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液压支架护帮机构防片帮效果分析

煤炭学报 2011年第4期36卷 691-695页

作者：张银亮刘俊峰庞义辉刘成峰天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

为了研究液压支架不同护帮机构的防片帮效果,针对液压支架常用的4种护帮机构组合形式分别从机构的工作原理、受力特点等方面进行了详细的分析,并以ZY17000/32/70D大采高液压支架为例求出了各类护帮机构形式的最大承载能力,采用数值模拟... 详细信息

为了研究液压支架不同护帮机构的防片帮效果,针对液压支架常用的4种护帮机构组合形式分别从机构的工作原理、受力特点等方面进行了详细的分析,并以ZY17000/32/70D大采高液压支架为例求出了各类护帮机构形式的最大承载能力,采用数值模拟的方法分别对4种护帮机构形式的防片帮能力进行了模拟分析。结果显示:护帮机构对超前支承应力的分布规律没有产生影响,但采用伸缩梁和护帮板分体结构可以有效延缓煤壁产生破坏的时间,防片帮效果最好,是大采高液压支架理想的防片帮机构形式。

关键词：大采高液压支架片帮冒顶伸缩梁护帮板

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6S智能化煤矿的技术特征和要求

智能矿山 2022年第1期3卷 2-13页

作者：王国法杜毅博庞义辉天地科技股份有限公司

6S智能化煤矿内涵和架构“十四五”时期以及未来更长一段时期,5G、大数据、人工智能、区块链等先进信息技术将加速对传统产业的融合与渗透,各种能源的比较优势从根本上取决于其技术创新的进展程度,以煤矿智能化为标志的煤炭技术革命、... 详细信息

6S智能化煤矿内涵和架构“十四五”时期以及未来更长一段时期,5G、大数据、人工智能、区块链等先进信息技术将加速对传统产业的融合与渗透,各种能源的比较优势从根本上取决于其技术创新的进展程度,以煤矿智能化为标志的煤炭技术革命、技术创新成为行业发展的核心驱动力,煤炭智能绿色开发与清洁低碳利用是发展主题,煤炭低碳利用技术的颠覆性创新将使煤炭成为最有竞争力的能源和原材料资源。在双碳目标下,我国能源结构在化石能源主体基础上加快向多能融合发展,建立多能融合供应体系将是“十四五”时期及未来一段时间能源发展的重要任务:促进化石能源的清洁高效低碳利用,大力发展可再生能源,安全有序发展核电。

关键词：颠覆性创新可再生能源传统产业煤炭技术人工智能区块链化石能源原材料资源

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大采高综放工作面远距离供液供电技术

煤炭工程 2017年第11期49卷 17-20,24页

作者：庞义辉天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013

针对综采工作面远距离供液供电带来的压力损失、电压降损失等问题,以龙王沟煤矿大功率、重型综放设备远距离供液供电为基础,模拟分析了管路参数、流量对远距离供液管路压力损失的影响,研究了智能集成供液系统,分析计算了电压降损失对配... 详细信息

针对综采工作面远距离供液供电带来的压力损失、电压降损失等问题,以龙王沟煤矿大功率、重型综放设备远距离供液供电为基础,模拟分析了管路参数、流量对远距离供液管路压力损失的影响,研究了智能集成供液系统,分析计算了电压降损失对配电设备的影响及极限可靠供电距离,进行了龙王沟煤矿大采高综放工作面远距离供液供电方案优化设计。研究结果表明:乳化液流速越大,供液管路的沿程压力损失越大,龙王沟煤矿2450m远距离供液压力损失约为3.54MPa,采用变频智能集成供液系统实现了工作面恒压快速供液。高压变频器远距离供电需要采用专用变频电缆及电抗器,降低电网的干扰,采煤机、破碎机的极限可靠供电距离为1550m。远距离供液供电技术解决了龙王沟煤矿大采高综放工作面巷道行人困难、通风阻力大、设备列车数量多、推移劳动强度大等技术难题。

