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2018年 第50卷 第4期 刊出日期:2018-04-20
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设计技术
煤矿建设项目申请报告编制要点及注意事项
王和德
煤炭工程. 2018, 50(4): 3-4. doi:
10.11799/ce201804001
摘要
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多维度评价
基于国家发展改革委2017年4月下发的《国家发展改革委关于发布项目申请报告通用文本的通知》(以下简称《新版文本》),分析了《项目申请报告通用文本》新老版本的主要差别。并根据笔者多年的编制与评审经验,提出了目前项目申请报告编制中存在的主要问题,针对存在的问题给出了项目申请报告编写的几点体会与建议。
柱式采空区域上行开采煤柱稳定性实验研究
邵小平,刘二帅,蔡小林,等
煤炭工程. 2018, 50(4): 5-9. doi:
10.11799/ce201804002
摘要
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参考文献
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多维度评价
运用相似材料模拟和数值模拟相结合的方式,对百子煤矿8号和5号煤层进行模拟开采。相似模拟研究表明:8号煤层柱式开采时,其底板压力以267MPa的原岩应力值为基准窄幅波动,8号煤层开采后所留煤柱保持稳定。5号煤层走向长壁开采时,煤层底板支承压力最大值为392MPa,远低于8号煤层煤柱118MPa的承载极限。数值模拟表明:5号煤层开采时,其下部煤柱垂向应力明显减小,在8号煤层柱采区形成减压区。5号煤层上行开采过程中8号煤层所留煤柱保持稳定。
水体下综采放顶煤开采安全性分析研究
马新青
煤炭工程. 2018, 50(4): 10-12. doi:
10.11799/ce201804003
摘要
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参考文献
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多维度评价
主要对小常煤矿河下开采安全性进行了分析研究,首先通过区域勘探,探清该区域含水层、表土层厚度、煤层及构造情况|采用理论计算和打钻实测方法,确定导水裂隙带高度|通过含水层和隔水层分析、大气降水与矿井涌水量历年统计,最终确定河水对井下开采的影响,对矿井进行河下开采具有重要指导意义。同时利用地表下沉软件,对开采后地表下沉情况进行了模拟,为矿井开展地面河道治理提供指导。
液氮液氧混合降温可行性研究
辛嵩,张琪,张龙
煤炭工程. 2018, 50(4): 13-15. doi:
10.11799/ce201804004
摘要
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参考文献
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多维度评价
为了实现深部矿井的安全高效生产,分析了我国矿井降温技术的现状,研究了液氧氮混合降温系统的设计原理,论证了赵楼煤矿液氧液氮混合液体巷道汽化降温的可行性。根据赵楼矿井的需冷量,对矿井所需要的液氧液氮混合液体的需求量进行了计算,并对产生的气体以及所需要的设备进行了分析。研究结果表明,将液氮液氧按照1∶6的体积比混合,在巷道中进行汽化降温是一种较为新颖的矿井降温方法。
基于MicroStation平台的煤炭矿井三维地质建模探讨
吴小刚
煤炭工程. 2018, 50(4): 16-18. doi:
10.11799/ce201804005
摘要
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参考文献
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多维度评价
基于MicroStation软件开发平台,采用MDL二次开发手段,结合工程地质条件特有的复杂性,建立地形图形库、钻孔数据库、构造数据库等基础数据库,通过链接相关数据库进行空间插值分析,建立各岩层标志层的曲面,最终形成三维地质模型实体。利用数据及图形处理功能,从研究工程三维地质建模的流程及关键点出发,探讨一套适合三维地质建模的理念,展示了三维地质建模及可视化的效果。
煤矿冲击地压多参量监测预警平台研究
王永,刘金海,王颜亮,魏全德
煤炭工程. 2018, 50(4): 19-21. doi:
10.11799/ce201804006
摘要
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多维度评价
