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当期目录

2019年 第51卷 第1期 刊出日期:2019-01-20
设计技术
千米深井三软煤层智能开采关键技术与展望
王国法,庞义辉,任怀伟
煤炭工程. 2019, 51(1):  1-6.  doi:10.11799/ce201901001
摘要 ( 712 )   PDF (4678KB) ( 132 )  
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基于我国淮南矿区三软煤层赋存条件及综采自动化技术发展现状,分析了千米深井三软煤层综采工作面实现智能化、少人化开采的制约因素与技术瓶颈。针对三软煤层易发生煤壁片帮与顶板冒漏等问题,提出了基于多参量监测与融合分析的液压支架智能自适应控制策略|通过分析采煤机精准定位与智能调高存在的技术瓶颈,提出了基于地质信息模型和随掘随采探测动态修正的采煤机采高智能调控策略|分析了刮板输送机发生上窜、下滑等异常工况的原因,提出了基于刮板输送机三向姿态智能监测的异常工况预警与调控策略,并辅以刮板输送机推移工序进行调整|针对综采工作面超前支护区域难以实现智能化推进的难题,研发设计了单元式智能自适应超前液压支架及自动搬移装置,提高了对大变形巷道的适应性及智能化控制水平|分析了综采装备群智能协同推进控制策略,对综采工作面智能化开采技术的发展方向进行了展望。
木里矿区井工矿建设可行性分析
王长友
煤炭工程. 2019, 51(1):  7-11.  doi:10.11799/ce201901002
摘要 ( 814 )   PDF (1177KB) ( 200 )  
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针对木里矿区在国家环保政策和当地环境容量等因素影响下采用露天开采困难大等问题,对木里矿区采取井工开采的开拓方式、开采工艺、技术难题进行分析和研究,最终认为该矿区井工矿建设可因地制宜采用斜井开拓,应以片盘斜井、区段石门为主要开拓方式,井下布置1~2个伪斜综采或综放工作面保证矿井生产能力。通过投资测算和财务评价,认为该矿区井工矿建设有一定经济效益,但技术难度大、吨煤投资高、外部市场不确定等问题突出,目前启动大型井工煤矿建设还应进一步科学论证、慎重决策。
缓坡副斜井错车硐室设置方式及间距研究
于新锋
煤炭工程. 2019, 51(1):  12-15.  doi:10.11799/ce201901003
摘要 ( 929 )   PDF (1182KB) ( 153 )  
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为有效提高缓坡副斜井井筒内无轨胶轮车的通行能力,防止运输安全事故的发生,降低工程建设投资,结合矿井实际运输量及井筒断面尺寸,选择合理的错车硐室形式。通过理论计算与分析,合理确定错车硐室的断面宽度、错车硐室有效长度和错车硐室的设置间距,降低了井巷工程量及建设投资,有效发挥了错车硐室的交会错让功能,为其他类似条件下错车硐室的设置提供了参考、应用价值。
基于VRMine的煤矿巷道断面参数化设计系统研究
纵帅
煤炭工程. 2019, 51(1):  16-18.  doi:10.11799/ce201901004
摘要 ( 729 )   PDF (1108KB) ( 33 )  
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为了提高采矿工程设计效率,减小设计人员绘图工作量,在VRMine软件平台的基础上,以visual studio软件作为开发工具,对巷道断面参数化设计的主要设计内容和参数化设计的代码实现进行研究。在研究的基础上,完成巷道断面参数化设计系统,并对该系统进行软件测试。结果表明:在VRMine软件的基础上,为软件添加参数化设计菜单,设计对话框获取绘图参数,设计绘图函数,通过这种方法完全可以实现煤矿巷道断面的参数化设计,进而提高生产效率。
避险车道用作无轨胶轮车失速安全设施的研究
牛宝玉
煤炭工程. 2019, 51(1):  19-22.  doi:10.11799/ce201901005
