煤矿地表移动下沉系数预测方法研究
侯晓松;王凡华;尚亚博;马敬龙;刘荣彬;栾亨宣;栾元重;为了实现地表变形的精确预测，以山东省某矿区为研究区域，根据地表移动监测数据，使用BP神经网络模型、支持向量机回归模型和熵值法3种模型研究了下沉系数优化方法。通过选取25个实际工作面地质采矿信息及下沉系数训练样本，构建了下沉系数优化模型，分别对5个测试样本进行计算，分析发现使用熵值权系数组合模型优化下沉系数的精度最高。优化后的采深分别为-550、-750、-950 m的3个工作面煤层开采地表下沉系数，其地表移动与变形概率积分法预测值与实测值相对误差均小于8%。研究成果为地表变形的准确预测提供了新的技术方法。
基于充填体强度动态演化的采场围岩稳定性分析
冀宇鑫;宋高峰;张杨;许广辉;为了研究充填采煤技术的采场围岩稳定性及岩层控制效果，以弹性地基梁理论为基础，建立了全部充填开采覆岩移动力学模型，明确了顶板下沉值与充填体弹性地基系数等因素的关系；并在考虑了采空区充填体强度动态演化的条件下，建立了充填开采覆岩移动数值模型，对比分析了不同充填体发展强度影响下，充填采煤工作面推进过程中的矿压显现规律、工作面前方煤体位移变形及塑性区发育情况、顶底板位移演化规律、覆岩位移及地表沉陷规律。研究结果表明：通过充填开采覆岩移动力学模型计算发现，充填体弹性地基系数、充填体与顶板接触后的压缩量是影响充填区顶板下沉的关键因素，顶板厚度、顶板弹性模量、煤层地基系数对充填区顶板最终下沉量影响不显著；充填区顶板下沉量随充填体强度的增大而减小，随充填体与顶板接触后的压缩量的增大而增大。通过覆岩移动数值模型计算发现，随着充填体强度的增大，工作面前方支承压力增高系数峰值由3.3降为3.1；工作面煤壁位移减小了约0.03 m；塑性区宽度减小了约0.42 m，直接顶与覆岩最大下沉量均减小了约11 mm。
智能监测与预警系统在巷道支护中的应用与发展
宋庭锋;深入探讨了智能监测与预警系统在巷道支护中的应用及其发展趋势，分析了相关技术的演变及其在复杂施工环境下的独特优势。随着城市地下空间的快速开发，巷道工程在城市交通、排水、供水等基础设施中占据着举足轻重的地位。与此同时，地下工程的施工和运行环境复杂且不可预测，导致巷道支护工程的安全性和可靠性面临严峻挑战。智能监测与预警系统作为一种新兴的技术手段，为提高巷道支护的安全性、预见性和响应性提供了创新性解决方案。全面分析了智能监测与预警系统的原理、核心技术、应用案例、发展趋势及其面临的挑战，并展望未来技术发展方向，旨在为相关领域的研究、设计及实践提供参考。
离层注浆地面高压涌浆机理及封堵固井技术
张现辉;秦立涛;赵福森;徐博会;王心雨;刘钰鑫;尹松良;离层注浆经常发生地面涌浆问题，其中，第四系涌浆由于通道介质特殊，较难处理。就此问题，结合邯邢矿区某矿地面覆岩离层注浆项目，在分析研究地面松散介质高压涌浆过程及特点后，综合工作面覆岩特点、岩移规律、关键层分布、离层发育特征、钻孔结构以及工作面周边采动条件，提出邻空开采残存离层空间发展、演化以及与新采工作面覆岩离层贯通，是造成邻空离层注浆钻孔高压串浆、涌浆的主要原因，并据此提出压力疏降、人造液压浆柱、混合水泥浆分级控凝、稠浆液柱压力动态平衡综合封堵固井技术，在高压、动水、松散介质通道涌浆封堵固井实践中取得成功，为类似离层注浆松散介质通道涌浆封堵提供有益借鉴。
露天矿小煤窑采空区最小安全厚度计算方法研究
魏跃东;根据生产实践分析了露天矿小煤窑采空区的危害、小煤窑采空区稳定性影响因素和岩体工程力学参数折算，提出了对露天矿小煤窑采空区进行最小安全厚度计算的方法和采空区安全厚度评价的技术方法，并对不同计算方法的计算结果进行了分析。研究结果表明，采空区长宽比法和结构力学梁理论计算方法具有完整的理论依据，计算依据充分，实际应用中，建议以结构力学梁计算法和采空区长宽比法为主，参考其他计算方法来研究采空区上覆岩体的稳定性。
