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1.
新街台格庙矿区高质量开发路径及关键问题研究
倪炜, 孙宝东, 郝秀强, 李会强, 张保
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 1-7. doi:
10.11799/ce202305001
摘要
(
494
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针对我国煤炭核心区大型矿区整装高质量开发问题,系统阐述了新街台格庙矿区高质量开发路径“六个协调”核心理念,重点研究了智能、高效、安全、绿色、零碳矿区建设的实施路径,分析了煤气高效协调开采、多井联合布置、配套工程共享等关键问题,确定了建成清洁化、一体化、精细化、智慧化、国际化一流典范矿区的发展目标,具有先进性、前瞻性、战略性、协调性、集约性,对国内类似大型整装矿区高质量开发有一定的示范意义。
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2.
地质勘查钻孔孔斜校正及计算方法探讨
杨维
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 52-56. doi:
10.11799/ce202305009
摘要
(
289
)
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56
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地质勘查钻孔孔斜校正需要掌握合理的孔斜校正及计算方法,获得钻孔在勘查线剖面上投影后的偏移距离,以便绘制勘查线剖面图。根据地层走向与勘查线夹角大小,将孔斜校正投影方法分成三种情况讨论,在研究地层、钻孔三维空间和三角函数关系的基础上,对不同的投影方法分别统一了计算公式,不需判断勘查线及孔斜方位,直接利用测斜数据带入公式计算。通过Excel对以往勘查钻孔孔斜数据进行计算验证,显示计算公式正确。当地层产状及勘查线方位一定的情况下,孔段顶角越大,钻孔越深,选择不同的投影方法造成的剖面累计偏移距离差值越大。
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3.
基于冲击风险量化评估模型的采掘方案优化案例研究
周涛, 张广宁, 周广飞
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 8-13. doi:
10.11799/ce202305002
摘要
(
228
)
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冲击风险量化评估模型,是一种基于理论与数据驱动融合的冲击矿压风险评估方法,在冲击危险矿压领域具有广阔的前景,但是目前该技术评估冲击危险的应用研究还比较少。将冲击风险量化评估模型与实时监测数据相结合,对菏泽赵楼煤矿7302工作面回采过程中的危险进行实时风险量化评估,并对强冲击风险评估(风险评估值大于0.75)区域进行了分析验证,发现强冲击危险区域与电磁辐射值成正比关系,且具有较好的一致性,进而验证了冲击风险量化评估模型的可行性。在此基础上,使用当前数据对后续开采过程进行了冲击风险预测,通过对比分析危险区域的变化及演变趋势,确定了冲击风险相对较小的缩面方案。
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4.
四边固支板式加固薄岩层巷道立交技术及应用
赵建光
煤炭工程 2023, (
6
): 0-0.
摘要
(
209
)
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针对传统巷道立交方法缺点,运用矩形薄板理论对立交薄岩层分析,认为两巷道立交形成的薄岩层可看作四边简支矩形薄板,对此薄板进行四边固支加固,形成四边固支矩形薄板,可大大提高板的支撑能力和强度水平,据此提出一种四边固支板式加固薄岩层巷道立交技术,阐释了设计结构组成及工艺控制过程。通过对结构特点和力学机理分析论证了结构和机理的科学性和正确性,通过现场工程实践应用证实了适应性和有益效果。不仅解决了现场实际问题,克服了传统巷道立交缺点,而且把四边固支板理论应用到薄岩层加固领域,倡导一种新的薄岩层留没方法和围岩控制技术,建立了四边固支板式加固薄岩层力学模型,形成四边固支板式加固锚钢砼耦合巷道立交承载结构,实现了薄岩层留设和承载。
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5.
神东高强度开采煤矸石规模化利用模式研究
罗文, 王庆雄
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 1-7. doi:
10.11799/ce202304001
摘要
(
194
)
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133
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针对神东高强度开采矸石产量大且现有各种矸石利用、处置方式均存在一定局限性,导致矸石消化能力不足的问题,提出了神东高强度开采煤矸石规模化利用模式,分析了神东各矿井矸石产量及实际生产条件、神东矿区矿井实际情况及周边产业分布情况、各矿煤矸石利用途径,总结了煤矸石发电、煤矸石铺路、煤矸石生产建筑材料、煤矸石制高岭土、煤矸石用于农业和工业、煤矸石井下充填利用等,构建了神东矿区煤矸石规模化利用模式,实现煤矸石地面资源化利用,结合矿井回收煤柱、灾害治理等进行矸石充填开采,消耗剩余大部分矸石,且应用充填开采不得影响矿井产量,同时对充填方式进行适当优化,精准落实“一矿一策”,形成条带胶结膏体充填、综采膏体充填、注浆充填、固体充填、“采选充”一体化充填和多模式综合充填等神东井下分类精准化充填模式。这种“地面资源化利用+井下精准化充填”矸石规模化利用模式,能够实现经济效益和矸石处置、灾害治理效益最大化。
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6.