摘要 ( 543 )   PDF (1134KB) ( 434 )  
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随着无轨胶轮车在矿井辅助运输系统的推广应用,无轨胶轮车在倾斜巷道内因刹车失效发生的运输事故时有发生,胶轮车失速安全措施已日趋引起重视。为研究如何设置避险车道才能够更好的保护失速车辆,文章基于对失速、失控车辆的动力学分析,对避险车道用于矿井无轨胶轮车失速安全设施进行了研究分析,对失速车辆驶入避险车道的速度、驶入角,以及避险车道设置间距、坡度等提出了建议值。
矿井排水节能环保研究
王荣,王新园
煤炭工程. 2019, 51(1):  23-27.  doi:10.11799/ce201901006
摘要 ( 747 )   PDF (1117KB) ( 45 )  
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针对矿井开采随着深度的增加,排水设备能耗占矿井能耗总量的比重越来越大,对矿井生产成本影响越大的问题,以神东哈拉沟煤矿为例,介绍了从制度建设、系统设计、排水管路的经济运行方法及现场管控等环节,提出了从采掘系统设计、基础工程建设和排水系统设计等方面优化系统设计|用均衡排水、集中排水、高低压分设排水及管路清除等方法实现高效利用排水管路|以综合利用排水、自动化排水、无能耗排水等一系列节能排水方法,实现了节能环保排水,进行了系统的阐述。
我国露天煤矿拉斗铲倒堆工艺应用综述
孙健东,张瑞新,程鹏,等
煤炭工程. 2019, 51(1):  28-34.  doi:10.11799/ce201901007
摘要 ( 1242 )   PDF (1611KB) ( 135 )  
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阐述了拉斗铲倒堆工艺在我国露天矿山的应用及推广情况,针对准能黑岱沟露天煤矿拉斗铲应用中存在的问题进行了探讨,搜集整理了大量国外实践数据,客观的量化分析了黑岱沟露天矿拉斗铲倒堆工艺在作业成本、效率、能力等方面与国外存在的差距,提出当前存在问题的根源在于:倒堆开采工艺设计不合理、设备维护检修及生产组织管理水平与国外相比较为落后。根据国内外开采条件的对比分析,提出采用分区开采设计方案替代现行的全工作线开采方案,并提出未来拉斗铲倒堆工艺的重点研究方向应为:采场分区开采设计方法、拉斗铲倒堆作业方式及程序优化设计方法、设计施工管理与设备维护检修的信息化技术。
施工技术
皮里青煤矿斜井穿厚松散层围岩分段支护技术研究
李季,丁自伟
煤炭工程. 2019, 51(1):  35-39.  doi:10.11799/ce201901008
摘要 ( 486 )   PDF (1554KB) ( 62 )  
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针对皮里青矿厚回填土下斜井穿厚松散层部分围岩出现的围岩移近量明显、支护体破坏和喷射混凝土层不同程度开裂的问题,利用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,研究了厚回填土下斜井穿厚松散层围岩变形破坏规律及支护技术,结果显示:厚回填土下斜井穿厚松散层围岩的变形破坏规律可归结为拱顶围岩承载能力弱、帮部围岩破坏严重及拱顶变形严重三方面。据此提出了厚回填土下斜井穿厚松散层围岩分段支护技术:表土层和风化基岩段采用承载力高的16#普通热轧型钢U型棚支护|稳定基岩段采用锚杆索协调支护,提高顶部围岩自稳能力。主斜井现场工业性试验结果表明:井筒围岩变形均在工程允许范围内,符合井筒使用要求。
深厚表土层井壁注浆加固技术研究
张建,朱昌元
煤炭工程. 2019, 51(1):  40-43.  doi:10.11799/ce201901009
摘要 ( 752 )   PDF (1363KB) ( 43 )  
