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当期目录

2016年 第48卷 第3期 刊出日期:2016-03-10
设计技术
采充留一体化绿色开采技术研究
陈东
煤炭工程. 2016, 48(3):  1-3.  doi:10.11799/ce201603001
摘要 ( 573 )   PDF (1614KB) ( 185 )  
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针对长城煤矿开采所产生的环境污染、生态破坏、浪费资源、成本高等问题,提出了采充留一体化绿色开采技术。分析了充填矸石不同颗粒级配下矸石压缩率与应力关系,对沿空留巷技术机理及钢管混凝土支护技术进行研究,得出采充留一体化绿色开采技术是可行的。充填矸石颗粒级配以矸石中粒径小于2.5mm粉末含量占5%,粒径小于45mm的矸石占15%,大于45mm的矸石块占80%为最佳颗粒级配。沿空留巷使用锚索梁做超前支护,钢管混凝土墩柱配合矸石袋墙做巷旁支护对维护巷道稳定、控制围岩变形具有重要作用。该技术对煤矿绿色开采具有重要的借鉴指导意义,具有重要的推广和研究价值。
急倾斜软顶薄煤层伪倾斜线性密集支护开采技术
谢金洪,谭顺舟,饶益信,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  4-7.  doi:10.11799/ce201603000
摘要 ( 592 )   PDF (1683KB) ( 194 )  
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为了解决已有急倾斜煤层采煤法不适应软顶薄煤层开采的难题,利用相关理论对伪斜角度、采空区矸石冲击密集支柱等计算分析,结合俯伪斜走向长壁分段水平密集采煤法和走向长壁采煤法的优点,提出了伪倾斜线性密集采煤法,并采取单体液压支柱配金属铰接顶梁支护顶板、工作面挡矸、防串矸及防坠等关键开采技术,经过四个急倾斜软顶薄煤层工作面开采实践,成功解决了急倾斜软顶薄煤层开采难题,确保了安全生产。
我国煤炭清洁开发利用现状及发展建议
陆小泉
煤炭工程. 2016, 48(3):  8-10.  doi:10.11799/ce201603003
摘要 ( 705 )   PDF (1119KB) ( 682 )  
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结合我国“富煤、贫油、少气”的能源禀赋特点和能源利用现状,分析了国外煤炭清洁开发利用的经验,总结了我国煤炭安全绿色开采、提质加工、清洁燃烧与高效发电、深加工转化、污染物控制及CO2减排技术等方面的现状及发展趋势,进一步提出了我国煤炭清洁开发利用的发展建议:严控煤炭开发速度,提高煤炭科学产能|全面提升煤炭清洁开发利用的科技与装备水平|稳步推进煤炭清洁加工和转化的工程示范|加强煤炭清洁开发利用政策支持力度。
端帮陡帮开采技术在哈尔乌素露天煤矿的应用
周永利,罗怀廷
煤炭工程. 2016, 48(3):  11-14.  doi:10.11799/ce201603004
摘要 ( 647 )   PDF (1499KB) ( 288 )  
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为了探索陡帮开采技术在哈尔乌素露天矿的应用前景,从经济和技术的角度进行了合理的比选。基于时效边坡理论,阐述了哈尔乌素露天矿实行陡帮开采的经济和社会意义,并根据端帮的作业参数计算了端帮的暴露面积和暴露时间。在南端帮选择每个陡帮开采方案的典型剖面,分别采用FLAC和GEO-slope软件进行数值模拟,得到了相应的稳定系数。研究结果表明:采用方案三进行陡帮开采,将底部1025平盘宽度降低25m,保留15m的安全平盘宽度,可以多回收残煤89万t,创造经济价值约2.047亿元。
并行露天煤矿压帮内排回采三角煤留沟深度研究
常治国,陈亚军,段鲲鹏,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  15-17.  doi:10.11799/ce201603005
摘要 ( 825 )   PDF (1235KB) ( 218 )  
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针对并行露天矿压帮内排二次剥离费用高的问题,提出了端帮倒三角留沟、排土场倒三角留沟、端帮水平留沟三种内排方案,根据端帮水平留沟方案,以二次剥离费用减少值、内排容量费用增加值、两矿单环内排运输费用增加值为变量,建立关于内排留沟高度的一元三次函数,并在黑岱沟露天矿进行了现场应用研究。结果表明,选用合理的留沟深度,可使矿区间端帮下三角煤回采经济效果最优。
综合评价法在矿井辅助运输方案选择中的应用
刘名阳,李庆喜
煤炭工程. 2016, 48(3):  18-19.  doi:10.11799/ce201603006
摘要 ( 484 )   PDF (1119KB) ( 187 )  