为提高煤矿冲击地压监测预警准确性,分析了当前煤矿冲击地压多参量监测预警现状及存在的问题,提出了冲击地压多参量监测预警平台建设方案,研发了冲击地压多参量监测预警平台,并通过工程应用验证了该平台的实效性。研究表明,冲击地压多参量监测预警平台能够充分挖掘监测数据信息,克服监测指标相对独立、实时联合监测效果差、多参量联合预警难等问题,实现同一时空维度上各类监测数据的联合、对比分析,提高了冲击地压预警准确性和时效性。
突出煤层石门揭煤工艺优化技术研究及应用
王海涛
煤炭工程. 2018, 50(4): 22-24. doi:
10.11799/ce201804007
摘要
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多维度评价
为了改进优化突出煤层揭煤防突技术,以平首山一矿机巷石门揭煤为背景,分析了己15-17-12101机巷石门揭煤处(己15煤层与己16-17煤层合层区)的地质条件和瓦斯赋存状况,提出采用预抽、骨架、固化、注浆、锚网、架棚、喷浆的“七步”联动揭煤法。结果表明,采用“七步”联合揭煤法,日进尺14m,26d完成揭煤工程,比原方法提前2个月|综采队可新增采煤量16万t,新增产值10080万元|施工期间没有发生瓦斯高值、冒顶与空顶事故,实现了安全揭煤。
山西平鲁输煤栈桥管桁架节点性能试验研究
孟文清,巩松,沈金生,崔邯龙
煤炭工程. 2018, 50(4): 25-29. doi:
10.11799/ce201804008
摘要
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参考文献
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多维度评价
山西平鲁输煤走廊管桁架下弦节点中,外环板与下弦平面中腹杆H型钢连接,其构造和受力情况较为复杂,超出了现行国家规范有关条文的范畴。为了评估此类节点的静力性能,进行足尺模型静力试验研究。详细介绍了试验节点设计、加载装置、加载制度和测点布置方案,并对节点加载过程中的应力发展、变形过程和破坏模式进行分析,得出节点的极限承载力,同时利用有限元的方法对节点进行数值模拟。研究结果表明:节点具有良好的承载能力,能够满足工程设计要求|节点区域的薄弱部位在受压支管和外环板连接处,可通过增加外环板插入受压支管长度或增大受压支管管径的措施来加强|有限元分析能较好的模拟试验节点的受力性能。
施工技术
恒阻大变形锚索支护系统及其工程应用
张义勇,王昊昊,计庆辉,等
煤炭工程. 2018, 50(4): 30-34. doi:
10.11799/ce201804009
摘要
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参考文献
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多维度评价
恒阻大变形锚索通过恒阻体的滑移运动实现恒定的工作阻力和适应围岩大变形,对恒阻体和套筒受力分析揭示了其恒阻的机理,并建立恒阻大变形锚索支护系统的本构方程,应用于恒源煤矿Ⅱ632工作面机巷切顶卸压沿空留巷支护中。留巷过程中的监测数据表明:恒阻大变形锚索允许支护系统的变形量最大为548mm,经历了超前采动影响和周期来压影响后仍能保持恒定的工作阻力,平均值为3284kN。顶板平均下沉3717mm,期间恒阻大变形锚索通过自身的结构变形吸能让压,保持了巷道顶板的整体稳定,而普通锚索则因变形超限被拉断。
老窑破坏区下破碎围岩回采巷道动态联合支护技术
杜运夯
煤炭工程. 2018, 50(4): 35-38. doi:
10.11799/ce201804010
摘要
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参考文献
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多维度评价
文章针对山西世纪金鑫整合矿井8101工作面回采巷道顶板结构的复杂性,对巷道围岩特点进行了分类,提出了回采巷道动态联合支护原则,采用理论分析和数值模拟的方法,进行支护参数的优化与选取,最终确定回采巷道采用以锚网索支护为主、架棚支护为辅的“分区动态”支护方案,现场实践表明,巷道围岩变形量在合理范围内,满足安全生产的要求,研究成果可为类似条件的巷道支护提供借鉴。
临时支护装置在煤矿掘进工作面的应用
郭文孝
煤炭工程. 2018, 50(4): 39-42. doi:
10.11799/ce201804011
摘要
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参考文献
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多维度评价
