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当期目录

2017年 第49卷 第5期 刊出日期:2017-05-09
装备技术
基于EDEM的新型立式磨样机仿真分析与试验研究
刘莉,杨善国,冉进财,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  136-139.  doi:10.11799/ce201705040
摘要 ( 520 )   PDF (1486KB) ( 50 )  
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设计了一种粉碎中煤的两段式新型立式磨样机,能有效降低中煤过粉碎率,提高精煤产率。为了更好的了解磨样机的性能,以其为研究对象,运用离散元软件EDEM,对该新型磨样机的工作过程进行模拟仿真。以中煤颗粒的黏结键断裂数作为衡量物料的破碎效果,得出不同的粗碎转速对黏结键的影响,据此选取一个最佳的粗碎转速,并试制试验样机。在试验样机上,利用粗碎转速条件试验对仿真结果的准确性进行验证。经分析,得出当粗碎频率为50Hz时,破碎机的破碎效果最佳。
设计技术
错层位立体化开采负煤柱设计技术及其应用
赵景礼,刘宝珠
煤炭工程. 2017, 49(5):  1-3.  doi:10.11799/ce201705001
摘要 ( 1213 )   PDF (1502KB) ( 382 )  
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综放开采时,一直采用把相邻工作面巷道布置在同一层位的平面巷道系统,工作面之间通常留设矩形煤柱,煤炭行业立项时一般认为留设5m煤柱即为无煤柱开采。为解决该系统下长期存在的端头丢煤多,巷道布置在顶煤下方不利于掘进,破碎顶煤易着火和排瓦斯困难等普遍问题,实现真正意义上的完全无煤柱开采,依据错层位采煤法立体化设计原理,提出负煤柱设计技术,根据不同煤层倾角条件设计了两类错层位负煤柱巷道方案并得到成功应用。结果表明,错层位负煤柱设计技术,有利于实现完全无煤柱综放,实现开采技术升级。
沪昆高铁对上纸厂煤矿压覆影响评估分析
宁志勇,郭伟
煤炭工程. 2017, 49(5):  4-7.  doi:10.11799/ce201705002
摘要 ( 808 )   PDF (1654KB) ( 256 )  
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沪昆铁路客运专线盘县何家地隧道段由东向西从上纸厂煤矿北部矿界通过,其用地范围压覆上纸厂煤矿部分采矿权。根据相关批复文件、规程规范及现场核实,分析确定了直接压覆的矿产资源量和压覆矿产引起煤矿损失的工程范围,并对损失范围内的各项工程量和实物资产进行了全面核实。在此基础上可通过经济分析,评估上纸厂煤矿被压覆矿产资源及受压覆影响范围内的实物资产、其他流动资产、长期待摊费用等的价值,确定矿井因压覆影响所造成的经济损失,以提供压覆矿产资源补偿所需的依据。
单一煤层顺层钻孔瓦斯抽采半径动态测定方法研究
邹云龙
煤炭工程. 2017, 49(5):  8-10.  doi:10.11799/ce201705003
摘要 ( 965 )   PDF (1280KB) ( 72 )  
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为了更加便捷的测定煤层瓦斯抽采半径,假设在同一地质单元瓦斯抽采规律基本一致的条件下,提出了抽采支管瓦斯抽采量与各区段钻孔钻尺量、抽采时间符合二次方程的叠加函数关系,求得地质单元内任意瓦斯含量区域的瓦斯抽采半径,实现瓦斯抽采半径的动态测定,该方法在新元公司3207工作面回风巷的测定结果与压降法测定抽采半径结果相近,效果良好。
孤岛煤柱内巷道合理布置与围岩控制技术研究
范育青
煤炭工程. 2017, 49(5):  11-14.  doi:10.11799/ce201705004
摘要 ( 887 )   PDF (1439KB) ( 92 )  
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为提升煤炭运输效率、形成高效运煤系统,新疆布拉克矿53采区集中运输巷需布置在孤岛煤柱内。为寻求巷道的合理位置,分析了孤岛煤柱上覆围岩结构与应力分布规律|运用数值软件FLAC3D对不同掘巷方案下煤柱及巷道围岩应力、应变、位移和孤岛煤柱稳定性进行了对比分析,最终结合现场条件确定巷道留设在距5401采空区4m位置处。对集中巷围岩采用高预应力高强锚杆(索)进行组合加固,结合现场拉拔试验,研究确定了集中巷窄煤柱一侧锚杆的合理长度,保证了锚杆的锚固有效性。现场应用监测结果表明:巷道围岩变形速度初期较大,后期平缓,变形量在可控范围之内,运输巷变形得到了有效控制。
基于费用效率的单斗挖掘机和自卸卡车配套研究
