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当期目录

2015年 第47卷 第2期 刊出日期:2015-02-10
施工技术
三软煤层回采巷道超前支护加固技术
卢前明,彭海峰,董关杰,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  44-46.  doi:10.11799/ce201502014
摘要 ( 644 )   PDF (847KB) ( 307 )  
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摘 要:针对郑州矿区三软煤层回采巷道矿压显现剧烈,围岩变形严重,需要多次扩修才能满足安全生产的实际情况,提出了先让压,再进行二次超前加固的支护原则,系统阐述了针对U型钢支护回采巷道的三类加固技术:“三节梁”加固法、辅助梁加固法、工字钢联合加固法,并对其优缺点及适用条件进行了探讨。现场实践表明:回采巷道超前加固技术的应用,降低了劳动强度及扩修投入,保证了安全生产。
设计技术
大直径混凝土圆形浓缩池在温度作用下的应力分折
李洪义
煤炭工程. 2015, 47(2):  31-33.  doi:10.11799/ce201502010
摘要 ( 472 )   PDF (793KB) ( 375 )  
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随着洗煤厂的大形化,煤泥水处理量的要求越高,大直径浓缩池的应用也越多.温度作用在大直径浓缩池的设计中也逐渐成为决定因素.而几大主流规范如:《荷载》《给排水规范》《给排水规程》对温度作用的计算原则及方法又不够明确,设计人员往往因设计周期短等因素没有对温度作用做仔细分析,因温度作用考虑不足,裂缝控制不严,造成大直径浓缩池漏水量超标,即影响了浓缩池的结构安全又污染了环境.综合以上几本规范、手册及sap2000有限元分析通过对Φ35m直径浓缩池在两种主要温度作用下的计算,分析表明正确足额考虑温度作用的必要性,并提出几点设计施工建议,以供设计人员参考.
九龙煤矿深部岩体实验室注浆浆液配比优化研究
杨仁树,薛华俊,李涛涛,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  1-4.  doi:10.11799/ce201502001
摘要 ( 706 )   PDF (1348KB) ( 330 )  
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通过实验室析水率和单轴抗压试验,对不同水灰比和膨润土比例的以PO42.5普通硅酸盐水泥和细度800型超细水泥为主要材料的注浆浆液配比进行了优化研究;采用自主研发的MYZJ-2型实验室液压注浆系统对破坏的泥岩试件进行注浆试验,并对比分析了注浆试验效果。研究结果表明:水灰比1:0.6,膨润土比例为水泥重量4%的超细水泥浆液,析水率为6%,养护28d后单轴抗压强度为8.87MPa,满足实验室对标准尺寸破坏试件的注浆要求;优化配比浆液对三轴压力试验破坏后的泥岩试件注浆加固后,试件单轴强度恢复值为试件原单轴抗压强度的14.7%,注浆效果较好。
深厚冲积层冻结孔布置方式的探讨
李功洲,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  5-7.  doi:10.11799/ce201502002
摘要 ( 468 )   PDF (371KB) ( 395 )  
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二十一世纪以来,我国深厚冲积层冻结法凿井基本采用多圈孔布置,冻结壁内侧冻土扩至井帮的时间和井筒正式开挖时间均大幅度缩短,冻结壁强度和井帮稳定性提高,为冻结段安全快速施工创造了有利条件。文章分析了目前深厚冲积层多圈孔冻结主要应用的以中圈为主冻结孔和以外圈为主冻结孔两种布孔方式的指导思想、特点,研究了两种布孔方式的实施效果,提出采用以外圈为主冻结孔及中/内圈为辅助/防片孔圈的多圈冻结孔布置方式,并与差异、异径等冻结工艺优化组合,能为冻结段安全快速施工创造有利条件。
煤矿立井梯子间设计
赵大鹏
煤炭工程. 2015, 47(2):  8-10.  doi:10.11799/ce201502003
摘要 ( 994 )   PDF (854KB) ( 390 )  
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针对当前煤矿立井梯子间平面布置、层高选择等关键设计随意性较大的问题,通过分析明确了各种情况下平面布置、层高选择的优缺点和适用条件,并针对当前煤矿立井梯子间设计中存在的一些细节问题,提出了改进措施,为煤矿立井梯子间设计提供了一些有益的参考。
千万吨级矿井设计模式与实践
王长友,宫守才,郑忠友,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  11-14.  doi:10.11799/ce201502004
摘要 ( 527 )   PDF (662KB) ( 489 )  
