刊名:煤炭工程

Coal Engineering

创刊时间:1954年

周期:月刊

出版地:北京市

主管单位:中国煤炭科工集团有限公司

主办单位:煤炭工业规划设计研究院有限公司

总编:周桐

副总编:严民杰

执行主编:章新敏

ISSN:1671-0959

CN:11-4658/TD

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专题论坛

  • 管道输煤技术应用现状及展望

    于新胜;陈益滨;

    总结了国内外输煤管道的发展历史和运行概况,基于美国黑迈撒输煤管道和中国神渭输煤管道等工程实例,从技术应用角度出发,介绍了国内外输煤管道的系统组成、流变特性关键技术参数、防沉降技术、测控系统技术等关键技术在工程实际中的应用现状。结合已建管道特点,提出了理论、实验、材料、设备、管理等技术在输煤管道中的发展及其应用趋势。

    2020年05期 v.52;No.511 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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  • 长距离输煤管道煤浆制备技术及应用

    梁霏飞;

    针对长距离管输煤浆对浓度、粒度组成等重要特性指标的特殊要求,分析了高浓度水煤浆与常规浓度水煤浆特性对长距离管输的影响,选取适合长距离管输的煤浆浓度、粒度组成。并对比高浓度水煤浆和长距离管输煤浆制备工艺,分析直流式和分流式两种制浆方案,确定长距离管输煤浆制备选择直流式制浆方案,设计包括棒磨机、安全筛、缓冲煤浆罐、储浆罐等设备在内的长距离输煤管道煤浆制备工艺,其中以磨机为主设备的磨煤系统为主工艺系统,给煤系统、给水系统及返浆系统等为辅助配套系统。介绍了长距离输煤管道煤浆制备技术工程应用的最新成果,并展望发展方向及前景。

    2020年05期 v.52;No.511 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
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  • 大型管输煤浆搅拌器的选择和设计

    田达理;

    针对管输煤浆的物料特性,结合长距离管道输送工艺技术要求,在搅拌器安装型式、桨叶结构型式、搅拌轴、桨叶转速、挡板、辅助设施等主要设备结构及参数提出了选择方法,其中推进式、轴流旋桨叶可满足管输煤浆物料搅拌效果要求,空心轴和桨叶结构更适应设备大型化要求。采用搅拌实验装置系统对设备的转速、扭矩、振动、温度、重启性能等因素进行实际物料模拟试验,指导确定大型工程设备的具体设计参数。采用该思路和方法成功地在陕西神木—渭南输煤管道工程中容积为10000m~3储浆罐大型管输煤浆搅拌器应用,这是目前世界上最大的管输煤浆搅拌器,使用效果良好。

    2020年05期 v.52;No.511 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 长距离管道输煤项目完整性管理探讨

    甘正旺;

    介绍了管道完整性管理起源及内容、石油天然气管道输送行业国内外应用现状及体系建设情况,并结合管道输煤项目的特点,分析得出了采用完整性管理具有必要性和迫切性,同时对管道输煤项目完整性管理进行了初步展望。

    2020年05期 v.52;No.511 14-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 102K]
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  • 等堆积效率条件下水层厚度对浆体特性变化影响

    徐志强;郑剑平;李凡飞;王磊;涂亚楠;

    在已有的堆积效率评估模型基础上,引入颗粒膨胀率这一参数,提出了颗粒外围水层厚度,并进行理论计算。利用该方法,通过控制一种长焰煤的粒度分布,得到等堆积效率但水层厚度不等的四种样品,进行了水煤浆制备试验,并考察了其制浆浓度和稳定性。结果表明:在堆积效率评估指标为84. 61±0. 05%条件下,可制浆浓度随水层厚度的增大而呈现线性增加的趋势,但其值均分布在59. 95±0. 3%内,表明利用堆积评估指标指导制浆过程仍然有效;背散射光谱稳定性测试结果表明,由于水层厚度的增大,水煤浆体系中形成的煤、水、分散剂的三维空间结构中所包含的自由水就越多,导致析水率增大,而体系内颗粒的迁移范围增加使得体系整体的聚沉现象加重,稳定性下降。

    2020年05期 v.52;No.511 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
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  • 加压预处理对褐煤成浆性的影响研究

    谷红伟;