基于水力压裂弱化坚硬顶板的工作面初采期间瓦斯治理技术研究
李肖潞;以一缘煤矿150108工作面坚硬直接顶为研究对象，结合初采期间坚硬直接顶初次垮落步距大，瓦斯治理困难等问题，在150108工作面顶板实施水力压裂弱化坚硬直接顶，减小初次垮落步距，较早地改变采空区瓦斯流场，并在切眼处施工高位连通钻孔连接高抽巷，改变上隅角瓦斯流场，解决上隅角瓦斯体积分数超限的难题。结果表明：实施该技术措施后，直接顶初次垮落步距降低50%，覆岩裂隙提前充分发育，高抽巷发挥作用时间提前，初采期间，工作面和回风隅角的最大瓦斯体积分数仅为0.34%和0.52%，解决了初采期间工作面与上隅角瓦斯体积分数超限的难题。
极松软突出煤层抽采钻孔防喷孔技术及装备研究
赵鹏涛;王遥;覃佐亚;杨赞;陈滔;周日平;龙志强;王奇飞;以极松软突出煤层为研究对象，以减少施钻过程中对煤层的扰动和防止孔内煤屑和瓦斯积聚为着手点，研发了包括两级组合钻头、凹槽螺旋钻杆和气-水-渣自动处理装置的一整套防喷设备，在现场实验中取得了良好的效果，使得施钻区域的喷孔发生率从60%降至47.9%，大多数钻孔喷孔后巷道瓦斯浓度仍能保持在0.2%以下。研究结果对松软煤层钻孔防喷起到了十分积极有效的作用，同时对防止喷孔过程中巷道瓦斯积聚，保持施工现场干净整洁起到了良好效果，对其他松软突出矿井区域防突也具有指导和示范作用，技术应用前景十分广阔。
煤体暂堵压裂压力响应及整体裂缝形态特征实验研究
王维华;张尚宁;李耀隆;基于松软低透气性煤层、特厚煤层等瓦斯抽采效率较低的煤层，其常规水力压裂改造效果，受煤体结构或地应力影响无法覆盖至整个煤层。为了提高单个压裂钻孔的压裂效果，通过对长平煤业3#煤层进行取样，运用暂堵水力压裂技术，大幅提升了水力压裂的改造效果。在实验室尺度下，分析暂堵剂条件下的封堵效果和压裂效果，剖析在不同测压比、颗粒粒径、注浆流量和暂堵剂浓度的条件下，煤体破裂作用机制和煤体损伤演化规律。结果表明：实验证明暂堵压裂可以实现开启新裂缝或转向激活天然裂缝，提高储层整体改造体积；侧压比1:1的试件压裂曲线上升斜率远低于1:1.5和1:2的试件，曲线波动幅度和试件表面的裂隙长度也更低，说明了侧压比小的煤层更适合应用暂堵转向压裂；180～200目粗砂与250～300目细砂经过75%粗颗粒+25%细颗粒的配比，是实验得出的最佳粒径配比；大流量在暂堵压裂中产生的水力裂缝不规则，数量更多，尺度更大，间接导致了颗粒相对尺寸的减小，颗粒堆积的问题得到一定改善；在使用单颗粒暂堵剂时，较小的浓度更有利于压裂；在使用组合颗粒作为暂堵剂进行压裂时，若颗粒总浓度应高于1%低于2%，以1.5%为宜。
瓦斯钻孔软化及扩容力学理论模型与影响因素分析
刘利平;马海潮;韩超;钻孔抽采是煤矿井下瓦斯抽采的主要方式，孔周煤岩体在荷载作用下具有明显的塑性软化、扩容特征，为准确获取煤层钻孔孔周应力分布特征及影响因素，基于Hoek-Brown准则，建立了煤层钻孔弹塑性软化及扩容力学理论模型。该理论模型将沿巷道壁钻进的钻孔，分为应力叠加区和原岩应力区2段，研究结果表明：随着煤体GSI值减小，埋深增大，孔周卸压范围及塑性区范围均增大，影响钻孔正常钻进和抽采，出现塌孔、堵孔及卡钻等现象；孔径小范围变化对孔周应力影响不大，后期抽采可采用水力措施大幅度增大有效抽采段孔径；应力叠加区孔周塑性区范围较原岩应力区大，在此处封孔应考虑支护孔周塑性区煤体，减小塑性区范围，防止形成抽采漏气通道。
升富煤矿13102回撤通道水力切顶技术研究与应用