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介绍了国内千万吨级矿井的开发现状,指出优越的外部建设条件、合理的井田划分是建设千万吨级矿井的基础;在总结大量千万吨级矿井设计的基础上,将该类矿井设计归类为神东、平朔等模式。神东模式在采煤方法上采用大采高综采工艺,主运系统采用大运量长距带式输送机、辅运系统采用无轨胶轮车;平朔模式则为露井联采,通过科研试验,突破性的在浅埋深、两硬条件下实现了放顶煤开采。本文最后对未来千万吨级矿井设计的关键技术进行了初步的展望。
浅谈独眼井新集一矿独眼井二期工程施工负压通风方案设计
王俊
煤炭工程. 2015, 47(2):  15-17.  doi:10.11799/ce201502005
摘要 ( 646 )   PDF (866KB) ( 448 )  
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摘 要:矿井开拓布置中,除主、副、风井中央并列式布置外,还有对角式或分区式布置,所谓对角式或分区式布置,就是风井与主、副井长距离隔开布置,改扩建矿井的新增副井距离老井较远,矿井建设期间,施工独立的井筒井下二期工程,尤其是高瓦斯、突出矿井的独眼井井下长距离、多头巷道施工,通风方案设计尤为重要,为符合《煤矿建设安全规范》相关规定,确保施工通风安全要求,采用负压通风方案。若通风方案选择不合理,可能造成通风安全事故,通风设计力求安全可靠,经济合理。
综放沿空掘巷窄煤柱合理宽度优化分析
双海清,王红胜,李树刚,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  18-21.  doi:10.11799/ce201502006
摘要 ( 530 )   PDF (1773KB) ( 1000 )  
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为确定8215综放面区段煤柱合理宽度,采用理论计算及数值模拟分析确定煤柱宽度。基于理论计算煤柱合理宽度为6.57~7.67m,提出了6种煤柱宽度留设方案,并采用数值模拟分析软件UDEC分析了巷道围岩变形效果。结果表明,当煤柱宽为6~7m时,巷道顶底板、两帮相对变形量分别为480~500mm、380~420mm,煤柱中部垂直应力为13.08~14.11MPa,煤柱底板垂直应力峰值为18.6~21.1MPa。现场沿空掘巷煤柱宽为8m,回采时巷道顶底板、两帮的最大移近量分别为220~460mm、340~620mm,巷道顶板3m、6m处离层量分别为0.3~7.4mm、0.3~8.6mm。工程应用效果表明了煤柱宽度留设是合理的,取得了较满意的技术经济效果。
综采工作面主回撤通道垛式支架工作阻力确定研究
高登云,马敬坡
煤炭工程. 2015, 47(2):  22-24.  doi:10.11799/ce201502007
摘要 ( 1010 )   PDF (832KB) ( 422 )  
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基于神东矿区大柳塔煤矿22202大采高综采工作面主回撤通道地质特点,运用FLAC 3D数值模拟技术,得出上覆12煤采空区对工作面无影响。根据工作面开采地质条件和实测矿压规律,构建主回撤区顶板结构模型,并导出主动支护的支架支护强度,据此计算垛式支架工作阻力基准值为9998kN。考虑顶板结构的差异性,建议采用工作阻力11000kN垛式支架。实测22202工作面主回撤通道片帮轻微,无冒顶,顶底板移近量和两帮移近量均很小,控顶效果好。
基于OPC和LabVIEW的压风机组远程监控系统设计
刘跃,袁文琦,李栋,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  25-27.  doi:10.11799/ce201502008
摘要 ( 589 )   PDF (552KB) ( 279 )  
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针对山西某矿要实现压风机组无人值守的要求,运用OPC技术,对PLC监控设备以LabVIEW为开发平台设计了的压风机组的远程监控系统, 并通过工业环网将数据传输到矿山监控中心,通过Web发布信息,以实现远程监控。通过现场应用表明所设计的系统稳定可靠,真正实现了压风机组无人值守,提高了矿山数字信息化管理和自动化水平。
栈桥钢桁架设计、施工及维护问题探讨
赵忠义
煤炭工程. 2015, 47(2):  28-30.  doi:10.11799/ce201502009
摘要 ( 630 )   PDF (811KB) ( 458 )  
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由于栈桥钢桁架的钢桁架(以下简称“栈桥钢桁架”)大部分用在工业建筑中,主要用在煤炭、冶金、电力、水泥、粮食、化工等行业。栈桥钢桁架作为带式输送机栈桥的承重结构,其两端一般都支撑在厂房、转载站、拉紧间或筒仓之上,跨度较大(常用跨度为18m~40m,部分达到50m伸至更大)、所处的位置高度较高、所处环境(特别是风荷载环境、腐蚀环境)比较复杂。这些不利的因素决定了钢桁架结构复杂,容易锈蚀,出现问题(如锈蚀、裂缝)不容易被发现,且检修困难;同时由于钢桁架大部分处在半空中,且场地一般都有高大建(构)筑物,钢桁架承受的风荷载较大;另外,钢桁架在发电厂、选煤厂、煤矿等厂矿企业的日常巡检中,不列入巡检项目,出现问题不容易被发现;再有钢桁架跨度大,有的下部还布置其它用途的建(构)筑物,且内部的带式输送机还与两端建筑物内的动力设备相连。以上这些因素,使得栈桥桁架容易出现问题,一旦发生事故,将产生的后果也很严重。因此,必须对栈桥钢桁架的安全问题引起足够的重视。
