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  • 孤岛工作面沿空巷道支护技术研究与应用2020年第3期

    作者:张照允

    单位:(兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿,山东省济宁市,272102)

    摘 要 孤岛工作面受邻近采空区采动影响,沿空巷道破坏变形严重,对工作面掘进和回采影响较大。兴隆庄煤矿在10304孤岛工作面两巷掘进过程中采用提高锚杆预紧力、增加帮部皮带梯、使用增大型锚杆螺帽提高支护体系护表面积,二次支护使用浆锚杆(索)增加小煤柱承载能力,支护效果良好,巷道变形破坏得到有效控制。

    关键词 孤岛工作面 沿空巷道 支护技术

  • 工作面运输平巷超前支护技术优化研究2020年第3期

    作者:姜明伟 王子君 戴星航 陈忠越

    单位:(辽宁石油化工大学矿业工程学院,辽宁省抚顺市,113001)

    摘 要 针对工作面运输平巷受上覆岩层自重应力和工作面采动形成的超前支承压力影响条件下的顶板控制问题,以晋能集团四通煤业205工作面运输平巷超前支护为工程背景,采用数值模拟方法分析了单体液压支柱与迈步式液压支架对工作面运输平巷超前支护效果的影响。通过对两种超前支护方式下工作面运输平巷应力分布规律及位移变化规律的分析,得出单体液压支柱支护时巷道围岩最大变形速率是迈步式液压支架支护时的两倍左右,为回采工作面运输平巷推广使用迈步式液压支架进行超前支护提供了可靠依据。

    关键词 超前支护 超前支承压力 迈步式液压支架 采动影响 变形速率

  • 井下综合物探技术探测隐伏小煤窑采掘范围研究2020年第3期

    作者:江微娜1,2 雷凯丽1,2

    单位:(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市九龙坡区,400037;2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆市沙坪坝区,400039)

    摘 要 小煤窑肆意采掘形成杂乱无序的采空区,对煤矿采掘工作面形成重大安全隐患。为了达到准确探测的目标和靶向性治理,探讨了矿井瞬变电磁法、四极测深法和矿井地质雷达法的基本原理,分析了存在隐伏小煤窑采掘情况时地层的地球物理响应特征,提出了3种物探方法相结合的井下综合物探技术,对团柏煤矿2个隐伏小煤窑井筒及采掘范围进行探测研究,并对探测结果进行了分析解释并得到钻探验证。应用表明,利用井下综合物探技术有效地探测了隐伏小煤窑井筒位置及其采掘范围,达到了对隐伏小煤窑采掘范围的多方法佐证、高精度综合探测效果,为后期针对性地治理小煤窑采空区提供可靠的技术保障。

    关键词 矿井瞬变电磁法 四极测深法 矿井地质雷达法 隐伏小煤窑 采掘范围

  • 刮板输送机圆环链故障检测方法研究2020年第2期

    作者:原长锁1 卢明立2 闵令江2

    单位:(1.国家能源神东煤炭集团,陕西省榆林市,719315;2.连云港天明装备有限公司,江苏省连云港市,222002)

    摘 要 基于ANSYS有限元软件,对刮板输送机链牵引过程中链轮和圆环链的受力特性进行了分析,介绍了圆环链故障检测装置和无线采集系统配置,详细阐述了圆环链故障检测方法和应用实施方案。检测结果表明,圆环链故障检测方法以驱动链轮齿根和圆环链受力变化规律为依据,基于先进无线传感技术实时对刮板输送机圆环链故障进行预警,能够避免因链条故障造成设备严重损坏事故。

    关键词 刮板输送机 圆环链 故障检测 信号采集

  • 李堂煤矿薄煤层开采沿空留巷技术研究与应用2020年第2期

    作者:孙秋荣1 胡鑫印2

    单位:(1.江苏建筑职业技术学院,江苏省徐州市,221116;2.昆山市建设工程质量检测中心,江苏省苏州市,215337)

