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当期目录

2015年 第47卷 第3期 刊出日期:2015-03-10
设计技术
7m大采高综采工作面开采关键技术研究
张子飞,杨俊哲,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  1-4.  doi:10.11799/ce201503001
摘要 ( 1113 )   PDF (990KB) ( 945 )  
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随着厚煤层综采技术与装备水平不断提高,大采高一次采全厚综采技术将成为厚煤层安全高效开采的重要途径。以神东矿区7m左右厚度煤层为研究背景,介绍了神东煤炭集团通过产学研联合攻关,成功研制了7.0m大采高综采液压支架、采煤机和三机等一系列配套设备;在7m大采高开采的过程中,不断创新总结并形成了7m大采高综采工作面开采成套关键技术,安全高效回采17个大采高工作面,生产原煤1.5亿t,提高了7m厚煤层的开采效率和回收率。
开采呆滞煤量优化采场接替技术
唐彬
煤炭工程. 2015, 47(3):  5-7.  doi:10.11799/ce201503002
摘要 ( 709 )   PDF (406KB) ( 365 )  
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为了提高矿井煤炭资源回收率,减少资源浪费,对淮南矿业集团潘一矿井田范围内的呆滞煤量进行圈定。建立呆滞煤量台账,并对其进行可采性评估后布置工作面进行回采。通过优化采场接替方案、开采呆滞煤量,使得矿井年产量由460万吨增至500万吨。提高了回收率,缓解了采场接替紧张的局面。
《煤炭工业给水排水设计规范》应用探讨
刘俊,刘钢
煤炭工程. 2015, 47(3):  8-10.  doi:10.11799/ce201503003
摘要 ( 941 )   PDF (504KB) ( 457 )  
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摘 要:煤矿给水排水设计有行业的独特性。《煤炭工业给水排水设计规范》的颁布实施对矿井工程中给水排水专业设计内容的规范执行起到了非常重要的作用。本文结合设计应用,从工程生产实践角度出发,提出煤矿给水排水设计中生活生产供水和消防给水两方面需要探讨的问题,分析需要改进的内容,并阐述解决措施和建议,同时提议需要增补的内容。
灵台矿区安家庄井田煤炭资源开采技术条件分析
张子祥
煤炭工程. 2015, 47(3):  11-13.  doi:10.11799/ce201503004
摘要 ( 860 )   PDF (970KB) ( 606 )  
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甘肃省灵台矿区赋存有丰富的煤炭资源,本工作以安家庄井田为例分析了开采技术条件,并给出了开采建议和注意事项,对于未来灵台矿区煤炭资源的开采具有指导意义。在安家庄井田未来建设中,井巷设计可定为稳定性差的Ⅳ~Ⅴ类围岩;主采煤层煤8-2顶板岩性以泥岩、砂质泥岩及炭质泥岩为主,顶板大部属极不稳定~不稳定型;该区煤层埋深大,地应力高,煤(岩)层具有强冲击倾向性,开采过程中发生冲击地压的可能性大;瓦斯防治按高瓦斯矿井设计要求进行设计;煤尘具有燃烧性和爆炸性;井田大部分地段为二级高温区(>37℃)。综上,开采技术条件属复杂类型。
伊敏露天矿剥离工艺改造方案探讨
高登来
煤炭工程. 2015, 47(3):  14-16.  doi:10.11799/ce201503005
摘要 ( 810 )   PDF (506KB) ( 379 )  
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摘要:伊敏露天矿在采区扇形推进过程中剥采比增大,应用单斗-卡车生产工艺带来开采成本攀升、劳动效率低、环境污染大等问题,本文通过对各种剥离生产工艺的分析研究,在地质、岩性、对地比压等技术条件满足其他剥离工艺的基础上,对各种剥离工艺进行经济性简要分析,寻求最适合伊敏露天矿的剥离生产工艺。
松河矿井近距离煤层群开采瓦斯治理技术
刘建玲
煤炭工程. 2015, 47(3):  17-19.  doi:10.11799/ce201503006
摘要 ( 800 )   PDF (1492KB) ( 379 )  
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本文以贵州松河矿井为例,针对煤与瓦斯突出矿井中的近距离煤层群,提出开采上、下保护层及钻孔抽采瓦斯的方法,增加释放瓦斯浓度和压力的空间,有效释放邻近层瓦斯,达到非常理想的效果,研究结果对设计方案和安全生产管理具有很好的参考作用。
孔庄煤矿胶带巷火灾预警与控制系统设计
颜国强,黄启铭,杜文州,赵勇
煤炭工程. 2015, 47(3):  20-22.  doi:10.11799/ce201503007
摘要 ( 694 )   PDF (826KB) ( 640 )  