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针对张集煤矿副井在井深266~290m接茬处出现井壁出水现象,进行了井壁出水特征和出水机理分析。在井壁出水情况、深厚表土层地质条件及井壁受力分析的基础上,提出了采用壁间和壁后注浆相结合的注浆方案。为尽量减少注浆活动对井壁的扰动,井壁注浆采用诱导注浆和单孔少注、群孔多注的注浆方式,并对注浆顺序进行了设计|然后制定了注浆参数、施工工艺流程和注浆结束标准。通过工程实践证明,注浆后井壁承受的附加应力得到缓释,井壁无渗水,井筒涌水量为0m3/h,说明此注浆方案能够有效地解决深厚表土层井壁出水问题。
深部高地应力软岩巷道支护技术研究
王怀伟,张鹏冲
煤炭工程. 2019, 51(1):  44-46.  doi:10.11799/ce201901010
摘要 ( 971 )   PDF (1190KB) ( 53 )  
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针对深部高地应力软岩巷道支护技术难题,选取红四煤矿+280m水平西翼轨道石门作为研究对象,开展了巷道围岩地质力学参数测试,对巷道围岩岩性、围岩强度、地应力参数进行测试分析,并基于测试分析结果提出了深部高地应力软岩巷道控制原则,确定了合理支护参数并应用于现场实践。由现场实测可知,该控制技术能够有效控制深部高地应力软岩巷道的围岩变形。
煤层气仿树形水平井钻井关键技术研究
张波,倪元勇,盛晨,等
煤炭工程. 2019, 51(1):  47-50.  doi:10.11799/ce201901011
摘要 ( 688 )   PDF (3376KB) ( 71 )  
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煤层气仿树形水平井是在普通裸眼多分支水平井基础上创新的一种新型水平井井型,通过将多分支水平井的主支建在稳定的煤层顶板或底板上,分支由主支侧钻进入煤层,再从分支侧钻若干脉支。一个主支与若干分支以及每个分支上的若干脉支,构成了主支长期稳定并可监测和重入维护的仿树形多分支水平井。本文系统阐述了该种井型成功实施的关键钻井技术,包括顶板泥岩造穴和连通工艺、固壁工艺、井眼轨迹控制技术、定点悬空侧钻技术、复合携岩技术等,能够为这种新型水平井的施工提供一定的技术指导,同时仿树形水平井的成功实施,为煤层气高效开发提供了一种新的手段。
微波辐射下硬岩损伤规律研究
戴俊,王羽亮
煤炭工程. 2019, 51(1):  51-54.  doi:10.11799/ce201901012
摘要 ( 689 )   PDF (1419KB) ( 31 )  
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为了探究微波辐射对硬岩损伤的影响规律,减轻破岩难度,以湖北花岗岩作为研究对象,岩石孔隙率、超声波波速和岩石抗拉强度作为损伤变量指标,通过试验法测得岩石在微波辐射下的损伤规律。结果表明:在一定微波辐射功率范围内,花岗岩受微波辐射影响不大,而当辐射功率与辐射时间达到某一值时,随着辐射功率增大、辐射时间增长,岩石会出现明显的损伤,表现为孔隙率上升、抗拉强度降低、超声波波速下降|在等耗能情况下,高辐射功率、短辐射时间较低辐射功率、长辐射时间更能引起岩石的损伤|水是引起岩石损伤的重要因素,饱和岩石试件相对于干燥岩石试件在微波辐射后损伤变量指标变化更加显著|低功率、短时间微波辐射能使岩石强度增强。
生产技术
超长推进距离综采工作面顺采沿空掘巷技术研究
田柯,任亚军,苏越,孙中文
煤炭工程. 2019, 51(1):  55-59.  doi:10.11799/ce201901013
摘要 ( 773 )   PDF (1491KB) ( 81 )  
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为了解决超长推进距离综采工作面采用双巷掘进存在回采率低、二次采动巷道维护困难等问题,以及采用沿空掘巷技术为避免孤岛工作面需在采区或煤层间跳采无法满足集中生产要求且易造成压煤等问题,提出了超长推进距离工作面顺采沿空掘巷技术,应用于察哈素煤矿31303接续工作面中,并结合理论分析与现场实测,确定了顺采沿空掘巷技术的关键参数。该技术使辅助运输巷避免采动的剧烈影响,改善了巷道围岩应力状态,实现了沿空掘巷的工作面顺采。
司马矿1206综采工作面瓦斯治理技术研究
刘军,赵勇
煤炭工程. 2019, 51(1):  60-63.  doi:10.11799/ce201901014