王岩
煤炭工程. 2017, 49(5):  15-16.  doi:10.11799/ce201705005
摘要 ( 813 )   PDF (1084KB) ( 77 )  
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针对目前露天煤矿单斗挖掘机和自卸卡车的配套研究存在技术性和经济性未能有机结合,以及各备选方案之间不能定量比较的问题,引入设备组合能力指数和年折算费用,通过计算各备选方案的费用效率,有效解决了配套研究过程中设备技术先进性和经济合理性脱节的问题,并实现了各备选方案比选结果的量化,从而保证了单斗挖掘机和自卸卡车的最佳匹配。
筒仓预应力筋长期损失分析
刘德乾,李小军,高晓思
煤炭工程. 2017, 49(5):  17-19.  doi:10.11799/ce201705006
摘要 ( 775 )   PDF (1092KB) ( 293 )  
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参考混凝土结构设计规范与路桥规范(JTG D62—2004)中的预应力损失计算公式,对内蒙古红庆河煤矿筒仓中预应力钢绞线预加应力进行了长期监测并计算了长期预应力损失计算,得出预应力长期损失的理论值与实验值。通过理论值与实验值对比的方法,得出两种规范中公式适用于筒仓且偏安全。在损失中,混凝土收缩徐变与预应力筋应力松弛是主要影响因素且在早期损失快,同时依据实测数据可以分析出长期损失在总损失中所占比例。
小保当煤矿智慧矿山生态环境防治体系建设模式研究
崔艳,麦方代
煤炭工程. 2017, 49(5):  20-23.  doi:10.11799/ce201705007
摘要 ( 784 )   PDF (1284KB) ( 178 )  
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结合小保当矿井所处区域的环境特征、环境保护目标,以“创新驱动发展”战略,在遵循“高起点、高标准、示范性”基本建设理念的基础上,根据其开采工艺分析了可能产生的环境问题,构建了集“绿色生产、节能减排”、“以矿哺农、保护生态”、“资源利用、循环经济”、“生态文明、三位一体”四大模块,以“机构制度建设”、“监测监控体系”为重要保障的绿色循环体系。
多层钢结构厂房振动探讨
高金锁
煤炭工程. 2017, 49(5):  24-26.  doi:10.11799/ce201705008
摘要 ( 798 )   PDF (1323KB) ( 140 )  
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针对选煤厂主厂房设备多,结构布置复杂,大型设备(筛子,离心机等)运行中常常有动荷载和其引起的振动问题,结合工程实例,对由设备引起的厂房振动的问题,采用传统的简化计算(单根梁)和有限元方法进行了对比,分析发现设备振动的原因。结果表明:设备入料端与出料端支座高差较大时,采用整体计算的有限元方法能够较为真实的反应结构的固有频率|另外从减小设备对厂房振动的角度,设备的布置宜布置在厂房的低端。
基于OpenLayers的突出事故报警系统设计与实现
李明建
煤炭工程. 2017, 49(5):  27-29.  doi:10.11799/ce201705009
摘要 ( 1094 )   PDF (1505KB) ( 334 )  
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为解决原有C/S构架突出事故报警系统存在的部署不方便,维护工作量大等问题,基于OpenLayers开源WebGIS类库,辅以OSGeo、GeoJSON.NET等空间数据转换工具,以及JavaScript、AJAX等Web客户端技术,依托ASP.NET环境设计研发了突出事故报警网站,并在沈煤集团红二矿推广应用。该系统具有可扩展性好、部署方便、维护工作量小、浏览器兼容性好、地图操作用户体验好等特点,探索了一条基于开源WebGIS类库设计研发煤矿专用中小型Web矿图管理软件的可行技术方案。
构建井工煤矿三维信息模型系统研究
胡成军
煤炭工程. 2017, 49(5):  30-32.  doi:10.11799/ce201705010
摘要 ( 820 )   PDF (1232KB) ( 54 )  
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针对现有三维矿业软件的功能,结合井工煤矿开采特点,提出了井工煤矿三维信息模型系统,构建适用于井工煤矿的“BIM”。详细介绍了该系统最终全面实现从全地层地质建模、井巷设计、施工管理、生产管理等工作的可视化、数字化与智能化。该系统的应用,使项目各参与方在全生命周期中共享项目信息,进而消除浪费和提高工效,并可推动井工煤矿三维信息化建设进程。