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为了防止胶带巷火灾对煤矿生产系统和工人生命安全造成影响,针对孔庄煤矿胶带巷的现状,进行了胶带巷火灾预警与控制系统的设计:CO、烟雾传感器能够及时地监测到灾变,并通过控制自动风门有效地控制巷道内风流流动,防止灾情蔓延,同时报警器提醒人员及时撤离,为下一步抢险救灾工作提供有利条件。进行了胶带巷火灾预警与控制系统效果检验,验证了矿井胶带巷火灾预警与控制系统的有效性和可靠性。
黄沙矿新副井井筒装备的设计与优化
高进兴,孟庆华,马希青
煤炭工程. 2015, 47(3):  23-25.  doi:10.11799/ce201503008
摘要 ( 626 )   PDF (754KB) ( 667 )  
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摘要:矿井副井内各种装备的性能与质量,对保证矿井人员的生命安全至关重要。因此在满足其装备性能和工程质量的前提下,通过对黄沙矿新建副井中部分井筒装备的结构改进,实现了井筒装备的结构优化与合理布置,提高了其施工人员的工作效率。所用技术和方法对其他同类矿井也有很好的借鉴作用。
常兴煤矿工业场地滑坡成因与治理
杨明武
煤炭工程. 2015, 47(3):  26-27.  doi:10.11799/ce201503009
摘要 ( 575 )   PDF (767KB) ( 472 )  
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摘要:本文以常兴煤矿工程地质条件为基础,分析了滑坡的成因机理,指出了常兴煤矿滑坡属黄土滑坡。场地特殊的工程地质条件、不正确的边坡开挖施工和过多的降雨等不利因素的叠加是滑坡形成的原因。通过现场勘察、分析边坡岩体整体稳定性的基础上,提出了以抗滑桩为主、挡土墙为辅的滑坡治理方案。
淮南矿区深井降温技术应用综述
孙永星
煤炭工程. 2015, 47(3):  28-31.  doi:10.11799/ce201503010
摘要 ( 603 )   PDF (700KB) ( 407 )  
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摘要:矿井降温系统有多种类型选择。文章从制冷理论分析入手,指出系统选择应考虑的关键要素;结合淮南矿区降温工程实践,提出了研究问题的方法,介绍了淮南矿区矿井降温系统选择结果、主要技术方案和参数选择;应用新技术、新设备、新材料解决降温工程实施过程中遇到的疑难问题并对效果进行了检测验证。
资源型城市中源期城市规划的思考
孙凤明,张小静
煤炭工程. 2015, 47(3):  32-34.  doi:10.11799/ce201503011
摘要 ( 769 )   PDF (744KB) ( 383 )  
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摘要:资源型城市是以煤炭、石油和各种金属矿藏等为主的矿产资源开发的城市,资源型城市的产生具有其必然性,但由于矿产资源为不可再生资源,且其开发具有周期性,这种“缘矿而建”的“先生产、后生活”的生活方式更是带来了一系列不同于一般性城市的发展问题,种种发展迹象无不把其带向一个“矿竭城衰”的未来。为此本文首先研究了资源型城市中源起发展中面临的问题,然后研究这种城市在转型中的城市规划应采取的措施方法,提出了扬长避短、扬长克短、因地制宜,寻求其符合自身发展的城市规划战略。以期对今后该类城市的发展提供可行的城市规划设计方法。
基于SLP煤矿工业广场设施应急优化布置
宁芳,王磊,杨铭,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  35-37.  doi:10.11799/ce201503012
摘要 ( 601 )   PDF (1918KB) ( 1015 )  
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针对煤矿工业广场设施建筑布局存在的不合理现象,采用SLP法对煤矿工业广场设施建筑进行物流、人流与应急部门的关联分析,绘制出煤矿工业广场设施建筑位置关系图和面积关系图。通过加权因素法对优化前后的设施建筑布局的评价,论证了SLP法在煤矿工业广场设施建筑布局的应用效果,同时为多灾害煤矿提供了一种新的煤矿工业广场设施建筑布局模式。
高强度预应力管桩在处理高承载力地基中的应用
马中成,丁海方,李玉兰
煤炭工程. 2015, 47(3):  38-40.  doi:10.11799/ce201503013
摘要 ( 595 )   PDF (540KB) ( 350 )  
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高强度预应力管桩作为复合地基的竖向增强体在高承载力地基中的应用。高强度预应力管桩作为复合地基竖向增强体,具有承载力提高幅度大,施工速度快等优点值得同类工程地基处理借鉴。
施工技术
平顶山砂岩段立井井筒施工关键技术
闫昕岭
煤炭工程. 2015, 47(3):  41-43.  doi:10.11799/ce201503014
摘要 ( 599 )   PDF (561KB) ( 626 )  