生产技术
王庄煤矿8101大采高综采工作面开机率研究
宋高峰,孔德中,杜秋浩,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  53-55.  doi:10.11799/ce201502017
摘要 ( 776 )   PDF (437KB) ( 403 )  
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大采高综合机械化开采工作面保证了我国煤矿逐渐向着安全、高效、规模化、大型化方向发展。改善生产管理状况、提高采煤机开机率能提高工作面产量和效率。以王庄煤矿8101大采高综采工作面为背景,介绍了工作面地质情况和配套设备,对综采队在九月份的开机时间进行统计,计算出了采煤机日开机率和班开机率,通过对开机率的分析,找出了制约该工作面高产高效的因素,并从人、机、环境三个方面提出了改善措施。结果有助于促进大采高综采工作面的高产高效。
巷道围压分布规律对顺层钻孔封孔质量影响分析
薛明理,岑培山,程洪亮,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  56-58.  doi:10.11799/ce201502018
摘要 ( 535 )   PDF (1193KB) ( 252 )  
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通过用预测指标值分析法确定了巷道煤壁应力分布特征,并分析了煤壁在不同应力状态对封孔效果起到的作用。发现巷道煤壁以里0~7m煤体位于卸压区和应力集中区,此处为顺层钻孔封孔漏气的主要位置。针对钻孔漏气的主要影响因素,改进了“两堵一注”封孔工艺,使得钻孔瓦斯抽采量提高了61.7%。
充填体内留巷矿压观测与围岩应力分析
石运保,杨超,宁东兴
煤炭工程. 2015, 47(2):  59-60.  doi:10.11799/ce201502019
摘要 ( 353 )   PDF (816KB) ( 508 )  
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论文介绍了充填体内留巷方案、用途和施工方法,利用应力在线系统和“十字”线设点矿压观测方法,对充填体内留巷变形分析,验证了充填留巷支护效果,确定采空区充填沉降规律及应力分布状况及工作面滞后压力影响距离。
并列双U型通风方式风量配比研究
王飞,郝亚兵,王星,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  61-63.  doi:10.11799/ce201502020
摘要 ( 732 )   PDF (770KB) ( 538 )  
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根据寺河矿XV1301综采工作面的并列双U型通风现场的实际情况,建立了流体力学模型,模拟对比分析了若XV13013主进风巷风量不变的情况下不同比值的XV13011辅助进风巷风量和XV13015另一进巷风量对采空区流场及瓦斯运移特征的影响。研究表明在并列双U型通风方式下,若XV13011辅助进风巷风量和XV13015另一进风巷风量配比为3:1时,能够明显地减少采空区大量的瓦斯随漏风涌向上隅角,从而可以使流经上隅角和主回风巷的瓦斯减少,缓解瓦斯积聚问题。并且这一研究为瓦斯治理和风量配比优化提供理论依据。
矿井通风机节能例解
华玉斌,李燕忠
煤炭工程. 2015, 47(2):  64-66.  doi:10.11799/ce201502021
摘要 ( 514 )   PDF (727KB) ( 244 )  
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摘 要:42座矿井年产资料和风机工况点分布,高效区,叶角进级,单级运行,变频调速,工序电耗等问题梳理,例解相关问题。
液压伸缩系统在急倾斜刮板运输机延缩中的应用
符明华,梁文彬,卓军,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  67-68.  doi:10.11799/ce201502022
摘要 ( 617 )   PDF (955KB) ( 269 )  
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为了解决急倾斜煤层综采工作面延缩刮板运输机中部槽因煤层倾角大、人员操作困难,随时有设备下滑伤人的问题,以绿水洞煤矿3232工作面延缩刮板运输机为研究对象,提出利用液压伸缩系统延缩刮板运输机中部槽,提出了延缩系统结构组织、工作原理,工业性试验结果表白:采用液压伸缩系统能够代替人工延缩刮板运输机,延缩系统将刮板运输机前后始终连接形成整体,有效杜绝下滑伤人事故,对急倾斜煤层综采工作面延缩刮板运输机有一定借鉴作用。
急倾斜煤层开采地表破坏防治技术
陈义旷
煤炭工程. 2015, 47(2):  69-71.  doi:10.11799/ce201502023
