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bet28365体育科学技术

期刊英文名:Coal Science and Technology

  《bet28365体育科学技术》,月刊,创刊于1973年,是由国家煤矿安全监察局主管、bet28365体育科学研究总院主办的综合性bet28365体育科技期刊,为CSCD中国科学引文365bet体育在线网投来源期刊、中文核心期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊(A),是bet28365体育行业新技术、新成果、新产品的主要发布媒体。
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  • 作者(Author):霍冉徐向阳姜耀东
    关键词(KeyWords):废弃矿井资源开发利用可再生能源技术

    摘要:为建立适合我国国情的废弃矿井可再生能源开发利用模式和管理体系,通过文献分析法综述了国外废弃矿井各类可再生能源利用技术及应用进展,包括太阳能、风能、矿井水蓄热、抽水蓄能和压缩空气储能,并分别选取有代表性项目总结其开发利用特点,分析对我国废弃矿井可再生能源开发利用的主要经验启示主要在于:完备的法规体系与政策保障;科学合理的规划与管理机制;多元化投资与市场化运营模式;重视科研投入与技术创新。在参考借鉴这些经验的基础上,结合我国能源革命和供给侧改革要求,提出相关政策建议,即我国废弃矿井可再生能源开发利用应以“典型示范与稳步推广相结合,开发利用与经济发展相适应,安全优先和成本效益相统一,立足长远和科学布局相协调”为原则,走智能精准开发之路,并逐步总结形成一套完整的适合我国国情的废弃矿井可再生能源开发利用标准规范与管理体系。
  • 作者(Author):邱硕涵谭章禄
    关键词(KeyWords):综合自动化管理信息化工程数字化指标体系bet28365体育企业智慧矿山

    摘要:智慧矿山建设是当前bet28365体育企业推进两化融合的必经之路,但由于企业对自身智慧矿山建设情况的了解不足,导致在智慧矿山建设中存在盲目、低效的显现。为了帮助企业正确认识自身智慧矿山建设程度,首先对智慧矿山的基本体系进行阐述研究,构建智慧矿山建设体系,提出衡量智慧矿山建设程度的指标体系。之后对智慧矿山的建设的逻辑体系进行研究梳理,提出智慧矿山的阶段性建设思路。并以智慧矿山的建设阶段划分为指导,将智慧矿山的建设程度分为数字矿山、感知矿山和智慧矿山3个等级,以此衡量企业智慧矿山的建设程度,以期帮助企业加强对自身智慧矿山建设情况的认识。
  • 作者(Author):刘敏张友飞郭芳余罗佳倩丁世豪曹亦俊邢耀文桂夏辉
    关键词(KeyWords):煤泥浮选表面粗糙度煤泥可浮性诱导时间粘附力

    摘要:为探明表面粗糙度对煤泥可浮性的影响,使用磨抛机制备了系列粗糙度煤片,利用接触角测量仪、诱导时间测量仪和粘附力测量仪分别测试煤样表面接触角、诱导时间和煤-水滴最大粘附力的变化,借助Wenzel润湿模型分析了粗糙度对煤泥可浮性的影响机理。结果表明,随着煤样表面粗糙度降低,表面接触角会逐渐变大,从原样到3个不同的光滑煤样,接触角依次为64.2°,70.4°,77.0°和91.7°。根据Wenzel润湿模型,粗糙煤表面的凹槽结构会被水填充,水与煤间的实际接触面积增加,表观接触角下降。诱导时间和煤-水滴最大粘附力随粗糙度的增加逐渐表现出降低的趋势,说明表面粗糙度增大会降低煤泥可浮性,粗糙煤粒在浮选过程中难以被气泡捕获。为此建议采用高强度调浆设备对煤泥进行处理,降低煤颗粒表面粗糙度,增强煤的可浮性,改善浮选效率。
  • 作者(Author):马雄德范立民
    关键词(KeyWords):榆神矿区地下水位保水采煤干旱半干旱地区土地荒漠化生态环境