    针对褐煤难以制备高浓度水煤浆的问题,通过加压预处理改善褐煤的孔隙结构,降低其水分含量,提高褐煤的成浆浓度。研究了单纯的压力作用对孔隙结构、脱水量及成浆性的影响,探讨了加压作用对提高褐煤成浆性的作用机理。研究结果表明,加压预处理能够降低褐煤水分含量、比表面积和孔容,对高含水量的褐煤(水分含量30%左右),可采用加压的方法脱除部分水分,压闭部分孔隙,当线压力增大至130~150kN/cm时,水分脱除量增加明显,约达到14%。随着压力的增大,褐煤的成浆性提高,当压力为150kN/cm时,最大成浆浓度达到53. 1%,相比原煤提高了5. 1%。

    2020年05期 v.52;No.511 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 438K]
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  • 水煤浆技术研究进展与发展趋势

    蒋煜;王磊;涂亚楠;

    总结了煤颗粒的物理化学特性(孔结构、表面特征、粒度分布、密度等)以及水质(组分、添加剂种类及用量等)对浆体特性(浓度、流变性、粘度特性、稳定性等)影响的研究进展;从煤炭清洁加工利用与现代煤化工发展需求角度,分析了水煤浆技术发展的趋势,指出了废水制浆过程中的先进技术与装备是重点研究方向,探讨了水煤浆理论和实践中存在的技术瓶颈,分析了水煤浆技术的研究方向和发展路线。

    2020年05期 v.52;No.511 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
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设计技术

  • 煤炭矿区地质勘查成果总结报告编制有关问题探讨

    马艳平;党延霞;杨强;

    煤炭矿区地质勘查成果总结报告是矿区总体规划编制的重要依据。提高总结报告编制质量,有利于制定科学合理的矿区总体规划,促进煤炭资源有序开发。对煤炭矿区地质勘查成果总结报告编制中存在的问题进行了分析和研究,针对四个方面的主要问题,明确了编制任务,提出了编制的五条基本原则,确定了编制的八项重点内容。进一步剖析了妨碍总结报告编制效果和影响总体规划科学合理的深层次问题。提出应以技术标准的形式规范总结报告的编制工作,并建议矿产资源开发和管理改革中采取有效措施保证矿业权范围合理,避免矿业权设置和总体规划的不协调,以及提高矿区勘查程度和勘查工作质量。

    2020年05期 v.52;No.511 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K]
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  • 磁窑沟煤矿13号煤层水平延深开采技术方案设计

    黄华;

    为了保证磁窑沟矿井二水平13号煤层开拓开采的顺利延深,分析了磁窑沟井田的有关地质资料,并结合矿井目前的采区接替情况和现有的生产系统,制定了矿井二水平13号煤层延深方案,经过安全、经济、技术等方面的综合比较后,最终确定13号煤层延深采用副斜井井筒直接延深和暗斜井相结合的方式,即直接延深副斜井、新掘主暗斜井和回风暗斜井的开拓延深方案,该设计方案对类似条件下的矿井水平延深巷道布置有一定的借鉴意义。

    2020年05期 v.52;No.511 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2028K]
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  • 口孜东煤矿矿井回风冷热一体化利用系统设计与应用

    苏伟;

    结合口孜东矿井热源改造面临的问题,分析了其工程现状,计算了其实际冷热负荷需求。结合矿井实际需求,提出了利用矿井回风的冷热一体化利用系统,详细分析了一体化系统的可行性。描述了系统的方案布置方式,介绍了系统的原理过程,给出了冷热一体化系统的设计流程及其系统组成方式。最后,分析了该系统带来的有益效果。

    2020年05期 v.52;No.511 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K]
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  • 采动区瓦斯地面井井身结构设计及安全防护研究

    付军辉;

    利用地面井抽采采动区采煤工作面瓦斯,可较好解决高瓦斯或突出矿井工作面瓦斯超限问题。文章分析了采动影响下瓦斯地面井抽采技术原理和技术难点,提出3种采动区瓦斯地面井井身结构,分别为:全井固井、悬挂完井;局部固井、悬挂完井;两级固井、悬挂完井。分析了3种地面井井身结构的优势及适用条件。研发了针对不同使用条件的3种采动区地面井防护装置,包括:剪切防护装置、伸缩防护装置、厚壁刚性综合防护装置。在晋煤集团寺河矿进行了工程应用,取得了很好地抽采瓦斯效果,在采煤工作面推过地面井200m范围内,瓦斯抽采纯量约1. 2万m~3/d,瓦斯浓度85%左右。采煤工作面推过地面井200m后,地面井抽采瓦斯量约为0. 36万m~3/d,抽采瓦斯浓度约为32. 5%。在采煤工作面距井位60m,地面井开始抽采工作面平均瓦斯浓度降至0. 41%以下,平均降至0. 27%,工作面瓦斯浓度平均降低26. 5%。

