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当期目录

2014年 第46卷 第9期 刊出日期:2014-09-10
信息工程
矿井顶板涌(突)水危险性预测系统的研究
罗晓霞,杨雅辉,侯恩科
煤炭工程. 2014, 46(9):  138-140.  doi:10.11799/ce201409045
摘要 ( 554 )   PDF (462KB) ( 501 )  
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针对浅埋煤层开采顶板涌(突)水危险性预测的问题,在详细分析钻孔和水文地质等资料的基础上,对矿井顶板涌(突)水的预测涉及到的各类数据进行了的组织与管理。设计出由预测数据管理和顶板水害预测两大模块构成的预测系统。建立了矿井顶板涌(突)水多因素叠加分区预测模型。基于MapGIS6.7,使用VC++6.0开发工具,结合SQL Server 2008数据库管理系统,实现了矿井顶板涌(突)水的预测。最后经陕北某煤矿的实际数据进行预测,进一步验证了本系统的实用性及可靠性。

长臂采煤工作面刮板输送机监控及故障诊断系统的开发
高耀文,陈惠英,田慕琴
煤炭工程. 2014, 46(9):  141-143.  doi:10.11799/ce201409046
摘要 ( 656 )   PDF (449KB) ( 692 )  
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摘 要:针对长臂采煤工作面刮板输送机的状态监测、自动控制和故障诊断等技术进行了研究,设计开发了一套工作面刮板输送机监控及故障诊断系统,简要介绍了系统的结构和功能,根据刮板输送机机尾推移油缸压力和位移,实现了对刮板输送机链条的预张紧功能以及张紧力的手动控制功能和自动控制功能,重点阐述了结合神经网络和数据融合方法的故障诊断过程。现场运行结果表明:该系统运行稳定,可以满足监测和诊断刮板输送机运行状态,控制链条张紧力的需求。

设计技术
基于灰色关联分析的岩体可爆性分级应用研究
杨仁树,王茂源,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  1-4.  doi:10.11799/ce201409001
摘要 ( 691 )   PDF (615KB) ( 644 )  
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从工程应用角度出发,选取岩石坚固性系数f、岩石的波阻抗、炸药消耗量和岩体平均裂隙距作为煤矿岩巷岩体可爆性分级的评判指标,运用层次分析法确定各影响因素的权值。通过扩展的最小二乘法准则构造目标函数,建立灰色关联模型对岩巷岩体可爆性分级进行评判。实际工程应用表明,分级评判结果较符合实际情况,对于煤矿岩巷的快速、安全掘进具有一定参考价值。

混凝土水化热对白垩系地层冻结壁温度场影响的实测分析
杨更社,孙永岗,屈永龙,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  5-7.  doi:10.11799/ce201409002
摘要 ( 667 )   PDF (579KB) ( 539 )  
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为了了解外井壁混凝土水化热对白垩系地层冻结壁温度场的影响规律,通过对新庄煤矿回风立井冻结壁的两个地层进行温度的现场监测,分析监测数据得到:外井壁混凝土浇筑后,两个地层的冻结壁内侧温度迅速升高,监测点处的温度最高点达到15.8℃;随着深度的增加,混凝土水化热对冻结壁的影响范围增大,但冻结壁维持正温的时间减少;在混凝土水化热的作用下,冻结壁的融化深度介于250~600mm之间;水化热的减少及融化区的水热在温度梯度的作用下大量向冻结区迁移,致使冻结壁内侧高温部分的温度迅速下降。可为类似工程的设计和施工提供参考。

大海则煤矿立井井筒冻结设计比较及建议
惠本利,王建平
煤炭工程. 2014, 46(9):  8-11.  doi:10.11799/ce201409003
摘要 ( 662 )   PDF (578KB) ( 435 )  
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摘 要:根据目前我国冻结法施工技术水平,结合蒙陕地区的地质特点对大海则煤矿四个立井井筒的冻结设计进行了深入的分析与探讨,总结西部地区冻结设计的一些普遍规律,提出了作者对西部冻结设计的观点及分析,为今后西部地区冻结深大立井提供了宝贵的建议。

贵州松河矿井“三保二”开采系统科学性分析
刘建玲
煤炭工程. 2014, 46(9):  12-14.  doi:10.11799/ce201409004
摘要 ( 660 )   PDF (459KB) ( 571 )  
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科学合理的开采系统对煤矿建设和生产至关重要,贵州松河矿井地质条件复杂,灾害危险性大,矿井为煤与瓦斯突出矿井,煤层有自燃危险性,煤尘有爆炸危险性,煤层顶、底板稳定性复杂多变,且矿井浅部老空区受水害威胁,为保证矿井投产后能长期保持稳产和正常接替,矿井采用“三保二”方式即采用三套巷道系统来保证两个采区、两个采面(编号为1031、2031)的抽、掘、采平衡。 “三保二”开采系统的科学性在于确保矿井煤炭生产更灵活、可靠,巷道掘进和瓦斯治理有更大的空间、更充裕的时间,提高了矿井建设、生产的安全性和抗风险能力。研究成果可为类似矿井设计、建设、生产提供参考和借鉴。