    摘要:采矿活动一般都会造成矿区水文地质条件的变异,进而影响地下水流场及生态环境。为研究榆神矿区近15年采煤活动对地下水及生态环境的影响,通过对比2000年和2016年榆神矿区地下水流场形态,指出了bet28365体育资源开采后榆神矿区地下水位变化规律;采用同时段2期TM遥感影像解译了bet28365体育资源开采后土地荒漠化演化特征。结果表明:矿区开发建设中矿井涌水量占萨拉乌苏组水资源总量的3.22%,造成968km2矿区地下潜水位下降幅度超过1m,占矿区面积的18.4%,其中下降幅度大于8m的区域集中在麻黄梁镇;2000—2016年间榆神矿区土地荒漠化呈逆转趋势,重度荒漠化和中度荒漠化土地面积锐减与非荒漠化土地面积剧增是其主要特征;矿区地下水位下降较大的地区土地荒漠化并未发生明显变化,二者之间没有统计相关性;干旱半干旱区bet28365体育资源开发受地下水的制约,水位上限必须小于最大毛细高度,水位下限以植被根系长度与地下水最大毛细上升高度之和来确定。据此,榆神矿区水位埋深上限为0.5m,下限4.0m。榆神矿区地下水位下降明显的区域并未引起土地荒漠化发展,是由于这些地区植被对地下水没有依赖性,干旱半干旱区矿区开发建设仍要重视地下水位阈限的约束,推行保水采煤技术。
  • 作者(Author):陈凯孙林华
    关键词(KeyWords):水化学地下水因子分析聚类分析煤矿突水

    摘要:为查明任楼煤矿地下水化学组成及其控制因素,采用离子比值及数理统计方法对4个含水层水样的主要离子浓度进行分析。结果表明,矿区地下水样品中阴离子以Cl-和SO42-为主,而阳离子以Na+和K+为主,水化学类型主要为Na-Cl型,但不同含水层水样的主要离子浓度存在明显差异,表明其控制因素互不相同。基于离子比值分析,研究区主要含水层中地下水离子主要来源于硅酸盐的风化、蒸发盐(主要为盐岩)、碳酸盐及硫酸盐矿物的溶解作用,同时伴有不同程度的离子交换。因子分析显示,松散层第四含水层水处于相对开放的环境,硅酸盐的风化及蒸发盐的溶解对二叠系煤系砂岩裂隙含水层水的贡献较大,而碳素太原组岩溶裂隙含水层和奥陶系岩溶裂隙含水层中地下水化学形成作用以蒸发盐和碳酸盐矿物的溶解为主,此结论通过聚类分析得到了进一步证实。
  • 作者(Author):陈银翠严家平黎灵
    关键词(KeyWords):大中型断层探采对比探查准确率落差中误差

    摘要:矿井大中型断层的探查效果直接影响到煤矿安全高效生产。开展矿井大中型断层的探采对比研究不仅可以作为煤层开采前勘探工作评价的依据,同时可有效指导矿井生产。由于地质构造,尤其是大中型断层对矿井生产的重要影响,开展矿井大中型断层的探采对比分析对于矿井开采设计和生产管理具有更明确的针对性,创新性开展了矿区大中型断层的探采对比方法,在断层的探采对比指标方面,提出并区分了断层数量探明率及勘探准确率2个概念,以及断层落差探采误差的中误差概念;采用统计学理论及定量统计分析方法对断层数量及断层落差2项指标的探采误差分析,符合常规的误差分析理论与方法,断层的探采对比分析指标简明,符合矿井生产的实际需求。探采对比分析结果表明:研究区断层探明率为41.9%,断层勘探准确率为61.9%,断层落差的探采平均相对误差达到45.2%,断层落差勘探值与采掘揭露实测值的误差为0~25m,中误差为±7.69m。
  • 作者(Author):疏义国赵庆伟郁亚楠
    关键词(KeyWords):自然发火预测预报分级预警体系注氮降氧