    2020年05期 v.52;No.511 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K]
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  • 煤泥洁净低温间接干燥技术研究与应用

    朱峰;王婷婷;王凯;吴淼;

    介绍了我国煤泥的处置现状,对煤泥处置方式进行了比较,认为除电厂锅炉直接掺烧发电以外煤泥干燥提质是最清洁高效的处置方式。结合应用实例,详细介绍了一种集煤泥预处理、输送、干燥于一体的煤泥干燥提质新技术和相关设备,包括该技术的干燥原理、系统结构、工艺流程、主要性能、客观参数和关键技术等方面。该技术能够将煤泥含水率干燥至13%及以下,而且在干燥过程中具有安全、洁净和节能等独特的优势。

    2020年05期 v.52;No.511 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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施工技术

  • 煤矿井下大直径定向钻进技术在水力压裂中的应用

    刘徐三;

    为了解决碎软、低透气性煤层水力压裂非定向顺层钻孔成孔率低、成孔后易塌孔导致钻孔堵塞和非定向穿层钻孔有效孔段短的问题,提出了将煤矿井下底板穿层梳状定向钻进技术与水力射流冲孔技术相结合的增透方案,形成一套适应煤矿井下水力压裂的大直径定向钻进技术。现场应用结果表明:该技术既解决了成孔率低和成孔后塌孔导致的钻孔堵塞的问题,又解决了钻孔有效距离短、压裂后影响范围小造成的瓦斯抽采效果差问题;抽采最大浓度平均为5. 22%,抽采流量平均为4. 60m~3/min,日均瓦斯抽采量平均值334. 81m~3/d,与普通穿层钻孔抽采数据对比,压裂增透后钻孔瓦斯抽采流量提高约5. 23倍。对该矿区碎软煤层条件下的瓦斯强化抽采具有较强的指导意义。

    2020年05期 v.52;No.511 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1980K]
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  • 近距离煤层采空区下工作面巷道支护研究

    孟庆妮;

    以平煤六矿戊_(9-10)-22310工作面为研究对象,对近距离煤层采空区下工作面巷道支护主要影响进行研究。结合现场实际,提出采用"桁架锚索+锚网"支护方法对工作面巷道进行支护,以数值模拟为手段确定了支护基本参数。支护实践表明,通过该支护方法的应用,戊_(9-10)-22310工作面巷道在掘进期间顶底板移近量和两帮移近量不足1%,在回采期间顶底板移近量和两帮移近量不足5%,支护效果较好,能够满足现场采掘要求。

    2020年05期 v.52;No.511 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K]
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  • 高水材料充填支柱在大采高工作面过空巷中的应用

    王炜;

    为有效解决大采高工作面过空巷期间出现顶板下沉严重、片帮、冒顶、压架、倒架等生产中遇到的难题,确保工作面回采期间安全通过空巷区域,针对成庄矿5314大采高工作面空巷长度长、断面大、且平行于工作面布置等诸多问题,采用理论分析与现场工业性试验相结合的方法,对空巷围岩控制问题进行研究,提出高水材料充填支柱过空巷工艺,并进行现场应用。结果表明:采用高水材料充填支柱对空巷区域进行加强支护,能够有效控制空巷区域围岩有害变形,保障工作面安全、高效、快速通过空巷区域,与木垛、单体液压支柱支护空巷、二次搬家相比,高水材料充填支柱具有显著的经济效益。

    2020年05期 v.52;No.511 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K]
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  • 斜井冻结和解冻全过程温度场演化规律研究

    郑天斌;王静;孙猛;