摘要 ( 506 )   PDF (1095KB) ( 314 )  
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摘 要 基于急倾斜煤层开采对地表可能引起裂缝或台阶、塌陷坑和塌陷盆地等破坏形态,文章提出了地表煤层露头治理,井下巷道治理及煤柱加固等防治技术措施。结果表明,这些防治技术措施能减小急倾斜煤层开采对地表的影响破坏,有效防止矿井水患事故的发生,为以后解决类似问题提供了思路和方法。
大柳塔选煤厂脱粉入选与不脱粉入选的比较分析
吕宏广
煤炭工程. 2015, 47(2):  72-74.  doi:10.11799/ce201502024
摘要 ( 483 )   PDF (861KB) ( 334 )  
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本文针对大柳塔选煤厂采取选前脱粉洗选方案进行分析,从技术经济方面系统分析了脱粉前后商品煤发热量、经济效益、商品煤产量等变化情况,结果表明选前脱粉工艺方案针对特定的原煤煤质情况及生产工艺也存在一定的弊端。
工程管理
物联网环境下面向时间维度的煤炭ERP体系
贺超,王建军
煤炭工程. 2015, 47(2):  139-141.  doi:10.11799/ce201502045
摘要 ( 430 )   PDF (669KB) ( 397 )  
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根据煤炭企业生产管理的特点,将资源分为周转资源和消耗资源,依托物联网技术对企业周转资源进行全面、实时的监控,按照时间维度配置资源,构建了一个有煤炭特色的ERP体系,并在物联网感知层基础上,提出了包括主生产计划管理、资源需求表管理、周转资源管理、消耗资源管理等七个模块的煤炭ERP框架。通过周转资源和消耗资源的划分,在时间维度上进行资源配置的煤炭ERP体系对传统ERP理论创新有借鉴意义。
IPD模式下工程项目组织沟通管理研究
佘健俊,李梅,陈礼靖
煤炭工程. 2015, 47(2):  142-145.  doi:10.11799/ce201502046
摘要 ( 558 )   PDF (1097KB) ( 514 )  
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传统的交付模式制约着项目组织沟通的有效性,从而影响项目的成败。在阐述IPD模式的基本概念和特征基础上,针对目前工程项目组织沟通管理的特殊性和存在的问题,基于利益相关者理论进行了利益各方的信息需求分析,构建了IPD模式下工程项目利益各方的沟通管理的模型,提出了模型实施中的关键控制要素。以期能够对相关领域的理论研究和实践应用起指导作用。
煤炭企业信息化现状及发展趋势研究
王泽安
煤炭工程. 2015, 47(2):  146-148.  doi:10.11799/ce201502047
摘要 ( 513 )   PDF (550KB) ( 289 )  
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根据《2006-2020年国家信息化发展战略》提出的以信息化促进工业化,以工业化带动信息化,走出中国特色的信息化道路为我国中长期信息化发展的指导思想。本文通过对煤炭企业信息化现状、信息化建设意义、存在问题及未来趋势的研究认为在煤炭企业逐步整合、大集团战略实施的大背景下,伴随集团企业整合、统一,能够支撑集团企业战略实施的信息化产品将成为主流。目前,煤炭企业信息化还存在很大上升空间,未来的智慧型矿山前景广阔。
装备技术
冻结监测专用一线总线监测模块的设计
翟延忠,刘洪渊
煤炭工程. 2015, 47(2):  130-132.  doi:10.11799/ce201502042
摘要 ( 386 )   PDF (707KB) ( 671 )  
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摘要:基于一线总线的温度监测突出的布线优势与大容量监测的特点,将其应与于深井冻结监测。论文介绍了一线总线的测温原理和监测模块的电路构成,阐述了在线监测系统中监测模块的功能设计及其实现方法,并从性能、功能和易用性三个方面对模块进行了分析和评价。
基于CAN总线的智能乳化液泵站控制系统研究与开发
姚立权,刘永刚,沈佳昱,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  133-135.  doi:10.11799/ce201502043
摘要 ( 503 )   PDF (716KB) ( 318 )  
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设计并实现了一种基于CANBUS总线的智能乳化液泵站控制系统。以可编程控制器为控制核心,通过CANBUS总线与上位机通信实现人机界面,与组合开关箱通信实现对其控制,与在线监测系统通信实现对整个泵站系统的监控。给出了实现该控制系统的控制策略及硬件设计方案,通过煤矿井下实际应用表明该系统具有良好的可靠性、稳定性和较高的自动化水平。
回转支承在铰接式胶轮车中的应用
郭培燕
煤炭工程. 2015, 47(2):  136-138.  doi:10.11799/ce201502044
摘要 ( 523 )   PDF (515KB) ( 284 )  