针对掘进工作面的临时支护劳动强度高、安全威胁大等问题,采用临时支护装置对工作面进行支护,通过使用电子式压力自动记录仪测量和记录临时支护装置立柱的工作阻力,掌握临时支护装置在掘进工作面巷道内与顶底板围岩的相互作用关系,并对支护装置的操作性、可靠性、适应性情况进行分析,从而验证了掘进面临时支护装置的性能可靠,应用效果良好。
迎采动沿空掘巷围岩控制技术研究
苟瑾
煤炭工程. 2018, 50(4): 43-47. doi:
10.11799/ce201804012
摘要
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多维度评价
以兴胜煤矿0913回风巷道掘进工程为背景,采用数值模拟的方法,分析了采动影响条件下窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术,提出了科学的支护方案,有效控制了迎采工作面沿空掘巷围岩变形,缓解了矿井采掘接替紧张。0913工作面回风巷在迎采动工作面沿空掘巷条件下技术经济效益显著,不仅给兴胜煤矿以后类似条件下巷道掘进带来宝贵的经验,而且给周边矿井甚至全国类似条件煤矿迎采动沿空掘巷提供了难能可贵的技术参考。
巷道穿过断层影响破碎带支护技术研究
伊丽娟,赵洪,徐青云
煤炭工程. 2018, 50(4): 48-50. doi:
10.11799/ce201804013
摘要
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多维度评价
以刘家窑煤矿带式输送机大巷通过DF16断层影响破碎带为工程背景,研究了巷道穿过断层破碎带时防止突水和围岩稳定性控制技术。采用混凝土止浆墙预注浆治水堵水技术、预应力锚杆锚索和U型钢棚联合支护技术,有效地解决了治水和支护问题,取得了良好的技术经济效果,为后续巷道通过含水断层破碎带及其支护设计提供了良好的借鉴和丰富的经验。
平朔井工一矿导水陷落柱注浆加固治理技术
黄辅强,孙国忠
煤炭工程. 2018, 50(4): 51-54. doi:
10.11799/ce201804014
摘要
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参考文献
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多维度评价
为了减少导水陷落柱对煤矿安全生产带来的危害,对陷落柱进行注浆加固是很有效的手段,基于平朔井工一矿19108工作面2#陷落柱注浆加固治理,探讨了陷落柱注浆加固治理技术,采用“边施工、边分析、边优化设计”的治理原则,提出了注浆工程注浆结束标准以及陷落柱治理后效果检验方法。结果表明:陷落柱发育特征是进行注浆加固治理的前提条件,合理的钻孔布置、注浆参数选择是注浆加固治理的关键技术,注浆以先稀后稠,注浆压力从2MPa到6MPa逐步增加,检验孔工程质量检查、原探查孔出水量、水质分析等是有效的效果检验方法,通过治理,19108工作面安全通过2#陷落柱。
生产技术
东沟煤矿首采面快速增减支架探讨
冯春喜
煤炭工程. 2018, 50(4): 55-57. doi:
10.11799/ce201804015
摘要
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参考文献
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多维度评价
为缩短支架增减作业时间,确保作业安全,在对东沟煤矿首采面回风巷测量、分析的基础上,优化了运输巷的布置方式,将首采面增减支架的绝对数量由36架减少到13架。提出设置支架安装硐室,实现快速增加支架作业,将每增加一架支架及配套刮板机的时间由原先的24h缩短至8~12h。提出采用预掘回撤通道搬家法实现快速回撤支架,将支架回撤对生产的影响时间由预计的10d缩短到3~4d,实现了快速增减工作面液压支架的目的,将因工作面长度变化带来的工作面设备的增减工作对生产的影响降到最低。
钱家营矿地质构造突出临界值的确定方法
张嘉勇
煤炭工程. 2018, 50(4): 58-61. doi:
10.11799/ce201804016
摘要
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多维度评价
通过相关文献查阅和钱家营矿地质资料分析,将地质构造因素分为埋深、断层条数、断层平均落差、断层平均长度和断层密度五部分。运用聚类分析和层次分析法,简化了地质构造因素五部分数值,确定出钱家营矿各水平地质构造因素的权重值。统计各水平突出鉴定指标值,并结合钱家营矿在-850m主石门区域瓦斯动力现象,最终确定出钱家营矿地质构造突出临界值为0308。该方法量化了地质构造因素,为分析矿井地质构造因素提供了一种思路。
穿层钻孔抽采分离式封孔工艺研究及实践
白明锴
煤炭工程. 2018, 50(4): 62-65. doi:
10.11799/ce201804017
摘要
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多维度评价
为了保证穿层钻孔的抽放效果同时达到节约材料的目的,通过ZKXG30矿用钻孔成像轨迹检测装置窥视穿层钻孔内部岩石特性,发现孔口以上小范围岩石裂隙发育,大部分裂隙不发育,根据钻孔内岩石裂隙的发育情况,对封孔方式进行改进,研制出金属推送杆和封孔管固定装置,利用穿层钻孔中岩石裂隙不发育段代替封孔管的一种新型封孔工艺,并与全程下封孔管封孔进行抽采效果对比,同样具有气密性良好,不漏气的特点,经过一个月的抽采统计,两种封孔工艺的钻孔抽采参数基本一致,可在相似瓦斯地质条件下推广应用。
急倾斜特厚煤层水平分段冲击矿压防治技术研究
费巨云 郑超
煤炭工程. 2018, 50(4): 66-69. doi:
10.11799/ce201804018
摘要
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多维度评价
为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压的致灾原因,以窑街三矿5521-21工作面为对象,针对工作面的地质条件和采掘条件,基于冲击动力来源,分析发现动静载荷叠加效应是5521-21工作面发生冲击矿压的关键。以此提出了通过煤体卸压爆破、底煤卸压爆破、煤体大直径钻孔卸压和顶板深孔预裂爆破等防治措施,通过检验取得了良好的防治效果。
履带牵引连续换带装置的设计
吴娟, 寇子明,赵亮吉
煤炭工程. 2018, 50(4): 70-74. doi:
10.11799/ce201804019
摘要
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参考文献
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多维度评价
基于现有更换输送机胶带方法存在效率低、安全风险大、换带时间长等缺点,提出以驱动源为液压驱动,传带机构为三级履带底盘的机电液连续换带装置方案,设计并阐述了装置的结构及其工作原理,对其液压系统进行仿真研究,得到其拉带、夹紧回路性能参数。进一步对换带装置进行实验研究来反应仿真研究的正确性。研究结果表明:夹紧回路提供的夹紧力足以使得履带底盘夹紧胶带|拉带回路系统压力随胶带重量变化,换带速度随泵排量变化|换带时间由原来的5d甚至更多缩短到了3d,验证了履带牵引连续换带装置的安全性与高效性。
牛场区块煤层气井定向控制工艺
董海潮, 赵永哲, 徐堪社
煤炭工程. 2018, 50(4): 75-78. doi:
10.11799/ce201804020
摘要
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参考文献
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多维度评价
针对随钻测斜仪测点与钻头之间存在一定的距离差,不能直接测得钻头处井眼参数的问题,以及“直-增-稳”型二维煤层气定向井施工过程中出现的直井段打斜、造斜点处已有一定的井斜角和方位角的情况,结合牛场区块施工数据,分析、总结了工具面角度与井斜角、方位角变化量的函数关系,实现轨迹的精确预测,提出配套的定向井轨迹控制工艺,并在该地区多口井的施工中得到了验证。
研究探讨
厚煤层切顶卸压无煤柱自成巷围岩变形规律研究
杨军, 周开放, 王亚军, 刘斌慧, 王宏宇, 郭奋超
煤炭工程. 2018, 50(4): 79-83. doi:
10.11799/ce201804021
摘要
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多维度评价
为研究厚煤层切顶卸压无煤柱自成巷道围岩变形规律,以柠条塔煤矿S1201-II工作面为工程背景,分别采用现场实测和FLAC3D数值模拟计算的方法对巷道顶底板变形及自成巷围岩支承压力分布进行研究。结果表明:厚煤层切顶卸压自成巷道围岩稳定性分布规律可分为压力变化区、压力趋稳区和压力稳定区三个阶段|在工作面向前推进期间,巷道围岩支承压力最大值达到919MPa,稳定值为847MPa,支承压力峰值点距离煤壁6~9m|确定滞后工作面200m为保守安全位置,200m后可全部回撤临时加强支护设备|滞后工作面90m之内巷道围岩变形明显,为重点支护区域,以确保生产安全。研究成果在现场实际工程中的成功应用,对于切顶卸压无煤柱自成巷道技术在厚煤层开采中的推广应用提供了有益借鉴。
大倾角大采高工作面覆岩移动及力学分布规律
张浩, 伍永平
煤炭工程. 2018, 50(4): 84-87. doi:
10.11799/ce201804022
摘要
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多维度评价