乔广;郑海波;逯心杰;王昭东;工作面进入末采阶段与回撤通道贯通时，煤柱承载力下降，容易导致顶板超前断裂，造成压架事故。为保证工作面安全回撤，以升富煤矿13102回撤通道为例，采用理论计算和数值模拟方法，研究了末采顶板的合理断裂位置和切顶参数。研究结果表明：当基本顶在支架后方12.12 m发生断裂时，可为支架回撤创造稳定的力学环境，回撤通道煤柱帮的应力和变形量，随着切顶高度和切顶角度的增大而降低，据此，提出了水力切顶技术方案。现场应用后，13102回撤通道顶板下沉量为175 mm，相比13101工作面不切顶（1 233 mm）降低了85.8%，保证了支架安全回撤。
2001～2013年全国煤矿事故统计分析及启示
邓奇根;王燕;刘明举;魏俊杰;对20012013年全国煤矿事故进行了统计分析,探讨了全国煤矿安全形势。通过柱状图、趋势图、堆积图和比重图等多种图形方式展示了近年来全国煤矿事故情况。探讨了全国煤矿事故的发生原因,同时,提出了预防和减少煤矿事故发生的对策措施。
我国褐煤的综合利用途径及前景展望
董洪峰;云增杰;曹勇飞;褐煤占我国煤炭资源储量的17%,所以发展褐煤综合利用技术和优化利用方法,对我国能源结构调整和能源产业优化具有重要意义。本文对国内褐煤传统的利用方法与新方法做了简单回顾,并对未来我国褐煤利用途径提出新的建议与展望。
二氧化碳炮爆破在煤矿的应用
聂政;介绍了二氧化碳炮爆破在芦岭煤矿回采工作面的试验情况,分析了二氧化碳炮的特点,根据其特有的物理变化过程,总结其爆破过程中的高效性、可靠性、安全性。为煤矿爆破产品的替代提供了一种新的思路。
基于单片机的温度控制系统的研究与实现
夏志华;文章采用51单片机作为样本,来实现对温度的有效控制,不仅具有控制简便、组态简单和很好的灵活性等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。在详细阐述了基于单片机的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计基础上,讨论了在过程控制中单片机温度控制系统中的应用,最后提出了单片机的温度控制系统实现的合理性和有效性。
基于单片机的直流电机PWM调速系统设计与开发
庹朝永;当前,直流电机因其速度可调等种种优点,在实际生产中得到了广泛的应用。直流电机的脉宽调制方法是直流电机调速方法中比较常见的。文章对基于单片机的直流电机PWM调速系统做了一定的研究,利用STC89S52单片机的定时器产生PWM脉冲,经过光耦的隔离之后,进行功率的放大,构成H桥驱动电路,从而驱动直流电机,方便地对直流电机转速进行调节。
基于PLC的电梯控制系统设计
芦艳芳;朱贵宪;阐述了可编程控制器PLC在电梯控制中的应用,主要介绍了5层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程及组成,列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图,并给出了系统组成框图和程序流程图,在分析、处理逻辑关系的基础上,提出了PLC编程。
我国环境规划现状及存在问题分析
徐长久;万玉山;冯俊生;李定龙;环境规划是协调经济发展与环境保护的有效工具。文章在介绍国外环境规划研究概况后分析了我国环境规划的现状及存在问题,指出建立完善的规划体系和综合决策方法是环境规划的发展趋势。
杜邦分析法在煤炭企业财务分析中的应用
张金寿;杜邦分析法是利用各主要财务比率的内在联系建立起来的一套财务分析指标体系。在煤炭企业中,应用杜邦分析法,能帮助企业解决财务分析系统落后定位不明确,方法不完善等诸多问题,通过对杜邦分析法在煤炭企业中的运用所得出的结论,可以进一步提高企业生产的管理效率,实现煤炭企业价值的最大化。
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