拟合优度R2值由原来0.722提高至0.824,软弱顶板导水裂隙带高度经验公式拟合优度R2值由原来0.587提高至0.915,拟合精度显著提高;另一方面,与原文经验公式预测值对比发现,经验公式预测值更接近实测值。因此,获得的经验公式更准确。

    2021年06期 v.40;No.330 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1984K]
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  • 水泥浆改善高温状态砂岩力学行为研究

    程士宜;

    为研究高温状态砂岩力学特征和水泥浆对高温状态砂岩力学性质的影响,对高温状态砂岩和水泥浆处理后高温砂岩进行单轴压缩试验。试验结果表明:随温度升高,试样表现为裂隙发育,脆弱区范围增大,全程应力-应变曲线时间短,最大应变值减小趋势,极限抵抗强度降低;水泥浆浸泡过的高温砂岩相比高温状态砂岩,裂隙密度减小,结构密度增大,应变趋势减缓,形成极限破坏时间较长最大应变值增大,说明水泥浆改善了高温砂岩变弱趋势,为未来绿色矿山边坡稳定治理提供参考。

    2021年06期 v.40;No.330 123-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
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  • 煤矿瓦斯爆炸事故行为致因模型构建研究

    刘增亮;

    为预防煤矿瓦斯爆炸事故,基于行为安全"2-4"模型,从个人层面与组织层面具体分析10起煤矿瓦斯爆炸事故的行为原因,并统计出各类原因出现的频数与频率,构建煤矿瓦斯爆炸事故行为致因模型。结果表明:不安全动作发生次数最多的是未进行瓦斯抽采,即未落实安全技术与管理措施、冒险作业;不安全物态经常发生于局部通风机未正常运行;根本原因是由于安全管理体系的欠缺,导致安全责任没能落实,并提出加强人员监管、加大局部通风机检查、健全安全生产规章制度、构建安全文化等预防措施。

    2021年06期 v.40;No.330 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1995K]
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  • 郭家湾煤矿51107工作面回风上隅角低氧机理及防治研究

    刘永邦;曹海岗;

    针对郭家湾煤矿51107工作面在回采过程中回风上隅角出现低氧现象,总结工作面低氧特点及其规律,分析浅埋易自燃煤层工作面回风上隅角低氧气体产生的原因及低氧气体涌出的原因,得出煤层瓦斯分带属于CO2-N2带,且采空区遗煤存在吸氧和氧化现象,从而降低采空区气体的含氧率。通过研究工作面低氧的多种防治措施,结合郭家湾煤矿51107工作面实际情况,采取采空区封堵漏风,风动风机导风措施和加强监测监控等综合防治技术措施,确保工作面氧气浓度处于正常范围之内,保证煤炭资源的安全高效开采。

    2021年06期 v.40;No.330 130-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K]
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  • 综放工作面“U+L”型通风瓦斯运移规律研究

    刘洪伟;

    以山西沈家峁煤矿10101工作面为背景,通过理论分析和现场实际,系统分析了10101综放工作面瓦斯涌出来源、流动特性及其影响因素,对综放工作面"U+L"型通风瓦斯运移规律进行研究。研究结果表明:在综采放顶工作面采用"U+L"型通风方式,取得了显著的效果,解决了综放工作面上隅角和回风流瓦斯超限问题,保证高产高效工作面效能的发挥,取得了可观的经济效益和社会安全效益。

    2021年06期 v.40;No.330 134-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K]
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  • 申南某井田瞬变电磁方法试验研究及积水区预测

    王海博;王滋贯;

    为了查清井田内的采空区及积水区、上覆含水层富水区等情况,通过利用瞬变电磁法及视电阻率断面分析,分别确定了K8砂岩区附近的5处、2#煤层的9处以及K2灰岩附近的7处低阻异常区。根据其形成位置及性质,对这几处低阻异常区进行综合推断,分为推断含/富水区和推断采空积水区并探讨了其形成的机理。其中分析认为2#煤层的7处低阻异常区包括3处采空积水区,4处含/富水区,K2灰岩6处含/富水异常区。

    2021年06期 v.40;No.330 137-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 3598K]
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  • 变氧浓度及元素对煤自燃的影响

    周旋旋;张修峰;

    为研究不同氧气浓度对煤自燃指标气体的影响程度,采用绝热氧化实验系统,得到褐煤、烟煤和无烟煤3种不同变质程度煤的指标气体随温度的变化规律。同时,归纳了煤自燃特征温度与微观元素的多元线性回归模型。结果表明:氧气浓度对不同煤样的指标气体有显著影响,随着氧气浓度的增加,煤样氧化程度加深,CO浓度快速增加,且C_2H_4的初现温度降低;相同氧浓度下,褐煤、烟煤、无烟煤的CO/CO_2的拐点温度依次增加。交叉点温度和着火点温度与C、H元素质量分数正相关,与O元素质量分数负相关,且C元素质量分数对交叉点温度和着火点温度的影响权重最小。