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针对平顶山砂岩层岩石坚硬、裂隙发育、含水量大、爆破效果差造成立井井筒施工速度慢的问题,在分析岩层工程地质、水文地质特点和传统建井技术在平顶山砂岩段使用效果的基础上,提出了针对平顶山矿区井筒施工过程中克服硬岩、有效防治水、提高爆破效果的新思路、新方法及新技术、新设备;对液压伞钻的使用条件和效果进行了对比,对液压伞钻的改进提出了建议;对通过提升立井井筒施工整体装备技术水平、进而提高井筒综合成井速度的原则进行了分析。对克服硬岩与防治水技术的创新应用谈了实践经验。
降低水位法在井筒施工中过强含水层层的应用
张家乐,冯松宝,赵梓臣
煤炭工程. 2015, 47(3):  44-46.  doi:10.11799/ce201503015
摘要 ( 685 )   PDF (590KB) ( 379 )  
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芦村一矿副井在施工中钻孔内涌水有顶钻的现象,拔钻后从钻孔内喷出水柱高度达到1200mm,放炮后涌水量高达210m3/h。为了解决井筒施工中过强含水层的技术难题,针对芦村一矿副井的水文地质和工程地质条件,选择了井群降低水位技术,计算了降低40m水位所需排出的水量为62105m3/h,根据设计的结果布置了9个降水小井进行抽水。施工结果表明降水小井的数量合适,降水效果好。
基于柔性袋装矸石充填墙体研制的沿空留巷技术
刘柳平
煤炭工程. 2015, 47(3):  47-49.  doi:10.11799/ce201503016
摘要 ( 685 )   PDF (627KB) ( 560 )  
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沿空留巷柔性充填墙体(一般为碎矸充填)能适应沿空巷道顶板运动产生的变形及动载荷影响,与巷道顶板协调运动,保证巷道安全稳定,但由于破碎矸石个体的随机性和井下环境的复杂性,不能进行定量的支护设计。针对此问题,通过袋装矸石实验室力学试验,掌握了袋装矸石承压的应力应变关系;设计了柔性袋装矸石充填墙体,初步实现巷旁支护的定量优化;最后,优化基于柔性袋装矸石充填墙体研制的沿空留巷工艺流程;工程实践监测表明:充填墙体完整稳定、密闭性强,墙体压缩量和顶板下沉量分别为350mm和126mm左右,均处合理区间,说明研究结果达到成功留巷的作用,可以在类似条件下推广应用。
平煤六矿沿空掘巷方案优化研究
赵晓红,李大伟,卢强,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  50-52.  doi:10.11799/ce201503017
摘要 ( 843 )   PDF (1032KB) ( 556 )  
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摘要:本文就平煤六矿存在的工作面沿空巷道难以维护的问题,对沿空巷道稳定性和保护煤柱宽度之间的关系进行了理论分析和数值模拟,并且研究了掘巷前后应力分布规律,从理论上得到了沿空巷道的合理位置和保护煤柱的最佳宽度,最后对分析结果进行了现场试验。从而优化了沿空巷道布置,降低了巷道的维护成本。
屯兰矿地面瓦斯抽放钻孔施工工艺研究
岂春明
煤炭工程. 2015, 47(3):  53-54.  doi:10.11799/ce201503018
摘要 ( 626 )   PDF (580KB) ( 535 )  
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摘要:瓦斯集中抽放钻孔是近几年来较为普遍的钻孔工程,主要特点是钻孔孔径大(一般孔径在600mm---1000mm之间)、孔斜要求高(一般小于5‰),内下Ф500mm---Ф800mm的套管。一般的施工工艺是现以小口径钻孔施工(孔径一般为Ф215mm)然后再逐步进行扩孔(一般要扩四次),施工工艺较为复杂,钻探风险较大,施工工期较长,钻探成本高,钻孔孔斜无法保证,下套管较为困难。屯兰矿瓦斯抽放钻孔的施工,我们采用一次成孔的施工工艺,克服了以上的施工困难。
极软突出煤层围岩破碎带巷道掘进综合施工技术
朱树来,张峰
煤炭工程. 2015, 47(3):  55-57.  doi:10.11799/ce201503019
摘要 ( 485 )   PDF (693KB) ( 383 )  
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分析了金黄庄矿井首采工作面回采巷道的复杂施工环境,指出影响该回采巷道掘进的6个主要因素,并对各因素进行安全风险评价,在此基础上提出一系列针对性的施工方法与技术,并在实践应用中不断优化改进,形成一套突出煤层首采面围岩破碎带巷道掘进综合施工技术,保障了B102回采巷道安全快速掘进。
生产技术
薄煤层沿空留巷巷旁充填体参数的合理确定
李全战,董关杰,卢前明
煤炭工程. 2015, 47(3):  58-60.  doi:10.11799/ce201503020
摘要 ( 746 )   PDF (908KB) ( 306 )  