    针对斜井冻结中存在的井壁浇筑水化热释放、局部冻结方式等问题,采用数值模拟和现场实测方法对袁大滩煤矿副斜井冻结和解冻全过程温度场的发展演化规律进行了研究,对斜井支护方式、停止冻结时间和局部冻结结构形式进行了探讨。结果表明,局部冻结时在非冻结段采用小尺寸冻结管或聚氨酯发泡方式的局部冻结效果并不理想,建议将局部冻结管做成双层套管,两层冻结管之间设置保温层,以维持聚氨酯材料的保温性能、减少冻土体积、减少制冷量的额外消耗;井壁水泥水化热的释放会造成井壁内部温度较高和周围的冻土融化,建议在外层井壁和冻土之间设置木背板或泡沫板等隔热材料,防止井壁内外温差过大而产生温度裂缝;根据井壁强度增长情况,确定合理的停止冻结时机。

    2020年05期 v.52;No.511 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K]
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  • BIM技术在原料煤棚工程施工中的应用研究

    崔邯龙;张勇;孟文清;刘波;常丽霞;

    为了解决某原料煤棚工程结构形式复杂、施工作业面积狭小等问题,将BIM技术应用到大跨度网壳及大体积混凝土工程施工中,并总结了BIM技术的应用及创新点。通过对挡煤墙混凝土施工模拟,解决了冷却水管和钢筋的碰撞问题;对混凝土与网壳交叉施工工艺进行了模拟并且制定施工安全计划,解决了网壳交叉施工的难点;对网壳吊装进行仿真模拟并结合BIM+VR技术,解决了吊车与构件等可能发生碰撞的问题。研究结果表明,将BIM技术应用于大体积混凝土和大跨度网壳结构施工,可以形象有效的安排施工顺序及制定方案,保证工程的顺利进行。

    2020年05期 v.52;No.511 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2742K]
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生产技术

  • 神东矿区8.8m超大采高工作面矿压综合监测与分析

    刘忠全;刘前进;

    为保障神东矿区8. 8m超大采高工作面安全生产,建立了上湾煤矿矿压与微震综合监测预警平台,并基于大数据分析手段,对8. 8m超大采高工作面矿压显现及顶板活动规律、支架工况等进行了分析。研究表明:8. 8m超大采高工作面周期来压显著且矿压显现强烈,所采用26000kN支架具有较好的适应性;周期来压期间支架下缩量平均为73mm,支架下缩明显;固定围岩条件下支架下缩量与支架增阻量保持良好的线性增长关系,而不同围岩条件下支架下缩量与支架增阻量的对应关系则具有较大的离散性,支架系统刚度受围岩条件的影响较大; 8. 8m超大采高工作面微震事件能量水平整体较低,但频次较高,且微震能量释放超前工作面矿压显现的时空对应关系为利用微震监测结果开展超大采高工作面顶板大面积来压预测预报提供了可能。

    2020年05期 v.52;No.511 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
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  • 综放工作面采空区高位定向钻孔抽采效果影响因素分析

    曹文超;龚选平;李红波;高涵;

    为了分析采空区高位定向钻孔设计抽采参数对抽采效果的影响,运用统计方法研究了矿井53个高位定向钻孔的布置参数和抽采数据,确定了合理的钻孔布置层位和平距。以王家岭煤矿12311为试验工作面,试验了不同抽采负压和钻孔孔径下高位定向钻孔的抽采效果,综合判定了高位定向钻孔的最佳抽采负压和合理钻孔孔径,并对高位定向钻孔设计和抽采参数进行了优化,对优化后的钻场抽采效果进行了试验和分析。结果表明:高位定向抽采钻孔的合理布置层位为25~45m,平距为20~60m,最佳抽采负压为22. 7kPa,最优孔径为133mm,优化后瓦斯抽采率提高15. 5%,有效降低了回风流瓦斯浓度。

    2020年05期 v.52;No.511 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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  • CSAMT在深埋隐伏断层导水性探测中的应用

    杜明泽;张永超;黎灵;牟义;王国库;

    针对大埋深条件下常规物探手段对断层探查精度较低的问题,采用CSAMT物探手段进行了探测。通过CSAMT适用性分析、现场参数优化试验、数据处理和反演计算,获得了探测区域地层视电阻率综合剖面,并与TEM探测结果进行对比。结果表明:CSAMT分辨率更高,电磁场信号更强,对深埋地层探测有明显的适用性;确定了CSAMT合理的测试参数,频段选择为5120~4Hz,频点数为32个,叠加时长为30min;对比分析了CSAMT与TEM现场应用的视电阻率,CSAMT可较好的反映出煤系地层倾角变化和局部富水程度,提高了探测的精细化程度。研究结果可为深埋隐伏构造或煤层顶底板富水性精细化探测提供技术手段与应用参考。