    2021年06期 v.40;No.330 142-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 2629K]
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  • 瓦斯含量测定取样技术研究现状及展望

    张东旭;

    针对瓦斯含量测定过程中取样方法进行研究,调研目前几种取样方法,分析各种取样方法存在的优缺点,找出目前取样方法存在的问题,对未来取样方法进行展望,为快速、准确测定煤层瓦斯含量,提供可靠的保障。

    2021年06期 v.40;No.330 147-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K]
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  • 大坡铁矿2~#排土场渗流试验研究

    杨学武;陈玉明;赵颖龙;高黎黎;景扬帆;

    以金平大坡铁矿2~#排土场为研究背景。大坡铁矿2~#排土场物料经过堆放的自然沉降,以及汽车运输的压实,部分物料已经发生二次破坏。为了分析排土场的可靠性,对排土场进行现场取样、测量、筛分、试验。通过对排土场堆排物料的含水量、渗透系数和孔隙率这些方面的测定来研究排土场的渗流状态。结果表明:不同级配的缩尺替代后的方案密度有很大的差异性,在具有相同最大粒径情况下,相似级配法得到的密度最大,等量替代法的密度最小;等量替代法P5保持不变,粗、细颗粒的比列差异较大,渗透系数最大;相似级配法的P5最大,渗透系数最小,与现实相差较多。

    2021年06期 v.40;No.330 150-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 2214K]
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煤矿机电与信息化

  • 5G是煤矿智能化的关键

    韩哲;

    煤矿智能化和第5代移动通信系统(5G)都处于发展初级阶段,随着5G技术在煤矿智能化建设中逐步展开应用,专家学者对5G技术在煤矿中的应用价值展开讨论。分析了我国煤炭发展的4个阶段,指出了目前煤炭发展面临的矛盾和发展方向;提出了5G赋能煤矿智能化建设,分析了5G不同于以往通信技术,5G技术对煤矿智能化的价值;指出了煤矿智能化建设的关键以及5G技术在其中的作用;提出了5G+煤矿智能化的典型应用场景。总结了5G技术所处的发展时期,煤矿行业融合5G技术的意义,推动煤矿5G技术发展对于煤矿智能化的重要性。

    2021年06期 v.40;No.330 156-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2003K]
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  • 大数据在煤矿安全领域的应用

    邓敢博;

    随着信息科学技术的不断发展,大数据在煤矿安全领域得到了越来越多的应用,为煤矿安全管理工作提供了新的管理模式,指明了新的发展方向。但作为信息革命大背景下的新兴技术,其在应用过程中遇到了诸多问题。对大数据分析技术和煤矿安全管理的现状进行了梳理,对大数据应用过程中遇到的问题进行了分析和探讨,提出了相应的解决措施。

    2021年06期 v.40;No.330 160-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K]
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  • 井下垂直接地极散流特性的影响因素研究

    刘振兴;张敏;耿蒲龙;宋建成;刘炳南;

    为了研究影响接地极散流场分布的因素,以钢管接地极为研究对象,以某矿简化的地层结构为基础建立模型,并用COMSOL软件仿真对比分析了接地极长度、外径及埋深对散流场的影响。结果显示散流场的电场强度和电流密度均存在端部效应,除端部处外,电场强度分布曲线较为平缓,低电阻率岩层的电流密度较大;岩层分布一定时,通过增大接地极的长度和外径或改变接地极的埋深来减小接地电阻;接地极外径的变化对地表电位分布几乎无影响。

    2021年06期 v.40;No.330 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 2318K]
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  • 基于PLC的对筛分栈桥自动卸料控制系统设计

    赵亮;韩宝虎;韩希君;

    针对基于继电接触器、人工手动料位和卸料小车定点控制精准度低,而导致卸料控制效果差的问题,提出了基于PLC的对筛分栈桥自动卸料控制系统设计。根据系统结构,设计与改造卸料小车驱动方式、卸料小车定位系统、落料点区域物料检测系统和卸料小车牵引机构,通过PLC中央处理器控制卸料小车,完成自动卸料动作。使用二维模糊控制器重新编程,计算料位高度偏差和料位高度偏差变化率,以PLC为核心,采集传感器数据,利用HMI远程控制现场执行,并设计卸车远程监控流程,及时记录小车运行轨迹,控制小车定点。由系统测试结果可知,该系统料位控制误差为0.00,与定位点最大距离误差0.01 m,具有良好控制效果。