    摘要:为提高西部煤矿煤层自然发火预测预报效率及防火措施的针对性,采用自然发火试验方法对侏罗系及石炭二叠系含煤地层煤样进行了研究,分析了煤自燃的特点及规律,优选了CO、O2、ΔCO/ΔO2、C2H6、C2H4作为自然发火的气体指标,建立了以5个气体指标为依据的分级预警及防控体系,并进行了现场实践。结果表明:一氧化碳、氧气结合火灾系数100×(ΔCO/ΔO2)能相对准确地对煤体氧化情况进行判断,辅以乙烷、乙烯对氧化煤体达到的温度进行反演,实现了多指标煤自然发火隐患的动态识别。同时以“动态推进、端头封堵、注氮降氧、灌浆抑温、分段隔离”等技术手段相互协同的主动分级防控方法,达到了自燃隐患的有效控制,现场取得了很好的应用效果。
  • 作者(Author):朱树来
    关键词(KeyWords):泡沫凝胶煤自燃阻化性稳定性

    摘要:泡沫凝胶防灭火材料兼有凝胶与泡沫2种材料的防灭火特性,具有稳定性强、扩散范围大、耐高温等优点。为了更进一步确定泡沫凝胶的特性,依据几何拓扑理论,对泡沫凝胶的三维网状结构进行了分析,泡沫凝胶由凝胶颗粒和含水泡沫组成。此外,通过试验对比,泡沫凝胶的半衰期超过24h,是泡沫的6倍以上。提出了泡沫凝胶是由凝胶颗粒形成的“强节点和弱杆”结构是提高稳定性的关键原因。通过使用阻化率测试系统,测试CO的释放量来研究泡沫凝胶的阻化效果。结果表明,在100 ℃下泡沫凝胶的阻化率为73.72%,CaCl2为57.35%,说明泡沫凝胶对煤自燃的阻化性更好。通过现场应用表明,泡沫凝胶可以有效防治煤自燃。
  • 作者(Author):孟召平王宇恒张昆卢易新陈骏姚孟
    关键词(KeyWords):沁水盆地南部煤储层水力压裂裂缝地应力方向

    摘要:煤储层水力压裂裂缝分布特征及地应力方向是煤储层压裂改造施工设计的基础。通过对沁水盆地南部施工的51口煤层气井87条煤层气井水力压裂裂缝微震监测数据和大地电位探测数据进行统计分析,揭示研究区煤储层水力压裂裂缝分布特征,建立水力压裂裂缝扩展与地应力之间关系,确定了研究区地应力的展布方向。研究结果表明,沁水盆地南部压裂裂缝展布方向主要为NEE、NE和近EW向,这3个方向所占比例在55.12%;其次是近SN和NWW—SEE向,其中优势方位为NEE向。微地震监测煤层压裂裂缝长度变化范围为108~452m,均值224.76m。大地电位法测试煤层压裂裂缝长度变化范围为40~131m,主要集中于51~90m,均值73.94m。微震监测和大地电位法测试获取的压裂裂缝延伸长度差异性较大,微地震监测裂缝长度明显大于大地电位法监测长度的2倍以上,说明微震监测裂缝长度偏大。根据水力压裂裂缝扩展与地应力之间关系,煤储层压裂裂缝几何形态概括起来有:水平裂缝、垂直裂缝和倾斜裂缝3类。压裂时,在煤储层中形成何种裂缝,取决于地层中垂直应力、最大水平主应力和最小水平主应力三向主应力的相对大小,本区现今地应力作用方向主要以NEE—SWW方向为特征,这些认识为煤层气井水力压裂改造提供了理论依据。
  • 作者(Author):徐凤银肖芝华陈东闫霞武男李相方苗亚楠
    关键词(KeyWords):煤层气排采勘探开发技术煤层气赋存煤储层