关键词：大采高综放远距离供液智能集成供液远距离供电变频软启动

凉水井矿中厚煤层年产6Mt工作面国产设备选型

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煤炭工程 2014年第11期46卷 4-7页

作者：庞义辉天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

基于凉水井煤矿中厚煤层开采实践,采用理论分析与数值模拟方法对工作面年产6Mt国产综采设备选型关键技术进行分析论证。研究结果表明:凉水井煤矿可通过提高设备综合开机率、优化工作面长度、增加割煤作业时间来提高工作面产量,确定液压... 详细信息

基于凉水井煤矿中厚煤层开采实践,采用理论分析与数值模拟方法对工作面年产6Mt国产综采设备选型关键技术进行分析论证。研究结果表明:凉水井煤矿可通过提高设备综合开机率、优化工作面长度、增加割煤作业时间来提高工作面产量,确定液压支架型号为ZY12000/20/40D,支架结构简单、实用、可靠。采用高压变频软启动刮板输送机,具有可靠性高、节能、维护方便等优点。采用大功率、矮机身采煤机,采煤机总装机功率达到2150k W,机面高度1549mm,适用于中厚煤层条件,保证了采煤机的割煤速度与开机率。

关键词：中厚煤层设备选型变频软启动机面高度

基于新一代信息技术的能源与矿业治理体系发展战略研究

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中国工程科学 2022年第1期24卷 176-189页

作者：王国法张铁岗王成山庞义辉杨挺孙春生胡亚辉张鹏中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司北京100013 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300392 煤炭工业规划设计研究院有限公司北京100120

本文针对我国能源与矿业安全发展面临的风险与挑战,分析了碳达峰、碳中和目标下我国能源需求变化及发展格局,发现新能源和化石能源相互助力、耦合发展将是今后我国形成多种能源融合稳定供给的必由之路。文章研究了5G、大数据、区块链、... 详细信息

本文针对我国能源与矿业安全发展面临的风险与挑战,分析了碳达峰、碳中和目标下我国能源需求变化及发展格局,发现新能源和化石能源相互助力、耦合发展将是今后我国形成多种能源融合稳定供给的必由之路。文章研究了5G、大数据、区块链、人工智能等新一代信息技术的特点及其在能源与矿业领域的应用前景,提出了基于新一代信息技术助力我国能源与矿业治理体系变革的技术路径,从能源生产、能源运输、能源消费、能源市场与政府监管五大环节详细论述了新一代信息技术与能源矿业开发利用技术融合发展的技术方向及应用场景,阐述了新一代信息技术支撑能源与矿业治理体系重构,构建能源矿业体系治理新模式的战略思路,提出加强基础理论与技术装备研发、支持能源与矿业领域新基建、提供政策资金保障及建立国家能源与矿业安全生产和交易智能化平台等建议。

关键词：能源安全新一代信息技术能源与矿业政府监管治理体系

煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

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煤炭学报 2019年第2期44卷 349-357页

作者：王国法刘峰庞义辉任怀伟马英天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 中国煤炭工业协会北京100013 中国煤炭学会北京100013

提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设... 详细信息

提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设原则和阶段目标。进行了煤矿智能化顶层设计,提出了统筹规划煤矿智能化发展模式、科学设计智慧煤矿总体架构、建设100个智能化示范煤矿的发展思路。探讨了井工煤矿精准地质探测与4D-GIS系统、智能化开拓规划与工作面设计、智能化巷道快速掘进成套技术、智能化综采工作面成套技术、智能化主/辅运输技术、危险源智能感知与预警技术、智能化洗选系统、智能化综合保障技术、矿井物联网综合管控系统和操作平台等主要环节的发展路线。阐述了露天煤矿智能化发展方向,提出了建设露天煤矿信息化系统、开发露天煤矿智能化连续开采技术、建立露天煤矿空-天-地一体化安全预警系统、推进露天煤矿生态环境协调绿色发展的理念。大力发展煤机装备智能制造,提高煤机装备的可靠性与适应性,促进煤炭资源开发的机器人化替代,为煤矿智能化发展提供智能装备保障。提出了加大煤矿智能化发展政策支持、设立煤矿智能化标准体系建设专项、建立国家级煤矿智能化技术创新研发实验平台等政策建议。