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针对矿井辅助运输方案的选择中有很多影响因素且难以定量的问题,采用综合评价法,首先分析方案的主要评价功能,通过强制评分法确定主要评价功能的权重系数,并建立数学模型计算各方案的综合评价值,最终确定最优方案。辅助运输方案选择中应用综合评价法为设计中方案对比提供了一种思路和方法。
司家沟风井工程中单层三车罐笼和操车设备布置探讨
印卿
煤炭工程. 2016, 48(3):  20-23.  doi:10.11799/ce201603007
摘要 ( 361 )   PDF (1210KB) ( 140 )  
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阐述了司家沟风井工程的概况,从技术上分析了单层三车罐笼使用和在操车设备布置上的可行性。通过方案比选、设计计算校核以及与设备制造厂家共同研究探讨,得出的结论为:单层三车罐笼在以井上、下轨道运输为主的矿井中还是有应用空间的,在其配套的操车设备布置上也是现有操车设备能满足使用要求的。
自适应瓦斯抽采管路阀门自动调控系统设计与应用
安赛,张辉,李宏艳,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  24-26.  doi:10.11799/ce201603008
摘要 ( 642 )   PDF (1470KB) ( 318 )  
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为提高瓦斯抽采效率,设计了应用于煤矿井下的自适应瓦斯抽采管路阀门自动调控系统,该系统通过自适应调节算法实时控制阀门的开度,以实现瓦斯抽采浓度或抽采纯流量的最大化。现场工业试验表明:阀门开度由100%调整为50%时,试验钻场的瓦斯抽采浓度由20%提高到最大值45.84%|阀门开度由100%调整为80%时,瓦斯抽采纯流量由0.328m3/min提高到最大值0.464m3/min|并且随着阀门开度的减小,瓦斯抽采浓度和抽采纯流量均呈现出先增大后减小的趋势。
朱集西煤矿选煤厂产品仓仓顶结构施工方案设计优化
张化全,熊〓辉,彭鲁平
煤炭工程. 2016, 48(3):  27-28.  doi:10.11799/ce201603009
摘要 ( 626 )   PDF (1319KB) ( 252 )  
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针对朱集西煤矿选煤厂产品仓施工工期长、难度大、措施费用高、安全隐患多的问题,结合仓顶结构特点进行施工方案设计优化,在确保施工安全的前提下,减少施工工期、降低施工费用,按期完工。采用斜拉钢绞线悬挂滑模操作钢平台作为支撑仓顶结构施工钢平台的施工方案,解决了难题,达到了工程要求。
确定选煤厂最佳分选条件的新思路
王洋,何丽君,杨胜林,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  29-32.  doi:10.11799/ce201603010
摘要 ( 579 )   PDF (1353KB) ( 160 )  
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煤层配比、入洗粒度下限和分选密度是影响段王煤矿选煤厂分选效果的三个主要因素,文章首先采用正交分析法确定主次影响因素,将三因素分析转换为简单的两因素分析。继而采用分类曲线法将繁杂的数据分类转换为直观的曲线图,最终确定了选煤厂的最佳分选条件。正交分析法和分类曲线法的综合运用为多因素影响情况下选煤厂的科学设计提供了新思路。
选煤厂常用溜槽设计综述
陈然
煤炭工程. 2016, 48(3):  33-35.  doi:10.11799/ce201603011
摘要 ( 471 )   PDF (1298KB) ( 468 )  
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围绕溜槽在选煤厂设计中的关键作用,阐述了溜槽设计中需要注意的主要因素包括:布置、断面、倾角、密封、缓冲、降噪、耐磨、检修等,通过对输送设备、筛机、破碎机等入料溜槽的介绍,指出溜槽结构应满足给料或受料设备的性能要求,列举了三种防块煤破碎溜槽,重点介绍了拨轮防破碎溜槽。
煤炭工业场地三维设计探索
崔萌萌
煤炭工程. 2016, 48(3):  36-38.  doi:10.11799/ce201603012
摘要 ( 460 )   PDF (1166KB) ( 177 )  
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以煤炭工业场地设计为研究对象,在理论上,通过GEOPAK Site软件运用及其相关功能拓展的介绍,将煤炭行业三维场地的设计与GEOPAK Site软件应用相结合,探讨了GEOPAK Site软件在煤炭行业以及更广泛的场地设计工作中的适用性及其优势|在实践上,以王庄煤矿为研究对象,论述了三维建模方式在王庄煤矿设计案例中的应用。指出,三维设计方法可以检查并发现二维设计中的不足和错误,从而提高设计质量,将会是未来设计的发展趋势。