    摘 要 为提高薄煤层回收率和改善采掘接替紧张关系,以李堂煤矿9-2薄煤层92102轨道巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟,研究不同宽度条件下充填支护墙体的应力和巷内塑性区分布,确定合理的巷内支护参数和巷旁支护参数,并进行了工业性实践。现场测试得到了92102轨道巷围岩变形规律。通过矿压监测结果分析,得出该留巷围岩的变形规律,李堂煤矿92102轨道巷沿空留巷所采用的巷旁充填方案在技术上可行,满足工程实践要求。

    关键词 沿空留巷 巷旁支护 巷内支护 薄煤层 高水速凝砂浆材料

  • 露天煤矿井工采空区火区磁法探测研究2020年第2期

    作者:王 禹1 宋子岭2 刘 峰3

    单位:(1.山西工程职业学院,山西省太原市,030031;2.辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁省阜新市,123000;3.中煤平朔集团有限公司,山西省朔州市,036006)

    摘 要 由于早期的小煤窑不规范开采,露天煤矿内形成了许多不规则的采空区,残煤自燃造成的采空区高温易引起爆破器材自爆等危害。准确确定采空区位置及属性、采空区内火区位置,对规避露天矿安全风险十分重要。通过分析煤层着火机理和特征,提出利用磁法探测火区的物探方法。利用傅氏变换的褶积转换原理对火区的磁异常进行解释。用加拿大GSM-19T型质子磁力仪对安家岭露天煤矿首采区3 km2的重点区域进行了火区探测,分析了首采区19个磁异常点,通过综合分析确定了疑似火区,与实际相符,钻孔验证了磁法探测火区的可靠性。

    关键词 露天煤矿 采空区 火区探测 磁法探测

  • 无线电磁波透视信号响应与数据校正方法研究2020年第1期

    作者:张 军

    单位:(中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西省西安市,710077)

    摘 要 为了提高无线电磁波透视技术的探测精度和探测准确性,确保煤矿回采工作面的安全高效开采,研究了无线电磁波透视在矿井巷道发射中巷道金属体等干扰因素对发射电磁场信号的影响。由于无线电磁波透视探测结果受发射场源信号影响,通过对发射场源信号的基本理论、数值模拟研究,发现经过校正后的无线电磁波透视发射电磁场辐射响应,可以大大提高探测准确性。通过对无线电磁波透视电磁辐射响应特征的分析与校正,经过现场试验和验证,表明无线电磁波透视技术发射信号电磁辐射响应校正技术与方法能够更加精准地反映地质异常的位置,应用效果良好。

    关键词 构造探测 电磁辐射 无线电磁波 信号响应 传播规律

  • 基于钻孔电阻率法的回采工作面底板水害动态监测应用研究2020年第1期

    作者:雷凯丽

    单位:(中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市九龙坡区,400037)

    摘 要 煤矿开采难度逐年加大,地质条件随开采深度增加越来越复杂,带压开采已成为必须面对的问题。分析了自然电位法理论,研究了激励电流及反演方法的原理,电位差和激励电流的变化均可以判定底板岩层裂隙的发育程度及其导水性。针对带压开采工作面,分析了视电阻率、自然电位和一次场激励电流的变化规律,实现了数据采集的连续性,且无导通灰岩水的迹象,达到了回采工作面动态预警的目的。应用研究表明,采用钻孔视电阻率法对带压开采工作面底板水害进行连续探测分析,可实现动态监测,为工作面的安全回采提供了有效的地质资料。

    关键词 钻孔电阻率法 带压开采 自然电位 激励电流 动态监测

  • 水力冲孔技术在大断面瓦斯隧道快速揭煤中的应用2020年第1期

    作者:冯康武1, 2

    单位:(1.中国煤炭科工集团重庆研究院,重庆市沙坪坝区,400037;2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆市沙坪坝区,400037)

    摘 要 在分析大断面瓦斯隧道揭煤特点的基础上,采用水力冲孔增透方法提高抽放半径,从而优化瓦斯治理,形成以水力冲孔增透方法为核心技术的大断面瓦斯隧道揭煤综合防突技术,应用于渝广高速华蓥山隧道揭煤工程。结果表明:水力冲孔增透方法增透效果明显,抽放钻孔抽放半径提高2~3倍以上;增透措施实施后,揭煤所需钻孔工程量大幅下降,抽放时间缩短,揭煤时间比预期缩短50%以上;水力冲孔措施弱化了煤层整体强度,采用加强支护的方法可以有效避免由此带来的弊端。