为了研究大倾角大采高工作面覆岩运移及力学运移特征,综合采用数值计算、现场实测法,分析了覆岩运移及伴生的力学规律。研究表明:大倾角大采高工作面不同区域内覆岩高、低位岩层表现出不同的位移形式——低位岩层位移轮廓向工作面下部区域偏移,高位岩层位移轮廓向上部区域偏移,中、上部区域覆岩垂直位移量及顶压大于下部|上、下端头易形成不同位置的应力集中区,下端头应力集中于顶板附近区域,上端头应力集中于底板附近区域,覆岩运移量及顶压强度与采高成正比。
望田煤矿垮落基本顶稳定前的动态响应分析
魏秀泉
煤炭工程. 2018, 50(4): 88-91. doi:
10.11799/ce201804023
摘要
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782
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多维度评价
以山西望田煤矿为工程背景,通过力学分析得到垮落基本顶稳定前的动态响应数学模型,并在此基础上分析基本顶垮落步距、煤层厚度、液压支架阻尼系数和冒落矸石弹性模量对顶板振动响应的影响规律。结果显示:望田煤矿顶板初次垮落振动时间比周期垮落振动时间长025s,两者的振动能量均在05s内消耗85%|顶板最大振动位移在垮落步距每增加10m时,就相应地增大10mm,在支架阻尼系数每增加一个单位时,就相应地减小7mm|顶板振动响应在煤层开采厚度小于4m、矸石弹性模量大于35GPa时会显著降低。
煤矿胶结充填开采覆岩移动变形规律数值分析
郎博, 陈磊, 邱亚辉
煤炭工程. 2018, 50(4): 92-96. doi:
10.11799/ce201804024
摘要
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多维度评价
为分析煤矿胶结充填开采上覆岩层移动变形规律,以新阳矿十采区为工程背景,应用FLAC3D数值软件进行了模拟研究,分析了在不同充填率条件下,在一个回采空间内形成的“煤壁-顶板-充填体”的小结构和多个平行工作面形成的“煤柱-顶板岩层-充填体”的大结构上覆岩层的受力和变形情况。研究结果表明:在单工作面区域内,工作面前方出现增压区,在充填体侧出现减压区,随着充填率的增加,覆岩的移动变形量减小,充填体和工作面前方煤体的支承压力变小|在多个平行工作面区域内,基本顶在煤层倾斜方向上发生了连续弯曲下沉,基本顶的最大下沉量发生在各工作面中点位置|基本顶最大下沉量随充填率的增加而明显减小。
红庆河煤矿煤层顶板含水层沉积规律研究
刘基,杨建,王强民,等
煤炭工程. 2018, 50(4): 94-99. doi:
10.11799/ce201804025
摘要
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多维度评价
根据红庆河煤矿地层发育特征以及钻孔测井曲线等资料,对研究区的地层进行了重新划分,结合地层沉积相的标志,研究了地层的沉积规律。结果表明:延安组三段主要为三角洲平原亚相沉积,发育三条近南北向的河道和两条近北北东向河道,分流河道处砂地比值均大于04|直罗组一段和直罗组二段主要为辫状河沉积,沉积亚相为河床、泛滥平原,河道呈北西—南东向展布,河道中心的砂地比值06~08之间,此结果可为后期地层富水性评价提供依据。
矿井瓦斯防治系统快速诊断评价方法研究
孟秀峰,李靖,赵洪亮
煤炭工程. 2018, 50(4): 100-104. doi:
10.11799/ce201804026
摘要
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多维度评价
根据我国矿井瓦斯防治要求以及现场实际情况,首先运用层次分析法建立矿井瓦斯防治系统层次体系,然后运用基于层次分析法的模糊综合评价方法对矿井瓦斯防治系统进行快速的诊断评价。模型演示结果表明,五阳煤矿瓦斯防治系统处于良好状态,保持这种状态可以有效的促进矿井的安全生产,同时可以根据不同状态采取相应的措施,保障矿井瓦斯防治系统的安全。
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万芳芳, 罗文柯, 李树清, 汤铸
煤炭工程. 2018, 50(4): 105-109. doi:
10.11799/ce201804027
摘要
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多维度评价
针对分段Knothe时间函数地表动态沉降预计模型在厚松散层矿区地表动态移动预计方面误差较大的问题,通过理论分析,将煤层上覆基岩与松散层看作两种不同介质并分别采用分段Knothe时间函数与概率积分法模型对各介质动态沉降进行预计,最后将两种预计模型进行耦合优化。研究结果表明,优化后的模型较好地解决了原分段Knothe时间函数地表动态沉降预计模型在厚松散层矿区地表动态沉降活跃期预计误差较大和预计曲线整体较陡的问题。同时,相较于原模型,优化后模型的预计曲线更加平缓,且预计值的标准误差和相对误差分别减小近863%与841%,证明了优化后的模型在预计厚松散层矿区地表动态沉降方面具有较高准确度和适用性。