摘要 ( 710 )   PDF (1498KB) ( 53 )  
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介绍了司马矿煤层赋存及1206工作面情况,分析了工作面瓦斯与供风量之间的关系,提出工作面采用顺层交叉钻孔预抽、裂隙带抽采、采空区埋管抽采相结合瓦斯治理技术。顺层交叉钻孔预抽后,工作面可解吸瓦斯含量最大值为3.8128m3/t,小于规定值4.5m3/t|采空区埋管抽采量变化范围为0.14~11.17m3/min,平均为4.48 m3/min,裂隙带抽采量变化范围为0.00~3.84m3/min,平均为1.01m3/min,表明采空区埋管抽采起主导作用|抽采治理后,上隅角瓦斯浓度为0.06%~0.53%,平均值为0.266%,工作面回风瓦斯浓度为0.08%~0.54%,平均浓度0.35%,两者均控制在0.6%以下,表明治理措施有效防止了工作面瓦斯超限的发生。
高位定向长钻孔瓦斯抽采技术应用
侯国培,郭昆明,岳茂庄,等
煤炭工程. 2019, 51(1):  64-067.  doi:10.11799/ce201901015
摘要 ( 834 )   PDF (1770KB) ( 63 )  
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采用ZYWL-6000DS定向钻机在山东唐口矿施工顶板高位定向长距离钻孔,最大孔深达到了555m。根据“O形圈”理论,通过对比分析不同布孔高度定向长距离钻孔的瓦斯抽采数据及效果,得出布置定向钻孔的最佳高度。对比分析了高位定向长钻孔和顶板穿层普通钻孔的瓦斯抽采效果,证明定向长距离钻孔的抽采效率更高、经济效益更好。随着工作面回采推进,高位定向长钻孔对降低采空区和上隅角瓦斯发挥了一定的作用。定向钻进技术具有在唐口矿区进一步推广应用的价值,可以提高瓦斯治理和探放水效率,促进煤矿安全生产。
钻孔流量法在本煤层钻孔抽采半径考察中的应用
郭寿松
煤炭工程. 2019, 51(1):  68-72.  doi:10.11799/ce201901016
摘要 ( 825 )   PDF (1368KB) ( 70 )  
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为准确考察本煤层钻孔有效抽采半径,根据煤层瓦斯流动理论建立了钻孔瓦斯流量与时间的关系式,分析了在不同瓦斯赋存条件下进行试验考察的指标标准,并结合肥田煤矿为突出煤层开采的实际情况采用瓦斯含量和抽采率指标法确定抽采达标时间,最终得出抽采半径与抽采时间之间的相关关系为R=0.7005lnt-2.0749。考察结果表明:有效抽采半径随时间增加而增大,逐渐趋于极限有效抽采半径2m|抽采时间为37d、89d、168d、318d时对应的有效抽采半径为0.5m、1m、1.5m、2m。通过现场试验证明钻孔流量法可用于本煤层钻孔抽采半径考察。
基于LCL滤波的三电平滤波器在煤矿电网的应用
王峰
煤炭工程. 2019, 51(1):  73-76.  doi:10.11799/ce201901017
摘要 ( 604 )   PDF (1454KB) ( 30 )  
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针对煤矿提升机供电网络的这一问题,文章采用一种基于LCL滤波的有源滤波器(APF)来达到降低煤矿电网谐波的目的。该滤波器主回路采用NPC型三电平拓扑结构,通过电容电流反馈的有源阻尼方法实现对LCL滤波器的稳定性控制问题。对于有源滤波器(APF)的电流跟踪控制问题,采用基于重复原理的复合控制方法,将比例控制与重复控制结合在一起,有效的解决了传统PI控制的不足,且原理简单,易于工程实现。最后通过Matlab对所设计的LCL滤波器与电流跟踪控制方法进行仿真验证,并通过实验平台对其进行了实验验证。
研究探讨
深埋特厚煤层采动应力特征及对邻近巷道影响研究
任建喜,张卫军,张琨,景帅
煤炭工程. 2019, 51(1):  77-81.  doi:10.11799/ce201901018
摘要 ( 782 )   PDF (2527KB) ( 79 )  
