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2014年 第46卷 第5期 刊出日期:2014-05-15
施工技术
主立井井筒壁后深孔注浆技术应用
翁明月
煤炭工程. 2014, 46(5):  33-35.  doi:10.11799/ce201405011
摘要 ( 494 )   PDF (704KB) ( 406 )  
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对于采用冻结法施工的矿井,在冻结壁解冻后,冻结孔的管壁环形空间将形成上下串通的导水通道,导致井筒水量增大,基于此,文章分析了矿井水文地质条件,找出了导致矿井涌水量增加的原因,采用壁后深孔注浆技术实施封水加固,并对壁后深孔注浆技术参数进行了设计,结果表明,该方法堵水加固效果较好,达到预期效果,为井筒注浆堵水技术积累了经验。

本煤层脉动水力压裂卸压增透技术应用
彭深,林柏泉,翟成,李全贵,倪冠华
煤炭工程. 2014, 46(5):  36-38.  doi:10.11799/ce201405012
摘要 ( 643 )   PDF (592KB) ( 412 )  
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摘要:针对余吾煤业S1206工作面煤层瓦斯含量大、煤层透气性系数低的特点,开展脉动水力压裂试验强化瓦斯抽采。研究了脉动水力压裂卸压增透的机理,设计了脉动水力压裂的钻孔参数、封孔工艺和压裂参数。试验结果表明,与普通瓦斯抽采钻孔相比,压裂孔的瓦斯浓度平均提高4.7倍,纯流量平均提高了6.3倍;导向孔的瓦斯抽采浓度平均提高了3.7倍,抽采纯流量平均提高了3.9倍,实现了煤层的快速卸压增透。

李粮店煤矿东翼胶带运输巷普通法快速施工技术
邓文朴
煤炭工程. 2014, 46(5):  39-41.  doi:10.11799/ce201405013
摘要 ( 430 )   PDF (435KB) ( 508 )  
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本文通过对煤矿巷道掘进施工工序间无缝对接劳动组织,施工平台双层平行钻孔作业,皮带配合集渣仓、矿车调车盘出渣系统等技术的阐述,介绍了一种煤矿井下复杂运输巷道的普通钻爆法快速施工技术。

高应力大断面软岩巷道破坏机理物理模拟研究
许敏
煤炭工程. 2014, 46(5):  42-44.  doi:10.11799/ce201405014
摘要 ( 625 )   PDF (890KB) ( 416 )  
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本文以陕西铜川矿业公司某煤矿的东5#煤进斜软岩巷道为研究对象,采用相似材料模拟方法来研究具有软岩特征的巷道破坏特征及破坏机理,通过对巷道破坏的外观形态特征进行观测分析,总结出巷道变形过程及破坏形式;通过对巷道围岩位移的监测总结分析巷道围岩在加载条件下围岩变形过程;通过对锚杆锚索锚固力的监测分析,总结锚杆锚索工作状态。最后,分析总结了该矿高应力大断面软岩巷道变形、破坏过程及特征。

顺和煤矿首采工作面等长调斜开采设计
李玉龙,黄学志,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  45-47.  doi:10.11799/ce201405015
摘要 ( 533 )   PDF (435KB) ( 564 )  
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顺和煤矿首采工作面进行等长调斜设计,将工作面切眼在初始设计位置的基础上,以机头位置为中心,顺时针旋转16°,经过调斜之后的工作面增加了11575t可采资源;针对调斜之后的工作面,设计采用虚实相结合的等长调斜回采工艺,经过计算可知,调斜时每循环按照机头进1刀机尾进5刀的方式进行回采。工程实践表明该方案不仅提高了采出率,同时还解决了工作面等长调斜的难题,顺利实现了不加架、不加槽、不刷帮的工作面等长调斜,研究成果对工作面调斜开采设计及回采具有参考意义。

千米深井大采高采场围岩应力分布规律数值分析
张培鹏,蒋金泉,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  48-50.  doi:10.11799/ce201405016
摘要 ( 661 )   PDF (791KB) ( 462 )  
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煤矿深部开采的应力集中异常突出,以唐口煤矿1305工作面为例,利用FLAC3D有限差分软件对千米深井大采高采场围岩应力分布规律进行数值分析。模拟结果表明:1305工作面回采时,在采空区四周煤体内形成对称的“双肺”状支承压力影响区;随着工作面推进,采场支承压力峰值及采空区上覆岩层破坏高度逐渐增大,工作面见方后,采空区顶板破坏高度与超前支承压力峰值变化趋于稳定,支承压力最大峰值约为72MPa,应力集中系数k为3.0;工作面煤壁前方与采空区两侧煤体内支承压力峰值随工作面推进向深部转移,且支承压力影响范围逐渐增大,压力峰值与工作面煤壁之间的距离基本保持在8~15m范围内。

