大流量长距离地面移动注浆防灭火系统研发及应用
徐超;田雨桐;潘振伟;王凯;王立恒;孟凡伟;张佳硕;现有的注浆装备在输送浆液时存在流量小、输送距离短、管路易堵塞等问题,难以有效地解决采空区的煤自燃。针对现有注浆装备存在的缺陷,研发了一套大流量长距离地面移动注浆防灭火系统,该防灭火系统具有大流量(200 m3/h)、长距离(300 m)和水土比可调(1∶1~5∶1)等优点。通过在哈拉沟煤矿进行防灭火注浆工程应用,平均注浆量203.42 m3/h,水平输送距离302.6 m,监测点CO体积分数从0.006 7%降到0.000 1%,O2体积分数从21%降到3.8%,该防灭火系统可为浅埋藏易自燃煤层地面移动防灭火注浆工作提供技术参考。
聚鑫煤矿TBM煤系地层巷道施工适应性分析及技术优化
杨贵华;董海龙;冉和华;何友亮;聂红星;为解决贵州六枝特区中寨乡聚鑫煤矿10704运输底抽巷采用TBM全断面掘进机施工时效率偏低的问题,在充分调研巷道工况并统计分析矿井使用TBM施工历史数据的基础上,对比了TBM设备用于煤矿巷道开拓的适应条件,结果表明在煤系地层、突出煤层、松软岩层、石门揭煤岩层等环境下其适应性较差、掘进效率较低。为此,矿井在现有EQC4530型TBM设备基础上进行了设备改进与技术优化,并针对性地制定了软岩巷道TBM技术施工极易发生掘进困难、卡机、塌方等工程事故的防治措施。研究成果可为类似工况煤矿TBM施工提供重要的技术参考与案例借鉴。
地质复杂矿井瓦斯智能化预测方法及应用
武建国;蔡康旭;柴红保;地质复杂矿井瓦斯涌出影响因素众多,常规瓦斯预测软件依靠人工选择影响因素,容易漏项且难以交接,易被弃用。本文提出一种矿井瓦斯智能化预测方法,由理论、数据、软件和管理4部分组成,理论支撑是创建了基于等效层理论的瓦斯含量、压力和涌出量计算公式;数据支撑涉及开采矿区瓦斯影响因素群与共享数据库建设;软件支撑体现在基础资料的智能整理、地质信息的识别计算和矿井瓦斯短中长期智能化预测及其等值线绘制;管理支撑是保证瓦斯智能化预测技术在矿井正确、长期的使用,主要依赖于人员管理、预测行为和后期服务。应用检验表明:开发的瓦斯智能化预测方法不受矿井条件限制,影响因素选项实现从人工到智能的技术跨越,且软件操作简便、易于交接,长期保持预测的高准确率,可广泛用于科学规范矿井瓦斯的预测行为。
富家凹煤业11209工作面末采水力压裂切顶卸压技术
贺丽峰;为了解决富家凹煤矿采区运输及回采巷道受11209工作面采动影响严重易出现变形的问题,采用水力压裂技术对11209工作面末采通道进行切顶卸压,缩短悬顶距离,以达到优化巷道围岩应力分布的目的。分析了水力压裂切顶卸压原理,根据11209工作面实际条件对水力压裂有关参数进行设计并展开工业试验。现场监测结果表明,在水力压裂作用下顶板岩层原有裂隙扩展延伸,有效破坏了顶板的完整性;二采区运输巷道两帮收缩量稳定在77 mm,顶板下沉量和底鼓量稳定在47 mm,巷道围岩变形量不超过规定值。
基于DAE-GAT和特征注意力的煤矿瓦斯监控网络恶意流量检测
张剑飞;孙凯强;针对传统煤矿瓦斯监控网络异常流量检测模型存在高维传感器数据冗余噪声大,正常监控流量与恶意攻击流量之间的判别性差异被稀释,以及难以克服矿井环境下样本高度不平衡以及漏报率高等问题,提出了一种基于DAE-GAT和特征注意力的煤矿瓦斯网络流量异常检测方法。该模型融合了深度自编码器(DAE)、特征注意力机制与图注意力网络(GAT),并采用多任务学习框架进行联合优化。其中特征注意力模块抑制噪声并突出关键特征,DAE提取低维潜在表示,GAT捕捉网络流量中的上下文关联。实验结果表明,所提方法在NSL-KDD、UNSW-NB15和CICIDS-2017数据集上均取得了较高的检测性能。通过仿真实验表明,所提方法在煤矿瓦斯监控网络WSN异常检测任务中表现优异,验证了模型的有效性与优越性。
王坡煤矿综放采场覆岩矸石注浆可利用空间研究