    摘要:我国煤层气资源丰富、开发前景广阔,经过20多年的不断探索,无论从产业规模,还是勘探开发技术方面,都取得了很大的进展。为进一步提高煤层气开发技术的适应性和煤层气资源的有效性,推进煤层气产业的快速发展,以我国煤层气产业发展现状为出发点,系统梳理了目前我国煤层气开发的理论进展和技术现状。首先,归纳并提出了煤层气赋存和排采理论方面的新认识,煤储层微观气水赋存与产出存在2种不同的模式,“固气系统”与“固液系统”协同吸附,储层基质孔隙水对气体解吸-传输具有重要影响。其次,梳理小曲率半径定向井、水平井分段压裂、定量化排采多目标优化控制等煤层气开发新技术,并深入分析了煤层气开发面临的主要问题。提出未来的发展方向是持续加强以排采为核心的理论和关键技术攻关,降低开发成本,提高单井产量,实现煤层气高效开发。
  • 作者(Author):张文清穆朝民李重情
    关键词(KeyWords):原煤型煤岩石动力学霍普金森压杆应变率动态力学特性

    摘要:为了研究不同软硬程度煤在冲击荷载作用下的力学特性,分别制取了型煤与原煤2种不同煤样,采用分离式霍普金森压杆试验装置对其进行了不同应变率条件下的单轴冲击破坏试验,获得了2种煤的动态应力应变曲线和相关动态力学参数,并分析得到2种煤的破坏变形特征及能量耗散规律。试验结果表明:2种煤在冲击荷载下的变形在初始阶段即表现出非线性;总体上,其破坏变形过程均可概括为:初始非线性阶段、屈服阶段、应变强化阶段和卸载破坏阶段。在试验应变率70~280 s-1内,2种煤的动态抗压强度和峰值应变均具有应变率强化的特性,随应变率呈指数增加,且原煤的应变率硬化特性更为显著,说明原煤比型煤具有更好的抵抗冲击载荷的能力。由于材料受热活化机制和惯性效应所起的作用不相同,2种煤的动态应力增长因子DIF随应变率呈2种不同的变化趋势,存在一个转折应变率(130 s-1);在高应变率下,型煤比原煤体现出更高的应变率硬化和动态增韧效应。2种煤的破碎功密度随应变率均呈指数增长,体现出显著的率相关性,但在相同荷载下,原煤破碎功密度高于型煤,破坏需要耗散更多的能量。原煤和型煤的能量吸收率均无明显的应变率相关性,平均分别为10.1%和19.3%,说明型煤的能量吸收能力更强,体现出更为显著的率敏感性。研究结论表明,2种煤均是率敏感材料,在高应变率下,型煤比原煤体现出更高的应变率硬化、动态增韧效应和能量吸收能力。2种煤在更高应变率条件下的力学特性如何,有待进一步试验研究。
  • 作者(Author):孙志勇张镇王子越王涛付玉凯
    关键词(KeyWords):大采高留巷多巷布置水力压裂卸压机理现场应用效果分析

    摘要:针对晋煤集团寺河煤矿东五盘区东翼集中巷受多次强烈采动影响、巷间煤柱尺寸小、服务周期长、向斜轴部应力集中程度高等特点,应用水力压裂切顶卸压技术,改善围岩应力状态,为大采高留巷围岩变形控制提供了一个新途径。研究了水力压裂切顶卸压技术在大采高留巷中的作用本质,工作面回采前利用高压水在护巷煤柱上覆岩层中形成一个“准破裂面”,工作面回采时,在采场周期来压的作用下,采空区顶板沿“准破裂面”断裂,减少悬臂梁的跨距,卸载或转移工作面侧向悬臂梁传递到护巷煤柱的高应力。综合考虑井下现场作业空间狭小、工作面高位钻孔、地面L型抽放井等多个影响因素,设计水力压裂切顶卸压方案,压裂钻孔双侧布置,深孔长度40m,浅孔长度32m。为保证压裂效果,超前工作面50~100m进行压裂施工,倒退式压裂,间隔为2~3m。通过监测与分析水力压裂切顶卸压效果得出,顶板岩层裂缝起裂压力约24MPa,扩展压力在21~23MPa。切顶卸压后两帮移近量降低53%,顶板下沉量降低33%,底鼓量降低18%,同时显著减小帮锚索受力变化幅度。压裂后煤柱垂直应力在超前工作面50m至滞后工作面50m范围内出现峰值点,未压裂的煤柱垂直应力的峰值点出现在滞后工作面150m至350m范围。
  • 作者(Author):王宏伟王刚张越崔帅徐健
    关键词(KeyWords):冲击地压逆断层断层落差断层倾角下盘开采