设计技术
吴家峁矿井工业场地位置选择及开拓方案设计
张建生
煤炭工程. 2014, 46(5):  1-3.  doi:10.11799/ce201405001
摘要 ( 620 )   PDF (517KB) ( 433 )  
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根据吴家峁矿井内外部建设条件,并借鉴国内外现代化矿井的建设经验,从工业场地位置、井田开拓方式、开采水平、采区划分和矿区通风方式等方面对吴家峁矿井进行了可行性设计,,最终选择了将吴家峁矿井工业场地布置在井田中部草社村东部的沟谷内,并设计采用“主副斜井+进风立井和回风立井”的开拓方案,为类似矿井的工业场地及开拓方案设计提供借鉴意义。

大水头煤矿电厂灰渣库水体下综放开采的可行性研究
杜计平,汉宁明,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  4-6.  doi:10.11799/ce201405002
摘要 ( 512 )   PDF (554KB) ( 8152 )  
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基于大水头煤矿西三采区煤层赋存条件、综放开采技术条件和地面电厂贮渣库水体条件,利用我国煤矿放顶煤开采条件下的导水裂缝带观测成果,采用工程类比的方法,计算了西三采区放顶煤开采后导水裂缝带高度、保护层厚度、保护层与煤厚之比,分析了覆岩的隔水性,论证了灰渣库水体下综放开采的可行性和安全性,研究认为灰渣库下方综放开采是安全的。

小屯矿佛店村下压煤条带开采方案优化设计
赵卫强
煤炭工程. 2014, 46(5):  7-10.  doi:10.11799/ce201405003
摘要 ( 563 )   PDF (534KB) ( 1831 )  
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摘要:以小屯矿佛店村压煤2#煤层开采为例,运用托板理论对条带采宽及两区约束理论对条带留宽进行研究,计算出条带采宽b和留宽a的取值范围。考虑实际地质条件,优化理论设计,验算确定最优开采方案。最后利用MSPS系统,预测地表沉陷,验证方案是否满足开采技术要求。

混凝土强度提高系数在井壁结构设计中的研究与应用
张爱勇
煤炭工程. 2014, 46(5):  11-14.  doi:10.11799/ce201405004
摘要 ( 656 )   PDF (518KB) ( 637 )  
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摘要:本文通过对淮北地区信湖矿副井的深厚表土层地质地层条件及基岩风化和涌水等情况特点进行分析,介绍了该井壁结构设计的新思路和新理念。文章针对新的《混凝土结构设计规范》要求,合理地提出厚壁圆筒结构物在二轴受压和三轴受压下,采用以概率理论为基础的极限状态设计法,用分项系数进行设计,且结合工程设计本身具体因素,给出了混凝土强度提高系数的取值关系。其在深厚表土层冻结法井壁设计过程中,对井筒的施工进度、安全、经济效益都有着重要的指导意义。

平朔东露天矿剥离综合工艺优化研究
马进岩,才庆祥,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  15-17.  doi:10.11799/ce201405005
摘要 ( 636 )   PDF (515KB) ( 425 )  
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文章结合平朔东露天矿开采条件,进行了剥离工艺优化。根据东露天矿地形地质特征、岩层、煤层的赋存特点和气候条件等,分别针对上部黄土层、4号煤层以上岩石层、煤层间岩石层提出可能选用的开采工艺方案,并对备选方案进行定性的分析和定量的对比,确定各开采层位的可行工艺方案。通过各层位可行工艺进行组合,得出平朔东露天全部可行的综合工艺方案集合。通过与开采工艺直接相关的露天矿经济指标对比分析,最终确定东露天矿采用半连续综合工艺,即松散层剥离外包、4煤顶板30m以上采用3套自移式破碎机半连续工艺系统、其余剥离采用单斗—卡车间断工艺。

沿空掘巷小煤柱稳定性分析
刘飞,花锦波,神文龙
煤炭工程. 2014, 46(5):  18-20.  doi:10.11799/ce201405006
摘要 ( 689 )   PDF (669KB) ( 517 )  
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摘要:沿留巷边缘留小煤柱沿空掘巷时巷道围岩的应力分布与稳定性都与典型条件下沿空掘巷有所不同。高强度的沿空留巷充填墙对采空区顶板起到支撑作用,有利于增加小煤柱的稳定性,减小合理煤柱留设宽度。本文采用数值计算软件FLAC3D,研究了不同煤柱宽度及锚杆支护强度对沿空留巷侧小煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,得出煤柱宽度是影响煤柱稳定性与巷道围岩变形的决定性因素,高系统支护强度能有效的控制巷道围岩变形的结论。针对朱集矿沿1111(1)工作面轨道平巷的工程背景,煤柱宽度为3m时,煤柱内垂直应力集中系数低,应力集中影响范围小,煤柱与掘巷巷道变形量最小,稳定性最好。在此基础上确立的高强度锚杆支护方案,成功保持了小煤柱的稳定性并控制住掘巷阶段巷道围岩的大变形。

