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2016年 第48卷 第2期 刊出日期:2016-02-10
专家论坛
基于BBR的特厚煤层综放开采放煤方式优化研究
王家臣,陈祎,张锦旺
煤炭工程. 2016, 48(2):  1-4.  doi:10.11799/ce201602001
摘要 ( 1092 )   PDF (2135KB) ( 489 )  
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合理的放煤方式是特厚煤层综放开采顶煤充分放出的关键。基于BBR研究体系,对特厚煤层综放开采的放煤方式进行了优化研究,提出了分段大间隔放煤方式;给出了特厚顶煤条件下合理放煤间隔的确定公式,并讨论了其关于破碎顶煤厚度、破碎直接顶厚度和松动体偏心率的敏感性;最后采用PFC数值模拟的方法比较了不同放煤方式的放煤效果。结果表明,与顺序放煤和普通间隔放煤方式相比,分段大间隔放煤方式扩大了可放出区域,减少了架间残煤,使顶煤采出率分别提高了18.2%和9.1%。
设计技术
准东煤田准东二矿巨厚煤层开采方案设计
孙晓冬,马兆瑞,胡云飞
煤炭工程. 2016, 48(2):  5-7.  doi:10.11799/ce201602002
摘要 ( 981 )   PDF (1267KB) ( 304 )  
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为解决准东煤田巨厚煤层开采问题,对比分析了分层大采高综采、分层大采高综采和综放相结合、分层综放开采三种采法,认为B1煤层开采应采用分层综放开采,合理割煤高度在5.0m以下,可分三层进行开采,减少煤层重复揭露次数,降低采空区自然发火几率。此外,开采可能面临覆岩控制、瓦斯、设备可靠性等问题,应加强防范。
郭家河煤矿开拓方式选择及特点
张忠文,贾成刚
煤炭工程. 2016, 48(2):  8-10.  doi:10.11799/ce201602003
摘要 ( 763 )   PDF (1406KB) ( 342 )  
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对采用“主、副斜井+进、回风立井”这种开拓方式的适应性进行了分析,并根据郭家河煤矿井口及工业场地位置选择,从井巷工程、设备投资、地面运输等方面详细分析了开拓方式技术经济合理性,这种开拓模式具有主、副斜井工业场地位置选择灵活,主辅运输能力大、系统简单,投资省、通风能力大、减少建设工期等特点。
煤与瓦斯突出矿井底板运输巷兼作瓦斯抽采巷设计研究
沈龙
煤炭工程. 2016, 48(2):  11-13.  doi:10.11799/ce201602004
摘要 ( 588 )   PDF (1344KB) ( 246 )  
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通过对富邦煤矿煤层赋存条件、瓦斯涌出规律进行分析,采取了优先开采保护层及底板穿层预抽煤层瓦斯的区域综合防突措施,提出了底板运输巷兼作瓦斯抽采巷的采区布置方式,并对底板穿层钻孔及钻场进行了设计,对今后近距离煤层群的煤与瓦斯突出矿井设计具有参考意义。
余吾南风井井下架空乘人装置系统设计
聂扬
煤炭工程. 2016, 48(2):  14-16.  doi:10.11799/ce201602005
摘要 ( 524 )   PDF (1192KB) ( 223 )  
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以余吾南风井井下架空乘人装置系统设计为例,介绍了在巷道立面多坡度变化,平面角度亦有变化时架空乘人装置设计所需考虑的各种因素,通过理论分析和计算牵引钢丝绳各点张力及关键部件的受力情况,提供了主要部件的选型计算结果,同时明确了设备安装要求。达到控制系统投资,保障矿井辅助运输安全的目的。
矿井钢井架结构设计方法探讨
高金锁,李兴坡
煤炭工程. 2016, 48(2):  17-19.  doi:10.11799/ce201602006
摘要 ( 500 )   PDF (1239KB) ( 286 )  
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针对目前矿井钢结构井架空间分析计算研究较少,尤其是变截面斜撑的计算和选取主要是依据经验的情况,以磁西煤矿副井钢井架为实例,重点论述了采用3D3S和MIDAS软件进行钢井架设计的过程和方法,真实的反映了井架的受力和位移变化,得出井架的控制应力一般出现在断绳荷载组合下。同时提出了斜撑柱计算长度假定的计算方法。
抗灾排水系统电气设计要点
王瑜,史大新,刘海清
煤炭工程. 2016, 48(2):  20-21.  doi:10.11799/ce201602007
摘要 ( 552 )   PDF (1092KB) ( 203 )  