施工技术
大采高工作面复用巷道二次注浆支护技术
贾勇强,陈红旭
煤炭工程. 2017, 49(5):  33-35.  doi:10.11799/ce201705011
摘要 ( 695 )   PDF (1168KB) ( 55 )  
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针对大采高工作面复用巷道变形大、维护困难的问题,通过现场实测分析复用巷道变形破坏规律,提出围岩协调支护理论,阐述围岩变形与注浆支护时机的作用机理,应用新型注浆材料进行了二次注浆支护试验。结果表明:复用巷道可划分为超前影响区、初始变形区、剧烈变形区、趋于稳定区、稳定区|协调支护理论认为注浆支护应在围岩变形起始阶段进行,在工作面前、后方进行二次注浆支护|复用巷道采用二次注浆支护变形量减小50%以上。
近距离煤层工作面运输巷锚网索支护优化设计
陈青峰
煤炭工程. 2017, 49(5):  36-39.  doi:10.11799/ce201705012
摘要 ( 606 )   PDF (1463KB) ( 56 )  
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针对金达煤矿原有的“锚网+工字钢棚”联合支护下工人劳动强度高、掘进速度慢等问题,根据地质力学测试结果提出了锚网索支护优化设计方案,即采用树脂加长锚固锚杆组合支护系统和锚索补强支护。并采用FLAC3D数值模拟进行分析,结果表明,10107运输巷采用锚杆、锚索组合支护系统后,巷道围岩变形得到有效控制,支护效果明显,生产期间完全能满足巷道的安全使用。
特厚煤层综放开采多次采动影响巷道围岩稳定性研究
刘占斌,马占国,杨党委
煤炭工程. 2017, 49(5):  40-43.  doi:10.11799/ce201705013
摘要 ( 679 )   PDF (1523KB) ( 70 )  
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针对不连沟煤矿特厚煤层综放开采巷道围岩受采动影响明显的技术难题,运用结构力学理论建立巷道覆岩层结构力学模型,分析巷道在采动影响下围岩的稳定性,得出了上覆岩体在破断后关键块体的下沉解析式。建立了受采动影响巷道三维数值模型,研究巷道围岩的位移变化及塑性区分布,得到了采动影响下巷道围岩的变形和破坏规律。现场实测表明:F6103工作面后方15~25m巷道受到第一次受到采动影响,开采扰动影响变形不大,对巷道围岩稳定性影响较小|F6104工作面后方12.5~30m巷道受到二次采动影响,巷道围岩矿压显现较为剧烈,变形量明显增大。
近距离煤层采动影响下底板巷道稳定性研究
刘海全
煤炭工程. 2017, 49(5):  44-46.  doi:10.11799/ce201705014
摘要 ( 639 )   PDF (1321KB) ( 138 )  
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针对同煤集团在近距离特厚煤层采动过程中下工作面巷道容易出现片帮以及底鼓现象,通过理论分析与现场监测的方法,对采动影响下的底板巷道的变形和破坏规律进行探讨,得出了采动影响下工作面底板的破坏深度与支承压力对底板巷道的影响范围与程度,该研究对近距离特厚煤层开采过程中底板巷道的布置及支护设计具有一定的参考价值。
槽波透射与反射联合勘探在小构造探测中的应用
赵朋朋
煤炭工程. 2017, 49(5):  47-50.  doi:10.11799/ce201705015
摘要 ( 793 )   PDF (5350KB) ( 56 )  
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为了查明晋煤集团赵庄煤业5316工作面内部的断层及陷落柱分布情况,在该工作面两巷及切眼分别布置了检波器,利用炸药震源的形式,开展了槽波透射与反射联合勘探。结果表明,只要设计的观测系统较为理想,槽波透射法勘探和反射法勘探可以相辅相成,相互提供解释依据,使槽波勘探对小构造的解释精度大幅提升,为煤矿生产提供安全保障。
生产技术
大倾角综采工作面过斜交断层技术
杨磷,黄正平
煤炭工程. 2017, 49(5):  51-54.  doi:10.11799/ce201705016
摘要 ( 495 )   PDF (1288KB) ( 116 )  
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为了解决大倾角综采工作面过断层难度大、安全性低、灾害难以防治等问题,以花山煤矿4236综采工作面过F1斜交断层为例,介绍了定点法测定异常区,钻探排除水害,加密抽放技术治理瓦斯,超前注浆加固断层附近的顶板和岩壁,过断层期间特殊的落煤(岩)、支护、防滑、防飞石、防窜矸、端头支架移动工艺以及楼层支护法控顶等技术。结果表明:4236综采工作面成功通过了断层,提高了优质资源的采出率,取得良好的经济效益,积累了丰富的安全生产经验。