超细煤粉制备的工艺流程设计
徐宝静,武志斌,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  21-23.  doi:10.11799/ce201405007
摘要 ( 589 )   PDF (471KB) ( 496 )  
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摘要:煤是能源,它可以制成水煤浆、超细煤粉等深加工产品。水煤浆和超细煤粉在工业上得到了广泛应用,并已成为重要发展趋势。陕煤集团神木张家峁矿业有限公司投资建设了规模50万吨/年超细制煤粉车间。该工程由中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司总承包建设,是目前全国规模最大的超细制煤粉加工车间,很多技术属于国内首创,在煤炭高附加值生产方面有着重要的意义。本文以该工程为例阐述了此类工程的工艺流程及控制方法的相关内容。

余热提取技术在煤矿热泵系统设计中的应用
朱冬冬
煤炭工程. 2014, 46(5):  24-26.  doi:10.11799/ce201405008
摘要 ( 593 )   PDF (477KB) ( 8432 )  
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热泵是一种以消耗少量电能为代价,将大量不能直接利用的低温热能转变为有用高温热能的装置。将不同形式的余热回收与热泵系统设计相结合,利用热泵装置提取矿井排风、排水、空气热能等余热热源用于建筑物的供暖或供冷,从而替代了燃煤锅炉,是一项新型节能、环保技术,对建设现代化绿色新型矿山有重要意义。

煤矿环境影响后评价生态损益定量化分析技术方法
刘文荣,麦方代,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  27-29.  doi:10.11799/ce201405009
摘要 ( 476 )   PDF (540KB) ( 613 )  
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本文在借鉴谢高地等人在生态系统服务功能价值评估研究成果的基础上,对有关参数进行了修正,并以潘三煤矿为例,运用生态系统服务功能价值评估方法,对潘三煤矿开采20年来的累积生态影响进行了损益分析,对煤矿项目环境影响后评价中生态损益的定量化分析和应用进行了探索。

煤矿地面瓦斯抽采泵站防雷接地设计
陈一兵
煤炭工程. 2014, 46(5):  30-32.  doi:10.11799/ce201405010
摘要 ( 782 )   PDF (459KB) ( 8682 )  
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煤矿地面瓦斯抽采泵站因其所处地理环境,容易遭受雷击;由于其重要性和特殊性,遭受雷击可能造成重大事故。本文针对瓦斯抽采泵站的不同区域可能遭受的雷电侵袭,提出了相应的防雷接地措施;并结合平十一矿西翼地面瓦斯抽采泵站的实际情况,设计了其防雷接地系统方案。对瓦斯抽采泵站防雷接地工程设计,有一定的参考意义。

装备技术
基于LLC拓扑的矿用大功率锂电池充电器的开发
卢其威,吴玉肖,李宁,周重阳
煤炭工程. 2014, 46(5):  126-129.  doi:10.11799/ce201405041
摘要 ( 739 )   PDF (713KB) ( 569 )  
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摘 要:本文介绍了半桥LLC谐振变换器的原理,分析了半桥LLC谐振变换器的直流增益曲线。结合目前煤矿磷酸铁锂电池对高效率充电器的要求,设计了采用UCC25600为控制器芯片的LLC大功率磷酸铁锂电池充电器方案,并采用PSIM进行了仿真。开发了实验样机:LLC电源指标25.2V/1000W,可对6单元串联磷酸铁锂电池组充电。仿真与实验结果表明,LLC煤矿磷酸铁锂电池充电器具有效率高,输出电压稳定的优点。

矿井新型防爆盖的设计与应用
杨刚
煤炭工程. 2014, 46(5):  130-132.  doi:10.11799/ce201405042
摘要 ( 588 )   PDF (666KB) ( 409 )  
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针对矿井传统防爆盖存在的漏风、复位困难、操作维护不便等问题,对防爆盖结构进行了创新性设计,并采用有限元分析软件对新型防爆盖在正常运行和爆炸发生时各部分强度和受力情况进行了分析,保证了矿井防爆盖的安全性,提高了通风系统的可靠性。