    关键词 瓦斯隧道 大断面 水力冲孔 揭煤 消突

  • 峁底煤矿老窑破坏区残煤复采工艺研究2019年第12期

    作者:张 童

    单位:(华润煤业(集团)有限公司,山西省太原市,030006)

    摘 要 为实现复杂条件下特厚煤层老窑破坏区残煤的安全高效复采,通过对峁底煤矿老窑开采图纸、地质勘查、现场揭露等情况综合分析,确定了复采研究区域老巷分布、老窑开采层位和采空区分布。结合复采煤层赋存条件和工作面设备配套情况,确定了工作面的长度。基于弹性核理论对区段煤柱宽度进行了计算,得出了区段煤柱的最小宽度。在大采高综采和综采放顶煤两种采煤工艺优缺点对比的基础上,确定采用综采放顶煤工艺。提出分区支护、及时主动支护、支护结构强化、经济合理性的支护原则和以锚杆支护为主、架棚支护为辅的动态支护方案。

    关键词 复杂条件 特厚煤层 老窑破坏区 残煤复采

  • 叠层电磁振动筛动力学及技术优势分析2019年第12期

    作者:赵环帅1 尹德夺2

    单位:(1.中国冶金矿山细粒筛分机械工程技术研究中心,河北省唐山市,063020; 2.唐山杰斯德科技有限公司,河北省唐山市,063020)

    摘 要 分析了叠层电磁振动筛的工作原理与结构特点,建立了力学模型,对其主要技术参数之间的关系进行了动力学分析,介绍了叠层电磁振动筛的技术优势。研究结果表明,叠层电磁振动筛具有关键技术及创新点,与国内外同类产品技术水平相比在驱动装置、筛箱以及筛箱与机架联接方面有显著的技术进步,具有占地面积小、处理能力大、筛分效率高等优点,具有广泛的推广和应用价值。

    关键词 叠层电磁振动筛 动力学分析 技术优势 筛分效率

  • 近距离煤层采空区及煤柱下巷道分区支护研究2019年第12期

    作者:张晓亮1 宋选民1 刘 成2

    单位:(1. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西省太原市,030024;2. 山西介休义棠城峰煤业有限公司,山西省晋中市,030600)

    摘 要 针对下层煤工作面回采巷道垂直上覆区段煤柱的情况,通过数值模拟结合Tecplot软件分析不同宽度区段煤柱下巷道顶板的应力分布规律,对煤柱下方应力集中影响范围按应力集中程度进行了分区分析,将下层煤工作面回采巷道分为应力降低区、应力增高区、应力集中区3个应力区;结合回采巷道受采动影响后巷帮应力集中明显的情况,对不同应力分区的巷帮采取增加锚杆密度或锚索等方式进行加强支护,取得了较好的围岩控制效果。

    关键词 近距离煤层 区段煤柱 应力分布 巷道支护

  • 大采高综放小煤柱沿空掘巷围岩稳定性数值模拟研究2019年第12期

    作者:彭林军1 周光华2 宋振骐1 王金平3 何维胜3

    单位:(1.大连大学院士创业园,辽宁省大连市,116622;2.国能宁夏煤业集团有限责任公司,宁夏自治区银川市,750011;3.国能宁夏煤业集团有限责任公司羊场湾煤矿,宁夏自治区银川市,750011)

    摘 要 以羊场湾煤矿130205超大采高综放工作面为背景,以实用矿山压力理论为指导,运用FLAC3D数值模拟方法对该工作面回风巷道6 m小煤柱沿空掘巷围岩应力分布进行研究。研究表明:小煤柱风巷岩体塑性区范围为0~10 m,高应力区范围为10~14 m;工作面回采期间巷道两帮最大移近量为600 mm、顶底板最大移近量为430 mm。回采期间6m小煤柱中心处约有1.5 m稳定区。通过围岩应力分布规律研究,证明巷道变形量在可控范围满足生产要求,为大采高综放小煤柱沿空掘巷围岩稳定性提供了科学依据。

