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基于5G通信的露天矿矿用卡车采掘运输自动化控制方法

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矿业研究与开发 2024年第8期44卷 206-213页

作者：薛棋文丁震国能准能集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市010300

针对露天矿场工况环境复杂,矿用卡车采掘运输过程中控制难度大、控制耗时长等问题,提出基于5G通信的露天矿矿用卡车采掘运输自动化控制方法。首先,构建适用于露天矿场的5G通信系统,实时采集矿用卡车作业数据。其次,建立矿用卡车运动学模... 详细信息

针对露天矿场工况环境复杂,矿用卡车采掘运输过程中控制难度大、控制耗时长等问题,提出基于5G通信的露天矿矿用卡车采掘运输自动化控制方法。首先,构建适用于露天矿场的5G通信系统,实时采集矿用卡车作业数据。其次,建立矿用卡车运动学模型,并通过改进的A*算法规划矿用卡车采掘运输参考轨迹,引入自适应预瞄策略确定期望控制率。最后,采用粒子群优化算法获取最优预瞄距离,并将其应用于矿用卡车轨迹跟踪控制中,实现对露天矿矿用卡车采掘运输的自动化控制。试验结果表明:矿用卡车在弯道行驶中的横向误差最大为0.07 m,航向角误差最大为0.05 rad;上下坡行驶中的上坡横向误差最大为0.13 m,下坡横向误差最大为0.12 m;避障行驶中的横向误差最大为0.10 m,航向角误差最大为0.05 rad,且最大计算时间不超过30 ms,表明该方法实现了对矿用卡车采掘和运输过程的精准控制,降低了事故发生率,提升了露天矿开采的安全性和效率。

关键词： 5G通信露天矿矿用卡车采掘运输自适应预瞄粒子群优化控制方法

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软岩巷道大变形切缝卸压控制机理试验研究

内蒙古煤炭经济 2024年第3期 5-8页

作者：凌仁忠李鹏华张文余宋杰内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为解决沿空留巷开采技术对工作面围岩控制难度大的问题,本研究以15煤层所属工作面为研究对象,在对其顶底板条件及沿空留巷原支护方案深入分析的基础上,提出采用顶板切顶卸压开采技术及其工艺参数。物理模型试验验证表明,切顶卸压方案取... 详细信息

为解决沿空留巷开采技术对工作面围岩控制难度大的问题,本研究以15煤层所属工作面为研究对象,在对其顶底板条件及沿空留巷原支护方案深入分析的基础上,提出采用顶板切顶卸压开采技术及其工艺参数。物理模型试验验证表明,切顶卸压方案取得理想的结果。

关键词：软岩巷道沿空留巷切顶卸压围岩控制物理模型试验

基于模型预测控制的480 t/h循环流化床锅炉先进过程控制技术的应用

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自动化应用 2024年第15期65卷 114-118,122页

作者：张鹏军郑宏锋王开禹訾旭华解利军段锋内蒙古伊泰煤炭股份有限公司内蒙古鄂尔多斯017000 内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司内蒙古鄂尔多斯017010 上海福克斯波罗有限公司北京分公司北京100102 内蒙古伊泰化工有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017400

循环流化床(CFB)锅炉因其燃烧适应好、燃烧效率高、负荷调节范围广、燃烧污染物排放量低等优点而被广泛应用。但由于循环流化床锅炉非线性、强耦合和大滞后严重,常规PID控制很难实现高效稳定的控制。针对循环流化床锅炉控制的复杂性,引... 详细信息

循环流化床(CFB)锅炉因其燃烧适应好、燃烧效率高、负荷调节范围广、燃烧污染物排放量低等优点而被广泛应用。但由于循环流化床锅炉非线性、强耦合和大滞后严重,常规PID控制很难实现高效稳定的控制。针对循环流化床锅炉控制的复杂性,引入模型预测先进控制技术,基于ARX模型与FIR模型,通过多变量控制矩阵模型实时对循环流化床锅炉状态进行动态预测和优化控制。经验证,该技术提高了装置的运行稳定性及锅炉的平均燃烧效率,使单位煤高压蒸汽产出率提升了0.6%,节约了能源消耗,减少了CO_(2)的排放。

关键词：循环流化床锅炉 APC先进控制 ARX模型 FIR模型多变量模型预测控制节能减排

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倒梯形巷道顶板全长锚索联合支护技术研究

金属矿山 2024年第6期 14-22页

作者：孙立虎王雁冰王敏于冰冰山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016217 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

针对长城五矿1902S回风巷倒梯形煤巷的高地应力产生的围岩稳定性差,支护体失效的问题,在实地调研施工现场后,结合FLAC3D数值模拟分析原方案的支护失效体制,并提出“全长锚固锚索+组合支撑钢墩柱+W型钢带+钢筋锚网+钢带”的联合支护技术... 详细信息