    2020年05期 v.52;No.511 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2156K]
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  • 倾斜长壁综采工作面采空区涌水治理系统研究及应用

    高运增;段红民;

    为解决倾斜长壁综采工作面采空区涌水难排出、易形成水煤,水煤进入运输系统易造成机械事故、甚至人员伤亡事故的问题,在现场生产实践的基础上,研究总结了倾斜长壁综采工作面涌水治理系统。通过现场应用,该涌水治理系统较好地解决了倾斜长壁综采工作面内积水难以排出、仰采工作面巷道积水不易导出、下部巷道煤泥处理等问题,保证了矿井安全顺利生产。

    2020年05期 v.52;No.511 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K]
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  • TEM探测低阻覆盖层下煤矿浅埋积水采空区

    侯彦威;

    为了实现低阻覆盖层下浅埋积水采空区的瞬变电磁探测(TEM),采用大发射回线可以增强信号,易穿透低阻覆盖层,提高其下部数据的信噪比,但会使浅埋积水采空区的反映信号主要集中在早期数据中,采用在反演过程中使用前次反演的最优正则化参数直接做为后次迭代的模型参数,并在迭代时控制步长的约束反演方法,可克服晚期视电阻率对早期信号分辨率低的弊端,实现对地层的电性分层与早期信号中积水采空区的空间定位。经建立K型地质模型正反演验算,以及经过钻探验证的实例表明:对瞬变电磁大磁矩数据进行约束反演,可以实现低阻覆盖层下浅埋积水采空区的定位探测。

    2020年05期 v.52;No.511 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1711K]
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  • 基于iMx6UL与时钟同步技术的微震监测系统设计

    孙学波;陈发兵;王元杰;

    针对目前微震监测设备以普通单片机与非实时性应用系统带来的速度低、误差大等问题,设计了一款以高速ARM为处理器的高精度微震监测系统。该系统采用支持IEEE1588标准的高速处理器iMx6UL为主控MCU,选用Linux操作系统,结合24位AD采集芯片。实现了对磁电式振动传感器的高速数据采集、打印同步时间戳、数据网络传输,上层计算机进行震动定位计算。测试结果表明该系统数据测量精确,定位计算误差小,满足冲击地压矿井的使用。

    2020年05期 v.52;No.511 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K]
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  • 基于AutoCAD的地表离散点预计程序设计与软件实现

    田迎斌;李幸丽;

    在"三下采煤"研究工作过程中经常需要对地表分布的离散点进行开采沉陷预计,以获得建(构)筑物移动和变形的具体数值,为煤矿地下开采方案设计和地表建(构)筑物损坏级别预测等提供依据。按照常规预计方法和技术手段,预计过程中基础数据的获取、组织和修改等操作过程效率较低且易出错。针对上述问题,提出了通过在AutoCAD中创建带属性的工作面和离散点参照块,并通过AutoLisp程序提取和组建工作面预计参数数据文件和离散点数据文件,然后调用概率积分法预计程序获得了离散点的预计结果。同时,开发了工作面属性扩展、离散点预计和绘制离散点移动变形曲线等相关命令,并进行了程序设计和软件实现。

    2020年05期 v.52;No.511 111-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K]
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研究探讨

  • 煤层水力割缝转速对切割半径影响规律研究

    孙鑫;王海东;路丽刚;

    针对煤层水力割缝卸压增透时喷嘴旋转参数的确定问题,通过实验室相似模拟实验,分析了不同转速下半径与时间的关系,建立割缝深度模型,得到钻杆的速度与切缝的时间和切削半径之间的关系近似为指数,并且已经进行了现场实验以验证结果。最后在平宝煤业进行转速控制前后现场对比实验,结果表明:实行转速控制的割缝半径是传统割缝的1. 5倍,石门揭煤钻孔数量减少43. 8%,揭煤时间缩短27. 4%,显著提高了工效,揭示了煤层水力割缝转速对切割半径影响规律。

    2020年05期 v.52;No.511 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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  • 上覆煤层煤柱下采掘工作面应力分布规律研究