煤尘抑制剂在综采工作面降尘中的应用研究
郑晓民,马勇刚,范酒源,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  55-57.  doi:10.11799/ce201705017
摘要 ( 630 )   PDF (1170KB) ( 88 )  
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为了研究开滦范各庄矿1327综采工作面在开采过程的除尘效果,分别在工作面采煤机内、外喷雾中和煤层注水时加入煤尘抑制剂对工作面产生的煤尘进行抑制,结果表明:通过使用煤尘抑制剂,使喷雾系统的降尘效率达到66%~99.1%,当煤尘抑制剂质量为2kg,按照2∶5000配比时,降尘效果最佳。同时,对煤层进行注水时,加入煤尘抑制剂能有效的提高降尘效率。
自移式控除尘一体化系统在综掘工作面的应用
梁爱春
煤炭工程. 2017, 49(5):  60-62.  doi:10.11799/ce201705019
摘要 ( 776 )   PDF (1417KB) ( 102 )  
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为解决煤矿开采过程中综掘工作面产生大量粉尘问题,应用了控除尘一体化技术。介绍了该系统的组成及主要特性,并对该系统在煤矿井下的现场应用及控除尘效果进行了考察,总粉尘降尘效率在97%以上,呼尘降尘效率也超过94%。该系统在煤矿井下的成功应用为治理煤矿井下综掘工作面粉尘污染问题提供了技术支撑,为煤矿工人的职业健康和煤矿的安全生产提供了有利保障。
鹿台山矿煤层瓦斯抽采难题与对策分析
孙百锁,畅毅科
煤炭工程. 2017, 49(5):  63-65.  doi:10.11799/ce201705020
摘要 ( 366 )   PDF (1228KB) ( 105 )  
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文章以典型瓦斯矿井——鹿台山矿为工程背景,以现场实测、实验室试验和理论分析为主要研究手段,对该矿煤层瓦斯的放散特性、抽采问题进行了较系统的分析研究。结果表明:鹿台山矿煤层的瓦斯放散性能较好|煤层内含有的丰富微结构有利于煤层的透气性发展,而其内含有的夹矸层则不利于煤层的透气性发展|煤层内含有的较大尺度微结构内富集的瓦斯、夹矸层与煤层顶底板形成的封闭结构内富集的瓦斯均是可能导致矿井发生疑似动力现象的“源”|进行瓦斯抽采时若增加钻孔直径、减小钻孔间距将会增加瓦斯抽采的效率,而增加钻孔长度所取得的抽采效果提升则可能不明显。
淮南矿区矿井水处理及电吸附技术应用
罗延歆
煤炭工程. 2017, 49(5):  66-68.  doi:10.11799/ce201705021
摘要 ( 777 )   PDF (1101KB) ( 175 )  
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研究了煤矿矿井水的水质特征,分析了不同类型矿井水的常用处理技术,通过电吸附除盐技术与反渗透、电渗析等除盐技术的比较,得出电吸附除盐技术在运行维护、成本等方面有一定的优势。并在淮南矿区进行了现场应用,结果表明,与反渗透脱盐技术相比,电吸附除盐技术具有运行成本低(低于1.5元/m3),且没有二次污染、结垢较少,运行维护简单、无需特别保养处理等优势。
CO2气相压裂综放工作面顶板弱化技术研究
卢广银
煤炭工程. 2017, 49(5):  58-59.  doi:10.11799/ce201705018
摘要 ( 694 )   PDF (1201KB) ( 64 )  
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为了探究CO2气相压裂技术在综放工作面顶板弱化中的应用,对顶板压裂技术特点进行深入分析,并在常村煤矿N3-1工作面进行工程试验,通过观测综采支架压力监测系统变化,以及采用防爆相机和钻孔窥视仪观测压裂效果。研究表明,气相压裂技术弱化顶板的效果明显,工作面初次来压步距与全矿平均距离相比提前18m左右,与传统炸药技术相比,具有更高的安全系数,可为综放工作面的安全开采提供借鉴和参考。
研究探讨
特厚复合顶板锚杆支护角度确定新方法
曹俊才,左宇军, 何晨宏,季争争
煤炭工程. 2017, 49(5):  69-72.  doi:10.11799/ce201705022
摘要 ( 878 )   PDF (2375KB) ( 149 )  