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摘 要:巷旁充填体的参数设计是沿空留巷围岩控制的关键,其中充填体强度及宽度是主要影响因素。本文以杨东矿为工程背景,通过理论计算得出最合理的充填混凝土强度等级为C20,采用FLAC3D数值模拟软件研究了不同充填体宽度下围岩变形规律,并确定最佳充填体宽度为1m。现场实践表明:采用该设计参数进行巷旁充填之后,顶底板及两帮移近量均在可控制范围内,验证了参数设计的合理性。
超长距顶板定向钻孔瓦斯抽采技术
姚晋国,梁敏富,袁保宁,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  61-64.  doi:10.11799/ce201503021
摘要 ( 594 )   PDF (1461KB) ( 411 )  
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针对沙曲矿高瓦斯近距离煤层群综采工作面瓦斯超限问题,在分析顶板钻孔瓦斯抽采技术原理的基础上,结合最新引进的德国DDR-1200型千米定向钻机,分析了在工作面顶板裂隙带内打定向钻孔抽采瓦斯技术的实施方案。根据14301综采工作面开采的实际条件,确定了钻孔层位布置的合理参数,并进行了工业性试验,结果表明:布置在14301工作面上方顶板22m,倾向方向距运输巷15m处的1#钻孔取得最佳瓦斯抽采效果,平均瓦斯抽采浓度达75%,抽采时间在120天以上,实现了煤与瓦斯共采,保证了矿井安全高效生产。
任楼煤矿综采工作面歪架原因分析及防范对策
王健
煤炭工程. 2015, 47(3):  65-67.  doi:10.11799/ce201503022
摘要 ( 542 )   PDF (822KB) ( 427 )  
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针对任楼煤矿7240(上)南工作面回采过程中出现的机尾段歪架问题,从工作面矿压、工作面涌水影响和推进速度等角度,对歪架的原因进行了分析。结果表明:顶板出水导致推进缓慢,采用频繁甩采维持推进的过程中反而造成机尾局部应力集中,顶梁受力不均,加上机尾支架受顶板来压影响承较大受载荷,底座下沉、失去平衡,钻入遇水软化的底板,带动整个支架失去平衡,导致工作面机尾歪架事故。针对7240(上)南工作面的具体条件,提出了防止歪架的措施。
浅埋深大采高综采工作面压架及冒顶处理技术
王永军
煤炭工程. 2015, 47(3):  68-70.  doi:10.11799/ce201503023
摘要 ( 643 )   PDF (1063KB) ( 553 )  
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为了探索浅埋条件下7m大采高综采工作面回采期间工作面产生冒顶的原因及相应处理技术,本文基于大柳塔煤矿52303大采高综采工作面回采期间,出现的工作面压架、冒顶等实际情况,采用矿压规律理论分析、现场冒顶范围观测等方法,分析了工作面压架、冒顶事故的原因,探索了工作面压力显现强烈的机理,采用工作面煤壁正帮注射马丽散、冒顶区充填洛克休等处理方案,取得了良好的效果。为浅埋深大采高综采工作面顶板控制、冒顶处理等问题提出了关键性技术措施及工程应用实践,为矿井安全高效生产提供了技术保障。
乌海能源公司通风管理方面存在的问题及对策
周连春
煤炭工程. 2015, 47(3):  71-73.  doi:10.11799/ce201503024
摘要 ( 632 )   PDF (537KB) ( 455 )  
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文章主要是针对神华乌海能源有限责任公司通风管理方面存在的问题进行了认真地分析和探讨,并提出了相应的对策和措施,通过实施使乌海能源公司的通风管理水平更上一个新台阶,最终达到人、机、环、管的最佳匹配进而实现矿井的安全生产。
保德煤矿81305工作面瓦斯浓度影响因素分析
杨晓东
煤炭工程. 2015, 47(3):  74-76.  doi:10.11799/ce201503025
摘要 ( 574 )   PDF (863KB) ( 441 )  
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为有效防治高瓦斯矿井高产高效工作面及上隅角瓦斯浓度超限,论文研究了工作面及上隅角瓦斯浓度影响因素及其影响特征。以保德煤矿81305工作面为研究对象,通过理论分析、现场实测等研究方法,研究了工作面日产量和风量、大气压变化、抽放支管数目、煤机上行位置等对工作面及上隅角瓦斯浓度的影响并理论上分析了其影响机制。研究结果对高产高效工作面瓦斯防治提供了理论依据。
依兰第三煤矿井筒开拓水源判别与涌水量预测研究
王正忠,孔祥柯,毕玉成,谢玉祥
煤炭工程. 2015, 47(3):  77-79.  doi:10.11799/ce201503026
摘要 ( 547 )   PDF (897KB) ( 335 )  