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将回转支承应用于铰接式胶轮车,可实现前后车体横向摆转功能,保证车辆行走时四轮着地、改善车轮的附着条件,以适应煤矿井下恶劣的工作环境。文章首先介绍了铰接式胶轮车回转支承横向摆转结构,其次基于理论力学,结合车辆使用工况,分别对整车和铰接后车体进行了受力分析,计算得到回转支承所承受的轴向载荷和倾覆力矩,最后根据回转支承承载能力曲线进行了产品选型。
研究探讨
单轴压缩条件下煤岩体声发射特性研究
曾宪涛,姜耀东,王宏伟,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  75-77.  doi:10.11799/ce201502025
摘要 ( 637 )   PDF (1135KB) ( 315 )  
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摘要:随着煤炭开采深度的增加,煤岩赋存环境更加复杂,动力灾害显现严重,研究煤岩动力失稳灾害机理,进而达到对灾害的有效预警具有重要的现实意义。本文通过对煤岩体单轴加载条件下变形和声发射同步观测试验,获取煤样变形破坏过程中应力、应变和声发射信息,揭示了煤岩体变形破坏过程中的声发射参数变化特征:并将声发射振铃计数和声发射能量分别进行累加,在对比不同通道的累计数变化规律的基础上,总结分析了煤岩体破坏前兆的累计数特征。本文研究结论对煤矿现场动力失稳灾害有一定的指导意义。
厚表土层大采高工作面矿压规律研究
余学义,王琦,赵兵朝,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  78-81.  doi:10.11799/ce201502026
摘要 ( 598 )   PDF (655KB) ( 348 )  
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为研究厚表土层对大采高工作面矿压规律的影响,以亭南煤矿二盘区205大采高工作面为工程背景,采用理论分析、现场实测的方法进行了研究。分析得出:厚表土层对大采高工作面矿压影响具有一定的滞后性:表土层中含有黏土层易“成拱自稳”而在一定距离内对工作面围岩控制影响不大,随着工作面的推进,C19主关键层将弯曲下沉,表土层结构的稳定性受到破坏,主关键层断裂后表土层载荷通过其下伏岩层传递至工作面;工作面推进至198.5m以后来压期间矿压显现明显,主要表现为:支架支护阻力及动载系数增大、来压步距减小、来压强度周期性增大;非周期来压期间工作面支架平均工作阻力在后一阶段大于前一阶段,支架工作阻力沿工作面倾向分布呈“中间大、两头小”的形态,机尾一侧阻力较大。
基于FTA分析法的煤矿冲击地压防治研究
付建华,李涛,于贵良,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  82-85.  doi:10.11799/ce201502027
摘要 ( 516 )   PDF (1260KB) ( 353 )  
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为科学确定煤矿冲击地压的影响因素及其影响程度,进而有针对性的研究煤矿冲击地压防治措施,采用事故树分析法定性分析冲击地压影响因素,运用布尔代数法计算各因素的影响程度,并将冲击地压39项影响因素划分为3个等级,依此提出弱化煤岩冲击危险性,预评价、综合监测与动态防治,加强管理与开采优化三级冲击地压防治措施,实践证明:所提出的冲击地压防治措施效果良好,研究对于冲击地压防治工作具有很强的理论和实践指导意义。
临近断层综放开采顶板突水数值模拟研究
林东才,栾恒杰,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  86-88.  doi:10.11799/ce201502028
摘要 ( 357 )   PDF (1973KB) ( 581 )  
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为解决义桥煤矿2304工作面临近断层综放开采顶板导水裂隙带高度增加、分布范围扩大可能导致突水事故的问题,在分析突水水源、突水通道以及断层导水机理的基础上,结合FLAC3D中的流固耦合模块分析了不同宽度煤柱时围岩应力特征、断层活化情况以及渗流特性等。结果表明:断层附近煤岩体的垂向应力、断层的活化以及渗流特性都随煤柱宽度的增大而减小;煤柱宽度小于20m时,断层活化所形成的裂隙与采动所形成的上覆岩层导水裂隙带沟通形成导水通道;采动对断层上盘岩层的影响范围随煤柱宽度的增加而减小的趋势不明显,考虑煤炭采出率可适当减小煤柱宽度。2304工作面开采时留设20m的断层防水煤柱,在避免了发生矿井突水事故的前提下减小了煤柱宽度提高了煤炭采出率。
悬臂式掘进机智能截割控制技术发展现状及关键技术探讨
张建广
煤炭工程. 2015, 47(2):  89-91.  doi:10.11799/ce201502029
摘要 ( 501 )   PDF (521KB) ( 635 )  