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以陕西省小庄煤矿为研究背景,利用数值模拟与现场实测相结合的研究手段,分析了深埋特厚煤层采动影响范围以及对邻近巷道的影响,研究表明:深埋特厚煤层回采过程中工作面前方支承压力影响范围达到60m,在5~17m处出现应力增高区|工作面侧方支承压力在7~13m处出现应力增高区|受采动影响后邻近巷道塑性区呈不对称分布,靠近回采工作面一侧围岩破坏范围大于较远一侧围岩破坏范围。研究成果可为相似环境下巷道支护、煤层开采提供指导。
阳泉寺家庄井田含煤地层煤层测井密度模型和有效孔隙度计算
于振锋,郝春生,邵显华,杨昌永,姚晋宝,王维
煤炭工程. 2019, 51(1):  82-86.  doi:10.11799/ce201901019
摘要 ( 726 )   PDF (1311KB) ( 43 )  
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在总结阳泉矿区寺家庄井田含煤地层发育特征的基础上,优选出六层可以作为煤层气开发层位的煤层进行煤岩组分分析,并提取各取样煤层所对应的测井参数,建立了自然伽马与灰分、固定碳与灰分、挥发分与视电阻率之间的线性关系。依据煤层体积可以分成固定碳、挥发分、灰分和测井液(孔隙中充满测井液)四部分,作为对测井响应的贡献之和,建立了测井密度模型用于计算煤层有效孔隙度,结果显示孔隙度测井计算结果与实测结果相差不超过10%。研究成果可用于指导煤岩工业组分分析和储层物性分析。
矿用铰接四驱车辆过桥结构可靠性提升方法研究
郝明锐
煤炭工程. 2019, 51(1):  87-90.  doi:10.11799/ce201901020
摘要 ( 615 )   PDF (1734KB) ( 192 )  
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矿用铰接四驱无轨胶轮车作为煤矿辅助运输的重要车型,因其路况适应性好,转弯半径小等特点在煤矿井下应用广泛。但部分车型的过桥结构存在故障率高、可靠性低的问题。通过分析过桥的结构特点,同时进行车辆台架运行实验取得实验数据,分析出在高速运行时轴承温升过快是导致过桥结构产生故障的主要原因。通过增大过桥轴向安装间隙以及更换大游隙轴承的方法对过桥结构进行改进。实验结果表明该方法有效改善了过桥在高速运行时的温升过快情况,提高了过桥结构的可靠性,延长了车辆的使用寿命。
基于SolidWorks和ANSYS的液压支架顶梁疲劳可靠性分析
宋宇宁,霍仕武,赵凤芹,霍凤伟
煤炭工程. 2019, 51(1):  91-95.  doi:10.11799/ce201901021
摘要 ( 1150 )   PDF (2677KB) ( 77 )  
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为保证井下开采作业可以安全高效进行,时刻掌握液压支架的可靠性情况,使液压支架可靠性维持在一个较高的水平,利用正交试验分析了液压支架关键部件顶梁在外载位置不同的情况下的最大应力,并应用Solidworks和ANSYS进行仿真建模分析。研究表明:液压支架顶梁危险截面主要位于柱窝附近箱型结构上,其可靠性模型可由应力-强度干涉模型衍生。可靠度随着载荷循环次数的增加而降低,当载荷循环次数增加到一定值时,顶梁材料达到疲劳极限,发生失效。
露天煤矿含水边坡稳定性弹塑性有限元计算方法
付天光
煤炭工程. 2019, 51(1):  96-100.  doi:10.11799/ce201901022
摘要 ( 717 )   PDF (1709KB) ( 56 )  
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为了确定能使边坡保持稳定的边坡含水率,主要考虑了含水率对边坡强度参数的影响。把边坡岩土体看作是理想弹塑性的Drucker-Prager材料,边坡的破坏准则以计算的收敛性为依据,边坡的稳定性用强度折减提取的稳定系数来衡量。采用大变形理想弹塑性有限元法计算了不同含水率的边坡体分别对应的稳定系数。结果表明,边坡塑性区从坡脚萌生,随着重力加载进行,塑性区从坡脚以带状向坡顶方向扩展,最终形成滑坡体的滑面|含水率提高使边坡岩土体的强度参数降低,进而降低了边坡的稳定性,边坡的稳定系数在一定含水率水平以下才有意义|理想弹塑性有限元结合强度折减法和计算收敛性判据可以很好地给出一定边坡稳定系数的含水率。