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为准确评估立井井筒过基岩承压含水层安全性,采用探水孔施工、水质测试、放水实验等手段,结合聚类分析、地下水动力学等方法和原理对其进行了研究。研究认为,承压含水层水质与地表水体存在一定差异,承压水径流条件相对较差,接受地表水体补给程度较低;放水实验后,承压水位恢复迅速,存在一定补给来源;结合放水实验记录,获取了含水层水文地质参数,利用“大井法”预测井筒涌水量34.31m3/h;讨论了井径与涌水量关系,认为钻孔涌水量与钻孔尺寸呈现先增加,而后趋于稳定的关系。工程实践结果表明,该方法在井筒开拓过程中具有很好的应用效果。
我国煤矿事故统计分析及今后预防措施
徐青云,赵耀江,李永明
煤炭工程. 2015, 47(3):  80-82.  doi:10.11799/ce201503027
摘要 ( 694 )   PDF (482KB) ( 667 )  
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在全面收集、整理2012年煤矿事故的基础上,按照煤矿事故发生时间、煤矿所有制、事故类型,统计分析了煤矿事故发生的特点和规律,阐述了煤矿事故发生的主要原因,并提出了预防的主要措施和建议,为我国煤矿安全生产形势持续好转提供基础保障。
研究探讨
基于Monte Carlo方法的回采工作面瓦斯涌出量预测
魏引尚,刘云飞
煤炭工程. 2015, 47(3):  83-85.  doi:10.11799/ce201503028
摘要 ( 613 )   PDF (873KB) ( 736 )  
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做好矿井回采工作面瓦斯涌出量预测是防止矿井瓦斯超限的前瞻性基础工作。本文针对煤矿现场实时瓦斯涌出量监测值,研究了基于Monet Carlo方法的瓦斯涌出量预测模型,通过模型找出数据中蕴含的随机性和统计规律性,对后续生产过程的瓦斯涌出量进行预测。结果表明该方法建模限制少、预测精度较高,可以为矿井瓦斯治理工作提供有力支持。
静态膨胀生裂增透突出煤层的机理及防突应用研究
谢雄刚,陈学习,刘锦伟
煤炭工程. 2015, 47(3):  86-89.  doi:10.11799/ce201503029
摘要 ( 830 )   PDF (1501KB) ( 486 )  
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针对我国低透气性突出煤层瓦斯抽放难题,提出了静态膨胀生裂技术增加突出煤层透气性系数的方法。根据静态膨胀剂膨胀生裂机理:被膨胀岩体将经历裂隙萌生、裂隙传播和裂隙扩展贯通三个过程。通过测试膨胀力得出:煤矿井下作业条件下,不同类型静态膨胀剂均能产生高达30-50Mpa的膨胀力,其产生的压应力和拉引力足以裂开突出煤层及其顶底板岩体。根据对龙家山煤矿K6煤层及顶底板岩体的实验研究,论证了静态膨胀剂均能膨胀裂开煤、灰岩等矿山岩体。通过膨胀裂开突出煤层及其顶底板岩体,静态膨胀生裂技术可以显著提高石门揭煤工作面等作业地点煤层的透气性系数而达到防治突出的效果。
DEM精度在DInSAR监测采空区沉降中的影响
赵伟颖,邓喀中,杨俊凯,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  90-92.  doi:10.11799/ce201503030
摘要 ( 491 )   PDF (968KB) ( 521 )  
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针对不同精度DEM对DInSAR监测采空区缓慢沉降的影响问题,通过应用三维激光扫描仪、地形图、高相干性TerraSAR影像来获取DEM,分析对比了获取的4种DEM在沟壑斜坡区域的精度,及其参与的“二轨差分”在斜坡区域的形变监测值。结果表明,通过三维激光扫描仪、地形图获取的DEM参与DInSAR的监测结果对微小形变监测更精确,由TerraSAR影像获取DEM参与的监测结果可靠性较低,应用高精度DEM重采样的SRTM DEM参与的“二轨差分”结果减小。
采动区覆冰高压输电塔线体系内力变化规律
杨风州,夏军武,窦国涛,段晓牧
煤炭工程. 2015, 47(3):  93-95.  doi:10.11799/ce201503031
摘要 ( 466 )   PDF (1143KB) ( 343 )  
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为了揭示覆冰和地表变形耦合作用对采动区输电线路铁塔内力的影响规律,建立了两档一塔的梁桁混合有限元模型,根据下沉盆地地表变形规律,研究了覆冰作用下采动区塔线体系铁塔的支座竖向反力、杆件应力的变化规律。结果表明:塔线体系20mm覆冰作用下,铁塔的远侧支座竖向反力随最大下沉值增大而增大,而近侧支座竖向反力由压力变为拉力;随最大下沉值增大,铁塔底部主材应力变化较上部主材应力变化明显;当铁塔位于最大倾斜点时,塔线体系铁塔受力最不利。
井下风窗风量自动调节控制装置对研究
李军霞,乔博,俞晶
煤炭工程. 2015, 47(3):  96-99.  doi:10.11799/ce201503032
摘要 ( 646 )   PDF (1113KB) ( 616 )  