煤炭快速定量装车站精准装料控制系统设计
希都日古, 于昕, 常文峰, 陈大伟, 曾祥玉, 杜垣江
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 14-19. doi:
10.11799/ce202305003
摘要
(
192
)
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为解决目前定量装车站存在的自动化和智能化程度不高、人工操作强度大、装车效果不精准等问题,设计了一种快速定量装车站的精准装车系统,该系统包括车厢编号获取的控制技术、定量仓阀门控制技术以及溜煤槽控制技术。通过可编程控制器PLC对不同设备进行信息采集与处理,实现设备的控制,完成快速定量装车站精准装车。并设计出一套车厢残余煤炭量检测方法,主要是通过二位激光雷达扫描待装车厢的内表面并生成点云数据,对点云数据处理得出车厢内煤炭的三维图像,图像进行滤波处理后得出车厢内残余煤炭质量,实现非接触称重。最后,在国家电投内蒙古白音华蒙东露天煤矿对快速定量装车站的关键技术进行验证。该研究内容可为露天矿火车快速定量装车系统研发提供依据。
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7.
宋新庄煤矿顶板密集钻孔切顶卸压护巷技术研究
赵毅, 解洪鑫, 姚强岭
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 45-51. doi:
10.11799/ce202305008
摘要
(
180
)
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73
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宋新庄煤矿110303工作面回风巷受110301工作面采动影响,巷道呈现大变形特征而无法满足正常生产需要。因此,在采区对翼110302工作面回采期间于运输巷顶板施工密集钻孔切顶卸压技术,进而优化110304回风巷采后侧向应力分布。结合工作面地质条件,通过理论分析与FLAC3D数值模拟,确定了切顶高度、角度、孔间距等关键技术参数,研究了切顶前后巷道围岩应力演化规律,数值计算结果显示切顶后降低了巷道顶板与煤柱侧应力集中程度,煤柱内部垂直应力降低约36%,水平应力降低约11%,巷道位移量明显降低。通过工业性试验表明,切顶卸压后,110304回风巷顶板、帮部围岩内裂隙发育减少,两帮相对移进量为249 mm,顶底板相对移进量为237 mm,巷道变形得到有效控制,成功将110304回风巷保留下来。该技术可为宋新庄煤矿后续开采提供一定的技术参考。
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8.
煤气化细渣综合利用与碳灰分离技术现状
张瑞梅, 刘定桦, 何浩, 闫舜龙, 闫昱洁, 任冠霖, 涂亚楠
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 175-182. doi:
10.11799/ce202305030
摘要
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176
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介绍了煤气化细渣的产生机制及主要特性,综述了近年来细渣用于建材、高附加值材料、掺烧等方面的研究进展,明确了细渣中残碳和无定形硅铝氧化物等是煤气化细渣资源化利用和高附加值利用的物质基础,进而分析了预先进行碳灰分离对细渣高值化、深度化加工利用的价值和重要性,讨论了目前泡沫浮选法、重选法、筛分(分级)法等对细渣进行碳灰分离的效果,指出了粒度分布细、孔结构发达,以及残碳与灰渣间相互嵌布、熔融、包覆等是造成细渣综合利用困难、加工成本高、难以规模化利用的主要因素。基于现有研究及应用实践水平,提出优化煤气化工艺过程和相应设备,尽可能提高碳转化效率,减少残碳在固体残渣中的富集是从本质上解决煤气化细渣处理处置难题的途径,而对存量问题宜采用清洁、环保、低成本的填埋技术、土壤修复技术和制备建材技术等已经过规模化验证的方法,并对高效率分离技术、高性能材料制备技术等应通过进一步的科学研究和示范验证,通过政策、市场引导的方式拓展其利用范畴,从而实现相关优势技术从实验室走向产业化发展之路,最终解决煤气化细渣的处理处置难题。
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9.