施工技术
切顶卸压沿空留巷技术在高瓦斯煤层群中部煤层的应用
汤朝均,盛建发,宋润权,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  39-41.  doi:10.11799/ce201603013
摘要 ( 546 )   PDF (1340KB) ( 266 )  
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针对白皎煤矿高瓦斯煤层群中部煤层的工程地质条件,提出并实践了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采的技术,研究了留巷加固支护、切顶自动成巷和采空区防灭火工艺。研究表明:采用切顶卸压技术,将采空区原整体的顶板提前采用爆破切顶的方法使采空区垮冒区域与沿空留巷区顶板的压力实现应力分区,当不需要留巷部分采空区顶板在周期来压作用下自然垮落后,形成新巷帮,成功保留2443机巷,从根本上解决了在高瓦斯煤层群开采过程中留设煤柱带来的应力集中、瓦斯突出、煤柱发火等技术难题。
皖北矿区综采工作面软弱围岩液压支架耦合性能分析
刘俊峰,王国法,王福清,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  42-45.  doi:10.11799/ce201603014
摘要 ( 579 )   PDF (1271KB) ( 137 )  
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针对皖北矿区软弱围岩特性,分析了不同位置软弱围岩的运移规律,得出其对工作面支护的影响作用从强到弱依次为直接顶、底板、煤层和基本顶|基于综采工作面软弱围岩液压支架强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合分析,得出了软弱围岩综采工作面支护强度确定需要考虑顶板支护、围岩完整性控制两个方面,提出合理的液压支架初撑强度确定方法,完善了软弱围岩综采工作面液压支架设计要求。开采实践可知,液压支架设计合理能够满足软弱围岩综采工作面开采要求。
综采工作面回撤巷道支护技术优化研究与应用
李兴华,原登亮,薛瑞瑞
煤炭工程. 2016, 48(3):  46-48.  doi:10.11799/ce201603015
摘要 ( 536 )   PDF (1620KB) ( 181 )  
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基于山西凌志达煤矿15101工作面原有回撤通道支护方案,采用数值模拟方法,研究了巷道受力变形特征。根据数值模拟结果分析,巷道支护强度满足安全回撤要求,但锚杆、锚索间排距过小,从而导致工作面回撤滞后,回撤周期过长。为解决该问题,分析了回撤巷道支护强度特征,提出了支护优化方案,采用数值模拟方法选取最优方案用于回撤巷道支护,并进行现场实测。结果表明,该方案满足支护安全回撤要求,减小了材料消耗,缩短了工作面回撤周期。
动压穿层巷道锚注加固支护试验研究
沈明柱
煤炭工程. 2016, 48(3):  49-51.  doi:10.11799/ce201603016
摘要 ( 549 )   PDF (1178KB) ( 193 )  
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针对塔山煤矿8104工作面内错瓦斯高抽巷倾斜段穿层巷道在掘进期间围岩破坏严重的问题,研究分析了穿层巷道围岩破坏机理,提出了巷道锚注加固支护方案,经过理论研究和实践表明,在8103工作面跨采动压影响下,瓦斯高抽巷道穿层段顶底板相对移近量最大值为140.57mm,两帮相对移近量最大值为102.52mm,巷道严重变形情况得到有效控制,取得了显著的安全经济效益。
采动影响下松软围岩巷道变形特征与控制技术研究
王永志,孙志勇
煤炭工程. 2016, 48(3):  52-54.  doi:10.11799/ce201603017
摘要 ( 519 )   PDF (1527KB) ( 229 )  
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在地质力学现场测试的基础上,针对巷道顶板坚硬、煤帮与底板极其松软的特点,分析了巷道围岩变形破坏特征,指出围岩松软强度低、采动高应力环境、初期支护强度刚度不足是造成巷道破坏的原因|并提出采用预应力锚固与注浆联合加固技术解决采动影响下松软巷道围岩控制难题,井下工业试验结果表明,注浆加固后大幅度提高了围岩整体稳定性,两帮最大移近量为35mm,顶底板最大移近量为19mm,围岩变形得到有效控制,基本杜绝了巷道维修。
一种地下导线测量新方法的探讨
汤伏全,艾卫涛
煤炭工程. 2016, 48(3):  55-57.  doi:10.11799/ce201603018
摘要 ( 524 )   PDF (1333KB) ( 185 )  