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为减小煤矿透水、淹井事故发生时对煤矿安全生产、人员生命、财产损失的影响,结合在山西、河北等地多个煤矿抗灾排水系统设计经验,通过李雅庄煤矿抗灾排水电控系统设计实例,总结了抗灾排水电控系统设计要点,并详细介绍了电气控制系统的设计,提出了抗灾排水电控系统今后发展方向。
神华宁煤煤炭间接液化项目煤储运装置工艺设计
刘汉刚
煤炭工程. 2016, 48(2):  22-24.  doi:10.11799/ce201602008
摘要 ( 880 )   PDF (1148KB) ( 335 )  
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文章根据神华宁煤4.0Mt/a煤炭间接液化项目煤储运装置工艺设计,总结了大型煤化工项目煤储运装置工艺设计的思路及重点,为我国类似煤化工项目在煤储运工艺设计方面提供了较强的理论依据和实践经验。
基于SIMIO的露天矿不同采掘带宽度的模拟优化研究
李新旺,吕华永,李丽,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  25-28.  doi:10.11799/ce201602009
摘要 ( 558 )   PDF (1430KB) ( 164 )  
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根据东露天矿的基本开采现状,介绍了自移式半连续开采工艺系统,并对该系统工艺流程及有关参数进行了研究,以作业循环时间最短、产量最高为目标,利用SIMIO软件对开采系统中的不同采掘带宽度建立优化模型,结合东露天矿实例数据对模型进行优化,得出了较优的采掘带宽度,并将其优化结果应用于实际生产中,降低了各机械协调配合损耗时间,优化了工艺程序,提高了作业效率。
煤炭矿区总体规划环境影响评价中生态需水量计算
刘文荣
煤炭工程. 2016, 48(2):  32-34.  doi:10.11799/ce201602011
摘要 ( 504 )   PDF (1643KB) ( 180 )  
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以新疆三塘湖矿区总体规划环评为例,介绍了煤炭矿区总体规划环境影响评价中涉及的生态需水量的计算方法和过程,计算结果表明,取水工程下游必须保证的生态需水量为485万m3/a,若忽略了生态需水量的计算,将导致评价中水资源承载力分析出现较大偏差,并进一步导致评价结论出现较大偏差。
动力煤选煤厂选炼焦煤工艺设计
吴新财,苑忠明,李雪萍
煤炭工程. 2016, 48(2):  29-31.  doi:10.11799/ce201602010
摘要 ( 751 )   PDF (1092KB) ( 291 )  
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为了拓宽市场,提高企业经济效益,潘一东选煤厂针对现动力煤洗选工艺系统进行炼焦煤系统改造,文章分析该厂入洗原煤煤质特性,并在充分利用现有生产系统基础之上,减少改造投资,选择合适的选煤工艺,实现生产炼焦煤产品的目的,取得了良好的生产与经济效果。
施工技术
大采深切眼掘进巷道冲击地压防治技术实践
吴龙泉,杜建鹏,郭光辉,孔令海
煤炭工程. 2016, 48(2):  35-38.  doi:10.11799/ce201602012
摘要 ( 566 )   PDF (1994KB) ( 247 )  
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大采深孤岛工作面切眼掘进巷道是冲击地压防治领域的难点之一,基于理论分析、数值模拟、现场监测等方法,考虑切眼贯通前超前应力、孤岛煤柱集中压力、构造应力等耦合影响,分析了切眼掘进冲击地压致灾因素,给出了切眼掘进巷道的冲击危险性;采取了切眼掘进巷道大断面设计方案,建立了综合防治技术体系;根据现场冲击事件统计结果,分析了掘进期间冲击事件发生特征及其原因,总结了孤岛工作面切眼掘进巷道冲击地压防治的成果。研究表明,采用的技术方案是有效的,可为类似条件冲击地压防治提供参考。
深厚冲积层立井井壁冻结压力的模糊随机分析
姚亚锋,程桦,荣传新,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  39-42.  doi:10.11799/ce201602013
摘要 ( 517 )   PDF (1216KB) ( 226 )  
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对口孜东矿井壁冻结压力进行现场监测,发现冻结工程中井筒所承受的压力具有随机性,总体趋势分为加速上升期、平缓上升期和平稳期。同时,受冻结管偏斜、盐水流量不均、土性差异和环境变化等因素影响,井壁冻结压力又具有明显的模糊性。为兼顾随机性和模糊性,采用模糊随机方法对井壁冻结压力不确定性进行分析。通过公式推导和数据拟合,分别在黏土层和钙质黏土层建立井壁冻结压力的模糊随机表达式,最后通过朱集西矿进行验证。结果表明:模糊随机分析值与现场实测值基本吻合,为今后深井施工安全提供了可靠保障。