AI智能视频识别技术在煤矿智慧矿山中的应用
沈铭华, 马昆, 杨洋, 王九洲, 仓义勇
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 92-97. doi:
10.11799/ce202304017
摘要
(
175
)
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(7480KB)(
87
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为提升煤矿安全生产治理能力和治理水平,推动煤炭行业安全高质量发展。在分析AI智能技术应用基础上,提出了AI智能识别系统总体框架和实现目标,建立了智慧矿山AI智能识别整体解决方案,设计了AI智能分析平台。该平台以AI技术为核心,以机器深度学习数学模型和报警系统为支撑,通过机器视觉算法实时解析煤矿井上下多作业场景的人员行为、设备状态、环境状态、非标准作业、高风险作业等,形成了软件+服务器智能视觉应用模式,通过机器视觉分析+人工辅助校对实现异常事件的精准分析、智能预警、实时追踪、现场制止、联锁联动,实现了人防到技防的变革,对提高煤矿安全生产保障能力,探索建设可视化、智慧化的远程安全管理模式具有指导意义。
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10.
王洼煤矿改扩建设计综述
刘艳
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 8-12. doi:
10.11799/ce202304002
摘要
(
168
)
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79
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为了提高王洼煤矿的生产能力,保障矿井安全高效生产水平,遵循以人为本、简洁高效的原则结合矿井的井上下条件,从优选工业场地、合理布置斜井开拓、优选井筒层位、优化井底车场布局、简化人员下井路线、优化采煤方法、合理利用现有工程、优化地面布局、实现节能减排等方面论述了王洼煤矿改扩建的设计特色,最终将王洼煤矿打造成为宁南矿井建设的样板,为矿井智能化建设打下良好的基础。
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11.
掩护式液压支架升柱不同步原因分析与改进
杜奇, 吴桂陈, 陈良, 程梦远
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 81-85. doi:
10.11799/ce202305014
摘要
(
156
)
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(2135KB)(
42
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针对掩护式液压支架升柱过程的不同步问题,在分析立柱升柱工况基础上,构建了立柱-液控单向阀升柱模型,基于阀芯受力平衡建立了立柱液控单向阀的阀芯开启量表达式,给出了立柱不同步的理论条件,并建立升柱系统的AMESim仿真模型,分析了立柱负载大小和液控单向阀阻尼孔直径对立柱同步的影响特性,给出了立柱不同步问题的改进方案,并用仿真与实验进行了验证。研究结果表明:造成两根立柱不同步的根本原因是两根立柱的负载不同,且负载相差越大,阀芯开启量相差也越大,不同步越明显|立柱液控单向阀主阀芯后腔阻尼孔直径对左右立柱的同步性能影响很小,且负载较大的立柱对应的液控单向阀阀芯开启时会出现一个冲击振动,阀芯会先开大然后再趋于较小的稳定值。
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12.
煤矿到电厂智能化输煤系统方案比选研究
王利明
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 20-25. doi:
10.11799/ce202305004
摘要
(
153
)
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在煤矿运输系统智能化升级的大背景下,选取煤矿到电厂的单一运输场景,提出三种不同的运输系统方案,指出了不同运输系统的适用场景,并结合特定煤矿到电厂的运输场景,对不同运输方案从定性与定量两种角度进行了综合对比分析,指出对运输系统进行智能化升级的必要性,给出了特定场景运输系统方案优化比选的方法,为企业合理选择技术经济更优的运输方案提供了思路。
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13.
基于TRIZ理论的厚硬顶板巷道围岩卸压技术及应用
杨军, 李长江, 宋红旭, 吴星, 常旭, 刘宇轩, 金宏宇
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 32-38. doi:
10.11799/ce202305006
摘要
(
148
)
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针对厚硬顶板极难破碎垮落,形成的长悬臂梁挤压巷道造成围岩变形破坏的难题,以曹家滩煤矿典型工作面为工程背景开展研究。利用TRIZ理论进行了系统分析,通过因果关系法确定了造成巷道围岩变形的原因,并采用空间分离原理分离采空区顶板与巷道顶板,结合预先作用法“软”化采空区顶板,以达到厚硬顶板及时垮落充填的目的。基于TRIZ理论的思想,提出了一种“定向聚能爆破+非定向加强爆破”组合爆破技术。通过理论分析确定了组合爆破关键参数,并采用数值模拟进行了分析验证。在此基础上,进行了组合爆破方案设计。最后,开展了现场工程试验。现场应用效果表明:采用组合爆破技术后,巷道围岩变形破坏问题得到有效解决。
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14.