基于Geomagic Studio的矿用轴流通风机叶片模型重构
周艳,李栋,孟国营,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  133-135.  doi:10.11799/ce201405043
摘要 ( 495 )   PDF (1193KB) ( 280 )  
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本文章通过以矿用通风机叶片逆向造型为例,介绍了基于Geomagic Studio实现叶片逆向NURBS曲面重构的工作流程,并就重构过程中的点云数据获取、点云处理、多边形处理和曲面处理等关键问题进行了探讨。

信息工程
冲击矿压微震监测预警系统研究
王静
煤炭工程. 2014, 46(5):  136-138.  doi:10.11799/ce201405044
摘要 ( 652 )   PDF (638KB) ( 384 )  
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介绍了冲击矿压的实时监测预警系统的设计。微震数据采集设备CPU采用TI公司的MSP430F5438,有效降低系统的功耗。使用高精度微震探头,安装在锚杆尾部插入岩体内部,输出信号经过高精度运放芯片ADA4528处理,经单片机A/D转换为数字信号,通过Zigbee模块传输至信号接收分站,再由矿井光纤以太网传输至地面主机。上位机数据处理软件采用VB2008编写,主要实现微震数据的采集和存储,实时曲线显示及微震趋势分析,报表制作及打印等功能。

大型矿山机电设备远程健康诊断系统的研究进展
李伟,程晓涵,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  139-142.  doi:10.11799/ce201405045
摘要 ( 592 )   PDF (657KB) ( 390 )  
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设备预知维护是矿山设备管理的发展趋势。本文介绍了大型矿山机电设备远程健康诊断系统(简称为4M系统)的功能模块组成,分别从设备日常管理、设备在线监测、设备故障模拟以及预知维护模型等方面阐述了所在研究团队的相关进展,同时还分析了该系统在现场应用中存在的不足及解决方法,对煤矿设备管理实现预知维护提供了很好的指导作用。

生产技术
潘庄煤层气井分压合采技术及期应用分析
张双斌,郭红玉
煤炭工程. 2014, 46(5):  51-53.  doi:10.11799/ce201405017
摘要 ( 516 )   PDF (558KB) ( 381 )  
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为了查明潘庄煤层气分压合采井的主控因素和适用条件,选用了该区块生产达五年以上的分压合采井为研究对象,通过对储层地质特征、水力压裂施工参数和排采数据的整理分析,探讨了分压合采井成功实施的地质和工程因素。研究结果表明,煤层气合采井成功的关键是压裂裂缝在煤层中充分扩展,且控制裂缝的缝高,避免煤层与顶底板含水层在近井地带发生水力联系;各煤层的原始储层压力、临界解吸压力相匹配时或相差不大时,通过坚持“连续、缓慢、稳定”的排采方针,会取得成功。

王家岭煤矿厚煤层综放工作面矿压显现规律研究
李安静
煤炭工程. 2014, 46(5):  54-56.  doi:10.11799/ce201405018
摘要 ( 523 )   PDF (442KB) ( 394 )  
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本文针对王家岭煤矿20104综放工作面具体地质条件及开采现状,通过现场实测,对该工作面矿压显现规律进行了分析,结果表明:工作面初次来压呈现出分段来压现象,中部先来压且来压强度大,端部后来压且来压强度较小;工作面支架工作阻力主要分布在18.2~33.0MPa之间;来压期间,中部支架动载明显,中部部分支架工作阻力接近额定值,研究成果可为其他矿区综放工作面煤层开采提供依据。

后部刮板输送机外侧三角残煤回收装置研究
陈继刚,王刚
煤炭工程. 2014, 46(5):  57-58.  doi:10.11799/ce201405019
摘要 ( 416 )   PDF (293KB) ( 374 )  
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为了实现对后部刮板输送机外侧三角残煤的回收,本文通过研究煤炭在后部刮板输送机上的运行过程,发现当煤量大时,后部刮板输送机上的煤炭常常会向两侧溢出形成三角残煤,当往回拉后后部刮板输送机时,内侧的三角残煤会被挤铲到刮板上,外侧的三角煤就留在了采空区,浪费了煤炭资源。文章通过介绍整个放顶煤回采工艺中割煤、顶前溜、移架、拉后溜、放煤的循环过程,对后部刮板输送机进行了改进设计,实现了外侧三角残煤的回收,节约了资源。

