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当期目录

2012年 第44卷 第4期 刊出日期:2012-04-10
设计技术
特大型矿井合理生产能力选择研究
孟宪锐,张聚国
煤炭工程. 2012, 44(4):  1-4.  doi:
摘要 ( 684 )   PDF (711KB) ( 574 )  
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针对目前我国厚煤层开采方法的应用情况,分别指出了大采高、放顶煤和分层开采方法在技术和经济上的特点及发展现状,同时针对大采高存在的煤壁片帮与设备下滑问题,以及放顶煤存在回采率低、瓦斯与自燃危险防治、坚硬顶煤的弱化等提出了在开采技术上应该采取的一些有效措施。文章探讨了厚煤层开采技术的研究重点与采煤方法选择原则。文章重点从开采技术与工艺以及生产现状方面对厚煤层开采的三种方法进行了分析,同时根据目前我国厚煤层开采现状及国家的技术政策,确定了今后厚煤层开采技术研究的重点和发展方向。
综放面沿空掘巷合理区段煤柱尺寸的优化研究
赵云虎
煤炭工程. 2012, 44(4):  5-7.  doi:
摘要 ( 697 )   PDF (2010KB) ( 934 )  
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为了确定合理的沿空掘巷区段煤柱尺寸,结合沿空掘巷覆岩破断特征,掌握了覆岩破断结构的关键参数,理论分析了合理煤柱留宽,计算表明,在煤厚12m、机采高度3.5m的条件下,综放面区段小煤柱宽度以8.05~9.45m为宜。在此基础上,对8.05m、8.5m、9m、9.45m不同的煤柱宽度进行数值模拟,结果表明,煤柱宽度9.45m时,煤柱中部出现1.5~2m的弹性核,煤柱整体承载性能优于其他留宽方案,因此煤柱留宽最终确定为9.45m,该研究为8号煤层综放面沿空掘巷合理区段煤柱尺寸的确定奠定了基础。
斜面交岔点线路的改进设计
王刚 杨真 黄成成 童兵
煤炭工程. 2012, 44(4):  8-9.  doi:
摘要 ( 604 )   PDF (830KB) ( 792 )  
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论文通过研究采矿工程设计手册中关于斜面交岔点线路的设计过程,发现其设计思路存在一些不足,如最大高差 的确定,没有形成完整的设计思路,论文在《自然高差 与斜面双轨中心距的关系》的基础上进一步研究,形成了建立在自然高差 基础上的层面图的设计方法,使设计的结果更加准确,给设计人员带来了便利。
寺家庄矿下向穿层钻孔煤巷条带预抽技术的应用
冷峰
煤炭工程. 2012, 44(4):  10-12.  doi:
摘要 ( 537 )   PDF (936KB) ( 712 )  
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寺家庄矿煤与瓦斯突出灾害严重,突出事故时有发生,严重制约着该矿的安全生产,防突工作任务十分艰巨。寺家庄虽然为煤层群开采,但没有保护层开采的条件,为了实现“不掘突出头,不采突出面”的目标,掘进巷道区域防突采用顶板巷道下向穿层钻孔煤巷条带消突措施,由于这种措施是此煤层条件下的首次应用,需要对其基本工艺参数进行系统的考察。本文采用现场考察的方式,针对下向穿层钻孔煤巷条带预抽区域消突技术展开研究,探讨下向穿层钻孔的合理布孔间距。结果表明,预抽钻孔终孔间距小于2.0m时,预抽20d后残存瓦斯含量可降到7.86m3/t,达到了区域消突的标准。
城郊煤矿超高水材料充填系统设计研究与应用
殷术明 冯光明 顾威龙 程本柱 马广兴 李乃梁
煤炭工程. 2012, 44(4):  13-15.  doi:
摘要 ( 849 )   PDF (1016KB) ( 818 )  
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为了解放老城区建下压煤,城郊煤矿引进超高水材料充填开采技术,在C2401工作面实施充填开采试验。根据井下实际条件,设计出合理的充填系统,系统生产能力可达280m3/h。经过多次充填实验,结果表明:充填系统操作简便,生产能力大,上料、制浆、输送系统间配合正常,能够实现浆液的连续生产、输送;超高水材料浆液流动性好,适合长距离管路输送,且充后管路易处理;超高水材料充填开采技术是一种新型先进的充填技术,设备初期投资较低,机械化程度高。
稳罐锁罐装置的工作原理及应用
姬红刚
煤炭工程. 2012, 44(4):  16-17.  doi:
摘要 ( 890 )   PDF (621KB) ( 683 )  
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立井罐笼稳罐锁罐装置是为了解决深井、重装备提升任务中罐笼装卸载时由于钢丝绳的弹性变化而上下窜动量大的问题。本文介绍了国内外立井罐笼稳罐锁罐装置的工作原理及应用情况并提出了各自的优缺点以方便设计人员及使用者选型时作参考。
