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矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用与效果评价

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第1期 161-164页

作者：夏资孟华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司云南曲靖655000

在煤矿生产中,矿井通风技术是确保安全生产的关键因素之一。煤矿事故频发且危害巨大,其中很大一部分事故与矿井通风不畅或不合理有关。因此,研究矿井通风技术的应用和效果评价对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。本文的目的是探讨... 详细信息

在煤矿生产中,矿井通风技术是确保安全生产的关键因素之一。煤矿事故频发且危害巨大,其中很大一部分事故与矿井通风不畅或不合理有关。因此,研究矿井通风技术的应用和效果评价对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。本文的目的是探讨矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用和效果评价,并对其进行全面的分析和评价。具体内容包括矿井通风技术的介绍、应用、效果评价以及面临的问题和挑战,同时还将展望矿井通风技术的未来发展趋势。通过研究,旨在为煤矿安全生产提供科学的技术支撑,减少煤矿事故的发生,保障矿工的安全和健康。

关键词：矿井通风技术安全生产设计与选型改进与创新

基于In_(2)O_(3)-ZnO复合气敏材料的H2S气体传感器研究

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煤炭技术 2024年第5期43卷 217-220页

作者：孙福龙殷静雯李永元赵清全周文斌姜琦吴彬华能煤炭技术研究有限公司北京100000 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司雨汪煤矿一井云南曲靖655000

为有效解决煤矿生产过程中H_(2)S气体高准确性、高灵敏度、高稳定性自动传感的难题,利用对H_(2)S气体具有高度灵敏性的新型In_(2)O_(3)-ZnO复合材料H_(2)S气体传感器,搭建了测试平台并对其气敏性能进行了系统的研究,获得以下研究成果:In... 详细信息

为有效解决煤矿生产过程中H_(2)S气体高准确性、高灵敏度、高稳定性自动传感的难题,利用对H_(2)S气体具有高度灵敏性的新型In_(2)O_(3)-ZnO复合材料H_(2)S气体传感器,搭建了测试平台并对其气敏性能进行了系统的研究,获得以下研究成果:In_(2)O_(3)-ZnO复合材料H_(2)S气敏传感器在20℃~300℃内均有较好的传感灵敏度,复合比例为1∶15时具有最高的灵敏度,复合比例为1∶20时,其在低温区的灵敏性最强;同时,复合比例为1∶15的复合材料具有最佳的浓度灵敏度和较短的响应恢复时间,且具有较好的响应重复性和响应稳定性。因而,复合比例为1∶15的In_(2)O_(3)-ZnO复合材料具有最佳的H_(2)S气敏传感性能。

关键词：硫化氢复合气敏材料传感器

综放架后膏体充填空间实测与顶煤冒放性影响规律研究

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煤炭技术 2024年第7期43卷 53-57页

作者：陈存强谭家贵杨康吕浩南曹津铭韩雨白雨顾雷雨高利晶华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司云南曲靖655000 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 华能煤炭技术研究有限公司北京100000

针对综合机械化放顶煤开采中的矸石处置问题,提出了一种放顶煤架后膏体充填方法,设计了柳巷煤矿综放工作面采空区空洞现场监测方案,定性分析了5个方面对顶煤冒放性的影响,采用PFC^(2D)数值模拟方法,定量分析了充填高度对顶煤冒放性的影... 详细信息

针对综合机械化放顶煤开采中的矸石处置问题,提出了一种放顶煤架后膏体充填方法,设计了柳巷煤矿综放工作面采空区空洞现场监测方案,定性分析了5个方面对顶煤冒放性的影响,采用PFC^(2D)数值模拟方法,定量分析了充填高度对顶煤冒放性的影响。研究结果表明:倾向方向上工作面上部端头附近采空区空洞体积最大,走向方向上工作面刚推进到新位置时采空区空洞体积最大,支架顶梁后方空洞体积大于支架尾梁上方;充填高度从0增加至3 m时,顶煤放出率由92.56%降低至86.11%,降低了6.45个百分点,顶煤含矸率由13.94%降低至13.17%,降低了0.77个百分点,相比于顶煤含矸率,充填高度对顶煤放出率影响较大。研究可为类似地质条件综放架后膏体充填开采实现提供理论基础。

关键词：放顶煤膏体充填开采采空区顶煤冒放性现场监测数值模拟

灵东煤矿上分层综放开采型煤相似材料模拟试验研究

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煤炭技术 2024年第1期43卷 51-55页

作者：陈存强汪义龙周延明顾雷雨曹睿冯来宏高利晶杨康华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司云南曲靖655000 华能煤炭技术研究有限公司北京100000 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

以灵东煤矿为研究对象,采用室内试验、物理相似模拟、现场监测方法,选取了石膏+石子+水作为型煤相似材料,优化了材料配比,验证了相似材料的合理性。研究结果表明,石膏∶石子=1∶5,石膏∶水=0.6∶1,石子粒径为3~5 mm时,材料强度与原煤强... 详细信息

以灵东煤矿为研究对象,采用室内试验、物理相似模拟、现场监测方法,选取了石膏+石子+水作为型煤相似材料,优化了材料配比,验证了相似材料的合理性。研究结果表明,石膏∶石子=1∶5,石膏∶水=0.6∶1,石子粒径为3~5 mm时,材料强度与原煤强度基本一致;选用该配比制作型煤时,模拟试验与现场监测的基本顶平均周期来压步距分别为11.3、12.2 m,误差仅为7.38%,表明该配比制作型煤进行物理相似模拟试验时可以反映现场覆岩真实变化规律。