深埋大断面软岩巷道底鼓机理及其控制技术研究
邓博团,苏三庆,任建喜,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  43-46.  doi:10.11799/ce201602014
摘要 ( 602 )   PDF (1340KB) ( 246 )  
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采用理论分析和室内实验方法,对文家坡煤矿运输大巷底鼓的发生机理进行了分析,确定了大巷底鼓类型为遇水膨胀性底鼓。提出了有针对性的底鼓支护方案,并给出了底鼓支护参数,运用FLAC3D数值计算方法对底鼓支护方案的合理性进行了验证。现场实测结果表明,巷道底鼓量为22.4mm,相比治理前明显减小,底板变形得到了有效地控制,能够满足盘区运输大巷变形要求。
沿空留巷巷旁墙体支护强度合理性研究
林东才,赵一先,栾恒杰,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  47-49.  doi:10.11799/ce201602015
摘要 ( 544 )   PDF (1271KB) ( 216 )  
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以东滩煤矿3202工作面的混凝土砌块墙为研究背景,采用理论计算和数值模拟(FLAC3D)等方法分析了巷道围岩变形和应力分布,得到巷旁墙体在不同条件下的支护强度及受力和变形情况。通过分析结果可知,混凝土砌块墙的支护强度在各个阶段可以满足留巷的需求,此研究为正确合理设计支护墙体提供了必要的依据。
全长锚固技术在深井软岩巷道中应用
王威,杨张杰,王福海,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  50-52.  doi:10.11799/ce201602016
摘要 ( 702 )   PDF (1297KB) ( 259 )  
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以顾北矿南翼6煤底板轨道大巷为全锚固试验巷道,在查阅大量相关文献的基础上,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的综合研究方法,结合南翼6煤底板轨道大巷的实际情况,提出并成功实施了中空注浆锚杆、中空注浆锚索、矿用充填加固注射砂浆实现全长锚固注浆快速加固技术,替代了传统的采用重U型棚加固围岩工序,降低了工人的劳动强度,加快了巷道施工进度,并且安全高效、成本低廉、操作方便,取得了工业性试验成功。
筒仓群工程分区段滑模施工技术
王本猛
煤炭工程. 2016, 48(2):  53-55.  doi:10.11799/ce201602017
摘要 ( 721 )   PDF (1176KB) ( 198 )  
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为实现筒仓群分区段施工,达到减少施工周期的目的,以新矿公司洗煤厂筒仓群中的3号仓(第二区段)的分区段施工为背景,分析研究了分区段滑模施工的工艺,并通过改进液压滑模系统,将滑模的操作平台改造成悬吊平台,在支撑杆的基础上增加吊杆、滑轨和滑轮等技术措施保证分区段滑膜技术顺利施工。实践结果表明,采用分区段滑模技术可以大幅缩短工期,达到了预期的效果。
基于CoDeSys的坑道钻机参数监控系统设计
赵良,殷新胜,翁寅生
煤炭工程. 2016, 48(2):  56-58.  doi:10.11799/ce201602018
摘要 ( 780 )   PDF (1225KB) ( 320 )  
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针对坑道钻机的使用需求,设计了一种钻进参数监控系统。系统硬件以PLC为控制核心,详细介绍了采用CoDeSys软件设计系统的信号采集及处理方法,通过CAN总线网络实现与上位机监控通信,上位机界面则基于计算机windows系统使用LabVIEW软件设计。实际应用表明,该监控系统能准确将采集的钻进参数显示到上位机界面并保存,提高了钻进效率,实时性强、可靠性高。
生产技术
似膏体充填开采导水断裂带高度确定方法研究
张凤岩
煤炭工程. 2016, 48(2):  59-61.  doi:10.11799/ce201602019
摘要 ( 508 )   PDF (1194KB) ( 178 )  
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为深入研究充填开采覆岩的断裂带高度发育特征,采用砌体梁力学模型和材料力学理论相结合的研究方法,提出了充填开采导水断裂带发育高度的计算方法,利用该方法对红阳煤矿10803工作面覆岩断裂带高度进行计算,得到其覆岩断裂带高度为13.38m;并采用物探技术对10803工作面覆岩断裂带范围进行探测验证,探测结果为13.2m。理论计算结果和物探结果高度吻合,说明采用砌体梁力学模型和材料力学相结合的方法分析覆岩断裂带范围方法正确可行。