关于金海洋选煤厂选址问题的讨论
金思生
煤炭工程. 2012, 44(4):  18-19.  doi:
摘要 ( 742 )   PDF (321KB) ( 639 )  
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选煤厂选址是选煤厂工程设计中的一项重要工作,直接关系到企业的经济效益与社会效益。选址时必须认真贯彻执行国家有关基本建设的各项方针政策外,还必须紧密结合煤炭企业的自身条件及其他建设条件,认真调查研究,综合考量,并作详细的技术和经济比较。本文结合某大型国有煤炭企业选煤厂选址的实例,对选煤厂选址问题做了深入的探讨,对选煤厂工程勘察设计有积极的借鉴意义。
基于WIFI的煤矿机车调度通信系统设计
卢伟 李锡文 史铁林
煤炭工程. 2012, 44(4):  20-22.  doi:
摘要 ( 1196 )   PDF (1187KB) ( 650 )  
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本文给出一种高效的煤矿机车调度通信系统。文中对现有的机车调度手段进行分析讨论,指出其优缺点,并对井下常用的无线通信系统进行性能比较。鉴于WIFI具有覆盖范围广,通信速率高及可扩展性好等优势,提出一种基于WIFI的煤矿机车调度通信系统。本系统具有实时语音通信功能,且可对机车运行状况及道岔机状态信息进行反馈,满足了井下机车调度的需求。本系统现已在矿下投入使用,运行状况良好,各项功能均满足要求,提高了调度的效率。
不同形式支撑对多层轻钢结构抗震性能的对比分析
史三元 陈志杰 王凤春
煤炭工程. 2012, 44(4):  23-26.  doi:
摘要 ( 546 )   PDF (1772KB) ( 652 )  
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为研究不同形式支撑对多层轻钢结构抗震性能的影响,本文通过运用非线性有限元分析软件SAP2000构建6层纯框架轻钢结构,以此为基础对结构分别布置中心支撑、偏心支撑和隅撑支撑,计算8度罕遇地震作用下结构的抗侧刚度、自振周期,并采用两条经典地震波对四种结构体系进行弹塑性时程的对比分析,比较四种钢框架结构的动力特性及抗震性能。
施工技术
冻结孔质量控制及安全快速施工技术
张振戈
煤炭工程. 2012, 44(4):  27-28.  doi:
摘要 ( 556 )   PDF (460KB) ( 540 )  
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摘要:本论文以杨柳矿东风井为例,介绍了东风井冻结孔施工质量的控制方案,并提出冻结孔安全快速施工技术。
直立溜煤眼施工技术设计与应用
徐刚
煤炭工程. 2012, 44(4):  29-31.  doi:
摘要 ( 652 )   PDF (1228KB) ( 828 )  
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渝阳煤矿在施工直立溜煤眼时,利用LM-120型反井钻机先在溜煤眼中心位置施工一个φ1200mm的钻孔作超前导硐,然后利用超前导硐通风、排矸和排水,由上向下分段刷扩及支护成巷,从而实现安全可靠、快速施工的目的。
巨厚复合顶煤特大断面全煤大巷支护技术
段红飞,李泽荃
煤炭工程. 2012, 44(4):  32-34.  doi:
摘要 ( 607 )   PDF (1547KB) ( 532 )  
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通过分析前期辅运大巷支护体系及施工后存在的问题,总结类似大断面巷道变形破坏规律,认为大断面巷道由于其跨度比较大,顶板层厚不稳定,层理发育,分层之间粘结力小,巷道开挖后顶板极易离层和破裂,难以形成承载结构。据此特提出组合层支护的方法,通过锚杆支护层、锚索支护层及喷浆支护层的层内及层间组合达到理想的围岩控制效果。运用此理论进行锚杆支护设计并在现场进行试验,矿压监测结果表明此支护系统成功地控制了大断面煤巷围岩的强烈变形,保持了巷道的稳定。
中深孔爆破在花园煤矿的应用研究
戈海宾 陈士军 李常华 孙永新
煤炭工程. 2012, 44(4):  35-36.  doi:
摘要 ( 664 )   PDF (830KB) ( 690 )  
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为保证花园煤矿一、二采区正常接续,在西翼胶带大巷进行了中深孔爆破应用研究。依据西翼胶带大巷的断面形状、支护方式、岩性及作业方式,在分析现有掏槽方式的掏槽机理和优缺点的基础上提出了准直眼掏槽爆破技术,并合理的设计了爆破孔网参数及装药量表;采用反向装药和全断面一次起爆技术,获得了满意的爆破效果。通过在西翼胶带大巷使用中深孔爆破技术,使每班掘进进尺提高到2.2~2.3m,月度进尺120m,创该巷道施工以来的最高进尺。