一种基于动态建模的磨煤机故障诊断方法
王天堃
煤炭工程. 2018, 50(4): 110-114. doi:
10.11799/ce201804028
摘要
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针对火电厂磨煤机故障诊断问题,通过采用系统运行特性的动态数学建模的方法来逼近真实磨煤机系统,并利用真实运行数据对模型参数进行辨识。结合典型制粉系统故障类型,研究其不同故障程度下特征参数的变化规律来完善故障知识库,从而有利于对磨煤机运行故障的快速和精确诊断。同时,根据不同故障严重程度的特征分析,针对每类故障的故障样本数据进行离线训练,提出了一种通过故障征兆的计算和缩放因子搜索实现故障的在线辨识方法,获取更为快速和可靠的故障诊断结果。最终,结合山西河曲电厂660-MW机组的双进双出BBD3854型磨煤机验证了将所提出的故障诊断方法的有效性。
对旋局部通风机高效节能运行参数研究
寇子明, 幸欣
煤炭工程. 2018, 50(4): 115-118. doi:
10.11799/ce201804029
摘要
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为研究转速与安装角调节对风机性能的影响,以FBD No80型对旋局部通风机为研究对象,利用FLUENT对不同工况的通风机进行了数值仿真,并结合试验验证了仿真的正确性,分析了不同管网长度下,压力、流量、效率和轴功率等随安装角或转速的变化情况。结果表明:安装角调节和转速调节均能有效的改变风机的输出能力,以此来适应不同的工况,对于同一管网,风机的效率不会因转速产生大幅度改变,但会随着安装角的减小而减小|可以采用联合调节方式,结合安装角能够改变效率和转速调节等效率降低输出的特点,实现风机的高效节能运行。
null
杨忠印
煤炭工程. 2018, 50(4): 119-122. doi:
10.11799/ce201804030
摘要
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采掘岩体的力学性能复杂,不易于实现滚筒的精确建模,以现有模型建立的滚筒设计方法无法有效保证滚筒实际装煤性能,导致采煤机螺旋滚筒实际平均装煤性能不足60%,所以基于工作面现场数据对滚筒的设计方法进行研究具有重要意义。本次选取工作面现场装煤性能80%以上的500套滚筒参数作为研究依据,首次提出以叶片螺距S和γ(叶片外径与筒体外径之比)建立双参数设计法,采用曲线拟合法获得叶片螺距S的最佳取值范围和γ的计算公式,建立了采煤机螺旋滚筒双参数设计方法。以两种方法分别设计了神东补连塔煤矿4500滚筒的左、右滚筒,在工作面现场进行了对比试验,测得采用双参数设计法的滚筒装煤性能约为85%,现有设计方法装煤性能约为70%。结果表明:以工作面现场数据为基础建立的双参数设计方法能更有效保证滚筒实际装煤性能。
井下管路监测系统应用研究
张豫龙
煤炭工程. 2018, 50(4): 123-125. doi:
10.11799/ce201804031
摘要
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为了实时监测矿山井下的风、水、瓦斯等管路系统工作状态,保证井下压风、排水、瓦斯管路系统的正常工作,本文提出了一种基于总线通信技术的井下管路监测系统设计方案,研究适用于井下管路监测的网络结构,并综合负压波法、质量平衡对比法,根据压力波响应的时间差、管道长度、压力传播速度等条件建立管道瞬态模型,实时定位井下管路的堵塞和泄露位置,在监控中心三维管道监测服务器软件进行指导提示。现场实验结果表明:该系统可实时监测井下不同位置管路的流量、压力、温度等参数,管道堵塞和泄露故障位置检测精度在50m范围内,系统超限报警传输时间不大于3s,满足管道监测系统要求。
韩城矿区煤层气生产特征及地质主控因素分析
涂志民,李鹏,吕娜,伊伟,张亮
煤炭工程. 2018, 50(4): 126-131. doi:
10.11799/ce201804032
摘要
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韩城矿区单井产气量差异较大,为明确其主要控产因素,以该区生产数据为基础,归纳出三种单井产能模式,分别为模式Ⅰ:单峰-衰减式、模式Ⅱ:单峰-稳定式以及模式Ⅲ:多峰—不连续式,分别代表中高产井、低产井及不产气井特征。依据地质、构造及钻井资料,对产能模式影响因素进行分析,研究认为构造及水文地质条件对区内含气量有重要影响,总体保存条件较优越,在东南缘边浅部含气量较低,其余区域均较高。渗透率主要受煤体结构及埋深控制,在碎裂煤区渗透率较高,碎粒煤、粉煤区较低,而原生结构煤区渗透率由埋深条件控制。结果表明煤层气生产特征主要受构造控制,其控制了含气量、水文地质特征、埋深及煤体结构,从而决定了该区煤层气井产能差异现状。