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提出利用微变自动调风技术对井下风窗风量自动调节控制装置进行研究,通过概述装置组成及工作原理,对其PID控制模型和微变特性进行分析,并利用Fluent软件验证装置对巷道风量的调节作用。研究结果表明:该装置的风量调节过程可实现完全无需人工干预,通过对巷道风量的实时自动检测与调节,不仅保证了与其关联通路上的风量而且实现了微变调节,该过程具有风量震荡幅值小、调节精度高的优点。
矿用三电平SVG中点均压与死区补偿控制策略研究
庄园,王聪,沙广林,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  100-102.  doi:10.11799/ce201503033
摘要 ( 614 )   PDF (1070KB) ( 360 )  
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针对基于二极管箝位型(NPC)逆变器主拓扑的矿用三电平静止无功发生器(SVG)直流侧中点电压平衡与死区效应问题进行了理论分析,提出了一种基于调整驱动脉冲的中点电压平衡和死区效应补偿的控制策略,通过一个算法同时实现对中点电压平衡和死区效应补偿的控制目标。该控制策略引入两相静止坐标系中的电流空间矢量,通过判断其所在扇区来准确、简便地判断SVG三相交流电流的极性,作为平衡SVG直流侧中点电压和补偿死区效应的依据。最后,基于TMS320F28335型DSP搭建了660V 100KVA矿用三电平SVG样机。实验结果表明,提出的控制策略可以有效实现SVG直流中点电压平衡,同时有效减小死区效应造成的输出电流畸变现象。
复杂地质体FLAC3D模型自动生成技术研究
李亮,黄克军,刘文静,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  103-105.  doi:10.11799/ce201503034
摘要 ( 915 )   PDF (1369KB) ( 632 )  
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我国西部黄土高原发育着最为典型的黄土沟谷地貌,这种复杂的地形地貌直接会影响地下工程岩体结构和应力场分布,利用数值模拟研究这一类问题己成为岩土工程领域不可缺少的分析工具。针对数值模拟软件在复杂三维建模以及网格划分等前处理问题上存在不直观、工作量大等缺点,本文提出了基于HYPERMESH与FLAC3D的沟谷地形三维建模方法。该方法是以地质地形图及岩层柱状图为原始资料,通过AUTOCAD、HYPERMESH软件进行三维实体建模并划分网格,再利用接口程序生成FLAC3D计算模型,实现FLAC3D计算求解的目的。最后,以陕北黄土沟壑区地形为实例,建立了合理的三维计算模型,验证了该方法快速精准建模的实用性和有效性。
截割头截割两不同硬度岩石分层面过程的载荷仿真
王想
煤炭工程. 2015, 47(3):  106-108.  doi:10.11799/ce201503035
摘要 ( 573 )   PDF (1256KB) ( 556 )  
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摘要:为研究纵轴式掘进机截割头在同时截割两种不同硬度岩石载荷的特点,对其过程进行数学描述,采用仿真的方法对其载荷进行研究。结果表明:当从单向抗压强度为 的岩石截割进入 的岩石时,截割头的载荷周期内(截割头转动一周)的波动规律不变,都是由较大周期的波动和周期内的小波动组成;但载荷波动性显增大,且当分层面夹角 时,载荷周期内小波动的幅值明显增大,除对升力 的载荷波动性系数影响较小外,摆动推进力 、轴向力 和转矩 的载荷波动性系数分别是截割同一种岩石时的3.2倍、8.9倍和6.2倍。
新型城镇化视角下资源型城市转型途径的创新研究
霍海鹰,李雅洁,侯玮,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  109-111.  doi:10.11799/ce201503036
摘要 ( 560 )   PDF (875KB) ( 610 )  
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新型城镇化现已成为社会热点问题,走新型城镇化之路是我国社会发展的必要途径。目前我国不同区域内的资源型城市发展水平存在显著差异,只有合理优化城镇空间,才能有效推进我国新型城镇化的发展进程。本文主要研究资源型城市的发展现状,在资源型城市中植入中心城区和次中心城区协同发展的创新理念,从而建设协同发展的新型资源型城镇,并以邯郸为例分析其作为河北省内的中心城市之一,与武安、肥乡等县市之间如何实现区域间的创新发展。
浆体膨胀充填材料膨胀性能研究
董士光,王发刚,刘树江,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  112-114.  doi:10.11799/ce201503037
摘要 ( 589 )   PDF (1050KB) ( 289 )  