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为提高全站仪井下导线测量的精度和效率,通过在全站仪手柄上安装一个偏心测量装置,在采集数据时全站仪不用精确对中测量点,首先读取垂球在偏心测量盘上的读数,之后进行常规的全站仪导线测量操作,最后利用计算机编程开发软件将所得数据进行归化改正。该方法测量精度高、效率高,成本低,操作简便,数据处理自动化程度高,数据处理结果能够直观显示并保存,在保证精度的前提下提高了井下导线测量的效率,改进了全站仪井下导线测量的流程。
生产技术
综掘工作面高压喷雾降尘技术研究
吕二忠,刘〓涛,严〓春,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  58-60.  doi:10.11799/ce201603019
摘要 ( 378 )   PDF (1190KB) ( 306 )  
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针对综掘工作面粉尘浓度高、治理困难的现状,研究了综掘工作面高压喷雾降尘技术,根据工作面粉尘粒径、喷雾粒径与降尘效率关系,确定了喷雾粒径最佳范围,并以新桥煤矿2501综掘工作面为例,在工作面粉尘分布规律测试的基础上,通过理论计算和实测验证确定了高压雾化喷嘴的型号和压力,结果表明,采用高压喷雾降尘技术后,工作面司机位置总粉尘降尘效率达92.5%,取得了较好的降尘效果。
综放开采上覆岩层移动对邻近层瓦斯运移的影响分析
顾合龙,王文,王利民
煤炭工程. 2016, 48(3):  61-63.  doi:10.11799/ce201603020
摘要 ( 480 )   PDF (1229KB) ( 210 )  
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结合山西郭村煤矿11101综放面矿压显现规律与高抽巷瓦斯抽采的现场实测,分析工作面上覆岩层移动规律对邻近层瓦斯动态运移规律和初采期以及正常开采期瓦斯抽采的影响,得出邻近层瓦斯抽采量的峰值与顶板初次来压、周期性来压步距的关系及回采过程中工作面瓦斯涌出量、抽采量的变化规律,为工作面瓦斯治理提供重要参考。
基于改进DE算法的矿井通风网络非线性优化求解
司俊鸿,王小军,黄欣
煤炭工程. 2016, 48(3):  64-67.  doi:10.11799/ce201603021
摘要 ( 588 )   PDF (1338KB) ( 205 )  
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针针对复杂矿井通风网络,建立了以调节设施数量最少和主要通风机功耗最小为目标函数,以非定流余树分支风量、最大生成树中可调节分支风阻调节量为决策变量的矿井通风网络非线性优化模型。在标准DE算法研究的基础之上,引入贪婪搜索策略,通过对父代个体邻域进行深度搜索,选择不劣于父代的个体组成子代,提出了基于贪婪搜索策略的改进微分进化算法求解通风网络非线性优化模型。通过实例验证了算法的可行性,获得了矿井通风系统安全、经济、可靠运行的风量调节方案。
综采面回撤期间回撤巷道围岩应力演化规律研究
郝炜栋
煤炭工程. 2016, 48(3):  68-70.  doi:10.11799/ce201603022
摘要 ( 447 )   PDF (1455KB) ( 206 )  
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以浅埋深综采工作面为研究背景,针对工作面回采至停采线这一过程,对工作面回撤巷道的围岩稳定性进行分析,采用FLAC有限元模拟软件,对工作面回采接近回撤巷道这一过程进行模拟,并对回撤巷道的围岩应力进行观测。结果表明:工作面回撤期间主回撤巷道支承压力和辅回撤巷道围岩应力相互叠加,两者之间的煤柱应力值增至13.5MPa,较正常开采期间的应力值高3.5MPa,主辅回撤巷道之间的煤柱能够承受支承压力的作用|工作面与回撤巷道贯通时,巷道两帮移近量和顶底移近量分别为210mm和320mm,回撤巷道保持稳定,确保了工作面的安全撤出。
东兴矿扩界矿区含煤地层特征及工程地质条件分析
常天印
煤炭工程. 2016, 48(3):  71-73.  doi:10.11799/ce201603023
摘要 ( 448 )   PDF (1131KB) ( 255 )  
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为了保证东兴煤矿扩界矿区后期的安全施工及生产,研究了扩界矿区地质情况、含煤地层的岩性特征、煤层特征以及地质构造等,并对扩界矿区工程地质条件进行分析,结果表明,东兴煤矿扩界矿区工程地质条件属于以层状岩类为主的中等类型,在矿井建设施工过程中,应加强对矿井工程地质条件调查和编录工作,以便更好的指导矿井的生产活动。
张家口选煤厂粗煤泥分选系统技术改造
张彦军,孟叶胜,张〓峰,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  74-76.  doi:10.11799/ce201603024
摘要 ( 562 )   PDF (1174KB) ( 184 )  