龙山煤矿工业场地位置及井田开拓方式选择
郭志伟
煤炭工程. 2014, 46(9):  15-16.  doi:10.11799/ce201409005
摘要 ( 773 )   PDF (621KB) ( 464 )  
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龙山煤矿为兼并重组矿井,论文介绍了龙山煤矿兼并重组后矿井的基本情况,提出了两个工业场地位置选择方案,并针对两个工业场地选址提出了立井开拓和斜井开拓二个开拓方案,经技术经济比较,最终选用方案二,即利用原福富煤矿工业场地,并在井田东部无煤区新建工业场地,采用斜井开拓方式,可为类似兼并重组矿井的优化设计提供借鉴意义。

金庄煤矿副斜井井口车场改造设计
高峰
煤炭工程. 2014, 46(9):  17-19.  doi:10.11799/ce201409006
摘要 ( 688 )   PDF (858KB) ( 420 )  
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文章首先对矿井副斜井提升系统的车场一般设计方案进行了详细阐述,指出了以“副井井口与天轮架中心线之间的距离大于天轮架中心线与绞车滚筒中心线之间的距离”为设计理念的该方案设计存在的问题,结合日常工作和实践经验,给出了解决此类问题的方法。在此基础上,为存在上述问题和车场不好用的矿井,提出了改进设计方案。

成型井壁保护措施中温控孔系统设计探讨
陈红蕾,高伟,李宁
煤炭工程. 2014, 46(9):  20-22.  doi:10.11799/ce201409007
摘要 ( 488 )   PDF (437KB) ( 375 )  
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在普通凿井施工遇到施工困难转入冻结法凿井施工时,须对普通法施工的成型井壁采取防冻害保护措施。采用温控孔控制冻结锋面向内发展是行之有效的方法,但目前温控孔系统设计没有规范和理论支撑。本文借助有限元数值模拟软件-ANSYS针对温控孔的设计进行了初步研究,总结温控孔设计方法。

立井提升系统的卡罐动力学分析与研究
李玉瑾,张安林
煤炭工程. 2014, 46(9):  23-25.  doi:10.11799/ce201409008
摘要 ( 575 )   PDF (400KB) ( 7370 )  
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本文建立了立井提升容器卡住时提升系统的动力学模型,研究了提升容器卡住时的动力学特性,得出了提升容器在突然卡住时钢丝绳的冲击力与系统变位质量成正比,与提升速度成正比,与振动频率成正比,与提升容器距提升机卷筒的距离成反比的重要结论。通过分析提升容器卡住时提升机两侧钢丝绳的冲击力数值,就可以合理确定井架或井塔的最大载荷,为分析卡罐、断绳事故提供了计算方法和理论依据。

矿山钢井架斜撑截面优化设计研究
高岩,周长艮
煤炭工程. 2014, 46(9):  26-28.  doi:10.11799/ce201409009
摘要 ( 447 )   PDF (439KB) ( 586 )  
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目前,对钢结构井架空间分析计算研究较少,对于钢结构井架斜撑截面的设计多依照经验选取,造成了结构构件尺寸过大。因此,本文以某矿单斜撑风井井架为背景,论述了采用SAP2000进行钢井架斜撑设计的过程与方法,分别对10mm、12mm、14mm、16mm板厚的钢井架斜撑结构进行了静力分析计算,提取构件最大变形值和应力比进行对比分析。结果表明,利用SAP2000进行钢井架设计与静力分析是1种非常有效的钢井架计算方法;综合考虑分析安全、经济条件该类型井架斜撑宜采用14mm板厚、12mm板厚;并提出了连梁等构件截面优化。

深基坑稳定性控制对策研究
田梅青,黄兴,许文龙
煤炭工程. 2014, 46(9):  29-31.  doi:10.11799/ce201409010
摘要 ( 422 )   PDF (417KB) ( 746 )  
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武汉某主楼地下室基坑工程,开挖深度大,基坑周边环境条件复杂,对基坑稳定性控制要求非常严格。通过分析其工程地质条件和水文地质条件,经综合经济、技术比较,最终确定该地下室深基坑部分地段采用部分地段悬臂排桩+部分地段竖向注浆花管+锚喷复合支护,经计算支护后基坑各区段的安全系数均大于1.15,能够保障基坑的稳定。

生产技术
多种采场条件下的充填开采适用性工艺研究及实践
白光超
煤炭工程. 2014, 46(9):  61-63.  doi:10.11799/ce201409021
摘要 ( 714 )   PDF (789KB) ( 30090 )  
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充填法开采是资源与环境友好开采的必然途径,本文以新汶矿区充填开采工艺的研究与实践为背景,系统地总结了适用于多种采场条件下、开采工艺下的五种充填开采工艺的工艺流程和适用条件,为矿业企业绿色开采,特别是东部老煤炭工业基地“三下一上”开采提供可借借鉴的宝贵经验。