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由于特厚复合顶板厚度大、易离层破坏,其巷道维护不当极易造成大面积冒顶伤亡事故,故其对锚杆支护参数的设计要求更为严格。文章首先通过数值模拟,提出了剪应力椭圆的概念,并分析总结了剪应力椭圆对顶板的破坏规律,然后通过理论分析提出了新的锚杆支护角度的计算方法。研究表明,巷道顶板的两边以剪切破坏为主,其剪应力明显大于顶板中间位置的值|通过压力拱计算公式得到了具体的剪应力椭圆的轨迹方程|基于应力椭圆的轨迹方程提出了锚杆支护角度的计算方法|通过具体的工程数据计算了合理的锚杆支护角度并把结果汇总成了一个锚杆支护角度设计参考表。该研究结果可为类似工程支护提供参考依据。
支承压力变化与构造煤渗透性关系的实测分析
孙光中,吴金刚,田坤云,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  73-75.  doi:10.11799/ce201705023
摘要 ( 903 )   PDF (1217KB) ( 75 )  
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针对新安煤矿二1煤采动条件下支承压力与瓦斯渗透性之间的关系开展现场实测研究,通过支承压力变化规律的分析,拟合得到其gauss分布特征,以工作面前方位置为纽带,建立了支承压力与与瓦斯流速之间的关系。通过分析发现,支承压力对于瓦斯渗透性影响显著,支承压力对于瓦斯渗透性有一定的影响,瓦斯流速随着支承压力增高而降低,在支承压力峰值处最小,支承压力降低,其瓦斯流速会增大。这也为瓦斯抽采钻孔布置提供了理论上的依据。
倾斜综放工作面采动卸压瓦斯高位钻孔抽采技术研究
赵鹏翔,李树刚,刘殿福,张雪涛,林海飞,丁洋
煤炭工程. 2017, 49(5):  76-79.  doi:10.11799/ce201705024
摘要 ( 633 )   PDF (2238KB) ( 101 )  
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为解决工作面回采期间上隅角瓦斯超限问题,针对硫磺沟煤矿主采工作面实际情况,采用物理模拟及数值模拟手段,对工作面采动覆岩“三带”及卸压瓦斯运移优势通道分布特征及规律开展研究,结合工作面实际情况设计高位钻孔抽采上隅角瓦斯,并对抽采效果开展实时观测与分析。结果表明:通过物理相似模拟实验,得到(4-5)04工作面覆岩“三带”高度,工作面初次来压、周期来压步距,裂隙区在切眼、工作面及进回风巷出的宽度等参数|综合分析数值模拟及现场观测结果得到工作面合理配风量及抽采负压|通过现场观测,得到高位钻孔抽采浓度为19.85%~23%,有效抽采段距离平均为54.5m,表明高位钻孔抽采方法和设计参数是科学有效的。
不同球形垫圈对锚杆尾部受力和变形特征的影响
孟宪志
煤炭工程. 2017, 49(5):  80-83.  doi:10.11799/ce201705025
摘要 ( 617 )   PDF (1993KB) ( 190 )  
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针对井下巷道围岩表面不平整,锚杆尾部受拉、扭、弯组合应力而发生破断的现象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了不同球形垫圈对锚杆尾部受力的影响,分析了托盘与球形垫圈之间夹角θ、摩擦系数μ对锚杆尾部受力和变形的影响,得出球形垫圈可以很好的改善锚杆尾部的受力。预紧力为30kN,锚杆弯曲时,使用球垫的锚杆尾部受力比不使用球垫的锚杆尾部受力降低了66%|球形垫圈与托盘球窝之间夹角θ越大、摩擦系数μ越小,锚杆尾部弯曲角度越小|夹角θ取30°时,球垫调心范围最大。
鄂尔多斯盆地东缘深煤层煤层含气量计算方法研究与评价
徐延勇
煤炭工程. 2017, 49(5):  84-86.  doi:10.11799/ce201705026
摘要 ( 746 )   PDF (1233KB) ( 76 )  
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文中以鄂尔多斯盆地临兴区块为研究对象,采用吸附等温线法,分别建立煤炭工业组分VL与PL和的关系式,对煤层含气量进行预测|另外,结合测井曲线资料,综合密度、中子、伽马对含气量的影响,采用多元回归分析方法,得出适合该地区的煤层含气量计算公式,对不同预测方法的适用条件进行总结。在预测含气量的基础上,选择相关的评价参数对煤层气含量进行分级评价。
近水平上保护层开采覆岩破坏规律数值模拟研究
邓玉华
煤炭工程. 2017, 49(5):  87-90.  doi:10.11799/ce201705027
摘要 ( 620 )   PDF (2464KB) ( 65 )  