针对长城五矿1902S回风巷倒梯形煤巷的高地应力产生的围岩稳定性差,支护体失效的问题,在实地调研施工现场后,结合FLAC3D数值模拟分析原方案的支护失效体制,并提出“全长锚固锚索+组合支撑钢墩柱+W型钢带+钢筋锚网+钢带”的联合支护技术,从顶板围岩的变形量和帮部相对移近量两方面来分析矿压显现规律。结论如下:原方案锚杆锚索的组合支护体应力偏分布,不能解决倾斜顶板帮角处出现的应力集中现象,全长锚索支护对应顶板离层和应力集中位置,并采用支撑钢墩柱对顶帮角处进行补强支护,矿压监测数据显示,该技术明显改善了顶板的围岩稳定性,有效地减轻了帮部的压力和变形,锚索的承拉效果明显强于锚杆,为解决不规则巷道的顶板支护提供了重要的实践经验。

关键词：倒梯形高地应力全长锚固锚索数值模拟矿压显现规律

西部矿区地下水系统水化学过程及其采动激发效应

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2769-2784页

作者：梅傲霜曾一凡武强刘志超苗彦平王嗣桐崔雅帅魏华铭任帅锋杨磊中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083 鄂尔多斯市国能神东监理有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000 陕煤集团神木红柳林矿业有限公司陕西神木719300 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西榆林719000 矿山水害防治国家矿山安全监察局重点实验室北京100083 矿业大学(北京)内蒙古研究院内蒙古鄂尔多斯017000

煤炭资源开采会破坏含水层结构,扰动地下水系统,产生新的水循环模式。作为煤炭保供生产重心的西部矿区,高强度、规模化的开采加剧了这一扰动,使水岩作用等水化学过程更加剧烈。其背后所蕴含的地下水系统水化学的煤矿开采激发效应,是关... 详细信息

煤炭资源开采会破坏含水层结构,扰动地下水系统,产生新的水循环模式。作为煤炭保供生产重心的西部矿区,高强度、规模化的开采加剧了这一扰动,使水岩作用等水化学过程更加剧烈。其背后所蕴含的地下水系统水化学的煤矿开采激发效应,是关系到煤矿安全开采预测预报精度,以及绿色开采地下水环境保护的关键科学问题。鉴于此,以西部榆神矿区曹家滩煤矿为研究实例,利用水文地球化学的原理和方法,从“是什么”、“为什么”和“怎么变”的角度,开展激发效应结果、激发效应过程以及水化学演化趋势3个方面系统性的研究。结果发现:研究区的地下水可以被分为5个聚类,聚类1代表煤矿开采后井田西翼第四系与风化基岩含水层为主的浅层地下水,聚类2代表开采前后地下水的混合,聚类3代表开采前的地下水,聚类4和聚类5主要代表开采后的延安组地下水;煤矿开采后,直罗组、延安组第4段和第5段含水层水样中HCO_(3)–Ca和HCO_(3)–Mg占比上升,井田西翼开采后的浅层地下水水质整体最优,各含水层水质有向好演变的趋势且对煤矿开采的响应不敏感;研究区地下水整体受控于阳离子交替吸附作用,煤矿开采前延安组第4段及以上含水层地下水受控于碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解作用;煤矿开采后的井田西翼浅层地下水受控于碳酸盐岩的溶解作用,直罗组、延安组第4段和第5段含水层地下水主要受控于硅酸盐岩的溶解和FeS2的氧化作用,延安组第1~3段含水层地下水主要受控于蒸发盐的溶解作用;煤矿开采加速了地下水的循环速度、加强了含水层间的水力联系,由此产生的稀释作用与矿井水处理后综合利用的措施是延安组第4段及以上各含水层水化学特征和水质演化的原因;未来应当继续做好矿井水处理后综合利用的工作,并注意直罗组和延安组第5段地下水特征有向浅层地下水演变的趋势,避免今后的涌水水源结果产生误判。

关键词：地下水水化学自组织映射神经网络(SOM) 熵权水质指数(EWQI) 矿山复杂地下水系统榆神矿区侏罗纪煤田

大埋深煤层开采覆岩离层发育层位定位方法研究

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中国矿业 2024年第7期33卷 191-201页

作者：吴永辉秦伟苏士杰丁湘武振贺晓浪中天合创能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000 中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054

离层注浆是减少开采后地面沉降,以及防治离层水害的重要手段,其中,确定注浆层位作为注浆工程的首要难题,影响着地面减沉和水害防治效果,在离层形成过程中,不同的覆岩结构对离层的发育影响至关重要。本文以门克庆煤矿11-3101工作面地质... 详细信息