采煤机割煤产尘特性及防治技术研究
邹常富
煤炭工程. 2016, 48(2):  62-64.  doi:10.11799/ce201602020
摘要 ( 709 )   PDF (1328KB) ( 143 )  
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基于阳煤集团三矿K8203综放工作面生产及粉尘防治现状,测试分析了采煤机附近人行道上风速分布规律,研究了采煤机割煤产尘特点及顺风、逆风割煤时粉尘运移规律,确定了综放工作面粉尘防治的重点区域及治理方法,优化了采煤机高压外喷雾和尘源跟踪喷雾降尘系统,形成了三维立体式控降尘系统,优化后采煤机司机及机尾10m处总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率均达90%以上,降尘效果明显,有效地解决了工作面粉尘问题。
基于APF的静止无功发生器应用研究
巩华刚,臧朝伟,张贵生,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  65-68.  doi:10.11799/ce201602021
摘要 ( 583 )   PDF (1473KB) ( 164 )  
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针对目前井下电网中功率因数偏低、线路运行电流高、无功损耗大以及谐波污染等问题,设计出一种基于有源电力滤波器(APF)的静止无功发生器,采用APF不仅可以降低自身产生的谐波含量,而且还能够对负载的谐波和无功进行补偿,采用三电平技术和多重化技术,实现了有源滤波的功能。该装置在山东能源新矿集团翟镇煤矿井下掘进面和采区面的测试结果表明,其动态响应时间优于5ms,柔性启动技术保证了电网无冲击,模块化小型化设计易于安装,并可多台并列直挂电网运行,推广性较强。
自制膨胀材料在正高煤矿瓦斯抽采钻孔密封中的应用
任青山,胡群辉,郁钟铭,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  69-71.  doi:10.11799/ce201602022
摘要 ( 581 )   PDF (1408KB) ( 257 )  
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为了提高煤层钻孔封孔的成功率,保证抽放效果,同时降低封孔成本,以贵州省六盘水市钟山区正高煤矿M51#煤层15102B工作面为工程背景,采用普通水泥、硫铝酸钙水泥熟料、石灰、石膏等材料的复配得到的一种主动膨胀、高强度的钻孔密封材料进行瓦斯抽采钻孔封孔实验。通过对十二个试验孔和十二个对比孔每次检测的浓度进行整理可知,该材料在正高煤矿本煤层钻孔进行密封应用中,与原有的仅采用袋装马丽散封孔袋密封的方法相比,瓦斯抽采浓度有了大幅度的提高。
郑州市矿井水水质特征及其资源化利用技术
郭雷,张硌,高红莉,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  72-74.  doi:10.11799/ce201602023
摘要 ( 561 )   PDF (1184KB) ( 445 )  
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通过问卷调查、实地调研、典型取样及水质化验等方法,对郑州矿区矿井水水质特征、粒度分布进行分析,结果表明,矿井水中的主要污染因素是煤粉、岩粉等悬浮物,大约85%的SS粒径在50μm以下,且SS、浊度、COD之间存在明显的线性关系。针对郑州矿区矿井水水质特征,采取了混凝沉淀预处理技术和无机陶瓷膜分离技术,实现了经济和社会效益的双赢。
研究探讨
韩城矿区下组煤开采底板扰动破坏规律研究
卫兆祥,郭小铭
煤炭工程. 2016, 48(2):  75-78.  doi:10.11799/ce201602024
摘要 ( 713 )   PDF (1208KB) ( 296 )  
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针对当前底板破坏深度经验公式在渭北韩城矿区适用性较差的问题,为了合理确定煤层底板扰动破坏深度,科学制定防治水方案,以桑树坪矿3105工作面为研究对象,依据实测底板破坏深度成果,分析确定底板破坏深度影响因素,利用基于有限差分FLAC3D数值模拟,结合多因素非线性回归理论及数据挖掘技术,建立了煤层底板破坏深度与采宽、采深、采厚等因素的多因素回归模型,从而掌握矿区下组煤底板扰动破坏规律。通过实测成果验证并与相关经验公式进行对比,结果表明模型具有较高的准确性,能准确预测韩城矿区煤层底板扰动破坏深度,同时对整个渭北煤田下组煤安全回采具有重要意义。
丁集矿下保护层开采卸压保护范围研究