    摘要:复杂地质构造尤其逆断层滑移失稳是诱发煤矿冲击地压的主要因素。为了深入研究冲击地压灾害的产生与断层属性之间的内在联系,以义马煤田F16逆冲断层为地质背景,结合千秋矿21221工作面概况,模拟了开采扰动对断层活化的影响规律,研究了断层落差、倾角和沿上下盘开采等因素对其滑移失稳的影响以及工作面开采过程中断层应力场和能量场的分布特征。研究结果表明:断层落差较小时,落差对断层的滑移影响可以忽略不计。但随着断层落差的增加,法向应力逐渐增大,切向应力先增大后减小,大落差断层比小落差断层更易发生滑移失稳;断层倾角的增加导致断层滑移量增大,法向应力先增大后减小,切向应力先减小后增大,断层倾角与断层滑移失稳呈正相关;工作面沿下盘开采更易诱发断层产生滑移甚至冲击地压。数值模拟结果显示,工作面过断层前,支承压力逐渐增加,过断层时保持平稳,过断层后先逐渐减小后逐渐增大;工作面前方能量场的应力集中区能量积聚现象明显,并与顶板能量积聚区始终贯通。由于卸压,采空区内能量降低较为明显,工作面上方的顶板应力得到释放,释放瞬间断层压力急剧增大,断层活化的可能性最大。研究为有效防治冲击地压灾害的发生提供了一定的参考价值。
  • 作者(Author):张盛王小良赵文峰王猛吴自强赵龙刚
    关键词(KeyWords):D型聚能管预裂爆破沿空留巷切顶卸压

    摘要:为了得到D型聚能爆破管合理的爆破参数,结合云煤一矿22204运输巷沿空留巷的条件,对影响预裂爆破效果的影响因素,包括装药量、封孔长度、装药结构以及爆破孔间距等,进行了井下爆破试验,提出采用隔孔爆破的方式,利用非爆破导向孔联结相邻爆破孔的裂缝,并采用井下钻孔窥视技术对爆破效果进行监测,最终确定了云煤一矿沿空留巷中合理的预裂爆破参数,在切顶卸压孔深度9m,孔径48mm,爆破孔倾斜角度为15°条件下,爆破孔单孔装药量不低于450g/m,封孔长度不低于2m,采用隔孔爆破方式,两爆破孔间距不大于800mm,对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。
  • 作者(Author):杨俊哲
    关键词(KeyWords):8.8 m超大采高厚煤层一次采全高智能开采

    摘要:为解决浅埋煤层8.8 m特厚煤层一次采全高安全高效开采的问题,以上湾煤矿首个8.8m超大采高综采工作面12401工作面为研究对象,利用数值模拟、现场实践以及工程类比等手段,在设备配套、围岩控制、回采技术以及信息化方面进行技术攻关,形成了一套8.8m超大采高一次采全高综采关键技术。实践证明:采取的巷道支护、采场矿压监测、三角区顶板控制、支架自动增压补液、防片帮、防漏矸、回采工艺、工程质量控制以及信息化等技术,保证了综采面安全高效回采。8.8m超大采高一次采全高综采设备选型及配套合理,不仅能够满足综采面生产、支护以及运输需要,而且生产能力显著提升。该综采工作面与同煤层7 m大采高综采工作面相比,可多回收bet28365体育405万t,采出率提高了20.2%。该成套装备、工艺及关键技术的研发和应用,为类似条件下特厚煤层的开采提供技术指导和借鉴。[
  • 作者(Author):李昊季阳张晞
    关键词(KeyWords):综采工作面液压支架倾斜倒架调斜调偏煤矿智能化