基于广义S变换的煤系断层槽波信号时频分析
刘振振, 王菲, 刘世伟, 高洁
煤炭工程. 2018, 50(4): 132-134. doi:
10.11799/ce201804033
摘要
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介绍了槽波地震勘探是一种利用煤层中传播的槽波对煤层异常构造进行精细探查的有效方法。为分析断层对槽波信号的影响,以用于断层预测及定位,在comsol 52中建立了三维煤系地层模型及断层模型,用主频200Hz的雷克子波作为震源激发得到携带断层信息的槽波信号,用广义S变换对信号进行时频分析,得出断层会削减槽波信号的振幅,导致部分频率能量缺失或迁移,当断层断距小于煤厚时对频散曲线影响不大。
低阶煤对微波的介电响应研究
张彦军, 脱凯用, 闫艳, 马伟平, 房满义, 刘淑琴
煤炭工程. 2018, 50(4): 135-140. doi:
10.11799/ce201804034
摘要
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低阶煤对微波的介电响应能力决定了其使用微波加热的可行性及经济效益。根据微波在电介质中的传播规律,推导出了微波能利用效率与复相对介电常数的量化关系式,以及描述微波能利用效率的两个重要参数:微波吸收系数和介质损耗平均功率密度。以四种低阶煤为对象,研究了煤炭性质和煤种对微波介电响应的影响,探讨了介电响应参数与微波加热升温特性的关系。结果表明,在微波频率一定和温度变化不大的条件下,电介质的微波吸收系数和介质损耗平均功率密度只受其本身性质的影响|适量水分及硫铁矿有助于促进低阶煤对微波的介电响应,与渗透深度相当(或小于)的粒径对微波介电响应的影响不大。低阶煤对微波的介电响应参数可以合理解释对低温阶段的升温特性,并预测此阶段的升温趋势,介电响应参数对煤种、热解工艺、设备的选择具有重要指导意义。
我国炼焦煤产业供需形势及发展对策研究
李丽英
煤炭工程. 2018, 50(4): 141-143. doi:
10.11799/ce201804035
摘要
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为保护我国稀缺炼焦煤资源,基于我国炼焦煤资源储备、开发利用现状以及炼焦煤供需关系分析,指出了我国炼焦煤产业面临着资源储备不足,优质炼焦煤资源被过度开发,产出存在结构性矛盾,高炉大型化和资源紧缺的矛盾等问题,提出了加大勘探力度、深入推进供给侧结构性改革、保护性开发和利用、积极开发利用国外资源等相关发展对策建议。
湍流条件下气泡-颗粒间碰撞效率的数值计算
黄波, 许秋石, 沈怡君
煤炭工程. 2018, 50(4): 144-148. doi:
10.11799/ce201804036
摘要
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为了研究浮选过程中的气泡与微细粒煤泥之间的碰撞效率,提出了一种基于数值模拟软件FLUENT的碰撞效率数值计算方法,并采用此方法模拟了微观尺度下不同颗粒粒径、颗粒密度、气泡直径、流场湍流强度下单气泡与颗粒碰撞行为,计算出气泡-颗粒间的碰撞效率,得到各因素对单气泡与颗粒碰撞效率的影响规律。结果如下:颗粒粒度和气泡尺寸是影响气泡颗粒间的碰撞效率的主要因素。随着颗粒粒度、密度以及湍流强度的增加,碰撞效率增大。在静水中,碰撞效率随气泡尺寸的增大而增大|在湍流中,随着气泡尺寸变大,碰撞效率呈减小趋势。
双质体振动弛张筛剪切弹簧的研究与应用
王宏, 陈志强
煤炭工程. 2018, 50(4): 149-151. doi:
10.11799/ce201804037
摘要
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介绍了剪切弹簧的受力过程,建立了弛张筛简化的力学模型,通过对系统微分方程组的求解,得到了剪切弹簧刚度的计算公式,通过数值模拟得出了压缩条件下的应力云图和应力应变曲线、剪切条件下的应力云图和应力应变曲线,通过万能试验机测定了剪切弹簧的压缩刚度、剪切刚度变化规律,分析了压缩量对剪切刚度的影响,为剪切弹簧设计计算、选型、调试提供了依据。
浮选柱旋流段入料方式对流场的影响
陈朱应, 王利军, 郑恺昕, 李鎏灿
煤炭工程. 2018, 50(4): 152-156. doi:
10.11799/ce201804038
摘要