成庄矿瓦斯抽采钻孔联管装置优化设计
王振锋,宋维宾,王永龙
煤炭工程. 2014, 46(5):  59-61.  doi:10.11799/ce201405020
摘要 ( 579 )   PDF (1117KB) ( 371 )  
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针对成庄矿现行的瓦斯抽采钻孔联管装置存在的笨重、易腐蚀、易积水,联管时人为因素影响较大的问题,设计一种新型瓦斯抽采钻孔联管装置,该联管装置主要包括孔口流量控制阀、伸缩管件、变径接头,均采用矿用PVC材料以及抗静电橡胶,可适应钻孔高度的变化、可适应钻孔间距的变化、可适应钻孔角度的变化、可适应巷道变形以及孔口流量调节功能。与现行的联管装置相比具有质量轻、联管速度和效率明显提高、抗腐蚀、有效防止管路积水和煤渣堵塞。

工作面附近小窑破坏区自燃井下治理技术
邓军,刘少南,翟小伟,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  62-64.  doi:10.11799/ce201405021
摘要 ( 375 )   PDF (465KB) ( 325 )  
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通过井下钻孔探测、气体分析等手段对裕兴煤矿1601工作面密闭内的小窑老空区煤自燃地点的分析,在井下应用喷浆堵漏、加固密闭、钻孔灌浆等有效的防灭火技术措施,对1601小窑老空区煤自燃进行了有效的治理,使小窑自燃对裕兴矿安全生产的影响大大降低,有效地指导了该矿的安全生产。

保护层开采卸压瓦斯抽采技术研究
范鹏宏
煤炭工程. 2014, 46(5):  65-67.  doi:10.11799/ce201405022
摘要 ( 576 )   PDF (644KB) ( 386 )  
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为防止被保护层中瓦斯大量涌向保护层工作面,造成其工作面上隅角和回风巷瓦斯超限;基于采空区上覆岩层“三带”中瓦斯运移规律,利用高位钻孔抽放被保护层卸压瓦斯;通过在羊东矿8458工作面应用实践,采用理论计算与数值模拟确定裂隙发育带的高度,并对高位钻孔参数进行优化设计;结果表明:该工作面单孔纯瓦斯抽采量由0.5 m3/min提高到0.8m3/min,回风顺槽瓦斯浓度由0.9%降低到0.4%,上隅角瓦斯浓度由1.2%降低到0.6%,提高了瓦斯抽放率,保证了工作面安全回采。

刘家口选煤厂生产系统改造与实践
朱世刚,薛光辉,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  68-70.  doi:10.11799/ce201405023
摘要 ( 480 )   PDF (569KB) ( 462 )  
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随着煤炭资源整合和矿井单产水平的提高,原有的煤炭洗选系统无法满足生产要求。按照节省投资和减少对现有生产系统影响原则,对选煤厂进行了技术改扩建,使其生产能力达到了11.00Mt/a,完善了洗煤方法和车间工艺布置,改进了生产工艺流程,完成了主要工艺设备的选型与安装。改扩建后的系统具有块煤系统、末煤系统、末煤重介系统和螺旋系统的单独开启功能,可实现多达四种生产方式,大大提高了洗煤厂的适应能力。生产实践表明,改扩建后系统不仅能够调整产品结构,减少产品水份,还能降低投资,达到了改扩建的预期目标。

粗煤泥分选机机在五阳选煤厂的应用效果分析
陈瑜,张瑞文,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  71-73.  doi:10.11799/ce201405024
摘要 ( 398 )   PDF (402KB) ( 495 )  
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本文介绍了某选煤厂的基本概况,并简述了干扰床分选机的工作原理和常用的工艺流程,通过对选煤厂粗煤泥的筛分浮沉资料分析,并利用干扰床分选机对其进行分选试验,分别对干扰床分选机的入料、溢流及底流进行取样分析,结果表明:干扰床分选机对0.25mm以上粗煤泥分选效果较好,精煤产率达到89%,精煤灰分7.32%,均方差为1.066,可能偏差与数量效率均达到预期的效果。

研究探讨
近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律研究
谷拴成,陈盼,王建文
煤炭工程. 2014, 46(5):  74-76.  doi:10.11799/ce201405025
摘要 ( 543 )   PDF (516KB) ( 525 )  
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针对上煤层已采的下煤层工作面回采时矿压显现规律不同于常规工作面的现象,在原有岩层移动理论基础上定义了承载层和主承载层的概念,推导了考虑上煤层底板破坏深度时承载层岩层的断裂步距计算公式。分析了承载层断裂垮落过程对下煤层工作面矿压显现规律的影响。结果表明:承载层的断裂形式和运动特征对下煤层工作面的矿压显现和地表移动规律有很大影响,有时甚至起决定性作用;承载层分层断裂引起的强度和影响范围各异的顶板来压在工作面叠加出现,导致工作面来压规律混乱;越靠工作面上部的岩层断裂对工作面矿压显现的影响越小且越靠工作面后方。最后,通过工程实例,验证了分析结果的合理性,说明该方法有广泛的使用范围。

