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酸刺沟煤矿综放工作面放煤工艺优化研究

矿业研究与开发 2024年第4期44卷 19-24页

作者：刘俊余杜永威于斌王亮刘文娟重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 内蒙古伊泰京粤酸刺沟煤矿有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市010399

为优化酸刺沟煤矿特厚煤层综放工作面放煤工艺,提高工作面放顶煤采出率,降低混矸率,以酸刺沟煤矿6_上108工作面为研究背景,运用PFC2D颗粒流软件建立工作面放煤的数值模型,对5种不同的放煤工艺进行了模拟分析,并进行了现场试验。研究结... 详细信息

为优化酸刺沟煤矿特厚煤层综放工作面放煤工艺,提高工作面放顶煤采出率,降低混矸率,以酸刺沟煤矿6_上108工作面为研究背景,运用PFC2D颗粒流软件建立工作面放煤的数值模型,对5种不同的放煤工艺进行了模拟分析,并进行了现场试验。研究结果表明,当煤层厚度大于20 m时,群组多轮放煤工艺的放煤效果最好;当煤层厚度小于20 m时,采用双轮间隔放煤工艺最为合理。

关键词：特厚煤层放煤工艺采出率

基于粒子群优化算法的地震数据品质因子及混合相位子波同时估计

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东北石油大学学报 2024年第1期48卷 51-60,I0005页

作者：杨从涛陈鹏刘乐内蒙古伊泰广联煤化有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016105

非稳态地震数据高分辨率处理及反演是通过求解包含地震子波滤波效应及地层吸收衰减效应的反演方程,获得地下反射界面的地震响应。为实现高分辨率处理及反演中初始地震子波及数据品质因子Q模型的实施条件,结合地震子波Z变换的根移动编码... 详细信息

非稳态地震数据高分辨率处理及反演是通过求解包含地震子波滤波效应及地层吸收衰减效应的反演方程,获得地下反射界面的地震响应。为实现高分辨率处理及反演中初始地震子波及数据品质因子Q模型的实施条件,结合地震子波Z变换的根移动编码及等效Q模型的二进制—十进制转换策略,引入粒子群全局优化算法,建立非稳态地震数据混合相位初始地震子波及数据品质因子同时估计的方法。利用井旁道与数据的互相关作为准则函数,判定粒子群是否收敛至最大,输出最佳初始地震子波及Q。应用理论合成数据和实际数据测试进行验证。结果表明:相较于传统常相位地震子波估计及反Q滤波,该方法在复杂干扰条件下能更精确捕获真实的子波波形及衰减参数。利用输出的地震子波及Q进行时变反褶积处理得到高分辨率剖面,说明方法具有准确性、计算效率高且输出结果优,估计的地震子波和Q更符合实际地震波传播特征,为后续高分辨率地震数据处理提供基本参数。

关键词：混合相位地震子波品质因子粒子群优化算法非稳态地震数据

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基于平行感知卸载区边缘工程结构规范性检测

煤炭学报 2024年第4期49卷 2152-2166页

作者：杨健健佟艺博王凯帆刘晋腾张玉增徐钟馗中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 矿业大学(北京)内蒙古研究院内蒙古鄂尔多斯017010 神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天煤矿内蒙古鄂尔多斯010300

当前露天矿无人驾驶技术在卸载阶段面临的主要挑战是安全隐患,尤其是在卸载区边缘工程结构的稳定性与规范性检测方面。为应对这一挑战,提出了一种平行感知理论驱动的点云模型解析AC-VIT算法,旨在实时稳定地检测露天煤矿卸载区边缘工程... 详细信息