宏远煤矿急倾斜厚煤层液压柔掩支架应用技术
谢德瑜,董华斌,赵博生,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  64-66.  doi:10.11799/ce201409022
摘要 ( 515 )   PDF (513KB) ( 457 )  
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为了解决传统柔掩支架支护强度低、挤架、咬架、摞架、架斜、啃顶、扎底等问题,基于宏远煤矿急倾斜厚煤层赋存条件,创新性提出了液压柔掩支架及开采方法,采用箱板结构及液压系统,提高了支架支护强度,降低了工人劳动强度,缩短了工作面循环作业时间,提高了支架放煤机构的灵活性,与传统柔掩支架采煤方法相比,最大开采厚度达到了4.5m,煤炭回采率提高20%,单产提高了50%,取得了很好的技术经济效果,为类似煤层条件使用柔性掩护液压支架积累了经验。

采场顶板活动对顶板涌水的影响规律
陈现辉,刘长友,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  67-69.  doi:10.11799/ce201409023
摘要 ( 562 )   PDF (603KB) ( 619 )  
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摘 要:采用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了工作面顶板涌水与顶板活动规律的相关关系。研究结果表明:采场顶板破断运动已波及上部含水层,工作面涌水水源主要为顶板砂岩裂隙水;顶板砂岩水的涌出量随工作面推进具有周期性的波动变化规律,与顶板的破断失稳规律具有很好的一致性,顶板的破断失稳运动造成覆岩水的流动与突变,顶板水涌出量与顶板富水性的强弱有关。根据顶板的富水性强弱和顶板的破断失稳规律,可进行顶板水涌出的预测和控制。

急倾斜大段高综放面混装乳化炸药技术的应用
卢俭
煤炭工程. 2014, 46(9):  70-72.  doi:10.11799/ce201409024
摘要 ( 568 )   PDF (452KB) ( 485 )  
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摘要:应用现场混装乳化炸药技术,对碱沟煤矿急倾斜特厚坚硬顶煤实施深孔爆破,对顶煤进行弱化处理。结果表明现场混装炸药技术在碱沟煤矿应用中取得了良好的效果,对顶煤裂隙发育和顶底板两帮变形监测,并阐述了爆破工艺过程、爆破参数的选择。

采煤塌陷深水面现状分析与治理对策初探
张瑞娅,邹勇,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  73-75.  doi:10.11799/ce201409025
摘要 ( 472 )   PDF (464KB) ( 598 )  
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采煤塌陷积水是我国东部平原矿区主要的损毁特点,本文首先分析了采煤塌陷积水在全国分布的特点及其对耕地的影响;其次选择了最具代表性的淮北、淮南、济宁、菏泽四市,对其深水面的分布特点与损毁特征进行了详细分析,并介绍了四市各具特色的采煤塌陷深水面治理方式,总结出了综合养殖模式、平原水库模式、湿地生态公园模式、休闲观光旅游模式这四种针对于采煤塌陷深水面复垦治理的典型模式;最后,根据目前治理方式存在的复耕率低、成本大等问题,提出了以边采边复为核心的超前动态复垦模式,为以后采煤塌陷深水面的治理利用提供参考。

研究探讨
浅埋高强度采场回撤阶段围岩破断机理及控制
王兆会,孔德中,王闯,王颜亮
煤炭工程. 2014, 46(9):  76-79.  doi:10.11799/ce201409026
摘要 ( 490 )   PDF (696KB) ( 11326 )  
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摘要:针对神东矿区浅埋高强度开采工作面回撤过程中支架压死频繁发生的现象,采用理论和数值分析手段,对回撤阶段支架压死现象发生的机理进行了研究。结果表明:回撤巷道同老顶断裂线处于合理的时空位置关系是工作面实现低压力回撤的关键;解释了载荷传递具有时效性的原因,工作面长时间停滞导致老顶和载荷层破坏出现宏观滑移面后其载荷有足够的时间传递至工作面支架之上,使其由“给定变形”转变为“给定载荷”工作状态是造成回撤过程中工作面支架压死的主要原因;根据预测的老顶断裂线所处区域的不同,提出了改变采高、工作面推进速度、局部充填的顶板控制措施,并应用于乌兰木伦煤矿,实现了工作面的安全、快速回撤。

高应力煤巷卸压孔参数数值模拟分析
李东印,代治国,李志勇
煤炭工程. 2014, 46(9):  80-82.  doi:10.11799/ce201409027
摘要 ( 517 )   PDF (850KB) ( 420 )  
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摘要:高应力是导致深部煤巷变形破坏的主要原因,钻孔卸压已成为围岩控制的主要方法之一。本文在分析钻孔卸压机理的基础上,用FLAC3D模拟研究了高应力煤巷卸压孔孔径、孔距和长度对卸压效果的影响,并对三者在卸压效果上的相互作用进行了分析,模拟表明:卸压钻孔孔径、孔距和长度共同决定了卸压效果,它们与卸压圈半径、卸压圈的叠加和围岩变形都紧密相关。现场的巷道变形观测也验证了数值模拟的分析结果,本研究对高应力煤巷选择合理的卸压孔参数有一定的指导意义。