大倾角蹬空煤巷支护方式数值模拟研究
臧英新 陈亮
煤炭工程. 2012, 44(4):  37-39.  doi:
摘要 ( 601 )   PDF (1507KB) ( 842 )  
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摘要:淮南矿业集团新庄孜矿66111工作面下顺槽支护问题属于典型的蹬空条件下的大倾角复合顶板煤层巷道围岩稳定性控制问题。文章利用FLAC模拟软件对巷道的不同支护形式进行了数值模拟研究,得出在类似地质条件下的支护形式需要以锚杆索的及时主动性能为基础,并采取其他补强手段,使支护形式具有高强度、高整体性的特点。采用锚架联合支护能够很好的控制巷道围岩变形,对类似巷道的围岩控制具有一定的借鉴意义。
煤矿探水钻孔设计与施工
吴光先
煤炭工程. 2012, 44(4):  40-42.  doi:
摘要 ( 1214 )   PDF (701KB) ( 981 )  
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摘 要:本文主要按照《煤矿安全规程》及《防治水规定》的要求,根据煤矿探水目的,结合现场的施工经验,针对煤矿五种需要探水的情况,分别图文并茂地进行了探水钻孔设计,并对钻孔设计中的一些安全技术注意事项进行了详细科学地阐述,可供煤矿地质人员作为现场探水施工的设计依据。
基于安全系数长短预应力锚杆支护在基坑中的应用
伍文,唐芳
煤炭工程. 2012, 44(4):  43-45.  doi:
摘要 ( 564 )   PDF (1559KB) ( 533 )  
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针对基坑工程长短预应力锚杆柔性支护的工程特点,建立了该锚固技术极限平衡法的求解概化模型,通过理论推导得出:减轻面层自重,选择合理的锚杆安设倾角和提高杆体的强度是该系统有效发挥的关键所在。结合工程算例,计算得出:荷载大的锚杆,预应力损失最大,位移最小;荷载小的锚杆,预应力损失最小,位移最大;锚杆应力呈驼峰特征的不均匀分布,在滑动面处达到最大值,计算结果与实际情况较吻合,这为工程设计和施工提供了借鉴。
生产经验
红岭煤矿水文地质特征分析及矿井涌水量预测
任宝良
煤炭工程. 2012, 44(4):  46-48.  doi:
摘要 ( 594 )   PDF (401KB) ( 597 )  
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摘要:根据红岭煤矿水量观察资料以及矿井地区地质资料,采用水文地质解析法和比拟法对该矿的涌水量进行预测计算,得出红岭煤矿全年最大涌水量计算结果分别为447 m3/h和422.9 m3/h。经过分析,采用比拟法计算的涌水量结果422.9 m3/h更准确,可以作为矿井水害防治和安全生产的依据。
寸草塔煤矿矿井水综合治理与利用技术措施
宋建萍
煤炭工程. 2012, 44(4):  49-50.  doi:
摘要 ( 687 )   PDF (650KB) ( 664 )  
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摘要:寸草塔煤矿根据自己所处水文地质条件,面对自己水资源缺乏困境,走绿色环保、循环经济道路,引进新技术、新工艺,加大水处理和水资源循环利用措施,使生产废水和工业场地生活污水得到有效控制和改善。减少了来自于直接饮用水源的取水量,保护了乌兰木伦河水体水质。不断构建持续稳定的区域生态系统,改善了周边矿区生态环境条件。
曹庄煤矿自流式似膏体充填工艺研究
石永奎,郝建
煤炭工程. 2012, 44(4):  51-54.  doi:
摘要 ( 657 )   PDF (1284KB) ( 720 )  
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摘要:采用自流式似膏体充填工艺对曹庄煤矿81006工作面进行充填开采,介绍了曹庄煤矿自流式充填系统的构成及充填工艺,最后工作面充填效果进行评价。结果表明:超前巷道顶底板最大移近量为174mm,平均108mm,充填开采有效控制矿压显现强度;充填体内顶底板最大压缩量为104mm,压缩率为5.2%,充填体接顶效果好;充填体内应力逐渐增大,最大应力为15.02MPa,基本与原始应力13.75MPa相等,从采空区开始充填到充填体应力达到原始应力大约需要20天时间,充填密实率好,充填体可以承担覆岩全部重量;充填后,地表几乎没有下沉,地表得到有效保护。
小窑破坏区充填复采工艺研究
马钱钱 徐金海 周保精