2013—2017年全国煤矿事故统计分析及对策
蒋星星,李春香
煤炭工程. 2019, 51(1):  101-105.  doi:10.11799/ce201901023
摘要 ( 3520 )   PDF (1607KB) ( 1387 )  
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为分析全国煤矿事故发生规律和特点,根据2013—2017年全国煤矿事故统计数据,通过煤矿事故起数、死亡人数柱状图、散点图、雷达图并结合各种煤矿事故发生情况揭示了近五年全国煤矿事故发生规律和特点,结果表明:顶板事故和运输事故发生频率高,占煤矿事故数的56.55%|顶板事故发生率最高,是运输事故的2.23倍,是瓦斯事故的3.49倍,占煤矿事故的主要部分,易被忽视的其他事故有反弹的趋势|瓦斯、顶板、机电事故死亡率高,约占煤矿事故死亡总数的70%,瓦斯事故发生影响面广,在煤矿事故死亡人数中占主要部分,是顶板事故死亡人数的2.4倍|随着瓦斯、顶板及机电事故数减少,其事故死亡人数也相应减少。瓦斯事故泼及面广,单次事故死亡人数较多,平均每次事故死亡5.22人|顶板事故每次事故死亡1.32人,平均每次事故死亡1人。
预防特别重大瓦斯爆炸事故安全培训体系构建
葛瑛,傅贵
煤炭工程. 2019, 51(1):  106-109.  doi:10.11799/ce201901024
摘要 ( 549 )   PDF (1100KB) ( 36 )  
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选取2000年以来的49起特别重大瓦斯爆炸事故为样本,以事故致因“2-4”模型和PDCA循环为理论基础,对特别重大瓦斯爆炸事故发生的7大类不安全动作、6类不安全物态和7个主要安全文化元素缺失情况进行统计分析,发现事故原因具有共性,可以通过安全培训进行控制,关键是建立安全培训体系对员工进行培训,为此以一起特别重大瓦斯爆炸事故为例分析事故原因,试构建安全培训体系发现可行;最终以事故样本统计数据为基础构建了预防特别重大瓦斯爆炸事故安全培训体系,包括不安全行为培训、安全文化建设和PPCA循环环检验3个方面。
氨氮、苯酚在褐煤表面的单组分和双组分吸附特性
涂亚楠,杨国枢,郭辉,周燕,薛继峰,曹振宁,徐志强
煤炭工程. 2019, 51(1):  110-114.  doi:10.11799/ce201901025
摘要 ( 672 )   PDF (1440KB) ( 302 )  
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褐煤具有天然多孔性质,可以吸附废水中的污染物。文章研究了模拟废水中苯酚和氨氮在褐煤表面的单组分和双组分吸附特性,考察了温度、吸附反应时间和浓度等因素对吸附量的影响,并利用动力学模型、等温吸附模型进行了分析。结果表明:准二级动力学方程和Freundlich等温吸附式能更好的解释褐煤对氨氮和苯酚的单组分吸附反应,且两种反应均较易发生;热力学分析表明氨氮和苯酚在褐煤表面的吸附均为可自发、放热和熵减反应,其中苯酚的焓变达到了-71.96kJ/mol,具备化学吸附特点;苯酚的平衡吸附量随氨氮含量的增加而提高,而氨氮的平衡吸附量呈现整体下降特点,但不随着苯酚浓度的提高而发生显著波动,表明两者间并非吸附位点的争夺。
不同载气气氛下煤样热解特性及其动力学参数研究
王小华,赵洪宇,宋强,李玉环,舒新前
煤炭工程. 2019, 51(1):  115-118.  doi:10.11799/ce201901026
摘要 ( 800 )   PDF (1533KB) ( 51 )  