当前露天矿无人驾驶技术在卸载阶段面临的主要挑战是安全隐患,尤其是在卸载区边缘工程结构的稳定性与规范性检测方面。为应对这一挑战,提出了一种平行感知理论驱动的点云模型解析AC-VIT算法,旨在实时稳定地检测露天煤矿卸载区边缘工程结构的稳定性与规范性。首先使用无人矿卡后向激光雷达扫描得到三维点云数据,随后应用网格平均方法、统计滤波法以及映射离散网格模型对点云数据进行处理,进而通过高度场梯度特征提取进行初步地形标记,并结合改进的AC-VIT神经网络进行规范性的识别与分类,AC-VIT模型通过全基于自注意力机制的平行计算和多层级的注意力机制,能有效捕捉长距离依赖关系。此外,在人工场景仿真环境中,基于内蒙古哈尔乌素露天煤矿实际生产作业环境搭建卸载区平行仿真环境,以获得大量多样性人工场景数据,在此基础上结合实际场景数据,利用提出的算法平行执行,进行平行感知计算实验的设计和实施,完成有效的检测算法训练和科学评估。实验结果表明,平行感知理论驱动的点云模型解析AC-VIT算法在准确率方面达到了98%,较传统神经网络模型的准确率与效率有所提高。此外,AC-VIT算法的成功应用不仅增强了露天矿卸载作业的智能化水平,还为其他类似的工程结构安全检测提供了有力的技术支撑。

关键词：平行感知露天煤矿卸载区激光雷达识别与检测

不同蛋白原料条件下常温再制干酪制品析水性和质构特性研究

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农业机械学报 2024年第6期55卷 343-352页

作者：盛赵越王彩云韩仁娇张静蔡祥罗洁湖南农业大学食品科学技术学院长沙410128 内蒙古乳业技术研究院有限责任公司呼和浩特010110 内蒙古伊利实业集团股份有限公司呼和浩特010110 内蒙古伊家好奶酪有限责任公司天津300308

常温再制干酪制品是指经超高温瞬时灭菌(Ultra-high temperature treated, UHT)处理后可常温贮藏的灭菌型干酪制品,是我国乳品工业的新热点。然而,干酪在UHT处理后易失稳发生凝胶结构重构,在贮藏期间出现析水等质构问题,影响产品品质。... 详细信息

常温再制干酪制品是指经超高温瞬时灭菌(Ultra-high temperature treated, UHT)处理后可常温贮藏的灭菌型干酪制品,是我国乳品工业的新热点。然而,干酪在UHT处理后易失稳发生凝胶结构重构,在贮藏期间出现析水等质构问题,影响产品品质。为阐明蛋白原料对常温再制干酪制品析水性的影响及机制,筛选了3种不同的蛋白原料:膜过滤酪蛋白胶束、浓缩牛奶蛋白、凝乳酶酪蛋白,分析其蛋白质含量、组成以及粒径、电位、水合性和钙离子分布等理化特性,进而分析了蛋白原料对常温再制干酪制品析水性和质构特性的影响规律,并从水分分布和微观结构层面解析蛋白原料对常温再制干酪制品析水性的影响机制。结果表明:3种蛋白原料的蛋白质含量和组成存在显著差异,浓缩牛奶蛋白的乳清蛋白占总蛋白质量分数比膜过滤酪蛋白胶束高7.81个百分点,而凝乳酶酪蛋白中不含乳清蛋白;在水合性方面,浓缩牛奶蛋白和膜过滤酪蛋白胶束相近,均显著高于凝乳酶酪蛋白。蛋白原料显著影响常温再制干酪制品析水性,贮藏90 d时,由凝乳酶酪蛋白制备的常温再制干酪制品析水率最高,而由浓缩牛奶蛋白制备的常温再制干酪制品的析水率最低,表面析水率和离心析水率分别为0.42%和1.10%。水分分布和微观结构结果显示,蛋白原料通过影响干酪制品中水分的存在状态和三维网络空间结构,从而影响常温再制干酪制品的析水性。研究解析了不同蛋白原料对常温再制干酪制品析水性的影响及机制,为常温再制干酪制品析水性的改善提供了理论依据。

关键词：浓缩牛奶蛋白凝乳酶酪蛋白膜过滤酪蛋白胶束水分分布微观结构

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内蒙古阿拉格乌拉地区土壤地球化学特征及找矿预测

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中国矿业 2024年第S1期 532-537页

作者：温海成杨丽慧刘怀金郭晓东代暾李源祝贺韩军内蒙古有色地质矿业(集团)有限责任公司

内蒙古阿拉格乌拉地区位于阿拉善地块北缘雅干构造带，隶属于觉罗塔格-黑鹰山成矿带东段的黑鹰山-小狐狸山Fe-Au-Cu-Mo-Cr成矿亚带，具有良好找矿前景。通过开展1∶1万土壤地球化学测量，基本查明了研究区Mo、W、Sn、Bi、Cu等13种元素... 详细信息