徐青云,杨明,乔元栋,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  79-82.  doi:10.11799/ce201602025
摘要 ( 725 )   PDF (1312KB) ( 221 )  
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为了防治丁集煤矿主采13-1煤层发生煤与瓦斯突出,依据13-1煤层存在的高瓦斯、高应力条件,采用数值模拟、理论计算及现场测定等方法,分析了丁集煤矿下保护层开采卸压保护范围,并采用保护层开采和地面钻井抽采被保护13-1煤层卸压瓦斯技术进行瓦斯治理,结果表明,在保护层工作面回采完毕并稳定之后,开切眼前方50m到工作面后方60m的范围内存在较为稳定的卸压效果,被保护层的卸压保护角沿走向为60°,沿倾向为78°和82°;经现场对煤层瓦斯基础参数测定、观测及抽采效果分析,测定的卸压保护范围与数值模拟的数据基本吻合。
采动影响下窄煤柱沿空掘巷支护技术研究
张志青,王国龙,康健婷
煤炭工程. 2016, 48(2):  83-86.  doi:10.11799/ce201602026
摘要 ( 422 )   PDF (1374KB) ( 167 )  
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针对采动影响条件下孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷围岩变形破坏严重的问题,分析了此类地质条件下围岩控制机理及支护对策,指出顶板和煤柱帮是围岩控制的关键,针对性的提出了锚杆钢带组合、锚索槽钢梁组合的锚索网支护方案,采用离散元软件UDEC3.1对锚网索支护参数的合理性进行了分析,并在顾北煤矿1322运输巷进行了工业性试验,结果表明,1322运输巷采用该技术支护稳定后,距离掘进头300m处顶底板移近量为454mm,两帮移近量为343mm,巷道未出现大的围岩变形,窄煤柱较稳定,总体支护效果较好,达到了安全生产的要求。
兖州矿区深部奥灰水反向水文地球化学模拟研究
韩永,刘德民,尹尚先,王广才
煤炭工程. 2016, 48(2):  87-90.  doi:10.11799/ce201602027
摘要 ( 715 )   PDF (1732KB) ( 200 )  
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为了分析深部奥灰水的主要水-岩作用,进而解释水文地球化学演化,基于流场和水化学场综合方法选出反应路径,进而进行兖矿奥灰水水化学模拟,结果表明:方解石、白云石在地下水中具有沉淀趋势;石膏、硬石膏和岩盐在水中处于非饱和状态,沿着水流路径继续溶解;主要水-岩作用为白云石、石膏和岩盐的溶解,方解石沉淀,阳离子交换和二氧化碳气体溶解或逸出等,与定性分析的结果非常一致;奥灰水中含Ca、Mg、Na、SO4及Cl的矿物相发生溶解,且溶解迁入比率大于沉淀析出比率。
充填开采复合胶结材料理化与力学性能试验研究
张镇
煤炭工程. 2016, 48(2):  91-94.  doi:10.11799/ce201602028
摘要 ( 721 )   PDF (2225KB) ( 222 )  
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根据水泥复合化原理,采用试验配比的方法,选取常用的复合硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和二水石膏进行配比试验,研究复合胶结材料的水化机理、水化产物特征和主要指标性能,得到复合胶结材料的最优配比。研究结果表明,复合胶结材料水化早期生成钙矾石,起到早强快凝作用,中期及后期产物以水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙凝胶为主,且与钙矾石交织成致密结构,增加材料抗压性能;复合胶结材料的标准稠度用水量随硫铝酸盐水泥和石膏掺量的增加而增加,凝结时间随硫铝酸盐水泥掺量的增加而缩短,其抗压强度均高于基础组分复合硅酸盐水泥的强度;复合胶结材料最优配比为硫铝酸盐水泥掺量不宜超过15%,二水石膏掺量不宜超过10%。采用复合胶结材料制成的膏体材料各项指标满足工程的需要。
煤尘爆炸残留物特征影响因素研究
林松,刘贞堂,喜润泽,张松山,吴俊勇
煤炭工程. 2016, 48(2):  95-97.  doi:10.11799/ce201602029
摘要 ( 718 )   PDF (1261KB) ( 373 )  