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为了向固定床热解烟煤制备高值燃料的工业放大提供基础数据,采用热重分析仪(TG)和热重质谱联用分析仪(TG-MS)对比研究了N2、CH4、CO2、H2以及CO2+CH4混合气氛下陕西榆林烟煤热解特性及动力学参数变化规律。在此基础上,采用TG-MS研究了不同热解气氛下气体产物的释放规律。实验结果表明:煤样的热解大致可分为三个阶段,第一阶段温度区间为室温~388℃|第二阶段为388~605℃,第三阶段为605~1000℃。N2、CO2+CH4混合气氛下达到最大释放强度在505℃左右,而在H2、CH4和CO2气氛下CH4最大析出强度峰向高温段推移,且CO2气氛下CH4最大析出温度推移最多。由于在CO2气氛下煤样与CO2发生气化反应过程中涉及的反应较多,因此热解反应第二阶段和第三阶段,采用二级反应(n=2)和三级反应(n=3)可以更好的描述煤的热解过程。
基于机器视觉的煤矸石多工况识别研究
沈宁,窦东阳,杨程,张勇
煤炭工程. 2019, 51(1):  120-125.  doi:10.11799/ce201901027
摘要 ( 675 )   PDF (1667KB) ( 84 )  
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原煤入选前要进行预先排矸石操作,在多种工况下基于机器视觉对煤矸石进行识别。搭建图像采集装置采集煤块和块矸石图像,提取表面28个颜色和纹理特征参数,经过特征初步分析,将RGB空间特征作为冗余剔除。利用支持向量机作为分类器,并采用基于Relief算法权重的特征递归进一步筛选特征。将原煤表面状态分为外表面无煤泥且表面干燥、外表面无煤泥且表面湿润、外表面覆盖干煤泥、外表面覆盖湿煤泥4种类型。基于机器视觉对白芨沟矿的原煤进行识别试验,确定最优特征子集。在最优特征子集下进行多次随机取样识别试验,在4种不同工况下,5次随机实验的平均识别率大于等于94%,取得了满意的效果。
三维扫描技术在模块栈桥荷载试验变形监测中的应用研究
李万庆,冯明宇,张亚鹏,刘爽
煤炭工程. 2019, 51(1):  126-129.  doi:10.11799/ce201901028
摘要 ( 634 )   PDF (2230KB) ( 46 )  
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传统的结构变形监测方式是在结构某些特征部位安装变形监测装置,以达到变形监测目的,但此方式一定程度上不能完全反映结构的变形情况。针对传统方式无法有效监测结构初始形态、整体变形、最大变形的不足,利用天宝三维扫描仪Trimble TX8对成套式模块通廊在受不同级别荷载下的结构形态进行全方位的精准扫描,高效快速地获得了高精度、高密度的点云数据,通过对点云数据的整合、处理、分析可及时得到通廊结构全面变形信息,为结构的力学性能分析提供了充足的变形数据。
装备技术
基于单神经元PID控制的电液比例调高系统研究
汪亮培,彭天好
煤炭工程. 2019, 51(1):  130-134.  doi:10.11799/ce201901029
摘要 ( 674 )   PDF (1378KB) ( 38 )  
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以采煤机电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象,建立了电液比例阀控缸位置控制系统的数学模型,利用单神经元与PID相互结合的控制方法,在simulink中设计单神经元的采煤机电液比例阀控缸位置控制系统自适应PID控制器,在有负载扰动下进行仿真,并对突变负载扰动时常规PID控制和基于单神经元PID控制进行阶跃响应对比。仿真结果显示单神经元自适应PID控制器比常规PID控制系统具有较强的鲁棒性、自适应性,对采煤机电液比例调高控制能够达到自适应控制。
巷修机反铲挖掘大臂的损坏原因分析及改进设计
焦宏章
煤炭工程. 2019, 51(1):  135-138.  doi:10.11799/ce201901030
摘要 ( 744 )   PDF (2013KB) ( 37 )  