利用新型两用多点位移计测算围岩深部位移的方法研究
付建党,张源源,史英男
煤炭工程. 2014, 46(5):  81-83.  doi:10.11799/ce201405027
摘要 ( 654 )   PDF (587KB) ( 408 )  
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本文阐述了巷道围岩深部及表面位移的测量原理,分析了两种常规测量手段的不足之处,为了提高测量精度、真实度,减少测站的安装,提出了一体化测量巷道围岩深表位移的两用多点位移计,并基于两用多点位移计阐述了测算深部围岩离层、真实位移和深表比的方法,为研究巷道围岩运移规律,合理进行巷道支护设计提供了科学有效的数据支撑。

浅埋煤层大采高开采地表裂缝破坏机理研究
王鹏,余学义,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  84-86.  doi:10.11799/ce201405028
摘要 ( 491 )   PDF (468KB) ( 429 )  
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韩家湾煤矿开采的2-2煤层赋存稳定,平均开采厚度4.1m,属于典型的浅埋煤层大采高开采。开采引起地表沉陷裂缝以平行开采工作面倾向为特征,在采空区边缘地表拉伸区未见明显的裂缝,而裂缝主要集中出现在对应采空区中央区域。本文以该矿2304工作面开采为研究对象,通过地质及采矿条件分析,应用岩梁断裂理论和UDEC离散元计算模拟方法,分析了大采高开采覆岩移动变形破坏的运移过程,揭示了地表裂缝分布形态与覆岩断裂结构演化的内在关系,给出影响采空区地表裂缝形式的主要因素以及形成这种特殊裂缝分布形态的机理。

矿井主通风机系统测试评价及影响经济运行因素研究
王柏华
煤炭工程. 2014, 46(5):  87-89.  doi:10.11799/ce201405029
摘要 ( 551 )   PDF (403KB) ( 418 )  
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摘 要:本文介绍了矿井主通风机系统经济运行的概念和测试评价方法,分析了影响矿井主通风机系统经济运行的因素,提出了风机系统运行中存在的主要问题及实现经济运行的途径,对指导矿井主通风机系统经济与安全运行具有参考意义。

五沟煤矿CT101工作面采空区“三带”分布研究
朱成涛,袁树杰,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  90-92.  doi:10.11799/ce201405030
摘要 ( 526 )   PDF (705KB) ( 543 )  
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采用埋管技术对皖北煤电五沟煤矿CT101工作面采空区进行观测,获取了不同位置测点不同埋深时的温度、氧浓度等数据,通过对各测点温度及氧浓度的变化规律分析,确定了CT101工作面采空区自燃“三带”范围。同时对采空区温度场进行模拟,得出了该条件下采空区“三带”分布的一般规律,并对此种条件下“三带”分布的特殊情况及形成原因做出分析。

基于模糊事故树的煤矿瓦斯爆炸事故危险源分析
李新春,刘全龙,裴丽莎
煤炭工程. 2014, 46(5):  93-96.  doi:10.11799/ce201405031
摘要 ( 564 )   PDF (542KB) ( 483 )  
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煤矿瓦斯爆炸事故是煤矿事故中危害程度最高的一类事故,文章根据煤矿瓦斯爆炸事故发生机理,建立煤矿瓦斯爆炸事故树,并分析得出瓦斯爆炸事故链,进而采用迷糊事故树对事故链上各种危险源的不确定性和在事故产生过程中的重要度不一性进行分析。在分析模糊重要度计算方法上,采用中值法来获取基本事件的重要程度。最后,通过实例分析检验了模糊事故树分析对于煤矿瓦斯爆炸事故风险预控的可行性和科学性,从而为煤矿瓦斯爆炸事故及时准确预警提供了新思路。

冻结管差异温度强化冻结试验与数值分析
刘波,陈玉超,李东阳
煤炭工程. 2014, 46(5):  97-99.  doi:10.11799/ce201405032
摘要 ( 512 )   PDF (814KB) ( 307 )  
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针对立井冻结工程中存在的局部难冻结地层,为对其强化冻结,提出了冻结管差异温度强化冻结方案。为验证差异温度的强化冻结效果,进行了单管冻结试验,同时基于FVM原理,进行了强化冻结段-35℃,-40℃和-45℃三种条件下的单排管三维数值分析,并研究了冻结管上、下不同温度段的冻结温度场分布规律及冻结壁特征。结果表明:冻结管内可实现差异温度冻结,冻结管强化冻结段可显著增加冻结壁厚度、降低冻结壁平均温度并强化地层的冷能耗散,使局部地层受到强化冻结。