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悬臂式掘进机智能截割控制技术对综掘机械化的应用和发展具有重要的意义。文章在回顾了国内外智能截割控制相关技术的发展历程和研究内容的基础上,阐述了影响智能截割控制技术发展的关键技术包括掘进机定位导向和自适应截割,并对其实现的主要方法的优势及难点进行了分析,为掘进机智能化的实现提供参考。
双有源桥LCC谐振双向DC-DC变换器的研究
蔡莹莹,王聪,王艳秋
煤炭工程. 2015, 47(2):  92-94.  doi:10.11799/ce201502030
摘要 ( 1007 )   PDF (910KB) ( 677 )  
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本文提出了一种新型的双有源桥(Dual Active Bridge, DAB)LCC谐振双向DC-DC变换器,将LCC谐振槽应用到传统的DAB双向DC-DC变换器中。本文分析了正向传输功率时,该变换器具有的变压器原边开关管零电压开关(zero voltage switching, ZVS)和副边整流二极管零电流开关(zero current switching, ZCS)的优点。同时,还分析了反向功率传输时的buck工作模式。仿真和实验结果证明本文所提出的变换器可以实现功率双向传输并实现开关管的ZVS和ZCS开关。
孔口爆破预裂增抽瓦斯技术的现场应用
赵乾,张英华,高玉坤,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  95-98.  doi:10.11799/ce201502031
摘要 ( 644 )   PDF (1136KB) ( 248 )  
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我国低透气性高瓦斯煤层普遍存在,为提高我国煤层透气性系数以实现瓦斯增抽的目的,本文将孔口爆破预裂技术应用于上社煤矿15103工作面,通过现场试验及对比试验,验证了本煤层孔口爆破预裂增抽瓦斯的有效性。并通过对爆破试验增加缓冲装置的办法,减小了爆破产生的冲击波,减弱了冲击波对孔边煤壁的破坏作用,从而优化了爆破工艺,同时满足了瓦斯增抽的实际需要。试验结果表明,当在孔内填充的三级乳化炸药的装药量为0.8-1kg时,对孔口处加装防护炮管进行爆破试验,试验后的瓦斯抽放情况比原始值改进很多,抽放负压下降,抽放量和抽放的瓦斯纯量都大幅增加,瓦斯浓度也大幅提高,抽放半径由原来的1.5m增加到3m,瓦斯增抽效果明显。为孔口爆破技术在提高煤矿瓦斯增抽方面提供了支持。
煤储层渗透率变化新模型及控制因素研究
戚宇,韦重韬,邹明俊
煤炭工程. 2015, 47(2):  99-101.  doi:10.11799/ce201502032
摘要 ( 542 )   PDF (846KB) ( 323 )  
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在煤层气井排采过程中,储层压力下降和煤基质收缩效应共同导致渗透率动态变化。本文从这两种效应耦合影响有效水平应力的角度建立了渗透率变化数学模型。模型应用及参数敏感性分析结果表明:排采过程中,渗透率先减小后增加,并根据水平有效应力变化值将排采过程分为三个阶段;泊松比越大,水平有效应力变化值越趋向于增加,渗透率越趋向于衰减;极限吸附量和吸附常数越大,水平有效应力变化值越趋向于减小,渗透率越趋向于增加;实际排采时,在井底流压降至渗透率反弹点压力之前,要尽量减小排采强度,防止近井处渗透率快速下降阻碍排水降压,在降至渗透率反弹点压力之后,适当增大排采强度,使渗透率尽快反弹。
煤层爆破地震波传播特征实验研究
景林波,王恩元,李忠辉,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  102-105.  doi:10.11799/ce201502033
摘要 ( 470 )   PDF (1385KB) ( 316 )  
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为了研究高应力作用下具有冲击特性的单一煤层中爆破地震波传播特征,利用YDD16煤岩动力灾害声电监测仪对煤体卸压爆破产生的地震波信号进行了现场测试,并对采集到的信号进行了时域和频域上的分析。将煤岩体抽象成Maxwell粘弹性体,推导了地震波在Maxwell粘弹性体中传播特征。实验结果表明:地震波主频率随着传播距离的增加呈现幂级递减;在单一煤层中,地震波主频率是影响地震波波速幅值衰减系数变化的主要原因,且与主频率存在良好的正相关关系;地震波最大振幅衰减规律符合y=ax3+bx2+cx+d,且衰减速率呈现出较为明显的先增大后减小的现象
高分选密度两产品旋流器试验研究
陈家军,齐正义,张雷,宋俊超
煤炭工程. 2015, 47(2):  106-108.  doi:10.11799/ce201502034
摘要 ( 574 )   PDF (688KB) ( 308 )  
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摘要:论文介绍了高分选密度两产品旋流器的基本结构以及研制高分选密度旋流器的必要性,通过对入料压力,悬浮液密度以及悬浮液煤泥含量这些操作参数的多次带煤试验,得出低密度悬浮液能够实现高密度分选。
微波场下褐煤干燥提质特性的研究
杨虓,任阳光,王继伟,胡廷
煤炭工程. 2015, 47(2):  109-112.  doi:10.11799/ce201502035