    关键词 大采高综放开采 小煤柱 沿空掘巷 数值模拟 支承压力分析

  • 大同矿区侏罗系/石炭系双系煤的热重性能研究2019年第11期

    作者:庞叶青1 史波波2 张 奇1 王仲伟1

    单位:(1.大同煤矿集团有限公司通风处,山西省大同市,037003;2.中国矿业大学安全工程学院,江苏省徐州市,221116)

    摘 要 大同矿区侏罗系/石炭系双系特厚煤层相互影响,给矿井煤自燃灾害预测与防控提出了新的问题与挑战。基于热重分析的TG/DTG试验,研究了大同矿区6个煤矿侏罗系/石炭系煤样的自燃氧化特性。通过试验可以得出,煤的自燃氧化燃烧过程可以分为失水失重-增重氧化-缓慢燃烧-剧烈燃烧4个阶段,试验煤样大约在400℃质量变化较小。通过煤自燃氧化反应过程中的转化率α,分别对各阶段对应的活化能E进行解算。通过煤的工业分析、燃烧各阶段活化能的计算等参数的对比,分析石炭系-侏罗系双系特厚煤的自燃特性差别,得出侏罗系相对于石炭系,煤的自燃危险性更高。

    关键词 煤自燃 自燃倾向性 热重性能 活化能

  • 近水平特厚煤层放顶煤开采覆岩移动规律试验研究2019年第11期

    作者:赵鹏远1 朱传杰1 翁旭泽2 戚绪尧1 刘 谦3 任 洁1 胡思佳1 刘 娜1 周靖轩1

    单位:(1. 中国矿业大学安全工程学院,江苏省徐州市,221116;2.同煤大唐塔山煤矿有限公司,山西省大同市,037000;3.龙岩学院资源工程学院,福建省龙岩市,364012)

    摘 要 近水平特厚煤层开采的覆岩移动变形大,对地层移动和瓦斯运移影响较大。利用相似模拟试验方法,研究了在开采过程中覆岩的移动规律。通过建立150∶1的模型,模拟了塔山煤矿3-5#煤层开采过程中上覆岩层垮落和裂隙的发育规律。结果表明,3-5#煤层顶板的最大下沉量达14.3 m,煤层开采后的遗留空间较大,垮落的块状结构无法填充整个采空区,覆岩最大下沉速度达5.2 m/d, 下沉速度经历了“缓慢—逐渐增大到峰值—快速减少—趋于稳定”的过程,且最大裂隙发育高度达160 m左右,远大于薄煤层开采,相关研究结果可以为具有类似条件的特厚煤层开采提供借鉴。

    关键词 特厚煤层 放顶煤开采 覆岩移动 采动裂隙 相似模拟

  • 直角转弯大功率重型刮板输送机的研究与应用2019年第11期

    作者:王昆宏 温宝卿

    单位:(阳煤集团煤机装备研究院,山西省阳泉市,045000)

    摘 要 分析了传统刮板输送机与刮板转载机布置现状及存在的问题,针对阳煤集团新元煤炭公司的实际需求,研制了SGZ1000/1710型直角转弯大功率重型刮板输送机,介绍了直角转弯大功率重型刮板输送机的结构设计与结构特征,详细阐述了直角转弯大功率重型刮板输送机的技术参数与关键技术。实际应用表明,该装备满足了中厚煤层综采工作面运输的需要,同时在薄煤层工作面和放顶煤工作面也有良好的应用前景。

    关键词 直角转弯 大功率重型刮板输送机 刮板转载机 煤炭运输

  • 闽西南中二叠统童子岩组沉积特征及聚煤环境研究2019年第11期

    作者:邱占林1,2,3 黄俊南1 许福美1,3 陈 栋1,3 罗 城4 陈 欢1 翁佩娴1

    单位:(1.龙岩学院资源工程学院,福建省龙岩市,364012;2.福建师范大学地理科学学院,福建省福州市,350007;3.龙岩学院矿井水害防治研究所,福建省龙岩市,364012;4.福建省197地质大队,福建省泉州市,362018 )