煤矿井下定向钻进螺杆钻具力学分析
黄寒静,魏宏超
煤炭工程. 2014, 46(5):  104-106.  doi:10.11799/ce201405034
摘要 ( 509 )   PDF (465KB) ( 387 )  
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单弯螺杆钻具是实现煤矿井下近水平定向钻进的重要工具之一。本文采用纵横弯曲法对煤矿井下单弯螺杆钻具进行受力和变形分析,阐述了变斜力和变方位力与钻压、第一跨梁长度、钻孔曲率、结构弯角及工具面向角等因素的关系。此外,通过对螺杆钻具的扭矩、轴向荷载和离心力的分析,有助于全面了解螺杆钻具的工作状况,对正确使用和维护钻具、保证定向钻进施工的顺利进行具有重要意义。

压力水溶液中煤体湿润性能的试验与研究
马德翔,金龙哲,陈绍杰
煤炭工程. 2014, 46(5):  110-112.  doi:10.11799/ce201405036
摘要 ( 503 )   PDF (535KB) ( 379 )  
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煤层注水能有效降低煤炭开采过程中产生的粉尘量,提高煤体吸水性能对提高除尘效率具有重要意义。本次研究通过自行设计制作的注水模拟装置,对不同煤样、不同水压、不同表面活性剂进行试验,从而得到不同煤样的吸水方向性和注水压力参数以及能有效提高煤体湿润性能的表面活性剂配方。

准格尔煤田高铝煤矸石中勃姆石富集特征及成因
石松林,刘钦甫,孙俊民,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  116-118.  doi:10.11799/ce201405038
摘要 ( 436 )   PDF (873KB) ( 478 )  
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运用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)等技术,研究了准格尔煤田大饭铺煤矿6号煤层夹矸中富铝矿物的种类、相互关系及其成因。研究表明:夹矸中富含勃姆石(60%)和高岭石(40%),光学显微镜下两者具有明显的共生关系,能谱面分析(Mapping)图像中可见Si元素与Al元素富集部位不同,两者分异现象明显;夹矸中勃姆石主要是由高岭石脱硅蚀变而来的,勃姆石主要分布于高岭石晶层之间和晶粒表面周围,并逐渐向高岭石内部蚀变。

岩浆侵入对袁店二井煤矿72煤中稀土元素的影响
刘胜军,刘文中,张帅
煤炭工程. 2014, 46(5):  119-122.  doi:10.11799/ce201405039
摘要 ( 385 )   PDF (517KB) ( 360 )  
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采用ICP-MS、XRF、XRD等分析测试手段,对淮北袁店二井煤矿72煤层7件煤样和3件岩浆岩样品中主量元素、稀土元素(REE)的含量和矿物成分进行了测定与分析。通过对样品中稀土元素的研究,探讨了72煤中稀土元素的丰度特征、分布模式及岩浆侵入对稀土元素分布的影响。结果表明:与中国煤中稀土元素的丰度相比,袁店二井煤矿72煤的稀土元素分布呈正常质量分数水平;72煤和天然焦中ΣREE平均值分别为88.87μg/g、94.58μg/g ,LREE/HREE平均值分别为8.58、6.80,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;72煤层受岩浆侵入影响变质为天然焦后,REE主要赋存的粘土矿物种类发生改变,轻稀土元素(LREE)的富集程度降低。

浓密膏体局部管件阻力损失实验研究
夏正猛,吕馥言,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  123-125.  doi:10.11799/ce201405040
摘要 ( 330 )   PDF (740KB) ( 445 )  
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高浓度粘稠物料通过管道输送时会形成“浓密膏体”,属于现代管道输送技术新领域。为研究膏体在局部管道内的阻力损失,本文基于φ200mm循环管道输送试验系统,测量不同浓度的煤泥在不同流速下弯管以及垂直管压力损失与直管压降的变化规律,通过对实验数据进行分析,最终得到90°弯管每米压降是水平直管每米压降的1.27~1.74倍,垂直管每米压降是水平直管每米压降的1.10~1.90倍,对工业现场膏体煤泥管道输送摩阻损失的计算具有一定的参考价值。