内蒙古阿拉格乌拉地区位于阿拉善地块北缘雅干构造带，隶属于觉罗塔格-黑鹰山成矿带东段的黑鹰山-小狐狸山Fe-Au-Cu-Mo-Cr成矿亚带，具有良好找矿前景。通过开展1∶1万土壤地球化学测量，基本查明了研究区Mo、W、Sn、Bi、Cu等13种元素的分布和富集规律，确定了元素之间的共生关系。根据研究区成矿地质条件和各元素的分布、组合特征，初步圈定化探综合异常12处，为该区地质找矿提供了地球化学依据。其中AP11被列为重点找矿靶区，经探槽工程揭露，发现并圈定钼多金属矿体4条，反映出研究区具有较好找矿潜力。

关键词：土壤地球化学测量找矿预测钼多金属矿阿拉格乌拉内蒙古

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煤层顶板水害风险保护系数法评价技术研究

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 180-188页

作者：吕玉广乔伟胡发仑刘梦楠吕波中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 贵州省黔西南州安龙县人民政府办公室贵州安龙552400

关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩... 详细信息

关于近水体下采煤防水安全煤(岩)柱保护层厚度取采高倍数问题,《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(以下简称《“三下”开采规范》)附表4-3“防水安全煤(岩)柱保护层厚度”仅适用于“松散含水层”下采煤,至于基岩含水层下采煤以及老空水体下采煤如何确定保护层厚度并未涉及;常用的顶板水害风险评价技术方法评价的主要内容包括富水性评价、导通性评价、充水强度评价,在含水层富水性已知的情况下,评价方法可以进一步简化,仅评价“导通性”即可。基于以上2点,从《“三下”开采规范》出发,试图构建类似于底板突水系数那样简单的判据用于评价顶板水害风险。首先,基于“保护”一词的科学内涵,提出导水裂隙带顶界面至上覆含水层之间的隔水岩层均具有保护功能,应统称为保护层(Hb);基于《“三下”开采规范》中保护层厚度选取采高(A)一定倍数的做法,提出了保护系数(Bs)概念,即保护层厚度与采高的比值(Bs=Hb/A)。其次,基于《“三下”开采规范》附表4-3关于防隔水煤(岩)柱保护层厚度取值的规定,提出松散含水层下采煤的保护系数分区阈值Bi=(0,2、3、4、5、6、7);煤系地层一般为砂、泥岩互层型沉积建造,其中泥岩具有阻水功能(相当于松散层下的黏性土层),且泥岩总厚度一般大于累计采厚,故基岩含水层下保护层厚度可参照《“三下”开采规范》附表4-3“松散层底部黏性土层厚度大于累计采厚”的条件并按最大值选取,即4A,遂提出评价基岩含层的保护系数分区阈值Bi=(0,4)。根据保护系数和分区阈值,可将评价区划分为突水区(Bs≤0)、危险区(0

关键词：顶板水害风险评价保护系数分区阈值 “三区”划分

侏罗系宝塔山砂岩突水风险预测及限制边界疏降技术

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 194-208页

作者：乔伟吕玉广韩港刘光尧吕文斌冯培超陈维池汪祯中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232000 山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司鲁新煤矿内蒙古锡林郭勒盟027399 山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 江苏建筑职业技术学院江苏徐州221116

内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源为侏... 详细信息

内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源为侏罗系延安组下部的宝塔山砂岩含水层,且煤层与底板宝塔山砂岩之间隔水层具有强度低、软化系数小、胶结性差的特点,属地质软岩。其次,以“含水层厚度、含水层富水性、含水层渗透性、含水层水压力及18煤底板隔水层有效厚度”为主要指标建立突水评价体系,将宝塔山砂岩含水层突水危险性分区被划分为安全区(32.21%)、威胁区(37.53%)及危险区(30.26%)三种类型,并通过实例验证了评价模型的准确性。最后,结合底板隔水层工程地质特性,分析采用“断层注浆形成局部限制边界+群孔疏降”的方法防控宝塔山砂岩突水。设定“疏放水开始至1号钻场退出疏放水工作、2号、3号和4号钻场持续进行疏放水工作至3号钻场退出、2号和4号钻场持续进行疏放水工作至模型补排平衡”的疏降方案。依据规范得出注浆后最大帷幕渗透系数为2×10^(-2) m/d,当断层注浆后帷幕渗透系数为2×10^(-2)~2×10^(-8) m/d时,疏放水量为402万~347.8万m^(3),安全区占矿区的比例为43.34%~67.37%。结合注浆成本、疏放水量和安全性,帷幕渗透系数为2×10^(-4) m/d时即可有效保证矿井安全生产和技术经济效益。断层注浆局部限制边界+疏放水联合技可有效防控宝塔山砂岩水害,研究工作对我国西部侏罗纪煤田开发底板水防治具有重要意义和工程实践价值。