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本文主要研究浆体膨胀充填材料的膨胀性能。通过分析浆体膨胀充填材料液相膨胀、固相膨胀的膨胀机理,并采用测量液相、固相膨胀率的方法,探索了浆体膨胀充填材料膨胀性能的影响因素,确定了浆体膨胀充填材料液相膨胀是由外加剂在强碱环境中产生微小气泡所引起,固相膨胀是由钙矾石生长所产生的。同时还对充填体结构进行了研究,确定了外加剂不影响浆体膨胀充填材料充填体微观形貌和生成物相,只是改变了充填体中孔结构的分布和充填体的强度。
古交东曲矿煤矸石活性混合材的制备与应用
杨慧芬,张金龙,王亚运,苑修星
煤炭工程. 2015, 47(3):  115-118.  doi:10.11799/ce201503038
摘要 ( 854 )   PDF (1034KB) ( 372 )  
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采用煅烧-机械粉磨联合方法激发古交东曲矿煤矸石的活性,以考察该煤矸石作为活性混合材使用的可能性及效果。按照GB/T 12957-2005《用于水泥混合材的工业废渣活性试验方法》检验煅烧制度和粉磨细度对煤矸石活性指数的影响。在温度800℃煅烧2h,粉磨至比表面积622.2m2/kg的最佳条件下,煤矸石的活性指数达到101.90%,其他指标,如放射性、SO3含量、烧失量等也达到国标要求,证明煤矸石采用煅烧-粉磨方法可制备技术指标满足国标要求的活性混合材。煤矸石的活性,主要来源于粘土类矿物煅烧转变成的非晶体矿物及部分非晶体化的石英。在强度水泥中掺加煤矸石活性混合材,可增加其产量或调节其标号。掺量低于40%时,不改变水泥标号,可提高了水泥的产量。当掺量50%~60%时,提高水泥产量,但标号降低。
起泡剂与充气量对浮选气泡粒度影响规律研究
张世杰,刘文礼,赵树凯,等
煤炭工程. 2015, 47(3):  119-121.  doi:10.11799/ce201503039
摘要 ( 779 )   PDF (1391KB) ( 471 )  
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为定量研究矿物浮选中起泡剂与充气量对气泡粒度的影响规律,建立了基于图像法的气泡粒度测量系统,在XDL-2L浮选机上,研究了仲辛醇、松油醇和MIBC三种起泡剂在不同浓度、不同充气量条件下的气泡粒度。结果表明:随起泡剂浓度增加,气泡粒度逐渐减小,达到临界兼并浓度后,气泡粒度不再变化;三种起泡剂临界浓度分别为仲辛醇0.066mmol/L、松油醇0.113mmol/L、MIBC为 0.181mmol/L。气泡粒度随充气量增加基本呈线性增加,线性斜率受起泡剂浓度影响。气泡Sauter直径相同时,气泡粒度分布并不完全相同,而是受起泡剂种类与浓度、以及充气量的综合影响。
颗粒分布对高浓度水煤浆流变性能的影响
孙南翔,徐志强,曲思建,涂亚楠
煤炭工程. 2015, 47(3):  122-125.  doi:10.11799/ce201503040
摘要 ( 732 )   PDF (1224KB) ( 485 )  
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采用体积平均粒径分别为81.30μm,14.62μm的6.07μm的三种陕西长焰煤粉以不同级配混合后制备高浓度水煤浆,利用Dinger模型评估了级配前后煤颗粒的粒度分布,研究了不同颗粒分布对高浓度水煤浆流变性能的影响。试验结果表明:级配优化可使煤颗粒的实际分布更接近理论模型分布。当浆体浓度较高时,随着浆体体系中细颗粒的增多,水煤浆流型由剪切稀化逐渐向剪切稠化转变,依次呈现出屈服假塑型、Bingham型和胀流型三种流型,拟合出了相应的的流变学模型,利用流变机理解释了浆体流型转变的原因,得到了使水煤浆具有最优流变性能的配比方案。
羟基自由基氧化降解瓦斯的实验研究
余本胜,高建良,魏建平
煤炭工程. 2015, 47(3):  126-128.  doi:10.11799/ce201503041
摘要 ( 503 )   PDF (932KB) ( 368 )  
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为了研究羟基自由基氧化降解瓦斯的机理及降解效率,采用氮气作为平衡气混合甲烷标准气模拟矿井瓦斯,根据Fenton试剂氧化反应的自由基链反应的特性,在自制的鼓泡反应器中使气-液两相反应物与氧化剂充分混合发生反应。通过甲烷的浓度变化研究H2O2浓度、Fe2+浓度、初始pH值、反应时间等因素对瓦斯降解率的影响规律。进一步探讨降解瓦斯在生产实践中的实际应用,为矿井瓦斯的绿色治理技术提供重要的参考依据。
装备技术
煤矿井下定向探放水钻机研制特点探讨
汪芸
煤炭工程. 2015, 47(3):  129-131.  doi:10.11799/ce201503042
摘要 ( 603 )   PDF (723KB) ( 439 )  
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煤矿井下采用钻探技术和装备是预防水害发生最直接有效的方法,在研究目前坑道钻机发展现状的基础上,针对矿井探放水的工艺和技术特点,研究了煤矿井下履带式定向探放水钻机及其配套设备应该具备的特点和功能。对促进矿井水防治的重视和关键技术装备的发展具有一定的引导意义。