厚煤层大采高长工作面地表岩层移动规律分析
熊祖强,马三振
煤炭工程. 2014, 46(9):  83-85.  doi:10.11799/ce201409028
摘要 ( 490 )   PDF (432KB) ( 458 )  
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为了掌握煤炭开采后对地表的影响,本文以晋煤集团成庄矿5310大采高工作面为例,建立地表移动观测站,收集地表岩层移动数据,并对观测数据进行分析,得到地表下沉曲线、地表沉陷影响范围和地表移动关键参数[1]。结果表明:大采高工作面开采后,地表移动和变形值较大,地表沉陷影响范围广,在走向上最大影响范围超过300m。

高应力软岩巷道围岩变形机理及支护技术研究
冯利民,黄玉东,张得现,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  86-88.  doi:10.11799/ce201409029
摘要 ( 439 )   PDF (477KB) ( 502 )  
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针对赵固二矿深部高应力软岩巷道围岩变形量大、支护体破坏严重和巷道多次维修的难题,采用实验室测试、理论分析和现场实测的方法,研究了高应力软岩巷道围岩变形机理。研究表明:巷道开挖后短时间内围岩较完整,在高应力、风化和水化共同作用下,巷道浅部围岩力学性质发生了变化,强度迅速降低,围岩变形急剧增加;当支护阻力达到在一定范围时,可有效抑制围岩变形,超过此范围不断增加支护阻力,不能改变围岩的塑性区范围和围岩变形量。研究提出了以快速锚网喷一次支护,并预留520mm大空隙层,二次支护架设U型钢为技术核心的围岩控制方案,现场实践表明:该方案对赵固二矿高应力软岩巷道围岩变形的控制效果较好。

近距离煤层采空区下综采工作面支架合理工作阻力的确定
李晓宇
煤炭工程. 2014, 46(9):  89-91.  doi:10.11799/ce201409030
摘要 ( 690 )   PDF (395KB) ( 447 )  
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本文以嘉乐泉煤矿9101工作面的实际情况为背景,采用数值模拟试验和理论计算对近距离煤层采空区下工作面顶板控制进行了研究,通过不同初撑力位于同一位置和同一初撑力位于不同位置和不同推进距离的分析,最终确定支架合理工作阻力为4694KN/架。

岩浆岩接触变质带煤储层吸附特征研究
程乔,胡宝林,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  92-95.  doi:10.11799/ce201409031
摘要 ( 603 )   PDF (546KB) ( 512 )  
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为了研究岩浆侵入对煤储层吸附性能带来的影响,对采自于朱庄和朱仙庄矿两个井田内的10块煤样进行了镜质组反射率测试、煤质分析、等温吸附试验等室内实验,分析了煤样的兰氏体积与其距岩浆岩距离之间的关系,并探讨了煤储层吸附能力产生差异的原因。结果表明,由于各个煤矿岩浆侵入实际情况的不同,煤储层吸附能力的影响因素也存在差别,研究区内煤的变质程度仍然是影响煤储层吸附能力的主要因素,煤中水分在侵入体上部部分范围内失去影响作用;侵入体上部和下部煤储层的吸附能力出现差异,在距岩浆岩体同等距离时,侵入体上部煤储层吸附能力比下部强。

喷雾降尘用化学除尘剂的实验研究
朱良,周刚,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  96-98.  doi:10.11799/ce201409032
摘要 ( 550 )   PDF (533KB) ( 595 )  
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为了改善水与粉尘的结合能力,提高煤矿喷雾降尘效果,进一步改善矿井工作面的工作环境,通过应用JK99C型表面张力仪和视频光学接触角测量仪对优选的SDS、CAB-35、JFCS、BS-12四种表面活性剂溶液不同浓度下的表面张力和接触角进行了测试,确定其CMC,并以此浓度作为四种表面活性剂溶液的配比浓度;通过两两单体复配的原则,对6种复配溶液进行了煤粉沉降与反向渗透实验,并结合喷雾模拟实验,确定了降尘用表面活性剂的最优配方为质量分数为0.05%的CAB-35+JFCS的复配溶液,具有较好的降尘效果。

基于SRM的矿用电机车调速系统转矩优化研究
凌六一,喻晓军,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  99-102.  doi:10.11799/ce201409033
摘要 ( 559 )   PDF (543KB) ( 591 )  
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针对传统基于开关磁阻电机的矿用电机车调速系统在应用过程中体现出来的转矩脉动大、转速响应慢等问题。提出了一种新型开关磁阻电机调速方法,该方法运用直接转矩控制对开关磁阻电机的转矩进行优化,采用了转矩磁链双闭环控制,实现开关磁阻电机调速系统的直接转矩控制。仿真结果表明,系统在运行过程中具有转矩脉动小、转速响应快的优点。