    摘要:针对综采液压支架一直以来在横向调斜和平面调偏方面存在的技术难题,对液压支架位姿状态自主调斜调偏技术进行了深入研究。对于各种煤层地质条件下,尤其是煤层顶底板倾角变化大、地质构造发育的工作面,由于不能及时调架,容易造成支架倾斜、错位、挤咬甚至造成倒架事故的现状,结合现有液压支架实际状况,进行了理论分析和判断,建立了调斜调偏理论模型,并通过模型计算对比,找出了现有液压支架调斜调偏技术和装置存在的缺陷和问题。提出了适合综采液压支架本身自主调斜调偏和有利于集中控制的新技术,设计了新的调斜调偏机构。经过在云驾岭煤矿805综采工作面实际应用,取得了初步的效果。该成果解决了液压支架在工作面横向倾斜方向上的位姿状态调斜和平面上的位姿状态调偏等关键技术,进一步完善和扩展了液压支架在各种条件下的位姿调架技术。
  • 作者(Author):徐亚军张德生李丁一
    关键词(KeyWords):液压支架超前支护反复支撑超前巷道螺旋推进器煤矿智能化

    摘要:为了解决现有超前液压支架移架过程中反复支撑破坏巷道顶板和锚网支护系统问题,研制了基于螺旋推进器的全方位行走式超前液压支架,采用换位前移的方式进行移架,避免了现有超前液压支架顺序前移带来的反复支撑问题。分析了现有超前支架存在的问题,介绍了全方位行走式超前液压支架的移架方式,阐述了该种支架的具体结构特点,研究了其力学特性,建立了相关运动学方程,给出了具体算例,为全方位行走支架的行走参数确定提供了理论依据。结果表明:该型支架结构简单、操作方便、行走可靠,仅需改变左右侧螺旋推进器的旋转方式,即可实现前移、后退、侧移和旋转等移动功能,可以解决现有超前液压支架顺序前移带来的破坏巷道顶板和锚网支护系统难题。
  • 作者(Author):关丙火张晋
    关键词(KeyWords):一网一站组网模式万兆环网环套环综合通信分站

    摘要:为了提高矿井通信的效率,实现资源共享与优化配置,通过“一网一站”项目的研究,在井下通信系统采用全新的组网模式,将井下交换机采用万兆环网进行连接,并将井下安全监测监控、人员定位、应急广播、视频监控、无线通信等业务统一接入到综合通信分站中,通过现场测试和现场试验网络模式对资源配置提升的效果。研究结果表明:“一网一站”项目采用的井下交换机连接成万兆环网的结构方式,将带宽提高到万兆,并通过“环套环”模式,有效提升数据传输速率;与此同时,井下各终端业务不再独立传输,而是统一接入综合通信分站中,通过一根光纤连接到环网交换机中,达到优化原系统信息传输结构,有效减少煤矿业务重复性投资,实现资源共享的目的。
  • 作者(Author):苏颖李梅智宁毛善君
    关键词(KeyWords):矢量瓦片数据均衡煤矿一张图非均匀瓦片WebGIS煤矿智能化

    摘要:针对传统地图瓦片传输煤矿一张图空间数据存在定制化显示困难、数据加载不均衡、时间过长等问题,结合煤矿一张图空间数据特点,在分析矢量地图瓦片划分和渲染过程的基础上,发现数据不均衡现象导致瓦片加载效率低,提出了基于数据均衡的非均匀矢量瓦片构建方法。将瓦片划分分解为初划分和再划分2个部分:初划分时,对数据量小于阈值的区域不再产生瓦片,在地图渲染时将直接调用该区域现存缩放层级最大瓦片;再划分时,对初划分所得瓦片集中不符合要求的瓦片进行四等分,使瓦片数据量更均衡。以此保证地物密集区域瓦片划分更细腻,地物稀疏区瓦片格网划分更粗糙。对比了均匀矢量瓦片、要素简化后的均匀矢量瓦片及基于数据均衡的非均匀瓦片的加载效率。原始数据为356 MB,137个图层。试验结果表明,煤矿一张图数据均衡多尺度瓦片与要素简化后的均匀矢量瓦片对比能够加载速度提升2倍以上,可大幅优化用户体验。
  • 作者(Author):牛剑峰
    关键词(KeyWords):综采工作面煤岩识别直线度视频巡检自动控制无人化开采