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针对张家口洗煤厂原煤中粉煤含量增加,粗煤泥的分选效果变差影响精煤指标的情况,为降低粗精煤灰分,提高精煤回收率,采用CSS粗煤泥分选机替代螺旋分选机,对其进行工艺改造。介绍了粗煤泥系统技术改造的思路、方案和具体实施过程,对比分选效果,结合生产实际,认为选用CSS粗煤泥分选系统进行技术改造非常成功。
研究探讨
煤矿长斜井井筒外荷载特征研究
周檀君,周国庆,王建州,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  77-80.  doi:10.11799/ce201603025
摘要 ( 426 )   PDF (1504KB) ( 115 )  
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采用地压平衡条件和应力坐标变换的方法,对煤矿长斜井井筒外荷载演化规律进行理论分析,建立了圆柱坐标系下的斜井井筒外荷载计算模型。斜井井筒受有径向荷载、环向和轴向剪切荷载等三类荷载。径向荷载、轴向剪切荷载对称于Y轴,环向剪切荷载反对称于Y轴|三类荷载在井筒两帮均为最小,其中剪切荷载为零,径向荷载等于相应垂深立井井筒水平侧压力|在环向角45°和135°两个斜对称轴位置,环向剪切荷载达到最大|轴向剪切荷载以断面水平轴呈上、下反向分布,即水平轴以上方向向下、水平轴以下方向向上。在工程常见的倾斜角0°~30°范围内,外荷载随倾斜角几乎呈线性增加|井筒外半径b对荷载的影响较小,可以忽略。
浅埋深薄基岩综放覆岩运移规律的埋深效应研究
刘全明
煤炭工程. 2016, 48(3):  81-84.  doi:10.11799/ce201603026
摘要 ( 621 )   PDF (2637KB) ( 160 )  
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采用相似模拟实验的方法,研究了浅埋深薄基岩条件下综放开采覆岩运移规律的埋深效应,结果表明:浅埋深薄基岩条件下,虽然埋深不同,综放采场覆岩均形成了稳定的“悬臂梁+铰接岩梁+拱”结构,松散层和地表会随着“铰接岩梁”周期性失稳而滞后工作面成整体切落式垮落,地面出现台阶式下沉,工作面与地表沟通,进而直接破坏覆岩含水层和地表水系,生态环境遭受严重的破坏|随着埋深的增加,地表最大下沉值增加,最大下沉量位置距工作面的距离增大。
火灾巷道烟流速度变化规律研究
刘业娇,田志超,王文才,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  85-87.  doi:10.11799/ce201603027
摘要 ( 568 )   PDF (1376KB) ( 292 )  
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以丁家梁煤矿采区进风系统为原型,按照流体相似原理,建立矿井巷道火灾模拟实验系统,根据能量守恒定律,进行火灾巷道烟流速度的实验测试、计算和分析,并利用GAMBIT软件对实验模型巷道进行网格划分,通过在FLUENT软件中设定火灾时期烟气流动的边界条件和初始条件,选用RNG k-ε两方程湍流模型、能量方程和SIMPLE算法对矿井巷道火灾烟流速度进行稳态数值模拟,得出火灾时期巷道烟流速度的变化规律。
范各庄矿陷落柱发育过程及预测研究
张军建,朱炎铭,周晓刚
煤炭工程. 2016, 48(3):  88-91.  doi:10.11799/ce201603028
摘要 ( 513 )   PDF (1481KB) ( 276 )  
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以井田构造演化为主线,结合沉积埋藏史及陷落柱几何形态学分析,阐述了范各庄井田岩溶陷落柱的形成过程,表明本区陷落柱形成主要受三期构造叠加作用,其中,燕山晚期—喜马拉雅早期产生的贯穿开平煤田南东翼的NE向断裂带,决定了陷落柱在该区的发育|同时,根据已采区陷落柱发育分布规律,研究了陷落柱发育具体位置的影响因素,运用构造曲率理论及古径流条件分析,表明未采区东南部陷落柱发育的可能性较高,为岩溶陷落柱的防治和预测提供了新的思路。
利用矿井瞬变电磁法超前探测走向导水断层研究
焦险峰,刘树才,姜志海,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  92-94.  doi:10.11799/ce201603029
摘要 ( 613 )   PDF (1488KB) ( 188 )  
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导水断层给井下安全生产带来严重的灾害隐患,为了推进矿井瞬变电磁法的实用性,开展了导水断层瞬变电磁场响应特征研究。基于三维低阻薄板地电模型,采用理论分析、物理模拟相结合的方式,探讨了板状导体上感应涡旋电流与一次场的激发关系,研究了走向导水断层矿井瞬变电磁超前探测视电阻率响应特征。研究结果表明:①感应涡旋电流主要与板状体有效切割一次场磁力线多少有关,激励角30°~60°时,感应涡旋电流较强|②矿井瞬变电磁超前探测扇形视电阻率等值线图上,走向导水断层呈现左右对称分布2个低阻异常夹中间1个高阻异常的响应特征。研究结果应用于工程实践,取得了良好效果。