矿用蓄电池电机车制动系统的机械结构优化与电气制动理论研究
朱高鹏,肖林京,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  103-105.  doi:10.11799/ce201409034
摘要 ( 553 )   PDF (492KB) ( 443 )  
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为提高矿用蓄电池电机车的制动性能,对目前普遍采用的单侧基础制动装置和电机反接制动的制动系统进行分析,针对其制动结构及制动理论上的不足,设计了一套由性能可靠、结构合理的脚踏式双侧基础制动机构,提出了一种能够进行能量回收利用的正向回馈制动方案。此系统解决了闸瓦偏磨、能耗制动能源浪费等问题,有效地缩短了制动响应时间,增大了制动力,有效地解决了溜车现象,缩短了制动距离,提高了制动的可靠性;同时,系统还提高了电能的使用效率,延长蓄电池电机车的工作时间,大大提高了经济效益。

利用地震属性预测煤层顶底板含水性研究
李雪梅,师素珍
煤炭工程. 2014, 46(9):  106-108.  doi:10.11799/ce201409035
摘要 ( 536 )   PDF (853KB) ( 19755 )  
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本文通过地震属性来预测岩性参数,即选择利用多属性线性回归和概率神经网络技术对纵波速度、密度、视电阻率和孔隙度这些岩性参数进行反演,进而从获得的波阻抗体、视电阻率体和孔隙度体来预测煤层顶底板岩石的含水性。应用实例中,预测含水性相对较强的区域为低波阻抗、低视电阻率和高孔隙度分布的区域,这符合岩石物理的认识,同时与矿区地质认识的含水区也是一致的。煤层顶底板含水性的分析,对于防患煤矿突水事故具有现实意义。

基于回归模型的煤层含气量预测方法研究
郭彦省,孟召平
煤炭工程. 2014, 46(9):  112-115.  doi:10.11799/ce201409037
摘要 ( 616 )   PDF (565KB) ( 483 )  
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摘要:煤层含气量是煤层气储层评价的重要参数,由于煤层含气量与测井参数的关系较为复杂,在建立数学预测模型前,对煤层含气量与测井参数作相关分析,对于相关系数较小的参数,通过构造复合参数法,提高含气量与参数的相关系数。共优选6种测井参数,建立含气量与测井信息的线性、二次多项式回归方程。对预测值进行有效性检验,证明线性和二次回归方程有效。

褐煤与液化残渣共热解对煤气组成的影响研究
常松,初茉,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  116-119.  doi:10.11799/ce201409038
摘要 ( 494 )   PDF (521KB) ( 629 )  
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摘 要:为了实现煤直接液化残渣的高值化利用,以褐煤及残渣的热解特性差异为基础,进行褐煤与残渣的共热解试验研究,考察了不同的褐煤/残渣配比和不同热解温度对热解煤气组成的影响,并分析了共热解过程对煤气组成的协同作用规律。结果表明:在600℃,褐煤/残渣的配比为9:1;8:2;7:3;6:4;5:5的条件下,褐煤与液化残渣共热解对H2和CO2产出存在负协同作用,对CH4和CO产出存在正协同作用,7:3和6:4的配比对CmHn产出起到正协同作用,其他配比为负协同作用,发生最大协同作用的配料比为7:3~8:2。在配比为7.5:2.5,温度为500℃~800℃条件下,共热解对H2、CO2和CmHn产出存在负协同作用,对CO产出存在正协同作用,500℃~700℃对CH4产出起到正协同作用,750℃~800℃对CH4产出起到负协同作用。发生最大协同作用的温度为550℃~600℃。

基于分区决策树的乌达煤田土地覆被分类研究
刘文龙,李峰,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  120-122.  doi:10.11799/ce201409039
摘要 ( 608 )   PDF (447KB) ( 376 )  
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煤火灾害会对自然地貌、生态和环境造成严重的负面影响。土地覆被的变化可以反映出煤火灾害对周边生态环境所带来的危害。精确的土地覆被分类结果是研究煤田火区生态环境变化的基础。本文基于Landsat8卫星遥感数据,以乌达煤田为区为研究区,依据该区地形特征、地物主体类型以及地势地形将其分为五个子区,分别分析五个区的NDVI、NDBI、NDWI、高程、坡度及光谱特征值,构建不同的决策树实现土地覆被分类。分类结果表明,基于决策树法的分区分类方法总体分类精度为87.63%,Kappa系数为0.86。与传统决策树分类法相比,总体分类精度提高了14.75%,Kappa系数增加了0.17,其准确性有了较大的提高。