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基于CFD方法,采用RSM湍流模型,对实验室旋流-静态微泡浮选柱进行了单相流数值模拟研究,通过PIV实验验证了数值模拟结果与实验一致,并在此基础上研究了循环流量和旋流段入料方式对流场的影响。结果表明:随着循环流量的增加,旋流倒锥段和柱浮选段内的轴向速度和切向速度均增大,循环量一定时,随着入射角度的增大,旋流倒锥段内轴向速度逐渐由“W”形向“U”形转变,切向速度呈下降趋势,柱浮选段内轴向速度和切向速度均降低,当入射角为90°时降低最明显,切向速度基本降至0m/s,旋流倒锥段内湍流耗散率随着入射角的增大而增大。入射角较低时,增大角度可增加微细粒矿物和粗粒级矿物的浮选概率,其中入射角为60°时最佳,继续增加入射角度,旋流矿化方式转变为管流矿化方式,不利于旋流段按粒度差和密度差分选,从而降低分选效率。
装备技术
箱型相似模型试验台的研制及其应用
郭东明, 田前进, 马跃, 凡龙飞, 董宁, 叶善德
煤炭工程. 2018, 50(4): 157-160. doi:
10.11799/ce201804039
摘要
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为运用相似模拟试验的方法来研究矿山压力的现象,针对以往相似模拟试验系统在模型尺寸方向上的不足,文章研制了一种新型试验系统,该系统由箱型试验台和加载系统组成。试验台主体采用三个箱型梁结构单元,通过加强板和螺栓固定连接而成,可有效调控试验模型尺寸,实现厚度方向尺寸的多变性,具有整体稳定性能好、适应性强、受载均匀等特点,能够较好的应用于平面巷道模型试验。同时通过巷道稳定性模拟试验验证了该试验台的有效性和实用性。
煤矿防爆液力传动车辆全自动换挡控制系统研究
周旭
煤炭工程. 2018, 50(4): 161-164. doi:
10.11799/ce201804040
摘要
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针对目前煤矿防爆液力传动车辆通用的手动机械式换挡方式,介绍了一种防爆液力传动车辆全自动换挡控制系统。文章首先简要介绍了矿用防爆车辆液力传动系统的构成及各部件功能特点,以液力变矩器工作效率最高为原则,推导了最佳动力性换档规律。然后对矿用防爆全自动换挡控制系统构成及功能进行介绍。最后通过台架试验,验证了该全自动换挡控制系统及换挡控制策略的实用性。
防爆电控柴油机在防爆无轨胶轮车的应用
柳玉龙, 范江鹏
煤炭工程. 2018, 50(4): 165-167. doi:
10.11799/ce201804041
摘要
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文章介绍了防爆电控单体泵柴油机的特点有:防爆电控柴油机具有先进的防爆电控燃油系统,可实现精确的定时定量喷射,最大喷射压力可达130MPa|集成了甲烷传感器,表面温度传感器等煤矿特需要求,减少了柴油机电保护系统,降低了机器的复杂程度。详细介绍了防爆电控单体泵柴油机的工作原理和其所能实现的功能,最后介绍了整车运行情况。通过实际运行情况可知:该防爆电控柴油机满足煤矿防爆要求的前提下,大幅度提升了防爆柴油机的排放性能,保证煤矿安全整洁的生产环境。
工程管理
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王雷, 李瑞峰
煤炭工程. 2018, 50(4): 168-171. doi:
10.11799/ce201804042
摘要
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对全球动力煤进出口的总体格局进行了分析,预测未来全球动力煤贸易总量将稳中有升,总体格局产生小幅变化,欧美市场动力煤进口需求减弱,全球动力煤消费重心会进一步向亚太地区集中,特别南亚和东南亚部分国家成为拉动煤炭消费的主力军|通过选取我国动力煤主产地“三西”地区的动力煤离岸成本与印尼、澳大利亚动力煤离岸成本进行对比,分析了我国“三西”地区动力煤在我国东南沿海市场、东北亚市场、东南亚及南亚次大陆等市场的竞争力,认为目前我国动力煤在东南沿海竞争力落后于印尼和澳大利亚,但在东北亚市场,运输费用及时间的节约能够部分弥补成本方面的劣势,未来存在扩大出口收复这一传统市场的可能性。
泰戈特托管运营模式在中国选煤行业的应用与实践
魏华
煤炭工程. 2018, 50(4): 172-174. doi:
10.11799/ce201804043
摘要
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结合选煤厂运营管理实践,总结了泰戈特选煤厂托管运营模式的形成与发展、特点、运营管理模式的发展变化,重点介绍了选煤厂运营管理中的采购、质量、成本、进度、合同、设备及备件、安全、队伍建设等具体环节。最后,展示了泰戈特托管运营模式在选煤厂技术革新和质量标准化等方面取得的成果。
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