基岩裸露山区采动地表移动规律研究
王启春,贾鹏举,郭广礼,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  95-98.  doi:10.11799/ce201603030
摘要 ( 561 )   PDF (1457KB) ( 149 )  
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首先运用Auto CAD与Sufer软件建立山区地表模型,然后根据重庆松藻矿区石壕煤矿工作面的地质、地貌和采矿条件为原型,采用FLAC3D数值模拟软件建立和计算了裸露基岩山区水平煤层开采数值模型。根据模拟结果分析得到:①在采空区边缘区域,地表下沉值与水平移动受山区地表滑移的影响较大,在山顶和山谷区域,地表下沉变化较为平滑|②在山区凹形地貌下采动地表水平移动较平原地区要大,在山区凸形地貌下采动地表水平移动较平原地区要小|③在山谷区域,采动后地表受压缩的影响较大,水平变形压缩值较平原采动后要大|在山顶区域,采动后地表受拉伸的影响较大,水平变形拉伸值较平原采动后要大。
基于RS与GIS多源数据融合的高原区地质调查研究
张兵,崔希民,韦锐,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  99-102.  doi:10.11799/ce201603031
摘要 ( 423 )   PDF (4434KB) ( 365 )  
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以青海省天峻县重点区域地质调查为背景,在RS和GIS技术的支持下,研究了利用调查区IRS-P6遥感影像、ETM影像、地质图和地形图等多源数据进行地质信息提取与制图的技术方法和操作流程,重点对区域内的水文地质、环境地质和基础地质信息进行解译、提取和制图。研究实践表明,利用该技术方法进行地质调查与制图,不但能够充分发挥多源数据各自的优势,提高地质信息提取的效率,而且可以提高信息判断的准确度、地质图的制作精度,从而缩短工期、节约成本。
内钢板高强钢纤维混凝土井壁力学特性研究
齐善忠,杨维好
煤炭工程. 2016, 48(3):  103-105.  doi:10.11799/ce201603032
摘要 ( 501 )   PDF (1213KB) ( 164 )  
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针对特厚(600~800m)冲击层中煤矿立井井筒支护问题,提出了使用内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁结构,为研究该井壁结构的水平承载特性,利用相似理论推导,采用物理模拟试验的方法,进行了4个模型井壁的破坏性试验,研究了该类井壁结构的水平承载特性和变形特征。研究表明,内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁属约束混凝土结构,是特厚冲积层中井筒支护理想的井壁结构形式之一。
基于采煤机振动时域特性的煤岩识别方法研究
任洁,刘頔
煤炭工程. 2016, 48(3):  106-109.  doi:10.11799/ce201603033
摘要 ( 480 )   PDF (1549KB) ( 175 )  
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文章以本质安全型便携式测振记录仪为测试装置,通过对采煤机不同截割工况下实际振动信息的采集与分析,形成了完整的采煤机振动信息数据库,同时,又通过对振动数据的时域分析,总结出采煤机在割煤和割岩工况下振动特性的区别,并利用分析结论提出了切实有效的煤岩识别方法。
基于Duffing振子二分法的煤矿电网故障选线方法
马春艳,龚瑛
煤炭工程. 2016, 48(3):  110-112.  doi:10.11799/ce201603034
摘要 ( 516 )   PDF (1319KB) ( 191 )  
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针对当煤矿电网发生单相接地故障时,煤矿电网采用消弧线圈的接电系统,不适合直接用来进行故障选线的问题,提出基于Duffing振子二分法的煤矿电网故障选线方法,Duffing振子系统的输入信号通过EMD方法获取,最后运用MATLAB/Simulink对单相接地的各种情况进行仿真,并对仿真结果进行分析,证明该方法是有效的。
基于改进粒子滤波的煤矿机器人定位方法研究
张鹏
煤炭工程. 2016, 48(3):  113-115.  doi:10.11799/ce201603035
摘要 ( 593 )   PDF (1885KB) ( 230 )  