煤炭工程. 2012, 44(4):  55-58.  doi:
摘要 ( 629 )   PDF (1085KB) ( 761 )  
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摘要:针对许多矿区存在的小窑破坏区对煤炭资源开采的严重影响,结合井工二矿特厚煤层综放工作面过小窑采空区具体条件,提出采用瑞米充填材料注浆充填小窑破坏区,这可使具有流动性的浆液自行流入松散煤堆和冒落矸石中,凝固后的充填体能有效的与煤堆和冒矸胶结,具有一定的完整性。建立力学模型,理论分析计算充填形成的再生顶板的厚度下限,计算结果的可行性在工程实践得到验证。结果表明,注浆充填复采技术是处理小窑破坏区的一种先进方法,能最大限度回收小窑破坏区遗留的煤炭资源,是符合绿色开采方向的成果。
潞新矿区综放开采煤壁片帮机理研究
张成军,夏永学
煤炭工程. 2012, 44(4):  59-61.  doi:
摘要 ( 667 )   PDF (1122KB) ( 619 )  
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为了解决潞新矿区在综放开采时的片帮严重的问题,通过现场观测、理论分析并结合数值模拟等研究方法,研究了综放工作面的片帮机理。结果显示:4#煤层硬度大,受支架阻力、周期来压、割煤高度和推进速度等因素的影响,易产生强烈的板裂破坏。根据研究结果,采取提高支架阻力、使用护帮装置、加快推进速度和带压移架等措施后,有效的降低了工作面煤壁片帮的程度。
井下运输顺槽无极绳绞车改造
张常应,孟鹏飞
煤炭工程. 2012, 44(4):  62-63.  doi:
摘要 ( 635 )   PDF (575KB) ( 613 )  
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介绍了大柳煤矿井下运输顺槽无极绳绞车的运行情况,根据井下生产的实际要求,提出了对无极绳绞车的改造方案,通过改造后的使用运行情况,证明了改造方案的可行性。
高压气流引射喷雾降尘除尘技术的应用研究
武帅 杨胜强
煤炭工程. 2012, 44(4):  64-66.  doi:
摘要 ( 605 )   PDF (768KB) ( 716 )  
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摘要:为了有效降低采煤工作面粉尘浓度,减少工人尘肺病发病次数,避免粉尘爆炸等恶性事故,本文在滚筒采煤机切割煤炭过程中产尘机理的基础上,结合流体动力学等相关理论,提出了高压气流引射喷雾降尘理论与技术。详细阐述了高压气流引射喷雾降尘的基本原理和卷吸机理;深入分析了高压气流引射喷雾降尘技术体系中雾尘的相互作用;介绍了高压气流引射喷雾降尘技术的主要特点。通过工业性试验,测定了高压气流引射喷雾降尘设备的实际效果,为煤矿粉尘防治工作提供了新的思路和方法,取得了良好的效果。
电吸附工艺在矿井水处理中的应用研究
李凤山 杨磊
煤炭工程. 2012, 44(4):  67-69.  doi:
摘要 ( 609 )   PDF (1200KB) ( 711 )  
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采用电吸附工艺处理经“混凝-澄清”后的矿井水,进行了工业试验研究。在试验条件下,电吸附工艺能够有效去除矿井水中的无机盐、氯离子、碱度、硬度及部分有机物,产水指标可以满足电厂循环冷却水要求。提出了应用该工艺处理矿井水时需注意的能耗、浓水排放、预处理等问题。
保德选煤厂DMI筛网沉降离心机运行效果分析
蒋涵元 宋万军 朱子祺 张宁 王世博
煤炭工程. 2012, 44(4):  70-72.  doi:
摘要 ( 1149 )   PDF (587KB) ( 569 )  
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保德选煤厂北区新系统采用DMI筛网沉降离心机与安德里兹板框压滤机配合的方式处理煤泥水,本文在生产过程中浓缩机入料、浓缩机底流、筛网沉降离心机滤液采样数据的基础上进行分析,结合生产情况,对DMI筛网沉降离心机工作效果进行评价,结果显示,DMI筛网沉降离心机在入料浓度为354.6g/l时,滤液浓度为69.8g/l,固体回收率可达85.83%,-0.045mm粒度级细粒回收率达到82.79%。生产过程中,筛网产品松散,不聚团,水分较低,脱水效果较好。本文同样总结了筛网沉降离心机在保德选煤厂北区使用中存在的问题,从工艺上提出三点可行性解决方案,用以改善保德选煤厂煤泥系统。
矿井瞬变电磁探测技术在煤系地层探测中的研究与应用
王东伟
煤炭工程. 2012, 44(4):  73-75.  doi:
摘要 ( 674 )   PDF (2676KB) ( 488 )  