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为确保近水平高瓦斯松软低透煤层安全高效开采,以大湾煤矿西井X10901工作面为研究对象,利用FLAC3D数值模拟软件对上保护层开采覆岩的应力变化规律、破坏情况以及被保护层的变形分布规律进行研究,并结合现场开展了保护效果考察认证。结果表明:采场周围覆岩在整个开挖过程中经历了由原始应力区转化为应力集中区、卸压区、稳定区和重新压实区的变换过程|上保护层开采所形成的卸压区域随工作面的推进从“V”形过渡至“U”形逐渐增大。经保护层开采后,被保护层的最大膨胀变形量可达12.2mm(相对膨胀变形4.52‰),并在竖直方向上形成了覆岩“三带”分布和底鼓分布|结合现场保护效果考察得知,上保护层开采后被保护煤体得到了充分保护,最大限度地消除了煤与瓦斯突出危险,为矿井安全高效奠定了重要的基础。
上区段覆岩未稳定沿空掘巷围岩控制综合技术研究
杨张杰
煤炭工程. 2017, 49(5):  91-94.  doi:10.11799/ce201705028
摘要 ( 581 )   PDF (1652KB) ( 58 )  
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为了实现上区段覆岩未稳定沿空掘巷围岩控制,基于沿空掘巷煤柱力学环境的影响因素分析,以顾北矿1342(1)孤岛面回风巷道为工程背景,提出了一种以预加固煤柱为基础的围岩综合控制技术。通过数值模拟及现场工程实践,研究了围岩综合控制技术的支护效果。结果表明:在上区段覆岩未稳定情况下,沿空掘巷采用以预加固煤柱为基础的围岩综合控制技术,不仅可以提高煤柱的承载能力,保持煤柱的稳定,而且巷道围岩变形量明显降低,支护效果明显改善。
2000—2015年我国煤矿水害事故特征分析
孙文洁,韩权,李松芡,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  95-98.  doi:10.11799/ce201705029
摘要 ( 1039 )   PDF (1350KB) ( 182 )  
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针对我国煤矿水文地质条件复杂、水害事故频发的现状,通过整理国家煤矿安全监察局和国家统计局2000—2015年数据资料,以折线图、柱状图、饼状图等形式,对近16年煤炭产量、煤矿事故情况和水害事故情况进行年度分类,并对三者之间的关系进行探讨分析,揭示了我国煤矿水害等级特征,探讨了事故发生的时间特征与国家相关政策规定的关系。结果表明:水害事故依然是煤矿事故的第二大杀手,2000—2015年期间较大以上水害事故发生起数和死亡人数均占煤矿事故起数和死亡人数的18.7%,重大水害事故单起死亡人数最多,这将对“十三五”期间我国煤炭行业发展提出理论支撑。
采空区煤自燃阶段特性与瓦斯爆炸的动力学关系研究
尹彬,张伟光,陆卫东,贾宝山
煤炭工程. 2017, 49(5):  99-102.  doi:10.11799/ce201705030
摘要 ( 680 )   PDF (1464KB) ( 97 )  
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为探究采空区遗煤自燃阶段特性与瓦斯爆炸的动力学关系,针对采空区遗煤自然发火三个阶段的不同特点,以定容反应器为模型,采用数值计算软件CHEMKIN模拟了自然发火不同阶段不同工况下,瓦斯爆炸前后关键反应基元步及爆炸时间的变化。计算结果对比分析表明:缓慢氧化阶段对瓦斯爆炸表现为抑制作用|加速氧化阶段对瓦斯爆炸表现较为复杂|激烈氧化阶段对瓦斯爆炸表现为促进作用。同时,数值计算结果与实验室测试结果基本一致。
韩城矿区中高阶煤储层煤层气可解吸性及其影响因素研究
伊伟
煤炭工程. 2017, 49(5):  103-106.  doi:10.11799/ce201705031
摘要 ( 743 )   PDF (1596KB) ( 85 )  
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以韩城矿区煤心解吸数据为基础,分析了中高阶煤储层中煤层气解吸特征及规律,探讨了解吸特征与煤的变质程度、显微组分、工业组分等之间的关系。结果表明:研究区煤层气可解吸率介于13%~72%之间,5号煤层解吸速度最大|煤层气解吸具有阶段性,解吸速度的降低主要由煤储层含气量的变化引起,初始解吸速度及其衰减特征与煤岩孔隙结构及其连通性有关|可解吸率在区域上受埋深的影响,数据较为离散|可解吸率与煤变质程度相关性不明显,但随灰分产率增加而显著降低,随水分含量增加显著升高|镜质组含量的增加可以提高煤层气解吸率,而惰质组则相反。薛峰地区的5号煤层和11号煤层、王峰南部和魏东西部的5号煤层、魏东南部的11号煤层可解吸率较高,均大于50%,有利于煤层气的开发。
管道输煤参数的优化研究
马妍,陈家琪,门著铭,阮子渊,邹德志,左海清,韩文亮
煤炭工程. 2017, 49(5):  107-111.  doi:10.11799/ce201705032