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针对基本粒子滤波方法在煤矿机器人井下未知空间定位应用中存在的粒子退化问题,提出了一种基于马尔可夫链蒙特卡尔重采样理论的改进粒子滤波定位方法,以增强粒子滤波的稳定性,并应用该方法与传统的扩展卡尔曼滤波定位方法进行了机器人在未知狭小空间中的定位仿真实验对比研究。实验结果表明,该方法比扩展卡尔曼滤波定位方法有更高的精度和实时性,有效解决了煤矿井下未知空间机器人预测定位问题。
基于角点匹配的强力输送带接头识别算法
佘影
煤炭工程. 2016, 48(3):  116-118.  doi:10.11799/ce201603036
摘要 ( 547 )   PDF (2238KB) ( 178 )  
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为精确定位输送带内部钢丝绳损伤,提出一种基于角点特征向量匹配的接头识别算法。该算法以接头为基准点,根据归一化积相关算法筛选出完整的接头图像,利用Harris角点作为目标特征点计算该特征点的haar小波响应分布,形成接头图像的特征向量并依据特征向量匹配识别出每个接头。实验表明,该算法不仅具有良好的光照、平移鲁棒性和识别率,而且速度快、效率高,可以有效解决接头识别和故障定位问题。
基于分形理论的龙口褐煤孔隙特征研究
邵培,王爱宽,宋昱
煤炭工程. 2016, 48(3):  119-122.  doi:10.11799/ce201603037
摘要 ( 628 )   PDF (1471KB) ( 185 )  
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基于压汞实验测试结果,运用分形理论,研究龙口褐煤的孔隙大小分级、孔隙发育特征以及孔隙分形维数。结果表明:龙口褐煤的孔隙系统可以分为三个部分,孔径大于1028nm的孔隙属于大孔,孔径小于72nm的孔隙属于微小孔,介于72nm和1028nm的孔隙属于过渡孔|孔隙度介于10%~15%,平均为12.669%,比孔容介于0.09~0.13mL/g,平均为0.115mL/g,比表面积介于39~70m2/g,平均为56.529m2/g,煤样的孔隙发育较好,且具有较大的孔容和表面积,其中微小孔的孔容占总孔容的80%以上,且分布均匀|大孔和过渡孔具有很好的孔隙分形分维特征,分形维数平均为2.56,表明这部分孔隙有较好的孔隙结构。
N2热解气氛中煤种对C元素迁移规律的影响
王张卿,梁杰,史龙玺,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  123-125.  doi:10.11799/ce201603038
摘要 ( 518 )   PDF (1286KB) ( 242 )  
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为提供煤炭地下气化物料平衡模型气化阶段中参与反应的碳量的计算方法,对大雁褐煤、协庄烟煤和昔阳无烟煤在N2气氛中进行慢速热解实验,研究了煤种对C元素迁移规律的影响。结果表明,热解过程中C元素迁移规律与煤的变质程度有关,对于无烟煤,原煤中的C元素向气化阶段的纯碳中的迁移比例a(C,气化纯碳)远远大于褐煤和烟煤,保持在93.19%左右,后者均为78%,而C元素向其他热解产物的迁移比例均在0%~1%之间|对于褐煤和烟煤,a(C,焦油)在600℃时均达到最大,分别为10.36%和14.53%|烟煤中a(C,CH4)和a(C,C2H4)均大于褐煤,与原煤挥发分含量有关|褐煤中a(C,CO)和a(C,CO2)均大于烟煤,与原煤含氧量有关|烟煤中N和S的赋存稳定性较高,使烟煤中a(C,COS)小于褐煤,而且烟煤中a(C,HCN)增长速率逐渐减小。
煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分形特征研究
焦小淼,刘文礼,张振亚,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  126-129.  doi:10.11799/ce201603039
摘要 ( 508 )   PDF (1328KB) ( 222 )  
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为研究煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分布特征,根据分形理论建立了絮体粒度分布的分形表达式。研究发现在双对数坐标下,絮体颗粒的累积分布函数与粒径之间呈直线关系,表明絮体的粒度分布具有分形特征|絮体的粒度分形维数可定量评价絮凝过程中絮体颗粒的分布特征|粒度分形维数D和平均粒径Dave之间是负相关的关系,且各粒级含量对其影响较大,粒级范围相同时,细粒级所占的比例越大,对应的粒度分形维数越大。
准东煤矿物分布及其熔融特性变化规律分析
谷红伟
煤炭工程. 2016, 48(3):  130-132.  doi:10.11799/ce201603040