煤矸石粉改良膨胀土抗剪强度机理分析
杨晓蕴,张雁
煤炭工程. 2014, 46(9):  123-125.  doi:10.11799/ce201409040
摘要 ( 716 )   PDF (471KB) ( 517 )  
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为提高煤矸石利用率及解决公路工程选用膨胀土时需对其进行改良的问题,本文将煤矸石粉作为膨胀土的改良剂,通过室内直剪试验,对比分析掺4%、8%、12%煤矸石粉对膨胀土抗剪强度的影响,并从煤矸石浸泡后浸泡液的pH值及X射线衍射分析被浸泡后煤矸石粉对膨胀土的改良机理。结果表明,抗剪强度的增加主要是由于黏聚力的增加。改良机理主要为乌海煤矸石15天后的浸泡液pH值在3.8~5.8之间,溶液为酸性,导致膨胀土的含水率低,黏聚力增大,且XRD衍射图谱中经过经浸泡过后的煤矸石的衍射强度减小,证明其发生了一系列化学反应,析出的物质可与膨胀土胶结或发生离子交换反应提高了黏聚力,从而增加了膨胀土的抗剪强度。

开滦矿区含CO煤层煤分子结构与煤岩组分的关系
肖藏岩,韦重韬,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  126-128.  doi:10.11799/ce201409041
摘要 ( 376 )   PDF (517KB) ( 433 )  
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针对开滦矿区煤层开采工程中CO超标的现象,采集了22个典型煤样,通过元素分析和煤岩组分分析研究了H/C、O/C及fa、2(R-1)/C与煤岩显微组分的关系。结果表明,H/C与镜质组和矿物质呈二次曲线关系,与惰质组负相关; O/C与镜质组呈正相关,与惰质组和壳质组负相关; fa与镜质组和矿物质为二次曲线关系,与惰质组为三次曲线关系。研究认为:惰质组对煤中CO生成的贡献较大,;镜质组含量少于50%时煤分子结构在地质构造作用下发生重排、异构现象,生成CO。

煤泥浮选调浆技术与设备的研究进展
李吉辉,马力强,成功,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  109-111.  doi:10.11799/ce201409036
摘要 ( 829 )   PDF (658KB) ( 9455 )  
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阐述了调浆环节作为煤泥浮选过程起点对浮选作业的重要性,对最近业内涌现出的新方法和新设备进行了归纳与评述,对调浆技术和设备的发展趋势做出了预测并给出了建议。指出机械搅拌式调浆理论在继续纵深发展和丰富,如高剪切调浆(HIC)、多级调浆、多轴调浆等;新的矿浆预处理方法被不断地引入,如加压法、电化学法、超声波法等;调浆装备的更新换代势在必行,新型设备层出不穷,但目前调浆设备仍以机械搅拌式为主,其它新型调浆技术在转化为生产力之前还需要进一步的理论研究和论证。

工程管理
实施本安体系十大误区的解释
高卓辉
煤炭工程. 2014, 46(9):  144-146.  doi:10.11799/ce201409047
摘要 ( 589 )   PDF (423KB) ( 606 )  
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创建本质安全型矿井,是体现科学发展观,构建社会主义和谐社会的根本要求,而如何创建本质安全型矿井,笔者认为,全面推广实施“煤矿本质安全管理体系”应是一个根本之策。 煤矿本质安全管理体系是以风险预控为核心、以“冰山理论”为理论基础、以PDCA闭环管理为运行模式的一种科学的、系统的、可持续改进的现代安全管理体系。其理念为“所有意外均可避免,所有危险均可控制”。每项工作首先关注安全,通过风险评估,排查不安全因素,制定最合适的风险管理措施,把风险切实、有效、可行地降低至可以接受的程度。过去人们普遍认为,煤矿企业属于高危险行业,发生事故是必然的,不发生事故是偶然的。然而大量的事故经验告诉我们,只要我们能够对所有潜在的危害源进行全面的辨识,并制定相应的措施加以控制或消除,即实行风险预控,就可以把事故降低到人们可接受的程度,甚至实现零事故,从而得出结论:煤矿发生事故是偶然的,不发生事故是必然的。

建设工程招标过程中的隐性风险识别与规避
韩国波,孟韬
煤炭工程. 2014, 46(9):  147-149.  doi:10.11799/ce201409048
摘要 ( 652 )   PDF (686KB) ( 773 )  
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结合当前建设工程招标过程中存在的诸多隐性风险的现状,分析了隐性风险的形成过程及显性障碍,阐述了建设工程招标准备阶段及招标开标阶段的隐性风险表现,论证了隐性风险的显性后果。最后从提高图纸设计质量、确定合理的招标控制价、防范“围陪串挂”等行为、做好隐性风险减轻相关工作等四个方面提出了隐性风险的规避策略,为建设单位强化工程风险管理提供了理论依据和现实指导。

基于工程量清单计价模式的施工单位盈利分析
冯辉红,刘俊,鲁黎
煤炭工程. 2014, 46(9):  150-152.  doi:10.11799/ce201409049
摘要 ( 615 )   PDF (502KB) ( 773 )  
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摘要:随着《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2008)的进一步实施,工程项目的投标报价、施工图预算、施工预算等造价控制过程透明可查,大大减少了工程结算的纠纷。但与此同时,由于投标技巧的运用过程中,可能存在着不合理低价中标的情形,从而使得施工单位在建设实施过程中的利润空间压缩过大,给施工单位最终实现预期效益带来风险隐患。本文从节约和创收两个角度分析提出了施工单位在工程量清单计价模式下的主要盈利途径,即通过有效的成本控制和合理的工程索赔谋求最大的利润,以促进施工企业的良性发展。