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针对某型号巷修机反铲挖掘大臂与中间臂油缸连接处频繁损坏的问题,通过对设计方法、加工过程、工作载荷进行分析,明确大臂损坏的原因是由于设计过程中对工作载荷计算错误导致大臂结构强度不足。通过计算得出操作斗杆油缸进行收料时,中间臂油缸对大臂的拉力最大为240kN,操作铲斗油缸进行收料时,中间臂油缸对大臂的拉力最大为480kN,远大于中间臂油缸平衡阀被迫打开时油缸所能承受最大拉力196kN。最后提出了大臂的改进措施。
煤矿运输巷刮板机过挡风墙的自动挡风装置研究
靳晓波
煤炭工程. 2019, 51(1):  139-142.  doi:10.11799/ce201901031
摘要 ( 798 )   PDF (1249KB) ( 38 )  
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针对煤矿运输中刮板机穿过挡风墙处存在的漏风问题,结合运输巷道的实际工作情况,设计了一种自动挡风装置。该装置包括机械机构、气动驱动系统、传感检测系统、自动控制系统,能根据运输装置的工作状态自动调节挡风板工作状态,具有数据实时显示、报警、通信、手动操作等功能。根据挡风装置在煤矿运输巷的现场试验数据表明,该装置比传统挡风帘的挡风效果好,能减小风量损失、增加工作面的有效风量、提升电能的利用率、降低生产成本。
液压双动力同步分料器设计
孔祥臻,臧发业,王保平,吴清珍
煤炭工程. 2019, 51(1):  143-146.  doi:10.11799/ce201901032
摘要 ( 549 )   PDF (1360KB) ( 27 )  
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针对目前煤炭传输过程中常用的单缸控制的分料器存在的易跑偏、卡滞等问题,提出了一种液压双动力同步分料器。利用该分料器采用液压阀控双缸同步控制的原理,采用PID控制策略,实现了煤炭输送过程中的连续给料、输送量大、强度大、体积小,分料比例可调的功能。有效地解决了原先采用单液压缸控制料斗,设备频繁出现的跑偏卡滞现象,降低了运行过程中的故障率,提高了生产效率。 通过仿真实验发现,采用双动力控制的分料器,同步效果良好,可以用于煤炭运输及其他相关行业中。
工程管理
多因素影响贡献度视角下矿产资源开发利益分配研究
魏帅,黄光球,聂兴信
煤炭工程. 2019, 51(1):  147-151.  doi:10.11799/ce201901033
摘要 ( 583 )   PDF (1157KB) ( 35 )  
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矿产资源开发中利益冲突时有发生,利益分配不均衡不合理是引起冲突的重要原因。通过构建分配模型及分配权重的合理量化来制定合理的利益分配策略是解决利益冲突的有效途径。综合考量矿产资源开发过程中各相关方的贡献度、风险分担、投资比重、创新能力、任务执行度五方面影响因素,旨在量化政府、矿业企业、矿区居民三者之间的矿产资源开发利益分配策略,基于合作博弈理论Shapley值法,采用熵权法和理想点原理,归纳了矿产资源开发风险因素,建立了矿产资源开发创新能力指标体系及修正Shapley值的利益分配模型,结合矿产资源开发实际案例,有效优化了利益分配策略。该策略有助于促进核心利益相关者的积极合作,有利于解决矿产资源开发中利益冲突问题,有利于促进矿区和谐稳定。
煤炭工业高质量发展方略研究与实践
孙喜民
煤炭工程. 2019, 51(1):  152-156.  doi:10.11799/ce201901034
摘要 ( 636 )   PDF (1103KB) ( 79 )  
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立足新时期时代背景,围绕煤炭工业高质量发展,结合我国经济社会发展趋势变化与现实需要,系统提出了四点基本方略:高保障度作为第一目标,绿色发展作为基本原则,智能化开采作为升级方向,打造开放共享的组织业态。并对陕煤集团的发展方略进行了实践探索,在此基础上,归纳出了煤炭工业高质量发展的四条路径为:做好顶层设计,建设现代化煤炭经济体系,围绕清洁低碳,进行全产业链创新,顺应趋势,创新行业发展模式,顺应趋势,创新行业发展模式。
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