关键词：煤矿智能化科学内涵核心技术智能装备保障措施

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4～8m缓倾斜中硬厚煤层开采方法选择

煤炭工程 2014年第10期46卷 78-81页

作者：庞义辉天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

基于沙吉海煤矿B10煤层赋存条件,采用理论计算、电镜扫描方法分析了大采高综采与综放开采方法的技术可行性,确定煤层倾角、普氏硬度、埋深、自然发火等是影响采煤方法选择的主要因素。通过采用一定的技术措施,B10煤层采用大采高综采与... 详细信息

基于沙吉海煤矿B10煤层赋存条件,采用理论计算、电镜扫描方法分析了大采高综采与综放开采方法的技术可行性,确定煤层倾角、普氏硬度、埋深、自然发火等是影响采煤方法选择的主要因素。通过采用一定的技术措施,B10煤层采用大采高综采与综放开采在技术上均可行,两种开采方法均具有一定的优缺点,但大采高一次采全厚开采方法具有自动化程度高、人员及设备少、易于管理、煤炭资源回采率高、含矸率低等明显优点,确定B10煤层的最优开采方法为大采高一次采全厚开采。

关键词：大采高综采综放开采回采率片帮冒放性

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煤矿地下水库储水空间构成分析及计算方法

煤炭学报 2019年第2期44卷 557-566页

作者：庞义辉李全生曹光明周保精天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102211 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

针对西部近水平煤层煤矿地下水库有效储水空间难以确定的问题,提出了利用地下水库上覆各分界岩层的垂直位移轨迹方程计算各分带岩层冒落前后的体积差,从而确定煤矿地下水库不同分带内岩层的有效储水空间,解决了现有煤矿地下水库储水系... 详细信息

针对西部近水平煤层煤矿地下水库有效储水空间难以确定的问题,提出了利用地下水库上覆各分界岩层的垂直位移轨迹方程计算各分带岩层冒落前后的体积差,从而确定煤矿地下水库不同分带内岩层的有效储水空间,解决了现有煤矿地下水库储水系数难以确定,导致地下水库储水空间计算困难的问题。基于工作面上覆岩层断裂分带划分结果,确定煤矿地下水库的主要储水空间为垮落带与块体铰接带垮落岩层的空隙、裂隙与离层空间,得出了近水平煤层垮落带与块体铰接带有效储水空间的计算表达式。基于结构力学与断裂力学理论,分析了垮落带分界岩层可能形成的3种不同结构形式,推导了砌体梁结构、台阶岩梁结构及完全垮落情况下工作面上覆垮落带、块体铰接带分界岩层的垂直位移轨迹方程,得出了上覆不同岩层结构煤矿地下水库的有效储水空间理论计算表达式。以大柳塔煤矿近水平煤层煤矿地下水库工程实践为依托,采用UDEC数值模拟计算方法分析了工作面上覆岩层的断裂结构,研究得出了地下水库上覆各分界岩层的垂直位移轨迹曲线,发现地下水库四周边界位置较中间位置的垂直位移量小,即四周边界位置具有更大的储水空间。采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对各分界岩层的垂直位移曲线进行了拟合分析,得出了煤矿地下水库的有效储水空间。基于不同计算时步上覆岩层垂直位移曲线的差异,分析了煤矿地下水库储水空间的时空演化规律。通过在大柳塔煤矿进行现场抽放水试验,验证了上述煤矿地下水库有效储水空间计算方法的可行性及计算结果的可靠性。

关键词：地下水库断裂结构垂直位移轨迹储水空间时-空演化规律

大采高综放工作面煤壁片帮与顶煤冒放性影响分析

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煤炭工程 2018年第5期50卷 10-14页

作者：庞义辉煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒... 详细信息

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性之间的矛盾,研究了液压支架结构参数对煤壁片帮的影响。研究结果表明:由于受塑性破坏区叠加及顶煤冒落放出的影响,相同机采高度情况下,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈;合理的液压支架初撑力可在缓解煤壁片帮的同时提高顶煤冒放性;整体顶梁比铰接顶梁更有利于抑制煤壁片帮,同时可以通过适当增大液压支架顶梁长度来缓解煤壁片帮与顶煤冒放性的矛盾;护帮板与伸缩梁分体结构作为大采高综放液压支架一种新的护帮结构形式,比护帮板与伸缩梁连体结构更有利于抑制煤壁片帮。

关键词：大采高综放煤壁片帮冒放性顶梁结构护帮结构