施工技术
大埋深煤矿长斜井盾构拆解施工技术分析
李守彪,毛东晖,邹春华
煤炭工程. 2014, 46(9):  32-34.  doi:10.11799/ce201409011
摘要 ( 558 )   PDF (485KB) ( 519 )  
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盾构法施工长距离、大埋深煤矿斜井我国无成功先例,本文以我国首个盾构施工煤矿斜井拆解施工为例,针对超大超重构件,从施工效益等因素出发,对大埋深煤矿长斜井盾构拆解施工方案进行了比选,并对斜井原位盾构拆解进行了详细论述,提出拆解注意事项。

深部近距离跨采煤巷围岩控制技术研究
贾民,刘安秀,袁永
煤炭工程. 2014, 46(9):  35-37.  doi:10.11799/ce201409012
摘要 ( 494 )   PDF (481KB) ( 762 )  
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基于煤矿跨采巷道受到多次的采动影响,巷道变形剧烈、围岩难以控制的技术难点,结合济宁二号矿井113下08运输顺槽的工程实践背景,分析了巷道稳定性影响因素,根据113下08运输顺槽的实际地质条件,113下08运输顺槽采用分段动态支护,揭露煤体之前巷道支护方式为锚网喷;全煤巷道支护方式为锚网梯支护;层间距10~40m时,采用锚网索耦合支护方式,结果表明:这种支护方式有效控制顶底板及两帮变形,经受跨采后巷道形状完好,保证了矿井的安全生产。

深部极软岩煤巷长距离综掘技术研究
刘建斌,李剑峰
煤炭工程. 2014, 46(9):  38-39.  doi:10.11799/ce201409013
摘要 ( 523 )   PDF (459KB) ( 522 )  
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新安矿区深部极软岩煤巷底臌、巷道全断面内缩、锚杆(索)拉断、反复修护现象较为严重,简要分析了巷道破坏特征及原因。通过采取三心拱拱形断面、拱顶全锚索、两帮锚杆+锚索联合支护、综合机械化掘进、增设联络巷等措施,有效的解决了深部极软岩煤巷长距离掘进的难题

三心圆拱岔口施工轮廓线画线方法的研究
张钢
煤炭工程. 2014, 46(9):  40-42.  doi:10.11799/ce201409014
摘要 ( 558 )   PDF (443KB) ( 573 )  
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为了解决传统画线方法施工三心圆拱岔口画线工作量大、精度差的问题。根据椭圆与三心圆的相似性,采用椭圆定义和布设两条控制线的措施,只用9个数据控制三心圆拱岔口开挖轮廓尺寸(大巷开挖进入岔口后,新增3个记忆数据)。达到了三心圆拱岔口施工画线快捷、方便、精准的目的。使开挖三心圆拱巷道岔口画轮廓线的工效提高了数十倍,三心圆拱岔口施工的成型质量得到了明显的改善。

强动压巷道高阻剪切让压控制技术
王越,廉常军,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  43-45.  doi:10.11799/ce201409015
摘要 ( 415 )   PDF (561KB) ( 429 )  
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针对铜川西川煤矿回采巷道锚杆、锚索大量破断,围岩变形严重的问题。本文通过分析工程地质资料,现场调查发现:迎采动面托顶煤回采巷道受邻近面全程采动影响,顶煤和直接顶的剪切滑移使得锚杆、锚索大量剪切破断,围岩控制失效。提出加强顶板支护强度,匹配锚杆、锚索变形能力,释放顶板剪切变形是维护迎采动面回巷稳定的关键。据此,提出高阻剪切让压控制技术:1)对锚杆施加高预紧力,使浅部围岩由单向或二向受力转化成三向受力;2)使用高强螺纹钢锚杆、粗锚索,加强顶板刚度;3)调整锚杆、锚索施工时间差,匹配变形能力;4)在螺母(锁具)和托盘之间加一个横阻让压管,增大锚杆(锚索)延伸率。西川煤矿1111工作面回巷支护实践表明,围岩控制取得良好的效果。

刘庄煤矿超大断面回采巷道支护优化设计
王志根,李志华,杨科
煤炭工程. 2014, 46(9):  46-48.  doi:10.11799/ce201409016
摘要 ( 359 )   PDF (431KB) ( 523 )  
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以刘庄煤矿171301工作面回采巷道地质条件为工程背景,分析了大采高工作面回采巷道支护的特点和要求,对超大断面回采巷道断面形状、支护参数、超前加强支护形式进行了优化设计。171301工作面回采巷道断面形状采用直墙半圆平顶拱形断面,巷道采用锚网索联合支护,超前支护段采用超前支护液压支架。现场实践表明:该支护技术保证了综采面的安全生产,提高了工作效率,降低了生产成本,为大采高综采面快速推进创造了条件。