关键词：宝塔山砂岩弱胶结隔水层三维地下水模型危险性评价水害防治

浅埋近距离煤层群开采过程中上覆采空区自燃危险区预测研究

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安全与环境学报 2024年第3期24卷 914-922页

作者：王文才赵婧雯李建伟张海龙内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 达拉特旗苏家沟煤炭有限责任公司内蒙古鄂尔多斯014300

为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围,以苏家沟煤矿为研究背景,建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采... 详细信息

为揭示浅埋深近距离煤层群开采过程中地表裂隙发育对上覆采空区遗煤自燃的影响规律及影响范围,以苏家沟煤矿为研究背景,建立采空区流场流动及低温氧化的数学模型和三维几何模型。采用FLUENT模拟软件模拟了下煤层工作面推进过程中上覆采空区的氧气分布情况,得到了浅埋近距离煤层上覆采空区基于裂隙动态发育的氧气场和风流场的分布规律。依据采空区自燃危险区域判定理论,对上部煤层采空区内的自然发火危险区域进行预测。结果表明:连通地表与采空区的裂隙数量随工作面的推进而增加,上覆采空区氧化升温区域主要集中在滞后工作面0~20 m范围内,采空区深部的氧化带分布在新、老裂隙附近,在进风侧靠近地表且在回风侧靠近裂隙底端;当工作面推进120 m,即产生3条贯通型裂缝时,采空区自燃危险性最大,结合风流场云图确定上煤层底板自燃危险区距工作面水平距离为97.5 m,是煤矿开采过程中的重点防护区域。

关键词：安全工程近距离煤层群采空区自燃数值模拟危险区预测

基于振动信号的岩石单轴抗压强度钻进预测实验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1406-1424页

作者：郝建刘河清刘建康吕家庆郑义宁刘建荣山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿山东菏泽274700 内蒙古上海庙矿业有限责任公司院士专家工作站内蒙古鄂尔多斯016299

为了研究钻进振动信号与岩体地质力学参数之间的响应关系,准确、快速地感知、预测岩石单轴抗压强度,开展基于钻进振动信号的岩石单轴抗压强度预测研究。以室内钻取花岗岩、石灰岩、砂岩和煤四类原岩(煤)试件实验为基础,结合傅里叶变换... 详细信息

为了研究钻进振动信号与岩体地质力学参数之间的响应关系,准确、快速地感知、预测岩石单轴抗压强度,开展基于钻进振动信号的岩石单轴抗压强度预测研究。以室内钻取花岗岩、石灰岩、砂岩和煤四类原岩(煤)试件实验为基础,结合傅里叶变换和振动信号降噪方法构建GA-BP神经网络模型,并对比分析降噪前后以及不同降噪方法模型的预测性能。结果表明:钻进振动信号与岩石单轴抗压强度之间有响应关系,应用钻进振动信号可预测岩石单轴抗压强度;采用Adobe Audition软件对振动信号进行降噪处理的GA-BP神经网络预测模型决定系数R2为0.838,均方根误差为7.063 MPa,平均绝对误差为5.347 MPa,其结果优于原始预测模型和一般降噪方法预测模型;与原始预测模型相比,最优降噪模型在预测精度上提升了6.3%,均方根误差减小1.954 MPa,平均绝对误差减小1.621 MPa;同一预测模型中不同岩性的预测效果存在一定差异。降噪信号GA-BP神经网络预测模型对单轴抗压强度有较优秀的预测能力,所用方法可为在岩体地质力学参数随钻测量方面提供基础。

关键词：岩石力学钻进振动信号单轴抗压强度傅里叶变换信号降噪人工神经网络

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