红庆河煤矿双煤柱开采矿压显现特征
马祥, 曾接兵, 张德兵, 黄锐, 张润兵, 常笑笑, 李许伟
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 113-118. doi:
10.11799/ce202304021
摘要
(
141
)
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(4458KB)(
32
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由于红庆河煤矿首采区3-1103工作面和3-1101采空区之间留设双区段煤柱和顶板岩层结构的影响,3-1103工作面回采期间新辅助运输巷冲击危险水平高、动力显现明显,对安全生产构成极大威胁。采用数值模拟和统计分析的方法研究了双煤柱开采矿压显现特征。数值模拟结果表明:柱区应力集中水平高,1#煤柱主要威胁废弃的3-1103工作面旧辅助运输巷,2#煤柱主要威胁正在使用的3-1103工作面新辅助运输巷|随着2#煤柱宽度的增加,1#煤柱、2#煤柱和3-1103新辅助运输巷处的应力均逐渐降低,旧辅助运输巷两帮应力下降较缓慢,新辅助运输巷两帮应力下降较快|3-1103工作面回采引起的矿震主要集中在煤柱区,10J以上矿震超前工作面平均约214 m,水平距离煤柱平均约35 m。
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15.
交叉巷道无煤柱开采矿压显现规律及控制对策研究
刘海洋
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 39-44. doi:
10.11799/ce202305007
摘要
(
140
)
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(3558KB)(
71
)
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以棋盘井煤矿(东区)11101运输巷为工程背景,对中厚煤层交叉巷道留巷矿压显现规律进行研究。通过数值模拟方法得到了交叉巷道留巷过程中的应力分布特征,并针对性地提出了围岩支护方案和矿压监测方案。结果表明:随着工作面回采,巷道交叉口处11101排水巷两侧应力集中的峰值差异越来越大,最后表现为巷道左侧的应力集中峰值大于右侧的应力集中峰值。巷道交叉口处顶板相较于其两侧,处于一种“弱稳定”状态,易受到工作面采动压力的影响。经过现场验证,巷道交叉口处的补强支护措施合理,达到了预期的要求。
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16.
重介质分选过程的多模型切换自适应控制
张超, 戈勇, 高建兵, 孙洪涛, 张玉军
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 26-31. doi:
10.11799/ce202305005
摘要
(
129
)
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(1389KB)(
57
)
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目前重介质分选由于过程复杂、且生产过程干扰较大,具有强非线性等特点。因此,重介质分选过程的自适应控制成为生产提质增效的关键。针对重介质分选密度回路和重介质分选过程的非线性特点,提出了一种多模型切换自适应控制方法。该方法首先采用随机向量函数链接网络(RVFLN)估计系统未建模动态项,并设计了线性和非线性自适应控制器,在此基础上,设计了切换机制,使两种控制器切换作用,提高了系统控制性能,提升控制精度,进而增加选煤厂的经济效益。最后采用万利一矿选煤厂的实际运行数据对重介质分选密度回路进行了仿真实验,验证了该方法的有效性。
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17.
坚硬顶板首采工作面初采阶段水力压裂综合治理技术研究
王春林, 郑凯歌, 王豪杰, 李彦民, 王林涛, 杨冬, 姬强, 陈辰
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 63-69. doi:
10.11799/ce202305011
摘要
(
109
)
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针对坚硬顶板条件下首采工作面初采期间顶板难以垮落问题,以巴拉素煤矿2102工作面为研究背景,采用理论分析及现场试验等方法,建立了工作面初次垮落力学结构模型,提出了“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,揭示了基于“长钻+短钻”水力压裂技术的顶板弱化机理,综合评价了压裂后顶板弱化效果。研究表明:未进行压裂治理时,力学模型得到初次垮落步距为77 m,工作面合理水力压裂范围为垂直方向12.26~23.43 m,水平方向0~30.8 m。压裂施工过程中长钻孔最高压力达到26 MPa以上,短钻孔压裂最高压力达到52 MPa以上,均出现明显压降,降幅最大达到26 MPa。治理后工作面呈现“频繁小来压”矿压显现特征,水力压裂治理效果显著。通过“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,保障了2102工作面初采期间安全回采,为类似条件工作面初采阶段强矿压灾害治理提供了可借鉴治理方法。
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18.