    2021年06期 v.40;No.330 168-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 2478K]
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  • 多目标优化的掘进机截割减速器齿轮传动系统动态特性分析

    靳会超;常玮;邢献芳;

    提高齿轮传动系统动态响应特性的性能对于保障掘进机截割减速器稳定工作具有重要意义。在分析齿轮参数对传动系统动态特性灵敏度影响的基础上,确定齿轮模数与齿宽系数为影响传动系统动态特性的主要因素,将体积、最大动载系数和轴承处振动加速度作为优化的多目标评价指标,通过遗传算法求出约束条件下的最优解。仿真结果显示优化后齿轮传动系统的体积减少了18.9%,最大动载系数下降了11.5%,轴承处振动加速度下降了8.3%,验证了多目标优化方法的有效性。

    2021年06期 v.40;No.330 173-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2271K]
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  • 新型链式缩分器的研究及应用

    李雅;周树光;

    基于煤炭智能全自动制样系统中6 mm制样定质量缩分的需求,开发了一种链式缩分器。通过程序调节缩分器单周期运行时间,可实现一次定质量缩分出2个留样,且留样间距较大,便于智能全自动制样系统中其他部件的布置。同时介绍了链式缩分器的结构及工作原理,并使用不同煤种的煤样对缩分器性能进行验证,各项性能符合国标要求,为提升智能全自动制样系统的可靠性奠定基础。

    2021年06期 v.40;No.330 176-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2595K]
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  • 钻杆制造技术研究

    董鹏伟;燕南飞;

    世界各地煤矿瓦斯气体顺利地抽取是保证煤矿安全的重要保障,近年来钻杆抽取瓦斯是目前最高效、可靠的方式,因此高性能质量煤层气钻探抽取钻杆的研发一直是科研工作者的研究内容。根据不同煤层气体的地质条件,不同类型钻杆在煤层地质中的使用取得了不同的效果。主要对钻杆的制造技术及发展趋势进行分析,钻杆的可靠性评估是工程使用前的重要环节。

    2021年06期 v.40;No.330 181-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K]
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  • 隔爆型电动滚筒型式试验样品选型及改造研究

    曹大远;

    隔爆型电动滚筒参数排列组合后型号繁多,在研发及安标认证过程中,难以做到每个型号都进行型式试验,因此选取何种型式试验样品及如何改造进行效率测试成为生产厂家和检测机构共同面临的问题。根据对参考文献、试验数据的研究,提出了两类隔爆型电动滚筒型式试验样品的选型、改造方案,对绕组温升、隔爆性能、调速性能、机械强度各项性能从严考核,实际应用为生产企业节省了成本,检测机构提高了工作效率。

    2021年06期 v.40;No.330 185-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 2304K]
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  • 基于双总线的电液控制系统动态仿真平台开发

    牛淑锏;宋建成;许春雨;宋单阳;孙晓旭;

    综采工作面环境恶劣,煤矿井下顺槽监控系统缺乏对液压支架的直观体现。针对上述问题,运用Lab VIEW开发出一套基于双总线的自动监控系统,同时建立综采工作面液压支架模型,通过支架控制器和端头服务器实时反馈数据,模拟支架动作和运动状态,实现对综采工作面液压支架运行状况的动态监测。该系统通过了现场调试和井下运行试验,试验结果表明系统性能稳定、运行可靠、仿真准确,满足设计要求,具有较高的实用价值。

    2021年06期 v.40;No.330 188-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 2464K]
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  • 矿区变电站远距离抄表管理系统研发与应用

    张星宇;赵东升;

    随着智能化矿山建设的推进,为解决矿区110 kV变电站人工抄表程序繁琐、易出现错误等问题,开发一套远程抄表电量管理系统,并对技术路线、系统的组成和功能进行介绍,通过该系统实现在线采集、统计、记录电力系统中的线路、变压器以及各个终端用电设备的运行数据,为煤矿用电管理提供详尽、可靠的数据依据。

    2021年06期 v.40;No.330 191-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 2354K]
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  • 选煤厂自动采样机的研究与选型分析

    赵鹏;王月;

    分析了常见自动采样机的类型、安装位置、工作原理及优缺点,并根据采样机不同的特点,结合选煤厂煤质检测情况,对自动采样设备的选型进行了分析与探讨,以确保采样的准确性。

    2021年06期 v.40;No.330 194-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K]
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  • 继电保护远程运维管控技术研究与应用

    卫伟;范军太;焦岚轶;樊露丹;王杰;