    摘要:针对综采工作面采煤机自动控制和工作面自动找直等技术难题,分析了现有技术存在的局限性及其缺陷,介绍了传统作业模式,提出了传统设计思维模式存在的问题。将应用技术与现场环境相结合,提出了一种解决煤岩界面识别和工作面直线度检测问题的离线控制系统,提出了基于在工作面上风头工作的悬挂式轨道视频巡检系统技术方案,介绍了现有常用的矿用巡检装置结构形式,进行了视频巡检装置结构设计,详细描述了视频巡检装置工作原理及其应用模式。使用视频巡检装置对煤壁拍摄图像,通过图像灰度识别技术进行煤岩界面辨识与测量,实现采煤机基于煤岩界面数据驱动的自动控制。使用视频巡检装置对工作面液压支架上设置的标签拍摄图像,通过视觉测量技术进行工作面直线度检测,实现液压支架基于工作面直线度检测数据驱动的自动找直控制,从而解决综采工作面无人化的煤岩界面识别和工作面直线度检测2个技术难题。随着综采工作面无人化技术的不断突破与成功应用,也必将推动综采工作面无人化技术的发展与应用。
  • 作者(Author):张树生马静雅岑强朱宇昌
    关键词(KeyWords):煤矿综采工作面柔性轨道巡检机器人煤矿智能化

    摘要:针对煤矿井下综采工作面生产安全、设备运行状况监测等问题,设计了一种柔性轨道式综采工作面巡检机器人系统。重点介绍了该机器人系统的组成结构,分别论述了巡检机器人本体、基站和远程工作站的设计方法,阐述了适用于工作面狭小空间、多弯曲度的柔性轨道组成和结构设计,最后介绍了包括多机器人协作方法等巡检机器人系统的控制软件设计方法。研究表明:该巡检机器人系统监测功能齐全、适应能力强,解决了在煤矿井下工作面有限空间内、复杂工况下的生产监控问题。
  • 作者(Author):刘俊峰唐恩贤许永祥张玉良
    关键词(KeyWords):智能化开采全过程精准控制回采工艺片帮预警模型煤矿智能化

    摘要:针对黄陵矿区及条件类似工作面大采高智能化开采煤壁控制现状,尤其是在片帮预警、智能控制等方面的难题,考虑智能化开采和综合机械化开采的工艺区别,从工作面设计、工作面设备参数确定、护帮参数优化、传感器方案、控制方案等5个方面,在预防、发展、防护3个阶段进行考虑和设计智能化开采煤壁控制方案。优化了液压支架护帮机构及护帮控制方式,设计了护帮板精准控制工艺,建立了基于片帮影响因素的工作面煤壁片帮预警模型,提出采用视频监控、太赫兹扫描和人员定位技术,结合工作面设备集中控制系统的工作面片帮防护体系,形成了大采高智能化开采煤壁全过程精准控制技术。将片帮控制技术纳入工作面智能化开采控制系统,有效解决了智能化开采煤壁控制难题,支架工由5人操作减少为无人操作,1人巡视,在黄陵矿区二号井顺利实施了大采高智能化开采,工作面年产量达到600万t。
  • 作者(Author):范志忠 潘黎明徐刚尹希文
    关键词(KeyWords):智能化开采围岩灾变煤壁片帮矿压显现监测预警智能矿山