自燃煤层放顶煤开采采空区“三带”划分研究
李飞
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 152-155. doi:
10.11799/ce202304028
摘要
(
105
)
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21
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针对采空区遗煤氧化升温导致火灾现象,采用现场实测方法,研究采空区O2、CO、CH4浓度以及温度变化特征,结合遗煤氧化升温特性,对采空区发火趋势进行了预测。研究结果表明:当工作面推进超过80 m时,煤体已经充分压实,氧气浓度降低制约遗煤氧化升温反应,采空区进入窒息带,CO浓度稳定在18×10-6|CH4浓度变化随推进距离呈现连续增长趋势,略有下降后逐渐稳定,由工作面中部向两侧巷道纵向递减,最大CH4浓度为1.15%|采空区各测点达到温度峰值呈现滞后性,工作面中部测点温度出现峰值时间早于回风巷早于进风巷,最高温度不超过21.2 ℃|采用氧浓度指标法确定氧化升温带为42.8 m,工作面最小安全推进速度0.658 m/d,在正常回采期间不会发生遗煤自燃现象。
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19.
工作面 “见方”期间冲击地压致灾因素分析及防治技术
柴海涛, 汪子勇, 王黔, 吕玉磊, 白俊杰, 郑波, 石义恒
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 124-128. doi:
10.11799/ce202304023
摘要
(
103
)
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针对纳林河二号煤矿“见方”区域冲击事件频发的问题,分析了工作面静载、动静载量化叠加支承压力分布特征,得出了强冲击倾向性顶板特殊区域冲击机理,即:工作面采空区对宽煤柱一侧的工作面巷道施加静载,使影响区域煤岩体临近冲击状态|冲击临界状态煤岩体在强冲击倾向性顶板破断释放的大量弹性能的影响下,发生冲击地压灾害。据此设计了顶板爆破预裂和煤层大直径卸压钻孔方案,经对施工区域的效果进行检验发现,该方案可以降低工作面“见方”影响区域的冲击危险性,实现工作面的防冲安全。
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20.
露天煤矿生产能力核定工作探讨
赵浩
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 33-39. doi:
10.11799/ce202304007
摘要
(
97
)
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36
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为了进一步规范我国露天煤矿生产能力核定工作,在系统梳理我国煤矿生产能力核定工作发展历程的基础上,首先,对2021年国家四部委联合发布的《煤矿生产能力管理办法》和《煤矿生产能力核定标准》涉及露天煤矿部分的修订情况进行了解析,提出了现行煤矿生产能力核定标准存在的主要7项问题为:新增设备能力核定、外包设备能力核定、采矿空间关系、剥离采煤匹配、自营与外包匹配、毛煤系数以及设备检修保障|然后,针对上述问题给出修订建议|最后,结合实际案例深入分析了煤矿生产能力核定常见的4项误区。
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21.
多关键层厚硬顶板覆岩破断运动规律研究
刘晓刚, 张震, 刘前进
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 96-102. doi:
10.11799/ce202305017
摘要
(
97
)
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针对榆神矿区多层厚硬顶板条件下工作面“大、小周期来压”现象及矿压显现强烈问题,综合采用理论分析、数值计算以及微震实测等手段,对曹家滩矿多层厚硬顶板条件下工作面顶板破断运动及工作面来压规律进行分析研究。结果表明:垂高40m范围内的低位基本顶及关键层是影响工作面“小周期”来压的主要顶板层位|垂高70~150 m范围内的中高位关键层破断具有“低频次”“大断距”的特点,并与“大周期”存在密切关联|高低层关键层破断的时空叠加是工作面发生“大周期来压”的重要致因。研究结论对深化榆神矿区类似地质条件下工作面“大周期”强矿压现象的理解以及指导后续系统治理工程实践的开展具有积极指导意义。
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22.