摘要 ( 511 )   PDF (947KB) ( 354 )  
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为了克服传统干燥方法能耗高、改性效果差的缺点,50g干基水分含量为52.10%的褐煤在300W到900W这7个不同微波输出功率下进行干燥试验,直到褐煤表面温度快速升高,出现燃烧倾向,此时干基水分含量为14.3%左右。根据微波功率的不同,干燥过程在390s到2250s之间。能耗在500W到900W时基本维持在0.09kWh,而功率为300W和400W时,能耗较高,可达0.2kWh。本文中,试验所得的数据通过Page薄层干燥模型进行拟合,拟合度较高,表明Page模型可以用来研究微波场下褐煤的水分迁移过程,且干燥速率与微波功率具有较高线性关系。复吸试验,孔隙结构分析和含氧官能团测定表明褐煤在微波场下干燥的过程中,其界面的物化特性得到有效调控,实现了干燥提质。
采矿方法图的自动成图技术研究
何鲁鄂
煤炭工程. 2015, 47(2):  113-114.  doi:10.11799/ce201502036
摘要 ( 520 )   PDF (1574KB) ( 335 )  
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本文讲述了利用VB 6.0对AutoCAD进行二次开发的方法,并通过无底柱分段崩落法数字生成系统这个软件实例详细阐述了VB6.0对AutoCAD二次开发的过程。该软件可以实现无底柱分段崩落法采矿方法图的自动生成,在采矿方法图的自动成图方面取得较满意结果。
货运列车车底物质检测与识别系统的研究设计
魏永胜,白云峰
煤炭工程. 2015, 47(2):  115-117.  doi:10.11799/ce201502037
摘要 ( 397 )   PDF (789KB) ( 305 )  
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介绍了神华集团神东矿区商品煤在装车前采用激光扫描技术进行车底残留物体体积检测;利用可见光摄像头,拍摄车底物质视频,根据物体纹理、颜色判别物质种类;同时,利用摄像头拍摄火车侧面视频,进行火车车号识别。通过这三种技术方法,完成每一节车箱底部残留物质体积计算与物质识别,提高煤炭等物料的装车效率。
三维采空区动态预警系统的研究与实现
李沁,疏礼春
煤炭工程. 2015, 47(2):  118-119.  doi:10.11799/ce201502038
摘要 ( 301 )   PDF (957KB) ( 324 )  
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摘要:采空区灾害等已经成为矿山开采中最为严重的灾害之一,具有突发性和隐藏性的特点。如何对采空区事故做出预报或者预测,是煤矿安全生产管理的一个重要课题。本文探讨并设计了一套三维采空区动态预警系统,并描述了系统的实现方法。
基于AMESim的大流量安全阀仿真试验系统研究
王阳阳,沈宏明,孙红波
煤炭工程. 2015, 47(2):  120-122.  doi:10.11799/ce201502039
摘要 ( 856 )   PDF (955KB) ( 396 )  
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近来随着大规模机械化综采技术的发展,相应配套的大流量安全阀的流量也达到了1000L/min,本文基于STA1000大流量安全阀试验台及AMESim液压系统仿真软件对1000L/min大流量安全阀试验过程进行了建模仿真,其得出的流量-时间曲线与试验结果对比误差在5%以内。同时,针对安全阀的核心参数:内径、弹簧弹性系数和阀芯质量与试验结果之间的关系进行了进一步的研究,揭示了其与流量曲线的关系,结果显示较小的内径会引起流量振荡,增加弹簧弹性系数会导致开启后的流量下降,阀芯质量在一定范围内对流量曲线无影响。
基于GPSS/H的露天矿生产系统仿真优化研究
杨曌,赵红泽,温晓可,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  123-125.  doi:10.11799/ce201502040
摘要 ( 594 )   PDF (654KB) ( 394 )  
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为了对Prominent Hill露天矿目前的电铲-卡车生产系统的生产效率做出评价,研究最佳的电铲卡车配合数量以提高生产效率以及对引入卡车调度系统对生产效率的影响进行研究,评估引入调度系统的必要性,论文利用通用仿真语言GPSS/H,对Prominent Hill露天矿的生产系统进行了仿真建模研究。仿真研究的结果表明,目前的电铲-卡车生产系统排队现象不明显,电铲利用率较低,整个系统生产能力有很大的提升空间。在目前的系统条件下,没有引入卡车调度系统的必要性。
人工冻结黏土冻胀特性试验研究
李阳,李栋伟,陈军浩
煤炭工程. 2015, 47(2):  126-129.  doi:10.11799/ce201502041
摘要 ( 547 )   PDF (1658KB) ( 345 )  