袁东锋;郭若秋;尹磊建;牛琳琳;以王坡煤矿3306综放工作面为对象,采用UDEC数值模拟与理论计算,研究了煤层回采后覆岩运移规律、残余空隙率分布及离层空间动态演化特征。结果表明:垮落带发育高度13.5 m,纵向裂隙高度60.3 m,采空区残余平均空隙率0.162;覆岩80~150 m内形成多层离层,呈现张开—扩展—闭合的动态演化过程;采空冒落区矸石浆液可充填体积约69.78万m3,覆岩离层可利用空间约3.44万m3。研究成果为西部矿区矸石注浆充填减沉及煤基固废绿色处置提供了技术参考。
近距离煤层群开采切顶卸压关键技术参数研究
韩学军;基于某矿13#煤层近距离煤层群开采条件,针对重复采动引起的覆岩结构扰动、巷道顶板应力动态演变及强动压显现等难题,开展了顶板定向切顶卸压关键技术攻关。综合采用理论分析、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验,对预裂切顶的角度、高度以及爆破参数进行了系统性优化,并揭示了切顶参数对覆岩破断垮落特征和巷道围岩稳定性的控制机理。研究确定,最佳切顶角为5°、切顶高度取16 m,配套钻孔间距1 000 mm、钻孔深度17 m的爆破方案,能够有效阻断应力传递路径,减轻煤柱内的应力集中程度。现场实测结果显示,巷道顶底板最大移近量被控制在115 mm以内,工作面支架最大载荷稳定在46 MPa以下,保障了近距离煤层的安全、高效与绿色开采,可为同类矿井提供理论依据和工程借鉴。
矿用带式输送机永磁同步电机直驱调速系统开发研究
许建军;赵奇;陈玉;李银广;宋文清;李浩峰;以外转子永磁同步电机为例,基于永磁同步电机的数学模型引入扩展卡尔曼滤波算法,介绍一种永磁同步电机转子信息估计算法。根据估计算法构建一种无需传感器支持的矿用带式输送机永磁同步电机直驱调速系统,并为确认该系统的可行性,采用MATLAB/Simulink平台构建永磁同步电机直驱滚筒仿真模型,对直驱调速系统的转矩响应速度以及起动稳定性进行验证分析。最后,实施永磁调速系统硬件设计,根据硬件设计搭建永磁带式输送机永磁同步电机直驱调速系统实验平台,开展系统进一步实验验证,确认直驱调速系统可满足矿用带式输送机低速大转矩调速要求。
采煤沉陷区水土资源评价及生态修复技术实践研究
张地伟;韩金伟;为进一步探究采煤沉陷区的有效治理路径,以某地采煤沉陷区现存问题为研究案例,首先对该区域水土资源进行全面评价,明确存在的水污染和土壤污染问题。而后针对两类污染问题,以湿地净化池和底泥干化技术为生态修复方法,针对该采煤沉陷区进行针对性的生态修复。从实际结果来看,本次生态修复技术模式在经济效益和生态效益上均有较优表现,因此其具有一定的参考价值。
高瓦斯综放面开切眼架前膨胀预裂坚硬顶板切顶技术研究
史达;高明星;赵宝友;针对高瓦斯坚硬顶板综放工作面初采期来压步距大及顶煤损失的问题,提出代替火药爆破的开切眼架前及两顺槽煤柱侧静态膨胀预裂切顶技术;采用数值模拟方法确定了静态膨胀预裂切顶的关键参数,设计了切顶方案及工艺,并通过现场工程应用验证了静态膨胀预裂切顶技术的有效性。结果表明:综放工作面初采前在开切眼架前及两顺槽煤柱侧实施静态膨胀预裂切顶,即保证了开切眼设备安装期间的安全性,又可在后续采动应力的作用下顶板及时破断,减小坚硬顶板初次来压步距和强度;当综放工作面初采推进至开切眼宽度时发生初次来压,人工减跨效果良好,不仅提前回收了工作面的顶煤资源,而且还消除了坚硬顶板大面积悬顶带来的诸多重大安全隐患,研究成果可在类似条件下代替炸药爆破进行推广应用。
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2001~2013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。
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。
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。