特厚孤岛煤柱大巷隔离煤柱尺寸研究及优化设计
石超弘, 化佩, 李晓鹏, 蔡辉, 赵荣学, 魏焕伟, 韩飞, 王超
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 13-18. doi:
10.11799/ce202304003
摘要
(
90
)
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(4617KB)(
69
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孤岛煤柱受周边采空区上覆高位顶板压力转移影响,存在较高水平的静载荷集中情况,受采掘扰动后冲击危险性显著提高。针对山东某冲击地压矿井特厚孤岛煤柱大巷冲击风险高的问题,应用工程类比法分析,得出当前隔离煤柱尺寸不足以隔绝采掘扰动影响的结论,运用FLAC3D数值计算软件,对不同尺寸大巷隔离煤柱周边应力状态进行了分析,结果表明最佳大巷隔离煤柱尺寸应为200 m以上。设计采用爆破卸压措施降低动静载荷叠加导致的冲击风险,同时设计补强支护措施提高大巷承载能力,现场工业性试验表明治理效果良好,保障了工作面末采期间特厚孤岛煤柱大巷的防冲安全。
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23.
煤柱型冲击地压启动应力条件判别与防治措施研究
杨壮
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 57-62. doi:
10.11799/ce202305010
摘要
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针对我国鄂尔多斯矿区顶板岩层厚、煤柱留设宽度大以及500~700 m埋深导致的较高地应力引发的煤柱型冲击失稳现象,建立煤柱内应力计算力学模型并针对不同应力表现特征的煤柱进行分类讨论,基于弹性力学叠加原理结合岩石力学以及材料力学的构件内应力计算,推导出煤柱内部任一位置的三向应力换算后从而得到最大最小中间主应力的计算公式。其次以门克庆煤矿3102工作面为背景进行理论计算和FLAC3D数值模拟实验以现场实测数据为准,验证推导得到的煤柱内应力计算公式准确性。最终,根据内应力计算公式得出的煤柱型冲击地压启动临界条件作为指导现场防控煤柱高内应力导致的冲击显现现象的有效措施和手段。
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24.
重复采动软岩巷道非对称变形机理与控制技术
王春雷, 杨永亮, 刘玉磊
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 45-51. doi:
10.11799/ce202304009
摘要
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为研究厚煤层综放面软岩巷道受重复采动影响下非对称变形机理,以布尔台煤矿42203综放工作面为工程背景,采用了现场监测、理论分析及数值模拟等方法对42203辅运巷道受重复采动影响时巷道非对称变形破坏特征及破坏机理进行研究,提出了重复采动软岩巷道高强锚索补强支护技术。研究结果表明:42203辅运巷道受重复采动影响导致两帮变形大于顶底变形,正帮上部及副帮下部帮鼓破碎,矿压显现剧烈,采动超前影响范围可达110 m,重复采动产生的高偏应力,改变了侧压系数及应力方向,致使塑性区由近似对称破坏转变为非对称破坏,揭示了重复采动巷道破坏机理,提出了采用高强锚索对42203辅运巷道进行补强支护方案,经现场实测,该方案有效减缓了围岩的变形速度和变形总量,满足巷道稳定要求,效果良好。
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25.
高瓦斯矿井大直径长钻孔掩护巷道快速掘进技术
白岳松, 胡耀青, 毕猛, 郝富昌
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 40-44. doi:
10.11799/ce202304008
摘要
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为了实现高瓦斯矿井巷道安全快速掘进,研究了大直径长钻孔掩护巷道安全快速掘进技术,利用孔径差异优化“两堵一注”封孔工艺,依据瓦斯含量实现煤巷瓦斯分级治理,提高了瓦斯灾害防治效果及巷道掘进速度。研究结果表明:大直径长钻孔掩护巷道掘进技术具有更好的卸压增透效果和更长的抽采时间,结合多孔径“两堵一注”封孔工艺,30d平均单孔瓦斯抽采浓度达到了80.2%,与常规边掘边抽钻孔相比提高3.1倍,平均瓦斯抽采纯量高达0.44 m/min,与常规边掘边抽钻孔相比提高10.3倍,采用该技术的巷道瓦斯浓度保持在0.27%~0.40%,月进尺达到了400 m,实现了巷道安全快速掘进。
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26.
新街台格庙矿区清洁能源利用供热系统设计与应用
周爱平, 王旭东, 辛德林, 李美晨, 吴茂敏, 叶培, 张永旭, 张锁
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 19-22. doi:
10.11799/ce202304004
摘要
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为了将新街台格庙矿区在矿井生产中所产生的大量余热资源进行合理高效地利用,以实现“节能降碳,绿色环保”的目的,调查分析了矿区可用的余热资源及供热负荷现状。根据调研结论,提出并确立了一种“多种清洁能源综合利用供热”方案,并对该方案及采用传统锅炉供热方案的投资效益及环境效益进行了对比分析,研究结果表明,相比传统锅炉供热系统,清洁能源利用供热系统可减少近14.84%投资运行费用,且极大减少了污染物的排放,环境效益显著。
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27.