高瓦斯矿井厚煤层大断面厚巷道快速掘进技术
金元甲,高升
煤炭工程. 2014, 46(9):  49-51.  doi:10.11799/ce201409017
摘要 ( 619 )   PDF (592KB) ( 829 )  
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本文针对高瓦斯矿井王坡煤矿大断面厚煤层巷道3205回风巷道为研究对象,分析了高瓦斯和大断面煤巷围岩稳定性对巷道安全高效掘进的影响,提出了巷道走向超前钻孔和瓦斯释放孔协同作用的边掘边抽瓦斯防治措施,以及高预应力高强度锚杆索支护技术。现场实践表明:该技术有效杜绝了巷道掘进面和回风流瓦斯浓度超限现象,保证了巷道围岩的稳定性,实现了高瓦斯大断面煤巷的安全快速掘进。

主立井井筒工作面预注浆技术应用
李敬周,陈磊
煤炭工程. 2014, 46(9):  52-54.  doi:10.11799/ce201409018
摘要 ( 445 )   PDF (453KB) ( 641 )  
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中峪矿井主立井井筒过表土及基岩风化带时,采用工作面预注浆、预留止浆“岩帽”和布置径切向斜孔封堵技术,取得了良好效果,为类似条件井筒防治水施工积累了经验。

抛石挤淤法在排土场基底处理中的应用
王俊,王大尉,张建平
煤炭工程. 2014, 46(9):  55-57.  doi:10.11799/ce201409019
摘要 ( 396 )   PDF (592KB) ( 459 )  
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将抛石挤淤方法首次应用于露天矿的实际工程中,并取得预期效果。采用能量守恒原理和功能互相转化原理分析抛石挤淤方法在阴湾排土场积水坑中的挤淤深度,利用数值模拟分析抛石挤淤的过程和作用范围以及挤淤深度,理论计算和数值模拟互相补充互相支持。按照该研究成果施工后半年多时间,并在期间伴随大降雨,该区域现场均未发现有不稳定迹象发生,表明该方法科学可行,成果可靠。

深井硬岩大断面巷道综合机械化掘进施工技术
张有为,冯刚
煤炭工程. 2014, 46(9):  58-60.  doi:10.11799/ce201409020
摘要 ( 415 )   PDF (507KB) ( 876 )  
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本文以新巨龙矿井2号辅助运输大巷为工程背景,采用现场监测、理论分析、试验研究、工程类比相结合的研究方法,针对硬岩大断面巷道的掘进问题,对综掘机选型、切割工艺、临时支护工艺、永久支护、长距离连续辅助运输等几个方面进行研究,实现深井硬岩大断面巷道的安全优质综合机械化掘进。

装备技术
三相异步电动机测试系统整体设计
王彦文,康冉昊,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  129-130.  doi:10.11799/ce201409042
摘要 ( 431 )   PDF (479KB) ( 691 )  
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本文讨论了电动机性能参数测量难的问题,提出了基于“虚拟负载”形式的三相异步电动机测试系统,该系统不必驱动实际机械负载,仅通过静态测试数据及空载试验、短路试验所采集的三相电压、三相电流等数据,并借助于“解析圆图法”和虚拟仪器分析软件,即可计算出三相异步电动机的重要性能参数。此种技术方案不仅提高了数据处理的正确性与精度,而且减少了操作人员的工作量。相较于传统的电机测量技术而言,该方案节省一个电动机运转所消耗的电能,降低了测试成本,是更加“绿色化”的智能测试分析系统。

高压大流量乳化液泵站系统设计
宋杰,马驰
煤炭工程. 2014, 46(9):  131-134.  doi:10.11799/ce201409043
摘要 ( 672 )   PDF (702KB) ( 884 )  
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千万吨级综采工作面对乳化液泵站系统提出了更高的要求,本文系统地设计了一套高压大流量乳化液泵站系统,其包含乳化液泵组、乳化液箱、辅助液控系统、乳化液自动配比与浓度检测装置、过滤系统、泵站控制系统六大模块,并采用了ABAQUS、RecurDyn和AMESIM软件对乳化液泵站进行应力应变分析、动力学和液压系统仿真,优化设计。

煤矿井下自动抑爆装置的研制
荣佳,胡双启,等
煤炭工程. 2014, 46(9):  135-137.  doi:10.11799/ce201409044
摘要 ( 401 )   PDF (474KB) ( 553 )  
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煤矿瓦斯爆炸是一种极其严重的灾害性事故,我国煤矿井下主要通过安装被动隔爆装置和主动抑爆装置来抑制瓦斯爆炸,传统隔爆装置以隔爆水袋和岩粉棚为主,时常有缺水和岩粉结块等问题出现,抑爆效果十分有限,因此研制一款纯机械式自动抑爆装置,具备高效、节能、易于安装等特点,并对自动抑爆装置抑爆性能及可靠程度进行实验验证,得出自动抑爆装置可有效抑制瓦斯爆炸。

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