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为了研究煤尘浓度、煤尘粒径以及点火能量对煤尘爆炸后气、固态残留物组分特征的影响,利用20L球形爆炸装置测试系统进行了煤尘爆炸实验,并对爆炸残留物进行了收集与分析。研究结果表明:随着煤尘浓度的增加,气态残留物中CO、H2、CH4、C2H4、C2H6及C3H8的体积分数逐渐增大,而CO2先增大后减小,固态残留物挥发分与固定碳含量逐渐增加,灰分含量逐渐减少;煤尘浓度为100g/m3时,粒径48~75μm的煤尘爆炸残留气体中CO、CO2、H2、CH4等气体的体积分数达到最大值,煤尘浓度为400g/m3时,CO、CO2、H2、CH4等气体的体积分数随着煤尘粒径的减小而增大,固态残留物挥发分含量随煤尘粒径减小而逐渐减小,灰分含量逐渐增大;随着点火能量增大,气态残留物中CO、H2、CH4、C2H6、C3H8逐渐升高,固态残留物挥发分与固定碳含量逐渐减小,而灰分含量不断增大。
基于灰度共生矩阵的煤与矸石自动识别研究
吴开兴,宋剑
煤炭工程. 2016, 48(2):  98-101.  doi:10.11799/ce201602030
摘要 ( 558 )   PDF (1200KB) ( 186 )  
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为提高煤与矸石识别率,提出了一种基于灰度共生矩阵的煤与矸石纹理特征自动识别方法。分析灰度共生矩阵的基本原理、特征参数,利用灰度共生矩阵提取煤与矸石图像的角二阶距、相关性、对比度和熵这四个特征作为纹理特征,用支持向量机进行识别,并在MATLAB上仿真实现。研究结果表明:用灰度共生矩阵提取纹理特征、用支持向量机识别的方法能有效的描述煤与矸石的纹理特征,为煤与矸石的识别和分选提供重要参考依据。
井下人员位置-生命体征监测技术研究
孙健东,马新根,郝晓宇,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  102-105.  doi:10.11799/ce201602031
摘要 ( 646 )   PDF (1285KB) ( 376 )  
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为提高当前井下人员定位系统精度、降低系统造价,提出井下人员位置-生命体征精确监测系统的概念。采用惯性导航技术提高井下人员定位系统的精度和稳定性,并在系统中增加生命体征监测功能,丰富人员管理信息内容;对四元数算法、无损卡尔曼滤波算法和自适应均值滤波算法等进行了研究,并利用Arduino平台开发相应的系统;模拟试验显示:系统可以实现人员位置、脉搏、体温等数据采集。
基于井下实测工况数据的掘进机故障诊断研究
尹同舟,杨杰,刘强,唐秀山,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  106-108.  doi:10.11799/ce201602032
摘要 ( 619 )   PDF (1128KB) ( 219 )  
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针对目前由于缺少适合的设备,针对掘进机的故障诊断研究还处在模拟仿真阶段的现状,通过搭建的大容量数据记录仪,采集了掘进机井下实际生产时的各状态信号,对掘进机截割臂的振动信号进行具体分析,统计其无量纲指标,选取峭度指标和裕度指标并采用设备趋势管理方法,确定了掘进机截割臂振动信号的警戒水平和危险水平,提出了井下掘进机的简易故障诊断方法。
带式输送机输送带摩擦学行为研究
张海平,李军霞,黄镇,王楠楠
煤炭工程. 2016, 48(2):  109-111.  doi:10.11799/ce201602033
摘要 ( 582 )   PDF (1289KB) ( 242 )  
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为研究钢丝绳、尼龙骨架输送带在不同挤压力、不同速率下材料的摩擦学行为,用淬火钢珠与输送带组成摩擦对偶,研究了在不同载荷、滑动速率下输送带的摩擦系数与磨损量的变化规律,研究结果表明:两种输送带磨损量随载荷的增加而增大、随速率的增加而增大,两种带的摩擦系数随着压力增加都是先增大后减小。
内钢板复合井壁水平承载力分析
齐善忠,付春梅
煤炭工程. 2016, 48(2):  112-115.  doi:10.11799/ce201602034
摘要 ( 628 )   PDF (1122KB) ( 212 )  
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利用相似理论对内钢板复合井壁水平承载力的影响因素进行了分析,通过对典型参数的模拟分析得到了水平承载力的主要影响因素。根据回归分析大量的模拟结果,得到了内钢板高强混凝土(C60~C100)复合井壁水平承载力的计算公式,该公式既考虑了内钢板和混凝土的厚度几何因素,同时也考虑了混凝土强度的力学因素。经理论计算对比分析和模型试验检验,所得计算公式具有一定的适用性和可靠性。
烟煤煤岩组分解离特性及分选研究
门东坡,刘文礼,张磊,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  116-119.  doi:10.11799/ce201602035
摘要 ( 582 )   PDF (1251KB) ( 679 )  