    目前智能变电站新技术广泛应用,而继电保护运维技术发展相对滞后。为了适应电网建设发展的需要,国网晋城供电公司开展了继电保护远程运维管控技术的研究与应用。该技术针对目前继保运检工作中存在的难题,设计了故障快速分析、定值压板远程巡检和电源远程管控的功能并进行了应用推广。结果表明:该技术增强了继电保护运检工作的自动化、智能化水平,减轻了运检人员的工作负担,提高了继电保护设备运检工作的管理水平和工作效率。

    2021年06期 v.40;No.330 197-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 2517K]
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  • 物联网在智能矿山建设中的应用研究

    徐鹏;

    在简要介绍智能矿山概念、现状,物联网的概念及关键技术的基础上,指出了智能矿山建设、管理的特点及存在的问题和难点,详细阐述了物联网技术在智能矿山设备全生命周期管理中的应用及配套矿井无线网络的建设方案,并提出了物联网技术应用的目的和预期目标,最后分析了物联网技术在智能矿山建设中应用存在的问题并做出了展望。

    2021年06期 v.40;No.330 202-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 2177K]
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  • 基于滤波预测的电牵引采煤机自动控制系统研究

    陈健升;王睿;王庆福;

    电牵引采煤机控制系统的自动化程度影响着煤炭开采的效率,采用卡尔曼滤波预测电流作为反馈实现恒功率截割从而提高开采效率。在对电牵引采煤机系统组成结构进行分析后,对牵引部控制方案进行详细设计,通过监测电流反馈煤岩的硬度,并采用卡尔曼滤波算法根据前时刻采集的电流、协方差矩阵等预测下一时刻的电流,将其反馈给PLC控制器,实现恒功率截割。仿真结果显示,卡尔曼滤波预测方法的预测值与真实值之间的误差较小,可用于电牵引采煤机牵引控制中。

    2021年06期 v.40;No.330 205-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 2325K]
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煤炭加工与利用

  • 元素仪分析法与库仑滴定法测定煤中全硫的对比研究

    王波;

    介绍了Vario ELⅢ元素仪分析法和库仑滴定法测定煤中全硫的原理。通过成对对比法对大同地区煤样的全硫值进行测试比较,t检验法、F检验法验证表明:St<2.00%时,2种方法之间无显著性差异,准确度和精密度均能满足国标要求。St≤1.50%时,在95%概率下的置信限下置信区间为-0.06%~0.05%,两者存在一定误差,并分析了存在误差的原因。

    2021年06期 v.40;No.330 208-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 2203K]
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  • SDS720库仑测硫仪在煤炭检测领域的应用

    张敏;

    在煤炭检测领域,库仑法由于其方便快捷及成本低等特点被广泛应用,介绍了SDS720型库仑测硫仪的结构和主要技术参数、精密度、准确度及常见故障的解决方法等,验证了该库仑测硫仪的性能满足使用要求。

    2021年06期 v.40;No.330 211-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 2193K]
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  • 煤炭堆密度小容器测定不确定度评定

    李阿卫;张景香;

    依据《煤炭堆密度小容器测定方法》对煤炭堆密度进行测定,参考《煤质分析中测量不确定度评定指南》和《测量不确定度评定与表示》分析了测定过程中的不确定度来源,并对每个标准不确定度分量进行了评定,在此基础上计算出合成标准不确定度和扩展不确定度。

    2021年06期 v.40;No.330 214-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 2234K]
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管理工程与决策

  • 煤矿生产部门技术工作评价方法研究

    王绍辉;刘占宁;张朋伟;贾立锋;王远声;张大为;

    企业内部安全生产管控十分必要。技术联查作为开滦唐山矿安生产管控的必要手段和部门考核依据,对矿山安全生产十分重要。在分析煤矿安全生产内部管控重要性的基础上,以矿山管理层对各生产部门的技术工作评价为具体对象,以开滦集团唐山矿技术联查为例,针对技术联查工作中面临的技术工作评价难以定量化、易受主观影响的问题,提采用采用层次分析法从规程措施、技术培训、工作记录、技术管理4个方面建立拥有15个指标的评价指标体系,获得了针对部门工作特点指标的权重分配结果。

    2021年06期 v.40;No.330 217-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 2251K]
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  • 基于时间序列和灰色预测的原煤产量预测

    谢英;

    煤炭资源不可再生,是保障国家国民经济发展的基石,因此原煤产量预测意义重大。提取2016-2019年中国原煤产量的月度数据,利用时间序列的按月移动平均和灰色预测法2种方法来预测2020年的原煤产量,预测结果是时间序列的按月移动平均法预测效果比灰色预测法的预测效果更好。以上2种方法对原煤产量的预测都具有实际意义,有效的预测可为国家未来的发展提出有效建议和相关保障措施。

    2021年06期 v.40;No.330 221-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K]
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