    周连春;李望;王琰;

    针对回采巷道布置在上覆煤层煤柱下的空间特点,利用FLAC~(3D)数值模拟软件对老石旦煤矿031604综放工作面和031604工作面对接巷道以及上覆的9~#、12~#煤层的煤柱应力集中区的应力分布情况进行研究,通过数值模拟对上覆煤层煤柱下采掘工作面应力分布规律进行了详细的研究分析,并采取了针对性的防范措施,保证了工作面的安全高效地回采。

    2020年05期 v.52;No.511 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 2263K]
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  • 浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素分析

    赵仕元;

    为了对西北浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素进行研究,以哈拉沟煤矿22407工作面为工程背景,采用相似模拟和理论研究的方法分析了浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演变规律,结果表明:高强度开采覆岩切落式塌陷灾害始于直接顶悬臂梁切落,覆岩产生的纵向裂隙,随着工作面推进,断裂带内的砌体梁结构失稳,引起关键层及其承载层切落,导致塌陷灾害发生。基于上述研究,建立了由支架-矸石-悬臂梁结构-砌体梁结构组成的力学模型,运用突变理论分析了覆岩结构、岩性、载荷及支架刚度、来压步距等因素对切落塌陷产生影响机制,为浅埋煤层高强度开采工作面生产安全及生态保护提供了科学依据。

    2020年05期 v.52;No.511 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1836K]
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  • 承压水上工作面采动诱发断层活化及煤柱留设研究

    吴俊达;解建;孙亚楠;闫奋前;

    为加强矿井水灾害防治,保障矿井安全开采,以五沟煤矿1026工作面实际地质条件为基础,针对工作面回采诱发断层活化突水问题,采用室内相似材料模拟试验与FLAC~(3D)数值模拟相结合的方法,研究了工作面采动影响下断层的活化特征及煤柱留设情况。研究结果表明:运用相似材料试验分析可知,随着工作面不断推进,当DF68断层下盘防水煤柱小于20m时,DF68断层活化程度明显加剧,工作面突水威胁也将更大;采用数值模拟对工作面推进过程中的DF68断层活化特征、渗流特性及断层防水煤柱的留设进行了系统的分析,得到了DF68断层防水煤柱最小留设宽度;结合相似材料试验、数值模拟综合分析确定DF68断层下盘防水煤柱留设宽度为20m,该宽度在保证工作面回采安全的基础上可进一步提高资源回采率。

    2020年05期 v.52;No.511 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 3289K]
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  • 渭北煤田多因素影响下底板扰动破坏深度研究

    李昂;牟谦;刘朝阳;靳德武;王峰;丁学松;马丽;

    针对常用的底板扰动破坏深度计算公式在渭北煤田澄合矿区适用性较差的问题,结合澄合矿区5#煤层顶底板工程地质、水文地质条件,分别对不同采宽-采深和采宽-采深-采高条件下的底板扰动破坏深度进行了数值计算分析。根据数值模拟结果,分析得到了适用于澄合矿区的底板岩体扰动破坏深度拟合公式,并与华北型煤田26组近水平煤层开采工作面底板破坏深度实测值进行对比分析。结果表明:所提出的拟合公式预测能力更强、预测精度更高,误差范围更小,可满足澄合矿区现场需要,为带压安全开采提供了评价依据和科学指导。

    2020年05期 v.52;No.511 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 井下WSN目标跟踪局部异常检测算法

    金华明;郭倩倩;史明泉;赫佳星;崔丽珍;

    针对煤矿井下特殊信道环境对无线传感器网络(WSN)目标跟踪造成的约束和对量测数据的精确性造成的影响,设计了适用于井下巷道特征的网络拓扑结构以及分布式分簇目标跟踪算法,并在此基础上提出运用局部异常因子检测算法(LOF)对量测数据中存在的异常点进行实时监测和更新最后结合交互式多模型滤波算法(IMM)实现目标状态估计,仿真结果表明,该算法有效提高了跟踪精度,平衡并降低了网络能耗。

    2020年05期 v.52;No.511 144-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1727K]
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  • 基于无线传输的钢丝绳张力在线监测系统研究

    张新;郑余胜;光昌;刘雷;董世民;