新型矿用铅酸蓄电池高频智能充电器研究
邓永红,许明艳,李学哲,张全柱
煤炭工程. 2015, 47(3):  132-134.  doi:10.11799/ce20150343
摘要 ( 771 )   PDF (1098KB) ( 669 )  
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摘要:针对矿用电机车铅酸蓄电池智能充电器的指标要求,研制出一款新型铅酸蓄电池高频智能充电器,本文主要介绍该智能充电器的控制系统。控制系统以单片机dsPIC30F6010A为控制核心,采用充电电压和充电电流双PI调节器闭环协调控制模式,实现恒流恒压充电。文章具体分析了电流PI闭环控制和电压PI闭环控制系统。该充电器控制方案新颖、恒流恒压和变电流运行自动切换,智能化程度高,充电曲线多样化等特点。现场实验调试验证了该智能充电器设计的可行性和正确性,可以在煤矿行业内推广应用。
基于单片机技术的瓦斯抽采浓度自动调节阀研究
王振锋,周英,孙玉宁,王永龙
煤炭工程. 2015, 47(3):  135-137.  doi:10.11799/ce201503044
摘要 ( 691 )   PDF (1199KB) ( 638 )  
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基于瓦斯抽采钻孔浓度和负压之间的关系,针对瓦斯抽采过程中存在的浓度过低导致的管路安全隐患及瓦斯排空等问题,设计了一种单片机控制的瓦斯浓度控制阀体,其能自动调节钻孔抽采口通径大小,进而调节抽采瓦斯浓度,实验室研究表明,在同等瓦斯流量供应情况下,经浓度调节阀调节之后,孔口浓度均有大幅度的提高,在基础浓度为70%情况下最高浓度提高至98.1%提高比例达40.1%,在基础浓度为5%的情况下最高浓度提高至32.9%,提高比例达558%,另外,最终浓度随着基础浓度的降低而降低,而浓度提高比例则随着基础浓度的降低而大幅度提高。
基于遗传算法的铰接转向机构优化设计
郝志军
煤炭工程. 2015, 47(3):  138-140.  doi:10.11799/ce201503045
摘要 ( 649 )   PDF (800KB) ( 310 )  
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针对铰接车辆转向机构易出现的振动和冲击问题,以左右两侧油缸行程差最小和转向泵所需功率最小为适应度函数,在转向力矩、转向角度、油缸行程等作为约束条件下,利用遗传算法对铰接转向机构进行优化设计。经过遗传选择优化后,铰接转向结构比初始设计结构有明显的改进,油缸行程差缩短了61.1%,转向泵所需功率下降11.1%。试验证明,优化后的转向结构明显要优于初始设计结构。
工程管理
基于AHP的瓦斯爆炸事故危险源风险评价
邓小松
煤炭工程. 2015, 47(3):  141-143.  doi:10.11799/ce201503046
摘要 ( 697 )   PDF (855KB) ( 430 )  
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基于三类危险源理论,对导致煤矿瓦斯爆炸事故发生的危险源进行分析,构建了该类事故危险源风险评价指标体系。通过四种常用标度的比较分析,最终采用一致性较好的9/9-9/1标度,运用层次分析法(AHP)构造判断矩阵,并采用matlab数值计算准确确定各指标权值。根据各层次指标权重比较,得出导致瓦斯爆炸事故发生的重要因素及其相互关系,为矿井生产过程中该类事故的防治提供了可靠的理论依据。
煤矿企业劳动用工管理问题及对策研究
戚鹏,刘守强
煤炭工程. 2015, 47(3):  144-146.  doi:10.11799/ce201503047
摘要 ( 776 )   PDF (567KB) ( 534 )  
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近年来,煤矿企业劳动用工管理存在诸多不规范之处,不仅制约着企业和社会经济的稳定发展,而且劳资关系中的矛盾和争议甚至影响到和谐社会的构建,必须要对煤矿企业的劳动用工管理进行改革。本文结合实际对煤矿企业在用工方式、员工招聘及培训、劳动合同管理、职业安全卫生管理、劳动争议协调处理等用工管理方面存在的问题进行了分析研究,并有针对性提出了改进管理模式、落实“人本管理”管理理念、缓解劳动用工紧张局面、完善培训机制等建议和方案,对于稳定煤矿企业员工队伍,构建和谐劳动关系具有积极借鉴作用。
建设单位工程造价控制探讨
王朝晖
煤炭工程. 2015, 47(3):  147-148.  doi:10.11799/ce201503048
摘要 ( 525 )   PDF (372KB) ( 999 )  
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随着国民经济的不断发展,建设单位的项目不断扩大,客观要求建设单位只有通过项目实施的各个阶段采取相关的措施和方法,以尽量优化设计方案,严格控制其建设成本,才能更好的获得经济效益和社会效益,在市场竞争中占有一席之地。
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