摘要 ( 804 )   PDF (1247KB) ( 309 )  
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介绍了长距离管道输煤煤浆制备过程中,通过优化给出的煤浆制备控制标准:煤浆颗粒小于0.044mm所占比例大于20%,最大颗粒小于1.2mm,煤浆流变特性刚度系数η大于25MPa·s,为保证煤浆管道的运输安全提供了科学依据。另外,借用前期固、液两相流研究推导的阻力损失和不淤流速的半理论半经验公式,通过管道输煤资料回归的经验系数,对国内外输煤实验资料,美国Black Measa输煤管线工程资料验证,误差不超过10%,说明推导的公式具有较高精度,可以用于输煤计算。
对旋风机轴向间距对其性能及流场的影响研究
刘晶,寇子明,幸欣,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  112-114.  doi:10.11799/ce201705033
摘要 ( 666 )   PDF (2130KB) ( 634 )  
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以FBD8.0对旋风机为研究对象,利用计算流体力学软件FLUENT对四种不同轴向间距下对旋轴流式通风机内部流场及其性能进行研究。结果表明随着两级叶轮轴向间距的增加,对旋风机效率先增大后减小|一定范围内增大轴向间距减小了两级叶轮的相互干涉,有利于气流均匀化|两级叶轮的相互干扰主要体现在第一级叶轮对第二级的干扰上,第二级对第一级叶轮有干扰但是作用不明显。轴向间距的减小则会使轴向间距内产生较严重的涡流现象,增加涡流损失。而过大的轴向间距不仅会增加风机的轴向尺寸,还会造成压力损失增加,导致风机压力、流量以及效率均有所降低。
管道射流清洗喷嘴流场的数值模拟与分析
张子威,刘会景,孙鹏飞,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  115-118.  doi:10.11799/ce201705034
摘要 ( 636 )   PDF (1450KB) ( 164 )  
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以用于矿井主排水管道射流清洗的圆柱形喷嘴为研究对象,利用FLUENT软件对喷嘴内外部流场进行数值模拟,通过改变不同射流压力、不同冲击角、不同环境介质和靶距来分析喷嘴射流的流场特性,得到了流场的射流速度、动压力、靶面所受的打击压力、剪应力等仿真结果。结果表明:靶面所受最大打击压力和剪应力与射流压力呈线性关系变化|冲击角为60°时,射流清洗效果较好|在空气和水两种环境介质下,当靶距增加时射流打击力先增大后减小,不同的射流参数值对应着一个最佳靶距|当射流压力相同时,环境介质为空气的射流清洗能力显著优于环境介质为水的射流。
煤矿用钻机高速动力头密封和温升研究
雷丰励
煤炭工程. 2017, 49(5):  119-121.  doi:10.11799/ce201705035
摘要 ( 635 )   PDF (1141KB) ( 49 )  
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在煤矿井下特殊工况下,高速动力头密封和温升问题突显,制约了煤矿钻机性能和可靠性。针对上述问题,文章从理论上分析了导致骨架油封发热的主要因素,通过三组试验室试验数据,即不同转速下,对轴承、箱体、系统和密封圈四处位置的温升情况对比分析,提出了组合密封与系统油路散热新密封结构形式,论述了解决密封和温升问题的具体措施,并且在工业性试验中进行了验证。
电力液压制动器制动力矩调节研究
姜雪,高敏,宋瑾瑾,谭文涛
煤炭工程. 2017, 49(5):  122-124.  doi:10.11799/ce201705036
摘要 ( 658 )   PDF (1488KB) ( 326 )  
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针对普通的电力液压制动器在制动过程中制动力矩不可实时调节、制动冲击力大的问题,运用流体动力学的理论,分析了电力液压推动器推力产生的机理。分析表明,通过改变叶轮转速,可以调节推动器的推力,进而得到不同的制动力矩,使机械负载实现可控制动。此结论在电力液压制动器制动性能实验台上得到验证。
超声预处理对低阶煤浮选的影响
郑长龙,茹毅
煤炭工程. 2017, 49(5):  125-127.  doi:10.11799/ce201705037
摘要 ( 743 )   PDF (1309KB) ( 290 )  