    为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。该系统将压力传感器布置在提升机绳槽内部,通过测量钢丝绳对衬垫的压力来获取钢丝绳的张力信号,张力信号通过无线传输方式发送给计算机,利用LabVIEW软件编程实时显示钢丝绳张力变化情况。通过现场工业性实验,该系统能实时监测钢丝绳的张力平衡情况以及判断提升是否超载。系统安装方便、检测精度高,安全可靠。

    2020年05期 v.52;No.511 150-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 2115K]
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  • 距径比对煤用螺旋分选机流膜厚度分布及分选效果的影响

    李吉辉;霍亚洋;叶贵川;杨烽;杨帅;田明坤;马力强;

    以寺河选煤厂粒度范围为1. 5~0. 5mm的粗煤泥为样品,在传统煤用螺旋分选机结构基础上,设计了距径比分别为0. 40、0. 37和0. 34的三台螺旋分选机,考察了距径比对煤用螺旋分选机流膜厚度分布及粗煤泥分选效果的影响规律。结果表明:在螺旋分选机的横截面上,流膜厚度呈内缘薄外缘厚的规律;距径比对流膜厚度的影响明显,0. 34距径比内缘流膜厚度大,0. 40距径比外缘流膜厚度大;对于此易选粗煤泥,对比三个距径比螺旋分选机的分选效果,发现距径比越高,螺旋分选机分选精煤产率越高、尾煤灰分也相应显著提升。

    2020年05期 v.52;No.511 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K]
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  • 褐煤廉价吸附剂制备及其对煤气化废水的吸附性能研究

    梁占荣;辛学铭;董秀勇;贺琼琼;

    煤气化废水污染物组分复杂、COD值高,含有多种有毒有害物质,煤气化废水的处理问题一直是我国煤气化工业发展的重要问题之一。文章研究了胜利(SL)和昭通(ZT)热处理褐煤(TTL)对煤气化废水中有机物的吸附。研究结果表明:两个TTL中的残留水分对COD去除效率有很大影响,与有效的吸附孔呈负相关。其中SL TTL吸附效果明显优于ZT TTL,SL TTL在300℃下热处理2min显示出最高的COD去除效率,当吸附剂用量为100. 0g/L且pH值为2. 0时,去除率可达64. 5%。

    2020年05期 v.52;No.511 158-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
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  • 电加热下褐煤微观结构的演化研究及其工程应用

    李利峰;张晓虎;邓慧琳;韩六平;

    针对我国低变质煤层开采难度大、成本高的现状,利用电加热法对低变质煤中褐煤的微观结构进行了研究,利用精细显微CT系统分别观察了25℃、300℃、400℃、500℃后褐煤的微观孔隙,利用3D数字岩芯技术建立了三维孔裂隙骨架图,得到高温作用后,试样孔裂隙发育以及孔隙率都得到明显的提升,其中,400℃后,试样热解充分,孔隙发育完全,试样的孔隙率出现陡增,可见,持续高温作用下,有机质热解充分,加快了孔隙的发育。

    2020年05期 v.52;No.511 163-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • 应急场景下矿工生理指标评估的试验研究

    袁晓芳;周垚;刘成;孙林辉;

    为研究矿工在面临煤矿突发事件时的应急反应情况,通过开展"矿工在灾难场景下的应急反应测试"试验,来采集矿工在灾难场景下的生理指标实时数据,从而分析其生理指标特征与应急反应之间的关系与规律。结果发现:矿工的肌电、呼吸率、皮电、皮温、脉搏振幅、脉搏和心率在试验的工作期与灾难期前后数据变化显著;所建立的灾难场景下矿工的应急反应指数f,可以定量的评估矿工在灾难场景下应急反应能力;矿工工龄、学历与是否经历过煤矿安全事故都会对应急反应能力产生影响。

    2020年05期 v.52;No.511 167-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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装备技术

  • 基于Lyapunov稳定性的带式输送机张紧系统研究

    牛世杰;熊晓燕;

    带式输送机在启动过程中,伴随着巨大的张力波动,影响系统正常运行,因此有效地对输送机张紧系统进行控制显得尤为重要。针对输送机液压张紧系统的非线性问题,建立液压伺服系统的状态方程,基于Lyapunov稳定性理论推导了力跟踪自适应控制律,在MATLAB/Simulink中搭建张紧系统的仿真模型,并制定其控制策略;针对输送带张力波动问题,提出采用头、中、尾三点张紧的方式,在AMESim中搭建输送带模型,通过AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真,验证了控制策略具有较好的力追踪性能和稳态精度,有效地降低了输送带的张力波动值。