煤矿系统性安全风险评价指标体系及应用
许鹏飞, 赵浩, 付恩三, 张明
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 135-140. doi:
10.11799/ce202305023
摘要
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针对当前我国煤矿事故时有发生,煤炭行业受内外部因素风险影响突出等问题,提出了煤矿系统性安全风险定义,分别阐述了煤矿系统性安全风险的特点、触发因素和传导机制。构建了煤矿系统性安全风险指标体系,涵盖1个一级指标、5个二级指标、25个三级指标,建立了煤矿系统性安全风险指数模型,并应用该模型对我国23个产煤省(区)2021年度煤矿系统性安全风险进行了分级分析研判。结果表明:一季度、四季度煤矿系统性安全风险指数高,分别为0.3926和0.3959,高于全国平均水平,主要是受企业普遍复工复产、抢工期赶进度、冬季供暖用煤量增加等因素影响,煤矿系统性安全风险呈现上升趋势|贵州、云南、陕西和河南4省煤矿系统性安全风险高,需重点加强对上述时段以及上述省份的煤矿安全监管,防范煤矿重特大事故发生。
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28.
复杂条件下煤自燃特性参数变化规律研究
张荣刚, 解树亮
煤炭工程 2023, 55 (
5
): 130-134. doi:
10.11799/ce202305022
摘要
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为揭示锦界煤矿31116工作面采空区遗煤的氧化特性,利用程序升温实验系统研究了原煤、预氧化煤、浸水风干煤的低温氧化特性,分析了指标气体产生量、耗氧速率和放热强度与温度的对应关系,实验表明:实验过程中煤样的自燃特性参数均随温度升高呈指数变化规律,CO可作为30~110 ℃之间的指标气体、C2H4可作为110~200 ℃之间的指标气体|二次氧化气体产生量、耗氧速率、放热强度均在反应前期低于初次氧化,反应后期高于初次氧化|浸水风干煤样氧化过程中的气体产生量、耗氧速率和放热强度更高,相较于原煤样,开始检测到CO、C2H4的温度点均提前了10~20 ℃,耗氧速率最高增大了173×10-11 mol/(cm·s),最小放热强度与最大放热强度最高分别增加了211×10-5 J/(cm·s)和261×10-5 J/(cm·s),说明浸水过程对煤氧化进程具有一定的促进作用。
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29.
煤炭洗选信息模型标准研究及应用
龚萍, 章建华, 乔莎, 曹洪弟
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 23-28. doi:
10.11799/ce202304005
摘要
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我国煤炭洗选行业缺乏统一可行的信息模型标准,导致建模深度不同、格式各异、数据无法共享。以国家发布的多部建筑工程BIM标准和相关框架为基础,初步将煤炭洗选行业信息模型标准划分为三维设计、三维建模、三维模型交互应用3个方向,并从专业分类、设计范围、设计深度、构件资源、模型工程细度、模型属性细度、三维模型架构、模型存储结构、模型层级结构等方面进行研究,形成了一套较完善的煤炭洗选信息模型(CPIM)标准。并通过大海则选煤厂全生命周期管理平台的示范应用,验证了标准的可行性和适用性。
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30.
综放工作面沿空留巷巷旁充填工艺与矿压监测研究
段计伟
煤炭工程 2023, 55 (
4
): 65-70. doi:
10.11799/ce202304012
摘要
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为解决综放工作面煤柱留设宽度大、上隅角瓦斯超限问题,以野川煤矿3205工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法,研究了沿空留巷巷旁充填工艺,建立了沿空巷道矿压监测方案,分析了巷道围岩变形特征与巷旁充填体强度。研究结果表明:充填体参数的最优选择为充填体宽度1.5 m,充填体强度为25 MPa。为了验证沿空留巷运行效果,对留巷段变形量与充填体强度进行监测,设计了相关的测站布置与监测方法,得出了沿空巷道总高最大变形量为0.5 m,总宽最大变形量为0.6 m,巷道运行效果较好,可以满足矿井的应用要求。该研究内容为具备类似采矿地质条件及工程难题的矿井提供了技术借鉴。
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