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为进一步研究人工冻结黏土的冻胀特性,分别在单、双向冻结和顶部预留一定空间量的单向冻结条件下,对重塑黏土进行了冻结试验。结果表明:冷端温度相同时,单、双向冻结试样冻胀力随时间变化规律一致,但双向冻结试样的冻胀开始时间略早于单向冻结,且在冻胀快速增长阶段,冻胀力增长速率明显快于单向冻结;随着冷端温度的降低,单、双向冻结试样冻胀力都呈非线性增大,但在任一温度水平下,两种模式下的差值基本相同;双向冻结模式下,土样测点的温度及冻结锋面的发展随时间变化规律基本都延纵向对称,其中冻结锋面平均发展速度约是单向冻结条件下的3倍;预留一定空间量的单向冻结试验是可行的,能直接得出土样冻胀力与冻胀量之间的关系。研究成果可为多圈管冻结法设计、施工以及进一步研究冻胀模型提供有价值的参考。
施工技术
深厚冲积层冻结段安全快速施工技术
魏国强,陈章庆
煤炭工程. 2015, 47(2):  34-36.  doi:10.11799/ce201502011
摘要 ( 376 )   PDF (619KB) ( 270 )  
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21世纪以来,我国煤炭基本建设迎来了前所未有的高潮,冻结法凿井穿过的冲积层厚度和冻结深度相继提高,难度不断增大,而冻结段施工速度却不断创造新水平,因此总结研究深厚冲积层冻结段安全快速施工措施,对进一步促进我国冻结技术的发展具有重要意义。
近距离煤层采空区下巷道支护技术研究与应用
张忠温,吴吉南,范明建,等
煤炭工程. 2015, 47(2):  37-40.  doi:10.11799/ce201502012
摘要 ( 735 )   PDF (1281KB) ( 452 )  
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以平朔矿区11煤层回采工作面巷道掘进为工程背景,详细介绍了矿区近距离煤层采空区下巷道支护成套技术及现场应用情况。在对矿区11煤进行详细地质力学测试与评估、围岩可锚性试验和锚杆支护作用理论分析的基础上,根据煤层顶板层间距离的不同,分别提出了“锚杆+锚索”、“锚杆+短锚索”、“全长预应力锚杆”等以锚杆支护为主的巷道支护方案,彻底改变了近距离煤层巷道必须使用架棚支护的传统观念。实践证明,锚杆支护能够满足矿井近距离煤层采空区下巷道掘进与工作面回采的需要,在保证巷道支护安全的前提下,降低了巷道支护成本和工人劳动强度,为提高巷道掘进速度创造条件。
立井井筒过含水老空巷综合支护及堵水技术
崔永红
煤炭工程. 2015, 47(2):  41-43.  doi:10.11799/ce201502013
摘要 ( 646 )   PDF (1259KB) ( 479 )  
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摘要:针对立井井筒过含水老空巷引起的围岩冒落空洞和突水问题,结合润东煤业回风立井现场施工情况,提出了“联合支护+注浆充填”综合支护技术,使得立井顺利通过冒落带空洞破碎段,同时向含水老空巷注浆形成隔水充填带,有效封堵突水通道,保证立井施工安全与施工质量。结果表明:应用注浆充填堵水技术后,井筒涌水量从50m3/h降到0.5m3/h以下,堵水效果明显;同时采用“联合支护+注浆充填”技术支护冒落带空洞后,井筒破碎段围岩承载性能和抗变形能力显著提高,井壁完整无断裂现象,支护效果显著。
掘锚一体化技术在万利一矿的应用
任水泉
煤炭工程. 2015, 47(2):  47-49.  doi:10.11799/ce201502015
摘要 ( 611 )   PDF (734KB) ( 560 )  
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本文详细介绍了采用掘锚机实现掘锚一体化技术在神华集团万利一矿的应用情况。通过对万利一矿2011、2012年掘锚单进水平和2012年设备综合利用率进行分析,总结了影响掘进效率的因素,并结合精益化管理理论,从巷道支护参数优化、提高设备综合利用率、激励机制等方面提出了改进方案,形成了配套合理的掘锚快速掘进工艺,提高了掘锚单进水平,可以为类似矿井实现快速掘进提供参考。
不耦合装药参数对巷道光面爆破效果的影响分析
陈亚宇,陈志彬
煤炭工程. 2015, 47(2):  50-52.  doi:10.11799/ce201502016
摘要 ( 446 )   PDF (516KB) ( 393 )  
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摘要:光面爆破在巷道施工中广泛应用,为使光面爆破具有较好的效果,应选择合理的装药结构,常用的装药结构是不耦合装药,不偶合装药系数选择是否合理直接影响光面爆破效果的好坏。本文以岩石力学及爆炸气体冲击波理论为基础,分析了光面爆破施工中不同不偶合系数对爆破效果的影响,推导出了不偶合系数的两个计算公式,它们计算的数值分别是不偶合系数取值区间的上下线,最合理的不偶合系数应介于这个区间中,由于区间的上、下限非常接近,不偶合系数在此区间中取值便能满足光面爆破的需要,因此本文推出的计算公式可以作为有关爆破工程中选取不偶合系数的参考依据之一。
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