    2020年05期 v.52;No.511 172-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1148K]
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  • 基于线结构光的天轮偏摆监测机器视觉系统设计

    李瑶;涂兴子;吴娟;陈华新;朱丽鹏;寇子明;

    天轮在深井提升系统中是一个关键运行部件,主要起承载力和导向的作用。由于天轮是运转轮体,考虑到自身不易安装传感器,提出了基于线结构光的机器视觉非接触式天轮偏摆实时监测方案。运用机器视觉处理技术,线激光照射在运转天轮上,将摄像机实时拍摄的图像传输到Labview软件中的图像模块进行图像处理,然后通过嵌套在Labview中的Matlab程序完成线结构光提取以及偏摆测量,并将测量数据实时显示形成曲线图并保存,从而达到实时监测天轮偏摆故障的目的。

    2020年05期 v.52;No.511 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K]
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  • 矿用锂离子蓄电池无轨胶轮车隔爆兼本安型主控箱的研制及应用

    邢晨;

    文章介绍了针对矿用纯电动无轨胶轮车研制的一款隔爆兼本安型主控箱。对主控箱的电气系统硬件设计和软件设计,确保主控箱的功能完善,重量小,故障率低,方便后期维护;并通过多种方式进行质量检验,确保主控箱的功能完善并符合国家的安全标准要求。目前,主控箱已经成功使用于WLR-19矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车,车辆性能稳定,达成设计目标。

    2020年05期 v.52;No.511 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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工程管理

  • 低碳经济视角下能源产业可持续发展与政策仿真研究

    黄光球;徐聪;

    为了考察不同的政策方案对于能源产业的影响,从能源、经济、环境、政策和社会等要素出发,基于DPSIR理论构建了低碳经济视角下能源产业发展系统仿真模型。并且以陕西省为研究对象,确定了模型参数以及主要方程。研究结果表明:目前陕西省的粗放式发展仍可以保持一定的经济增速,但是对煤炭消费有较强的依赖性,受资源约束影响明显;发展新能源产业对环境产生的改善效果最为明显,可以通过税收政策来弥补传统能源和新能源之间的成本差额,而经济政策和产业政策产生的影响较小。

    2020年05期 v.52;No.511 187-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 4762K]
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  • 河南省煤炭消费、产业结构与雾霾污染互动关系研究

    张晓雷;马丁;

    基于2006—2017年河南省18个地级市面板数据,采用PVAR模型从面板矩估计、脉冲响应函数和方差分解角度分析煤炭消费、产业结构与雾霾污染三者之间的互动关系。结果表明:煤炭消费和产业结构整体上加剧了雾霾污染,然而雾霾污染不仅抑制了煤炭消费增长,而且降低了第二产业产值占总产值比重;雾霾污染对产业结构的响应长期为正,且整体呈下降趋势;煤炭消费对雾霾污染的响应呈"正—负—正"关系;产业结构是雾霾污染加剧的关键因素。

    2020年05期 v.52;No.511 194-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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  • 刊首语

    <正>管道输煤是继铁路、公路、水路运输后的第四大煤炭运输方式,具有成熟可靠、安全高效、绿色环保等特点。我国对管道输煤的研究始于20世纪80年代,"九五"期间原煤炭部将其列为四大战略项目之一。经过多年重大技术攻关,我国首条输煤管道工程——陕西神渭管道输煤项目在2012年破土动工,项目运距727km、设计煤浆输送能力10Mt/a,是世界规模最大的管道输煤工程,由中煤科工集团武汉设计研究院有限公司实施总承包,现已进入全面联动调试阶段。该项目由我国自主设计、开发和实施,实现了众多核心技术突破。针对长距离煤浆输送工程特点,项目团队实现了管道输煤系统和煤浆制备工艺创新;研究了输煤管道的系统组成、流变特性关键技术参数、防沉降技术、测控系统技术;解决了大排量、高扬程活塞隔膜泵的多泵并联振动,多泵站串联水击防护,大落差复杂地段加速流,以及管输煤浆直接制备气化用水煤浆等多

    2020年05期 v.52;No.511 5页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
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