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介绍了矿井瞬变电磁探测技术的基本原理,从瞬变场的结构出发,说明视电阻率计算公式与地面的区别。通过调整天线的法线与巷道迎头左侧、正前方和右侧的角度,布置11个测点,可以探测迎头前方的地质异常。让天线的法线方向与煤层工作面顶、底板分别成450,可以探测工作面顶、底板方向岩层的电性变化情况。对采集到的数据进行处理,绘制视电阻率等值线断面图,结合地质资料可以准确判定地质异常区域的位置和富水性强弱。探测结果表明,该方法在煤矿水文探测中效果较好,对解决煤矿水文地质问题是一种快捷、高效的勘查手段。
研究探讨
林南仓东一采区覆岩变形破坏数值模拟分析
董东林,丁立峰
煤炭工程. 2012, 44(4):  76-78.  doi:
摘要 ( 874 )   PDF (1115KB) ( 695 )  
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厚层冲积层下煤层的安全开采是林南仓矿东一采区遇到的最大问题。在分析东一采区开采具体情况和开采方式的基础上,构建了符合实际情况的工程地质模型和力学模型。应用目前最先进的Flac3D软件对东一采区的煤11和煤12的覆岩变形破坏进行了模拟。模拟结果表明,煤11开采引起上覆岩层最大下沉值为2.75m,引起上覆岩层发生塑性屈服破坏的最大高度为31m,上覆岩层处于拉应力状态区域的最大高度为27m。煤12开采引起上覆岩层下沉,最大位移量为5.42m。煤12开采后上覆岩层发生塑性屈服破坏的最大高度为47m,上覆岩层处于拉应力状态区域的最大高度为43.3m。这与经验公式计算结果和实际观测结果较为一致,模拟结果可为生产提供科学依据。
五沟煤矿第四含水层下合理回采上限分析
邓雪杰 谭辅清 房萧
煤炭工程. 2012, 44(4):  79-81.  doi:
摘要 ( 672 )   PDF (1315KB) ( 749 )  
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五沟煤矿10煤的开采受上覆含水层的制约,尤其是第四含水层严重威胁了矿井的安全开采。为了确定五沟煤矿四含水下合理回采上限,在确保安全的前提下尽可能多的解放呆滞煤量,本文以1011工作面为例,通过理论计算和RFPA数值模拟相结合的研究方法对五沟煤矿合理回采上限进行分析。研究结果表明1011工作面煤层开采导水裂隙带高度为52.84m,最终确定工作面的合理回采上限为-300m。此研究结果对其他类似条件工作面合理回采上限的确定有一定的借鉴意义。
煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出危险性研究
董云飞 王云刚
煤炭工程. 2012, 44(4):  82-84.  doi:
摘要 ( 594 )   PDF (728KB) ( 552 )  
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通过分析含瓦斯煤体的力学性质及其破坏类型,说明了突出的发生是由于含瓦斯煤的Ⅱ类破坏和瓦斯高速渗流耦合作用的结果,为掘进工作面前方煤体的应力分布特点及防止突出的发生提供了理论依据。分析了煤巷掘进过程中卸压区宽度与突出危险性的关系,推导出煤巷巷帮在支护条件下的卸压区安全宽度公式,并针对某矿区的实际情况进行了验证。所得结论对预测预报掘进工作面突出、合理确定巷道支护形式具有重要的意义。
岱庄煤矿条带煤柱矸石膏体充填开采地表沉陷研究
李秀山,曹忠,柳成懋
煤炭工程. 2012, 44(4):  85-87.  doi:
摘要 ( 520 )   PDF (810KB) ( 534 )  
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摘要:针对岱庄煤矿村庄压煤严重,矿井服务年限缩短,而传统条带法开采后遗留条带煤柱储量丰富的现状,根据国内煤矿膏体充填开采技术发展水平和煤矿绿色开采的发展要求,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石膏体充填材料充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采, 通过对矸石膏体充填开采地表沉陷控制原理的分析研究,实施了建筑物下矸石膏体充填开采,并对地表沉陷进行了预计实测。该技术项目的研究将为我国“三下”压煤条带煤柱回收及矸石井下利用提供了前沿技术开发思路,对解放村庄下呆滞煤炭资源,提高资源回采率和经济效益,实现企业的可持续发展,具有重要的现实意义。截至2011年6月30日,已累计回收条带煤柱560m,置换原煤23.1万t,地表最大下沉量只有35 mm,远远小于原设计预计的300-400mm,地表变形控制效果非常好。
深部煤矿巷道群数值模拟与动态监测分析
刘放 时凯 黄兴
煤炭工程. 2012, 44(4):  88-90.  doi:
摘要 ( 570 )   PDF (2026KB) ( 730 )  
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为研究临近巷道对既有巷道的扰动影响,对淮南朱集矿巷道群进行数值模拟和巷道变形现场监测。结果表明,受回风巷和胶带机巷开挖扰动影响,轨道巷围岩应力提高、塑性区扩大、巷道变形和锚索拉力增大。现场实测数据表明,相邻巷道扰动影响具有时空效应,且轨道巷发生大变形,围岩具有流变性。研究结果可为类似条件下巷道群稳定性控制提供借鉴和指导。
基于Knothe时间函数和InSAR的煤矿区动态沉陷预计研究
张书建
煤炭工程. 2012, 44(4):  91-94.  doi:
摘要 ( 698 )   PDF (1282KB) ( 605 )  
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摘要:以某矿区的3212工作面为研究对象,采用基于Knothe时间函数的动态沉陷预计模型进行开采沉陷动态预计。计算了不同时间、不同位置的点的动态下沉值,分别与水准测量成果和D-InSAR监测结果进行了对比分析。实验表明,基于Knothe时间函数的动态沉陷预计模型所得到的结果符合开采沉陷导致的地表沉陷规律;其结果与水准测量成果和D-InSAR监测结果吻合;最大误差不超过0.2米,能够满足动态预计的要求。最后提出了存在的问题和今后工作的方向。
预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验方法研究
史广山
煤炭工程. 2012, 44(4):  95-97.  doi:
摘要 ( 872 )   PDF (863KB) ( 682 )  
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为了提高预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验效率,保证安全生产,提出用钻屑瓦斯解吸指标Q3、Q20和瓦斯含量逐级对区域防突措施进行效果检验的方法,并通过实验研究了各解吸指标与瓦斯压力和瓦斯含量之间的关系。现场应用效果良好。
瓦斯爆炸火焰锋面参数测试技术实验研究
柴春良 解北京
煤炭工程. 2012, 44(4):  98-100.  doi:
摘要 ( 643 )   PDF (1188KB) ( 702 )  
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为了探究煤矿瓦斯爆炸事故中瓦斯爆炸火焰锋面特征,在实验室模拟巷道的小型管道内进行瓦斯爆炸火焰传播实验。在管道内同一截面处,利用微细热电偶、离子探针、压力传感器及光电传感器同时测得了火焰锋面温度、离子电流强度、压力、光信号。对四种火焰锋面参数信号比较分析,结果表明:传播火焰阵面的火焰光信号、温度信号、离子电流信号稍快于压力信号,瓦斯浓度为10.17%的传播火焰在测点处火焰锋面最高温度值为1238.8℃,最高压力值为2.28atm,最高离子电流强度值为258nA;处理热电偶温度信号计算出的火焰锋面厚度为44.8cm和离子电流信号计算出的火焰锋面厚度为68.5cm,两者属于同一数量级。实验结论为进一步认识瓦斯爆炸火焰锋面在瓦斯爆炸事故中的作用和矿井防爆设备和预警设计提供一定的参考依据。
低温氧化对无烟煤表面亲(疏)水性的影响
朱宾 杨建国 夏文成
煤炭工程. 2012, 44(4):  101-103.  doi:
摘要 ( 623 )   PDF (706KB) ( 824 )  
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摘要:利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了纯煤在低温(<100℃)条件下缓慢氧化的过程。通过对煤官能团特征峰面积的变化分析,结果表明:随氧化时间的增加,羟基(-OH)峰面积先减小后增加,醚氧基(Ar-O-Ar’、R-O-R’)呈增加趋势,羧基(-COOH)从无到有;芳烃(-CH)和脂肪烃(-CH2)峰面积减少的趋势;芳核中骨架C=C双键没有参与氧化反应,进而推测出煤的低温氧化的反应历程。同时,根据疏水性和亲水性特征官能团的吸光度计算出煤表面亲水指数,发现与测得煤表面接触角的变化规律是一致的。
复杂通风网络简化方法研究
王金贵 张苏
煤炭工程. 2012, 44(4):  104-106.  doi:
摘要 ( 602 )   PDF (414KB) ( 944 )  
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随着矿井通风系统日趋庞大,通风网络拓扑结构也更加复杂,这给矿井通风系统分析、优化和预测工作增加了很大难度。为实现对复杂通风网络的简化,提出复杂通风网络的等效简化、模糊简化和复合简化三种方法,并对等效简化过程中应遵循的原则和风阻、风机性能等参数的等效变换进行研究。最后结合在孔庄煤矿的通风网络解算中的应用,表明:对孔庄煤矿通风网络进行复合简化,能减少节点比例为35.9%,减少分支比例为38.6%,且误差不超过5%;若只对其通风网络进行等效简化,减少节点比例为27.2%,减少分支比例为29.1%,则不存在任何误差。