离层注浆是减少开采后地面沉降,以及防治离层水害的重要手段,其中,确定注浆层位作为注浆工程的首要难题,影响着地面减沉和水害防治效果,在离层形成过程中,不同的覆岩结构对离层的发育影响至关重要。本文以门克庆煤矿11-3101工作面地质条件为工程研究背景,基于Winkler弹性地基上的薄板理论,推导了岩板竖向挠度计算公式,结合“关键层”理论,建立了覆岩离层发育层位及其空间特征预计模型。同时,利用三维离散元技术研究了工作面覆岩离层的发育规律。通过在11-3101工作面开展离层注浆工程,应用钻孔冲洗液漏失量观测和钻孔彩色电视成像技术对离层发育层位进行现场实测,将模型预计成果和数值模拟结果与实测结果对比,验证了理论预计和模拟模型预测结果的可靠性。同时,通过观测注浆前后地表沉降情况可知,下沉速率减少了58.6%,注浆减沉效果显著。该模型可为后续该地区离层注浆和离层水害防治提供更加精确的层位选择。

关键词：离层关键层薄板理论冲洗液漏失量钻孔彩色电视成像

新街矿区深部开采大能量矿震规律与发生机理研究

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防灾减灾学报 2024年第1期40卷 61-67页

作者：秦续峰任杰罗浩代连朋冯丁杰内蒙古伊泰广联煤化有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200 辽宁大学辽宁沈阳110036

新街矿区所属煤矿在开采过程中,多次发生大能量矿震事件,严重制约了矿井的安全生产。为有效监测和防治矿井冲击地压事故,以新街矿区红庆河煤矿105采煤工作面“4·2”大能量矿震事件为研究背景,采用综合指数法评价工作面的冲击危险性,分... 详细信息

新街矿区所属煤矿在开采过程中,多次发生大能量矿震事件,严重制约了矿井的安全生产。为有效监测和防治矿井冲击地压事故,以新街矿区红庆河煤矿105采煤工作面“4·2”大能量矿震事件为研究背景,采用综合指数法评价工作面的冲击危险性,分析工作面多次出现大能量矿震的主要原因。研究表明:105工作面回采期间的冲击地压危险等级为中等冲击危险;105采煤工作面上方高位173~248m范围内的厚层砂岩是3-1煤层附近发生矿震的主要因素,当该区域高位厚层砂岩层达到承载极限时,随即发生破断造成大能量矿震的发生;103工作面辅运顺槽65m区段煤柱导致的上覆顶板垮冒不充分、105工作面相对于103工作面的外错布置导致的顶板不规则垮冒,以及105工作面与相邻的103工作面间的双工作面见方效应,都是新街矿区红庆河煤矿105工作面大能量矿震的主要影响因素。

关键词：大能量矿震冲击地压综合指数法发生机理

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冶金化学分析中微波消解溶样技术运用分析

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第3期 1-4页

作者：陈云玲乌海包钢矿业有限责任公司内蒙古乌海016000

本文对微波消解溶样技术运用原理进行分析,并对冶金化学分析中微波消解溶样技术运用优势加以阐述,提出微波消解溶样技术等方面的具体运用,有效弥补传统冶金分析技术所存在不足,解决样品分解不完全、样品溶解速度慢、操作不完全等问题,... 详细信息

本文对微波消解溶样技术运用原理进行分析,并对冶金化学分析中微波消解溶样技术运用优势加以阐述,提出微波消解溶样技术等方面的具体运用,有效弥补传统冶金分析技术所存在不足,解决样品分解不完全、样品溶解速度慢、操作不完全等问题,提升样品分析效率与质量,同时也能减少冶金化学分析对环境的污染,以推动冶金化学分析领域更进一步发展。

关键词：冶金化学分析微波消解溶样技术样品分解

无底柱小层位胶结干式充填采矿法在金属矿山的应用前景

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第3期 0120-0123页

作者：杨冰郭永超额济纳旗圆通矿业有限责任公司内蒙古额济纳旗735499

随着金属矿产需求日益增长,传统的湿法浸出等采矿技术面临效率低下和环境污染等问题。本研究围绕某金矿复杂矿体结构、多金属矿石的特殊性,提出并探讨无底柱小层位胶结干式充填采矿法的应用潜力。通过对国内外相关技术现状和发展趋势的... 详细信息

随着金属矿产需求日益增长,传统的湿法浸出等采矿技术面临效率低下和环境污染等问题。本研究围绕某金矿复杂矿体结构、多金属矿石的特殊性,提出并探讨无底柱小层位胶结干式充填采矿法的应用潜力。通过对国内外相关技术现状和发展趋势的分析,本文阐释该采矿方法的特点和优势,并通过对实际工程案例的分析,论证其在地表变形控制和资源保护方面的显著效果,展示了其在实现低贫损开采和环境综合治理中的应用优势。研究结果为解决类似复杂矿区开采难题提供了新的思路,并为未来该技术的研究提供了理论基础和实例参考。

关键词：小层位胶结无底柱开采干式充填金属矿山资源保护地表变形控制低贫损开采