宝日希勒褐煤半焦的浮选试验研究
张仲玲,马力强,于跃先,等
煤炭工程. 2014, 46(5):  107-109.  doi:10.11799/ce201405035
摘要 ( 468 )   PDF (453KB) ( 333 )  
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摘要:对褐煤和褐煤半焦进行工业分析、元素分析,发现低温热解提质后褐煤中的有机质成分和煤化程度都发生了变化;通过对比褐煤和褐煤半焦的红外光谱,发现褐煤半焦中的亲水性官能团主要为羟基、氢键、胺基和醚等,且其含量要小于在褐煤中的含量;对褐煤半焦进行粒度分析和浮选试验,捕收剂采用0#柴油、煤油、ZS和它们的两两组合,发现组合药剂制度的浮选效果优于单纯的药剂制度,但无论采用哪种药剂制度,褐煤半焦的药剂消耗量都巨大,精煤灰分偏高。并对药剂消耗量大的原因进行了分析,认为半焦中较高的孔隙度是主导因素。

基于钻石模型的煤炭工程企业海外市场选择研究
徐忠华,王庆云
煤炭工程. 2014, 46(5):  100-103.  doi:10.11799/ce201405033
摘要 ( 504 )   PDF (605KB) ( 378 )  
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结合国际煤炭工程市场的特点,建立煤炭工程企业海外目标市场选择的钻石模型,并对各影响因素进行量化,构建了一个包含6个一级指标、15个二级指标的综合评价指标体系,并运用层次分析法确定各评价指标的权重。选取世界五大主要产煤国市场为例进行实证研究,通过定量与定性分析相结合的方法,分别构建了影响因素下的目标市场比较钻石模型,得出各目标市场的综合评分,结果表明印尼市场各要素相对较好,适合煤炭工程企业进入;其次分别是俄罗斯、印度和澳大利亚市场,美国市场需求增幅不大,竞争最为激烈,进入难度最大,该钻石模型综合评价指标体系可以客观反映各目标市场的竞争力,为企业开拓海外煤炭工程市场提供科学的决策依据。

基于三维重构模型的孔隙岩石气体渗流的LBM模拟
王金波,黄耀辉,鞠杨,郑江韬
煤炭工程. 2014, 46(5):  77-80.  doi:10.11799/ce201405026
摘要 ( 680 )   PDF (910KB) ( 428 )  
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通过三维CT成像技术获得孔隙岩石内部孔隙结构图像,计算了孔隙岩石的孔隙度与统计特征函数;采用随机堆积球的方法,生成了一组与CT模型具有相同孔隙率、不同孔隙结构特征的模型,利用格子Boltzmann方法计算了渗透率,并分析了孔隙结构的统计特征函数与其渗透率之间的关系。结果表明,岩石孔隙结构特征对其渗透率具有重要影响,两点概率函数与线性路径函数距离坐标原点的偏离程度能够很好的反应孔隙岩石渗透率的大小。

粉土三轴试验反压饱和方法研究
史三元,李军,赵瑞涵
煤炭工程. 2014, 46(5):  113-115.  doi:10.11799/ce201405037
摘要 ( 587 )   PDF (556KB) ( 403 )  
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摘要:经典土力学的理论基础是水土两相饱和,三轴试验中的试样要求达到饱和。针对粉土自身遇水易扰动的结构特性,作者通过对邯郸地区的粉土试样采用反压饱和的方法使试样饱和,取得了较为理想的饱和效果,分析得出针对邯郸地区粉土较为合理的反压参数,为粉土试样饱和试验提供参考。

工程管理
基于熵理论的我国煤炭企业国际化风险评估研究
陈冲
煤炭工程. 2014, 46(5):  143-145.  doi:10.11799/ce201405046
摘要 ( 450 )   PDF (536KB) ( 476 )  
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本文首次将熵理论引入我国煤炭企业国际化风险的评估研究中。基于我国煤炭企业国际化风险辨识理论框架,通过对煤炭企业国际化路径、发展阶段和面临风险的系统性分析,构建了我国煤炭企业国际化发展风险指标体系,结合实地调研、问卷调查等方法对风险指标进行赋值。在此基础上,利用熵权分析法对我国煤炭企业的国际化风险进行评估分析,完成煤炭企业国际化风险评估由定性到定量的研究,旨在为我国煤炭企业的国际化发展提供一些经验借鉴。

城梁矿井建设的关键问题研究
李新站
煤炭工程. 2014, 46(5):  146-148.  doi:10.11799/ce201405047
摘要 ( 498 )   PDF (428KB) ( 398 )  
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通过对矿井建设难点的分析,明确了城梁矿井建设中重点要解决好提升运输、通风和副井井塔施工这三个重要问题。提出了适合本矿井的罐笼+箕斗的风井临时改绞方案以及通风系统,选择副井利用永久井塔打井适应本区气候,缩短了副井永久装备的工期,对于矿井建设管理具有较大的现实意义。

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