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低阶煤亲水性强,天然可浮性差,使用传统的浮选方法很难达到满意的效果。为提高低阶煤的浮选效果,对低阶煤浮选矿浆进行超声预处理,采用粒度分析、接触角分析和红外光谱分析来表征煤样在超声处理前后性质的变化。试验结果表明:当超声波频率为20kHz,功率为135W时,矿浆经过超声预处理5min之后,浮选精煤产率提高了5.41%,灰分基本保持不变|超声处理使煤样中的粒度组成发生明显变化、煤样的接触角增大、含氧官能团数量减少。因此,超声预处理增强了低阶煤的疏水性,明显地提高了浮选效果。
装备技术
基于EDEM的刮板输送机机头架输送性能分析
王认辉,曾庆良,江守波,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  132-135.  doi:10.11799/ce201705039
摘要 ( 596 )   PDF (1460KB) ( 93 )  
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针对传统的刮板输送机机头架优化设计的优化方法并不能得到理想优化结果的问题,介绍了离散单元法的单元和计算模型,并通过离散元分析软件EDEM软件对某刮板输送机机头架的输送性能进行了动态仿真和分析。基于离散单元法的模型分析了刮板输送机在运输煤炭过程中煤炭颗粒的能量、受力与机头升角、刮板链链速和摩擦系数等参数之间的关系,发现在机头升角为7°,刮板链链速为0.837m/s,摩擦系数为1.0时,可以在极大程度上提升输送机运输性能和使用寿命,为刮板输送机机头架的优化设计提供了依据。
煤泥浮选设备发展综述
张鹏
煤炭工程. 2017, 49(5):  128-131.  doi:10.11799/ce201705038
摘要 ( 632 )   PDF (1501KB) ( 102 )  
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介绍了国内外常见煤泥浮选设备的工作原理,对各自性能特点进行了概括性评述,并从分析浮游选煤过程的实质出发,比较了国内外浮选设备的工作原理差异,重点分析了XJM-S型机械搅拌式浮选机的工艺特点,并结合现场的生产数据,指出与其他浮选机相比机械搅拌式浮选机对煤质的适应性更好,更能适应我国难浮煤泥多、细泥含量高的特点。
工程管理
神东煤炭集团洗选中心精益化管理研究
仝莉
煤炭工程. 2017, 49(5):  140-142.  doi:10.11799/ce201705041
摘要 ( 676 )   PDF (1257KB) ( 477 )  
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为提高煤炭洗选中心的生产效率,神东煤炭集团洗选中心积极探索降本增效、改革创新的管理方法。文章围绕精益化管理,深入论述了洗选中心管控下的各洗煤厂精益化管理的典型的、有效的方法。通过生产效率、特种煤产量、基础作业管理、设备保护、设备检修、回路改造、机电故障、吨煤电耗、修旧利废、煤质提升等方面实行精益化管理前后的对比,得出精益化管理确实让洗选中心从中受益的结论,可供相关洗选企业参考。
煤矿“一通三防”泛在学习模式的应用研究
张俭让,加茸茸,闫振国,李川,等
煤炭工程. 2017, 49(5):  143-145.  doi:10.11799/ce201705042
摘要 ( 581 )   PDF (1209KB) ( 39 )  
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针对煤矿安全技术及法规的繁杂性,在泛在学习新常态下,从提高煤矿职工职业技能和专业素质角度,提出了煤矿“一通三防”泛在学习模式研究。对学习资源进行了网格划分,介绍了煤矿泛在网络结构,设计并研发了泛在学习推送平台。构建了泛在学习的动态循环实现框架,并阐述了平台在黄陵一号煤矿的具体应用过程。结果表明,“一通三防”泛在学习模式为煤矿职工提供了便捷的学习方式,且具有普遍适用性。
新常态下我国国有煤炭企业转型发展探讨
王妍
煤炭工程. 2017, 49(5):  146-148.  doi:10.11799/ce201705043
摘要 ( 348 )   PDF (1066KB) ( 100 )  
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为探寻国有煤炭企业逆境中求生存谋发展的出路,分析了新常态下我国煤炭产业的特征和发展趋势|探讨了我国国有煤炭企业在转型发展过程中存在的问题|提出了新常态下我国煤炭企业在逆境中转型发展的思路、方式和措施。分析后指出:转型升级是国有煤炭企业逆境中求生存谋发展的出路,需要从企业战略、产业结构、体制机制、创新发展等各个方面“组合出击”,与开放竞争性的市场化接轨,实现企业质量效益型的可持续发展。
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