特厚三软煤层上山锚网联合支护技术研究
陆卫东;苗鲁振;甘元平;郝朝瑜;段东;焦立帆;为解决大北矿业有限公司运输大巷支护困难、变形严重等问题,对厚煤层、三软巷道破坏原因和控制方法进行分析。通过对支护方法进行理论计算和FLAC3D数值模拟，表明以锚杆和锚索为基础的联合支护，可以缓解巷道应力集中现象，减小围岩变形量。提出的支护方案提高了围岩支护强度，显著提高了巷道围岩结构稳定性，可满足煤矿的正常掘进和施工要求。
近距离煤层重复开采地表移动规律
马敬龙;王凡华;尚亚博;张习东;栾亨宣;栾元重;安乐;以山东某煤矿3煤近距离开采的3_上103、3_下103工作面为研究对象，开展覆岩垂直应力变化与地表移动规律研究。通过地表移动实测值和工作面地质数据，分别反演了3_上103工作面单独开采，3_上103、3_下103工作面均开采后的地表概率积分法预计参数，分析了重复开采地表岩移参数变化规律。根据开采工作面地质信息与各岩层力学参数，基于FLAC3D对3_上103工作面单独开采，3_上103、3_下103工作面开展数值模拟，获得了开采地表移动与覆岩垂直应力演变规律。为实现近距离煤层安全开采提供了理论依据。
采场覆岩变形破坏原位测试技术研究进展及展望
杨晋华;李刚;白永利;张孝建;张新;薛渊;廉玉广;深部煤炭资源开发利用面对“三高一扰动”的复杂地质问题，采场覆岩裂隙及结构演化的准确测试是矿井安全生产的关键，开展采场覆岩变形破坏监测是分析矿山隐蔽地质灾害的重要技术保障。归纳总结了目前用于矿山采场覆岩变形破坏监测的钻孔类测试技术、地球物理勘探类测试技术、其他类测试技术及其特点，介绍了不同监测技术的主要进展、优缺点及适用性，探讨了覆岩变形监测技术的发展方向。在人工智能、大数据等基础上，今后的采场覆岩变形破坏监测技术需向智能化、多元化、自动化的方向发展，进一步实现自动感知、智能判识、动态预警。
倾斜工作面切顶条件下的合理煤柱留设尺寸确定
孙凯强;杨敬轩;郭春辉;卢硕;张博文;为解决邻近工作面沿空掘巷巷道矿压控制问题，以袁店二井煤矿7276首采工作面为背景，采用数值计算和理论分析方法，探索了巷道切顶参数对倾斜工作面区段煤柱留设尺寸的影响。研究表明，煤柱应力随煤柱宽度增加先增加后降低，最大应力达到28.2 MPa，采取覆岩切顶技术措施后，煤柱应力呈现明显下降趋势且受切顶高度与煤柱宽度的影响较低，为保证下工作面的快速开采，7276工作面开采合理区段煤柱留设尺寸应在6 m，邻侧工作面侧向支撑压力最低，此时最佳切顶高度为20 m。统一变量情况下，相比其他角度，当切顶角度为90°时，巷道的卸压效果及完整性良好，保障了巷道围岩的稳定。
基于围岩性能影响的回采巷道支护设计
邓荣斌;陈俊宇;吕麟;冯弟刚;胡光林;康钦容;荣成章;谢厚玉;针对谢石盘煤矿K6煤层顶板上部为采空区，顶底板围岩破碎且遇水易分解的问题，采用室内试验研究巷道顶底板围岩的软化性和膨胀性，基于巷道围岩矿物组成，设计了回采巷道支护形式和参数。研究表明，K6煤层顶底板围岩属于Ⅳ类较软岩、稳定性较差岩层，围岩主要组成成分为石英、白云母和高岭石，围岩吸水率在2.16%～2.87%，轴向自由膨胀率在0.143%～2.109%，径向自由膨胀率在0.061%～0.187%，顶板围岩软化系数平均值为0.68，水对顶板围岩弱化作用为中等，属于软化型非膨胀黏土岩。K6煤层回采巷道选用梯形+矩形复合型断面，支护方案考虑顶板淋水和无顶板淋水2种情况。顶板有淋水的巷道区段采用喷浆防止顶板离层及水侵入，设计锚网梁索喷联合支护；顶板无淋水的巷道区段采用阻燃材料防止煤巷自然发火，设计锚网梁索片联合支护。研究成果可为同类巷道膨胀岩判定和支护设计提供借鉴。
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。
平顶山矿区瓦斯梯级综合利用技术体系与工程实践
李延河;张国川;李庆钊;付文龙;林柏泉;张海庆;谷海涛;刘庆锋;赵云龙;陈建忠;为了充分利用瓦斯资源，平顶山矿区建立了全浓度瓦斯利用与减排的关键技术体系，创新构建了“高浓度瓦斯压缩外运—中浓度瓦斯提纯处理—低浓度瓦斯发电利用—超低浓度瓦斯氧化+余热回收”的梯级综合利用技术路径，形成了具有平煤特色的煤矿全浓度瓦斯梯级综合利用技术模式。该体系针对高浓度瓦斯(≥90%)通过CNG压缩管输利用；对于中等浓度瓦斯(50%～90%)采用变压吸附提纯技术，将瓦斯浓度提高至大于90%后，进入管输系统；对于浓度在30%～50%的瓦斯采用高浓度瓦斯发电机组进行利用，对于浓度在8%～30%的瓦斯采用低浓度瓦斯发电机组进行利用；对于超低浓度瓦斯(<8%)则采用蓄热氧化的方式进行利用减排，从而实现煤矿瓦斯差异化的梯级综合利用。该技术体系在平顶山矿区进行了工程实践，近3a(2022–2024年)累计利用瓦斯量2.71亿m3，瓦斯发电量4.26亿kW·h，累计减排温室气体折合510.3万t当量二氧化碳，瓦斯利用折合节约标准煤约11.97万t。该技术体系为矿区瓦斯利用减排及绿色低碳发展提供了技术支持，为国内类似矿区瓦斯资源的高效利用提供了技术参考。
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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