摘要 ( 714 )   PDF (1498KB) ( 158 )  
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对准东煤进行浮沉试验,通过煤灰化学组成和煤灰熔融性分析探讨了矿物在不同密度级中的分布及熔融特性变化。结果表明,不同矿物因成分、密度等差异向不同密度级富集,煤灰化学成分分析显示高密度级比重液富集样品灰化后的Al2O3、SiO2与Fe2O3含量较高,低密度级富集样品灰化后CaO、SO3与MgO含量较高,而TiO2与K2O+Na2O在各密度级样品灰分中的含量较为稳定。Al2O3、SiO2高温下生成莫来石(3Al2O3·2SiO2)使准东煤灰熔融性温度随密度级呈现升高的趋势。1.5~1.8kg/L密度级富集样品因较低的SiO2和较高的Fe2O3,还原气氛中生成硬绿泥石、铁斜晖石、铁橄榄石等低熔点化合物,煤灰熔融性温度较低。碱酸比、硅比、氧化钠含量、硫分结渣指数等指标表明,准东煤中矿物质经浮沉试验分级偏析后,沾污与结渣特性减弱。
装备技术
煤矿井下特种车辆节能方法研究
姚志功
煤炭工程. 2016, 48(3):  133-135.  doi:10.11799/ce201603041
摘要 ( 591 )   PDF (1097KB) ( 145 )  
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针对井下特种车辆大量使用产生巨大的能源消耗,导致严重的尾气排放,污染煤矿井下环境,影响工人身心健康的问题,根据井下特种车辆的特点,从车辆动力系统、传动系统及车辆结构方面,分析了车辆的节能途径,提出了降低能耗的方法。通过该节能降耗方法,可在很大程度上改善我国煤矿井下特种车辆燃油消耗大、尾气排放严重等问题。
铰接式胶轮车原地转向阻力矩与车轮转角关系研究
陈艳梅,王俊元,杜文华,等
煤炭工程. 2016, 48(3):  136-138.  doi:10.11799/ce201603042
摘要 ( 554 )   PDF (1219KB) ( 426 )  
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通过建立胶轮车满载条件下的原地转向力学模型,分析轮胎与路面及双桥间传动件扭紧产生的转向阻力矩,综合考虑摩擦因数、车轮载荷变化、车轮滚动速度以及车轮转角等因素对转向阻力矩的影响,引入LuGre动态摩擦模型,建立胶轮车原地转向阻力矩与车轮转角关系模型。经MATLAB仿真,结果显示铰接式胶轮车原地转向阻力矩随车轮转角的增大整体呈增长趋势,且车轮滚动速度越大最大阻力矩值越大。仿真结果与实验结果具有很好的一致性,可为铰接式胶轮车转向系统设计提供一定的理论依据。
煤矿坑道钻机机载除尘系统研制
邵俊杰
煤炭工程. 2016, 48(3):  139-141.  doi:10.11799/ce201603043
摘要 ( 618 )   PDF (1126KB) ( 189 )  
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针对井下使用的湿式除尘系统体积较大,安装较为复杂,对可吸入粉尘抑制效果一般的问题,研发了一款体积小,效果良好的机载干式除尘系统。重点介绍了该除尘系统孔口吸尘罩设计、一级旋风除尘器设计、二级滤筒过滤器设计,并进行了正循环干式除尘装置机载集成及试验。试验效果证明,研制的新型机载除尘系统安装于底板锚固钻机上,可降低粉尘污染,改善作业环境,提高作业效率。
工程管理
建筑工程项目十大安全隐患及预防措施
赵忠义
煤炭工程. 2016, 48(3):  142-144.  doi:10.11799/ce201603044
摘要 ( 839 )   PDF (1116KB) ( 221 )  
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分析了我国建筑行业的现状,从建筑工程诸多质量问题中,将涉及结构安全的问题提炼出来,列举出了建筑工程项目十大安全隐患,并针对每一种安全隐患,提出了具体的预防措施。文章列出的十大安全隐患,涉及的面比较广,可能发生在设计、施工及使用等多个环节,要彻底消除这些隐患,只有从多方面入手,采取综合预防措施,才可以减少安全隐患的发生。
关键线路法和概率分布确定采区准备工期的应用
周华龙
煤炭工程. 2016, 48(3):  145-148.  doi:10.11799/ce201603045
摘要 ( 415 )   PDF (1199KB) ( 140 )  
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针对煤矿巷道掘进速度受地质条件、技术管理水平、装备水平等因素的影响而具有随机性,造成巷道完工工期的不确定性,从而造成整个采区准备工期的可变性的问题。根据祁南煤矿31采区的生产技术条件,采用运筹学中的关键线路法和概率分布的数学分析方法相结合,对31采区准备工期进行预计,使采区准备工程能够按计划如期完工。该方法可以为类似工程工期的预计提供参考。
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