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以钱家营矿肥煤为研究对象,利用显微镜下观察法,研究了不同破碎粒度下煤岩组分的分布和解离特性,确定了不同破碎粒度下煤岩组分的单体解离度,并研究了不同破碎粒度下煤岩组分的离心分选效果。煤岩组分分布与解离特性表明,不同破碎粒度下,随着粒级降低,镜质组含量先缓慢增加,后迅速增加,惰质组含量先缓慢减小,后迅速减小;当破碎粒度为0.074mm时,镜质组单体解离度为90.77%,惰质组单体解离度为61.78%,说明镜质组比惰质组解离更彻底;不同破碎粒度下煤岩组分离心分选结果表明:当破碎粒度为0.074mm,分选密度为1.33kg/L时,可获得镜质组含量为89.77%,镜质组回收率为61.19%的富镜质组产品;若要提高惰质组单体解离度和惰质组脱除率,则需更深程度的破碎。
窄粒级煤泥可浮性评价指标相关性研究
陈昱冉,彭耀丽,卜祥宁
煤炭工程. 2016, 48(2):  120-122.  doi:10.11799/ce201602036
摘要 ( 657 )   PDF (1225KB) ( 143 )  
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为了了解窄粒级煤泥可浮性评价指标的相关性,采用浮选速度系数(K)、计算可浮性隶属函数(计算可浮性)和中间密度物可燃体回收率(Ec,md)三个指标对窄粒级煤泥可浮性进行评价。结果表明:K由大到小的粒级依次为0.125~0.074mm、0.074~0.045mm、0.25~0.125mm、0.5~0.25mm和-0.045mm,计算可浮性由大到小依次为0.125~0.074mm、0.074~0.045mm、0.25~0.125mm、0.5~0.25mm和-0.045mm,Ec,md由大到小依次为0.25~0.125mm、0.125~0.074mm、0.074~0.045mm、0.5~0.25mm和-0.045mm。通过对不同评价指标结果的相关性分析发现,K与计算可浮性有强相关性,两者可以作为判定窄粒级煤泥可浮性的基础指标,而Ec,md与窄粒级煤泥可浮性相关性不大,可作为判定可浮性的参考指标。
微波辐照对褐煤表面含氧官能团及孔隙结构的影响
任阳光,王浩,郑剑平,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  123-126.  doi:10.11799/ce201602037
摘要 ( 615 )   PDF (1327KB) ( 249 )  
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在微波场下对蒙东褐煤进行了6种不同功率及不同干燥时间的提质试验,采用化学滴定的方法测定不同的微波处理条件下褐煤表面含氧官能团的含量;采用低温氮吸附仪分析了褐煤的孔隙结构特征。通过研究发现:微波辐照初期褐煤表面水分和部分内在水分脱除,造成褐煤孔隙结构破坏,大孔收缩或坍塌,使得褐煤比表面积迅速降低,孔容积和平均孔径减小;微波辐照中期,主要是褐煤表面含氧官能团大量分解成CO2和H2O等气体,从褐煤内部孔道中穿过,使得比表面积和孔体积有所升高;微波辐照后期,脱水停止,含氧官能团分解产生的气体逸出以后,褐煤内部产生的胶凝物质冷却回流封堵褐煤孔隙,褐煤比表面积和总孔体积又呈现下降的趋势。认为:微波处理功率600~800W、处理时间4~8min可提高提质后褐煤稳定性。
生态脆弱区露天煤矿生态修复效应研究
任慧君,李素萃,刘永兵
煤炭工程. 2016, 48(2):  127-130.  doi:10.11799/ce201602038
摘要 ( 697 )   PDF (1154KB) ( 237 )  
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以地处黄土高原的黑岱沟露天煤矿生态修复为例,从宏观、微观两个角度对生态脆弱区露天煤矿生态修复效应进行探讨,结果表明:受露天采煤的影响,区域景观格局发生了较大变化,斑块数量增加,抗干扰能力降低,斑块间影响程度复杂;人工植被土壤质量关联度为“油松林+柳+沙棘”(三级)>果树(三级)>锦鸡儿(三级)>羊草(三级)>纯杨树(人工)(三级)>油松林(四级)>“杨+沙棘”(四级);景观格局中植被覆盖面积的增加,在一定程度上消除了区域景观格局变化对区域生态系统产生的影响;生态脆弱区生态修复经历了生态破坏阶段、生态雏形阶段,正在向生态重建阶段进行。研究结果可以为矿区土壤生境构建、植被群落构建及调控提供理论支持。
呼伦贝尔草原已闭坑露天矿的生态恢复研究
郭文彬,刘志斌,马传斌,等
煤炭工程. 2016, 48(2):  131-133.  doi:10.11799/ce201602039
摘要 ( 545 )   PDF (1088KB) ( 203 )  