    摘 要 中二叠统童子岩组是闽西南地区主要的含煤沉积建造,其沉积特征与聚煤环境的研究程度事关含煤岩系煤岩层划分、对比的准确性。在系统收集相关研究成果资料的基础上,通过对童子岩组地层沉积特征精细化分析,初步总结了该区主要聚煤环境。结果发现:闽西南地区童子岩组三分性明显,具有3段5亚段的地层特征及8期4体系的聚煤环境,属于一套复杂的海陆交互相赋煤细碎屑岩沉积体系,可比性强。其主要环境类型为:障壁岛—泻湖相、潮坪—潮道相、浅海相及滨岸湖泊相沉积环境组合,与童子岩组各亚段交叉对应,对确定找煤方向、靶区以及聚煤规律具有重要的现实意义。

    关键词 童子岩组 沉积特征 聚煤环境 沉积相 闽西南

  • 乳化液泵曲轴箱平面磨削装置的研究与应用2019年第11期

    作者:李 勇

    单位:(皖北煤电集团恒源煤电股份有限公司五沟煤矿,安徽省淮北市,235000)

    摘 要 乳化液泵在日常运行中曲轴箱的吸液口周围表面会出现不同程度的麻点和小坑破坏现象,致使乳化液泵密封性能降低出现泄压现象,直接影响工作面液压支架的正常运转,严重时泄压会造成人员伤害。现有的修复工艺是对损坏的箱体补焊后进行手工打磨,依赖于职工个人技能和工作经验,很难获得较高的维修质量和维修效率。针对曲轴箱的结构形式、使用要求以及现有加工机械设备情况,在技改消缺、修旧利废、节支降耗等方面进行探索创新,制作了一套乳化液泵曲轴箱平面磨削装置,介绍了其主要构造和修复流程,并对关键部件进行了分析。实际应用表明,经过平面研磨装置修复的曲轴箱体均符合原设备的各项技术参数标准,提高了设备的修复质量和修复效率,延长了设备的使用寿命。

    关键词 乳化液泵 曲轴箱 平面磨削装置 莫氏5号锥柄 修复流程

  • 深部巨厚顶板6 m大采高综采工作面矿压显现规律实测研究2019年第10期

    作者:王业征1 李正杰2 徐 刚2 刘阳军1 吴修光1

    单位:(1.内蒙古伊泰集团有限公司红庆河煤矿,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000;2.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京市朝阳区,100013)

    摘 要 新街矿区深部厚煤层顶板存在巨厚岩层,造成大采高综采工作面矿压显现强烈,采场顶板安全隐患大。为全面掌握巨厚顶板条件下6 m大采高综采工作面矿压显现规律,采取现场安装支架压力记录仪、钻孔应力计、锚杆锚索测力计、顶板离层仪的方法,对工作面来压、采动应力、支护体受力、巷道围岩变形等参量进行了现场实测。研究结果表明:工作面推进速度与周期来压步距呈正相关关系;超前支承压力影响范围大,应力峰值达20 m;区段煤柱存在11 m弹性核区;锚杆锚索受力及顶板离层在采空区后方600 m达到稳定状态。通过深部6 m大采高综采工作面矿压显现规律实测分析,建立了深部大采高采场覆岩活动立体模型。

    关键词 深部厚煤层 巨厚顶板 大采高综采面 矿压显现规律 现场实测

  • 白音华一号露天煤矿现有生产系统合理生产能力研究2019年第10期

    作者:马淑文

    单位:(内蒙古平西白音华煤业有限公司,内蒙古自治区锡林郭勒盟,026200)

    摘 要 通过现场调查、建立露天煤矿合理生产规模数学模型、综合分析等研究手段,对白音华一号露天煤矿的矿床赋存条件、开采现状、影响露天煤矿合理开采规模的主要因素、各生产工艺环节生产能力、露天煤矿合理生产规模进行详细研究,得出以下结论:通过对5种开采工艺的综合分析和比选,确定开采工艺为单斗—卡车—半移动破碎站—带式输送机半连续工艺;通过穿爆、采装、运输、排土以及原煤生产能力的计算能力分析,确定白音华一号露天煤矿合理生产能力为1200万t/a。

    关键词 白音华一号露天煤矿 合理生产能力 开采工艺 开采条件

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