    摘要:针对高强度开采工作面矿压显现剧烈,难以精准预测,围岩控制手段薄弱等一系列技术难题,提出基于顶板状态动态感知、片帮形态实时判识及采场多源监测信息相融合的智能化工作面围岩灾变预警策略;开发了工作面顶板状态实时监测与动态感知技术,实现了顶板来压位置、持续时间及来压强度的模式识别;研发基于大数据平台的矿压数据智能自学习技术,结合岩层柱状图可实时反演覆岩关键层断裂、结构形成及失稳等状态,实现工作面顶板大面积来压的精准预测;研发基于三维激光扫描的煤壁稳定性判识技术,可实现煤壁位移变化及节理裂隙演化进程的高精度监测,还可对煤壁失稳后片帮体的形态、位置及片帮强度实现定量化描述,突破以往工作面大面积来压和煤壁片帮无法准确预测的难题;进一步将采煤机割煤速度、支架工作阻力与瓦斯体积分数等采场多源监测信息相互融合,构建工作面回采工艺与煤壁片帮、瓦斯不均衡涌出、顶板大面积失稳垮落耦合联动的智能感知系统;该技术思路在阳煤集团寺家庄矿15106智能化超长工作面得到成功验证,保障了工作面安全。
  • 作者(Author):唐恩贤张玉良马骋
    关键词(KeyWords):智能化开采地理地质信息自适应自诊断大数据分析智能矿山

    摘要:通过分析煤矿智能化开采技术研究现状,指出目前我国煤矿智能化开采技术研究大多处于初级阶段,主要以“可视化远程干预型”智能化开采技术路线为主,虽然实现了井下工作面无人、少人作业,但受限于传感器水平与处理系统性能等困境,导致综采装备整体智能化程度不高,且不能智能感知工作面地质条件变化,并通过智能分析决策系统进行装备及工艺的自适应调整。尽管目前国内外科研机构和高等院校正在开展煤岩识别等有关技术难题的研究和探索,但基本都处于理论研究阶段,还未进行真正的实践应用。另外,现有装备未实现故障自诊断及采集数据的大数据分析整合,导致现有智能化开采技术未取得实质性突破。因此,在诸多新技术尚不成熟以及关键性技术难题尚未攻克的前提下,未来的一段时间里,不能完全沿着现有的技术路线进行探索和研究,需要不断开展技术创新。从目前智能化开采技术应用过程存在的关键技术难题出发,重点对地理地质信息系统的透明工作面、工作面复杂环境条件与智能化采煤的耦合应用、高速监控平台和大数据分析处理技术、系统自适应和故障自诊断技术等创新性研究内容进行了展望,同时为进一步提升煤矿智能化开采技术水平,提供一些建议和思路。
  • 作者(Author):李首滨
    关键词(KeyWords):智能化开采智能自适应关键技术机器人技术智慧矿山

    摘要:我国bet28365体育行业逐步进入智能化开采阶段,智能化开采是分阶段逐步实现的,从技术到装备的进步是促进煤矿智能化开采的重要保障。描述了我国智能化开采技术及设备的发展历程,给出了我国在智能化开采领域的典型示范工程应用,通过分析归纳总结了智能化开采分为4个阶段,分别定义为智能化开采1.0、智能化开采2.0、智能化开采3.0和智能化开采4.0,并对每个阶段进行了简要阐释,给出了其典型特点和技术概要。分析了智能化开采应用存在的3点主要制约因素,即成套装备的稳定性、可靠性差;智能化开采技术适应性不强;智能化开采观念、思想、管理模式有待提升等,针对这些制约因素提出了相应的技术及管理对策。对智能化开采各个阶段进行了评述,提出一种智能自适应开采技术模式下的控制理论模型,对三维激光扫描技术、随采物探装备技术、机器人技术等智能化开采关键技术进行了展望。分析认为,目前智能化开采已经在向智能化开采3.0阶段过渡,仍须在管理观念、投入力度、研发团队建设等多方面下大工夫。随着各种先进技术的逐步推广应用,终将实现智能化开采的更高阶段目标。

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