盘江矿区发展煤化工产业浅析
储和平
煤炭工程. 2012, 44(4):  107-108.  doi:
摘要 ( 513 )   PDF (643KB) ( 576 )  
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通过对中国能源结构、能源安全,能源需求变化、煤化工技术发展及煤化工产业的现状、发展利用清洁能源等方面的分析,论述了我国发展煤化工的必要性。从发展煤化工基本条件的土地资源、煤炭资源、水资资源、电力资源、充分利用高富硫煤、产品的区域优势、企业的资金优势等方面,分析总结了盘江矿区发展煤化工的必要性和可行性。
基于经验模态分解的井架变形信号自适应降噪研究
田丰 汪云甲 王昆 王猛
煤炭工程. 2012, 44(4):  109-111.  doi:
摘要 ( 631 )   PDF (1370KB) ( 689 )  
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在进行建筑物高精度动态监测时,真实位移信号往往淹没在强噪声之中,利用经验模态分解对监测信号进行多尺度分解,根据尺度标准化模量累积均值指标,确定噪声分离层次,对有效尺度分量重构得到降噪后的变形信号,建立了变形监测信号的自适应降噪模型。工程实例表明该方法具有优越性。
GPS-RTK联合水准仪在充填工作面地表高精度动态监测中的应用
李杨杨
煤炭工程. 2012, 44(4):  112-114.  doi:
摘要 ( 619 )   PDF (1278KB) ( 734 )  
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岱庄煤矿2351工作面为膏体充填工作面,采用全采全充的采煤方式,地表预计变形很小,传统监测地表变形的方法难以满足高精度的要求。为了符合岱庄煤矿测量区域高精度的要求,探索出GPS动态测量与高清电子水准仪相配合测量充填工作面地表变形的作业方法,在实际的测量中取得了良好的效果。
装备技术
液压支架新型脚踏板装置研究
薛仁龙
煤炭工程. 2012, 44(4):  115-116.  doi:
摘要 ( 547 )   PDF (721KB) ( 644 )  
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摘要:针对目前液压支架脚踏板的主要结构形式,分析当前结构的不足与缺陷。针对此种情况,研究出一种新型装置并对其进行结构分析与改善。该锁紧装置可以替代老的结构形式,能够合理的适应不同工作环境下的倾斜角度,对于液压支架脚踏板,能够得到较好的应用与推广。
煤矿井下磨料水射流切割机的设计及应用
赵韡
煤炭工程. 2012, 44(4):  117-119.  doi:
摘要 ( 824 )   PDF (763KB) ( 714 )  
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磨料水射流切割技术,是一种安全的“冷”切割技术,不会因产生火花而引起瓦斯爆炸事故。为满足煤矿井下的切割作业需要,设计并加工了便携式煤矿井下磨料水射流切割机。设备主体分为两部分,用一根高压软管连接,工人操作手持切割喷枪进行切割作业,切割速度可达40mm/min;通过压力表可以监测系统压力、喷嘴磨损、磨料用量等指标。该设备的使用实现了煤矿井下切割作业的安全进行。
矿井救生舱CO2开式空调换热研究
吴玮
煤炭工程. 2012, 44(4):  120-122.  doi:
摘要 ( 632 )   PDF (1154KB) ( 862 )  
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矿井救生舱空调是救生舱生命保障系统的重要组成部分,同时完成空气过滤、降温、除湿功能。本文对矿井救生舱CO2开式空调的换热过程进行热力学分析,提出节流换热及膨胀换热设计方案,并分别对其进行对比设计分析。结果表明,在给定的初始环境温度25℃条件下,采用毛细管节流换热吸热量为217.2 kJ/kg,其中潜热换热量占总换热量的80%左右;采用多级膨胀换热最大输出功量为68.2 kJ/kg,吸热量为283.5kJ/kg;采用单级膨胀换热最大输出功量为33.3 kJ/kg,吸热量为247.3 kJ/kg。通过分析比较,认为毛细管节流换热和单级膨胀换热适用于矿井救生舱空调。
电火花技术在采煤机销轨轮齿向修形中的应用
马雁翔
煤炭工程. 2012, 44(4):  123-124.  doi:
摘要 ( 575 )   PDF (858KB) ( 602 )  
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本文首先从采煤机销轨轮复合齿廓的形成方式入手,提出了针对新的齿廓采用新的加工方法,即电火花特种加工方式。其次,阐述了电火花加工复合齿廓的机理。最后,根据电火花加工机理,设计出对销轨轮齿面复合齿廓的加工方法以及修形方法。
信息工程
基于.NET互操作的组态与监控系统
陈宜金 徐晓
煤炭工程. 2012, 44(4):  125-127.  doi:
摘要 ( 580 )   PDF (772KB) ( 561 )  
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.NET出现之前,开发人员已经编写了大量经过严格测试且可复用的组态与监控非托管代码。在.NET程环境下调用COM组件,是软件开发者经常遇到的问题。本文首先介绍了.NET互操作的原理和方法,然后以露天开采安全生产实时监控管理决策系统为实例,说明了.NET编程环境中调用COM组件的具体方法。
综采工作面数据远程传输研究现状与发展趋势
朱振厂
煤炭工程. 2012, 44(4):  128-129.  doi:
摘要 ( 578 )   PDF (290KB) ( 681 )  
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本文分析了煤矿井下综采工作面设备数据获取及网络传输现状,探讨了工业以太网技术、无线传输技术在煤矿数据传输中的应用,分析了综采工作面设备数据传输的技术瓶颈,提出了解决技术瓶颈的办法,最后提出无线加有线的综采工作面数据传输模式。
煤矿重大危险源预警识别体系方案及数据传输系统的研究和应用
王吴宜
煤炭工程. 2012, 44(4):  130-131.  doi:
摘要 ( 636 )   PDF (628KB) ( 574 )  
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摘要:本文针对开滦钱家营矿,重点对煤矿安全生产的水、火、瓦斯、顶板监测现状和存在的主要问题进行了分析,并对煤矿重大危险源预警识别体系平台与钱家营矿数据传输系统的实现进行了研究和设计。本项目是对矿井重大事故危险源的监测及矿井灾变预警技术方面的研究与应用,包括水文地质、煤自燃、瓦斯和顶板压力等方面,是与矿山安全生产紧密相关的,有利于提高煤矿灾害的预防和应急处理能力。
基于虚节点校正的井下无线传感器网络定位算法
赵继军
煤炭工程. 2012, 44(4):  132-135.  doi:
摘要 ( 611 )   PDF (1245KB) ( 690 )  
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针对在煤矿等复杂环境下应用修正加权质心定位算法时存在定位误差较大的问题,提出一种基于虚节点校正的改进加权质心定位算法。该算法是在修正加权质心定位算法的基础上,结合未知节点接收到的锚节点的接收信号强度指示(RSSI)信息对未知节点的估计范围进行校正,并利用虚节点进行修正加权质心定位计算。仿真结果表明,在相同实验条件下改进后的定位算法定位效果优于修正加权质心定位算法。
工程管理
后经济危机时代煤炭企业发展战略探讨
杜渐 冯尚辉 武媛 方奕 张晶
煤炭工程. 2012, 44(4):  136-138.  doi:
摘要 ( 684 )   PDF (594KB) ( 564 )  
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未来五年是煤炭企业优化产业链、提升价值链的战略机遇期,本文在分析后经济危机时期煤炭企业面临挑战的基础上,研究了重塑煤炭企业、产融结合、发展新兴产业、部分产业领域退出四项发展战略,并对煤炭企业下一步如何发展提出相关建议。
基于灰关联熵的河南省煤炭企业安全投资分析
高志场,徐杰
煤炭工程. 2012, 44(4):  139-141.  doi:
摘要 ( 548 )   PDF (608KB) ( 690 )  
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本文运用灰关联熵分析方法,对河南省2006-2010年煤矿企业投资数据进行处理。通过计算和分析安全技术、工业卫生、安全教育、劳保用品、日常管理及其他六种影响因子费用投入与煤矿企业投资效益和事故损失间的灰关联熵和熵关联度;比较它们的大小并排序,从而确定影响煤矿企业投资效益和损失的主要影响因子。分析结果对煤矿企业管理者提出有效对策有重要的理论意义和实用价值,有利于减少煤矿事故的发生,促进煤矿的安全与稳定。同时,该方法客观、定量,具有算法简单、所需样本少、结果明确等优点。
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