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为了给草原地区的生态恢复提供参考,针对露天矿生产对呼伦贝尔草原造成的生态结构及功能破坏,选取已闭坑的扎来诺尔露天矿为研究对象,系统分析了矿区的土壤结构和植被类型,提出了合理的土壤改良和植被播种方法,并采用分区治理的方法,较好的解决了该地区矿山开采与生态恢复的矛盾。
装备技术
煤矿井下车载液压绞车的设计与实验研究
潘成杰
煤炭工程. 2016, 48(2):  134-136.  doi:10.11799/ce201602040
摘要 ( 638 )   PDF (1336KB) ( 186 )  
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针对煤矿井下铲板式搬运车的结构和性能特点设计了一种U型布置方式的车载液压绞车,该绞车以铲板式搬运车液压系统为动力源,通过集成了回转减速器、POSI-STOP型反拖自锁装置为一体的驱动控制单元将动力传递给侧向布置传动减速箱,在经过小半径滚筒卷扬超高分子量聚乙烯+芳纶材料的缆绳代替传统钢丝绳实现工作输出,解决了钢丝绳不能应用于较小曲力半径滚筒上的问题和使用安全性问题。通过液压试验台和传动试验台对该绞车进行各种持续负载工况的测功平台试验,以获得绞车的各种技术参数,从而验证绞车结构、设计的合理性和绞车各部位的热平衡。
罐笼用WC3J(D)型整体式防爆胶轮车制动系统设计研究
周开平
煤炭工程. 2016, 48(2):  137-138.  doi:10.11799/ce201602041
摘要 ( 766 )   PDF (1369KB) ( 265 )  
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通过计算得出了WC3J(D)型整体式防爆胶轮车需要的行车制动力矩和驻车制动力矩,详细分析了前、后桥制动器的结构和原理,阐述了全液压湿式制动系统的工作原理和特点。通过理论分析和实践应用证明:WC3J(D)型防爆胶轮车全液压制动系统设计是可靠的、是合理可行的,能满足煤矿整车制动性能和防爆性能的要求。
WK-75型矿用挖掘机回转平台的参数化设计
谭开兵,吴凤林,谭彬,任家骏
煤炭工程. 2016, 48(2):  139-141.  doi:10.11799/ce201602042
摘要 ( 682 )   PDF (1407KB) ( 288 )  
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为缩短矿用挖掘机的研发周期、降低研发成本和提高产品质量,将参数化设计方法应用到挖掘机回转平台的设计中,采用扁平化的开发方案,基于UG下的WAVE模块和PTS模块建立了WK-75型矿用挖掘机回转平台的参数化模型和人机交互界面,结果证明:回转平台参数化模型和人机交互界面的建立,有效节约了挖掘机回转平台的设计时间、降低了设计工作量,有利于提高企业的设计效率。
工程管理
我国煤炭供应链库存影响因素分析
杨洋,祁娇
煤炭工程. 2016, 48(2):  142-144.  doi:10.11799/ce201602043
摘要 ( 758 )   PDF (1106KB) ( 639 )  
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从运输、需求、供给、价格、进口、出口6个方面搜集有关因素,分别创建我国港口、电厂、企业三种煤炭库存的灰色关联模型。利用2011年1月至2014年12月的月度数据揭示了相关因素的量化影响作用,发现煤炭进口量、铁路运输量等是最为显著的影响因素。为进一步讨论煤炭库存与各因素间的长期均衡关系,将三种煤炭库存分别与煤炭进口量、铁路运输量两个主要影响因素进行协整检验,结果显示港口煤炭库存与煤炭进口量、铁路运输量存在长期均衡关系。最后,综合国际煤炭形势和国内煤炭市场现状对灰色模型结果进行了深刻剖析,煤炭进口量和铁路运输量对三种煤炭库存有着显著地影响,今后煤炭库存管理过程中着重观测煤炭进口量和铁路运输量,从而实现对煤炭库存的有效管控。
煤矿事故预防的个人行为控制方法设计研究
公建祥,殷文韬,傅贵
煤炭工程. 2016, 48(2):  145-148.  doi:10.11799/ce201602044
摘要 ( 611 )   PDF (1223KB) ( 360 )  
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为了有效解决煤矿企业员工的不安全行为,防控生产过程中出现的违章行为,借助事故致因“2-4”模型,提出了一种新的煤矿事故预防个人行为控制方法,即“知识控制”,确定了以事故案例学习为载体的“知识控制”手段,研究得到其涵盖内容包括了不安全动作原因、不安全物态原因等8项具体分解出的事故案例知识,同时为方便方法的应用实施,建立了煤矿事故预防不安全行为“知识控制”的概念模型,形成一个不断重复循环前进的戴明环,推动该方法实施及内容更新,并通过对协庄煤矿的“知识控制”系统的构建,验证了基于事故致因“2-4”模型的个人行为控制方法实际应用的可行性。
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