关键词：放顶煤开采型煤物理相似模拟来压步距

极近距离煤层三面临空下分层煤柱留设方法研究

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煤炭技术 2024年第5期43卷 40-44页

作者：汪义龙付康国杨康吕浩南曹津铭韩雨顾雷雨曹睿冯来宏华能煤炭技术研究有限公司北京100000 华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司云南曲靖655000 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对极近距离煤层三面临空下分层煤柱留设问题,以众维煤矿下分层12052工作面作为研究对象,采用理论分析、现场试验、数值模拟相结合的手段;重点分析了极近距离分叉分层开采难点、煤柱留设原则及影响因素,校核了不同高宽比煤柱强度,研究... 详细信息

针对极近距离煤层三面临空下分层煤柱留设问题,以众维煤矿下分层12052工作面作为研究对象,采用理论分析、现场试验、数值模拟相结合的手段;重点分析了极近距离分叉分层开采难点、煤柱留设原则及影响因素,校核了不同高宽比煤柱强度,研究了不同宽度煤柱应力、塑性区演化规律。结果表明:校核之后煤柱极限强度分别为9.91、11.44、12.95、14.52、16.21 MPa;随着煤柱宽度的增加,应力峰值逐渐降低;煤柱宽度大于12 m时,应力曲线呈现“马鞍形”,当煤柱留设16m时,弹性核区宽度不小于煤柱宽度的2倍,围岩变形小,巷道完整性较好。研究成果为相似地质条件下的煤柱宽度留设提供理论参考。

关键词：极近距离煤层煤柱留设强度校核数值模拟弹性核区

X射线智能干选机的煤矸识别及分选稳定性研究

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煤炭技术 2024年第2期43卷 272-275页

作者：冯来宏谭家贵顾雷雨李克相金鲁华高利晶朱凌涛华能煤炭技术研究有限公司北京100070 华能云南滇东能源有限责任公司云南曲靖655508 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116

针对在井下分选具有较大潜力的X射线智能干选机进行了煤矸识别及分选稳定性研究。通过浮沉实验研究了不同密度级样品对X射线的响应规律,分析了不同粒度大小及粒度组成的煤矸X射线识别特性,探究了铺满率对分选精度及处理能力的影响,明确... 详细信息

针对在井下分选具有较大潜力的X射线智能干选机进行了煤矸识别及分选稳定性研究。通过浮沉实验研究了不同密度级样品对X射线的响应规律,分析了不同粒度大小及粒度组成的煤矸X射线识别特性,探究了铺满率对分选精度及处理能力的影响,明确了煤质变化对X射线智能干选机分选效果的影响规律。研究成果可指导X射线智能干选机在工业的应用。

关键词： X射线智能干选机识别井下排矸含矸率稳定性

白龙山煤矿一井瓦斯治理巷小直径TBM刀盘设计研究

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煤炭科学技术 2023年

作者：王冰山王大龙汪义龙陈存强李永元李克相马新根肖运智华能煤炭技术研究有限公司华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司白龙山煤矿一井

白龙山煤矿一井为煤与瓦斯双突矿井，采用全断面隧道掘进机（TBM）施工能更好地满足煤矿安全、高效和环保的建设需要，刀盘是决定TBM掘进效率和施工安全的关键部件，其设计是否合理对保障TBM施工效率与煤矿高效生产至关重要。通过分析... 详细信息

白龙山煤矿一井为煤与瓦斯双突矿井，采用全断面隧道掘进机（TBM）施工能更好地满足煤矿安全、高效和环保的建设需要，刀盘是决定TBM掘进效率和施工安全的关键部件，其设计是否合理对保障TBM施工效率与煤矿高效生产至关重要。通过分析煤矿瓦斯治理巷道与非煤矿领域隧道工程要求和地质特点差异，总结了煤矿瓦斯治理巷TBM刀盘设计需求，阐述了瓦斯治理巷TBM刀盘的设计流程。针对白龙山煤矿一井瓦斯治理巷开展小直径TBM刀盘设计，从刀盘盘体结构、刀具布置、出渣结构等三个主要方面确定刀盘初始方案，结合倾覆力矩、不平衡力、强度及刚度校核形成刀盘最终设计方案。白龙山煤矿一井瓦斯治理巷TBM刀盘选取平面型二分块结构，采用单螺旋线刀具布置形式，滚刀刀间距设计根据离散元仿真分析确定，铲斗均布在刀盘外周，铲斗尺寸根据出渣量确定。刀盘最大倾覆力矩为946.53kN·m，由刀具产生的倾覆力矩为523.28kN·m，占比为55.3%，刀具产生的水平与竖直不平衡力最大值为78.12kN，仅为刀盘重力产生的竖直不平衡力的17.2%，刀盘最大应力为99MPa，最大变形为0.4mm，相当于刀盘整体厚度应变量约为0.27‰，满足设计要求。面向白龙山煤矿一井瓦斯治理巷提出的刀盘设计流程能够为同类工程TBM刀盘设计提供借鉴。

关键词：煤矿瓦斯治理巷 TBM 刀盘设计性能校核

基于掘进参数的煤矿巷道围岩特征识别方法研究

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煤矿安全 2023年第12期54卷 143-150页

作者：张西斌汪义龙楚德海李永元余俊科王冰山郭孝琛华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司雨汪煤矿一井云南曲靖655507 华能煤炭技术研究有限公司北京100070

在煤矿巷道TBM掘进中,为及时识别出掘进过程中的破碎围岩状态,提出了1种基于掘进参数的煤矿巷道围岩特征识别方法。首先根据掘进中撑靴油缸行程参数的异常变化,判断TBM掘进由稳定围岩段进入破碎围岩段,由此得到围岩稳定段和转变段数据集... 详细信息

在煤矿巷道TBM掘进中,为及时识别出掘进过程中的破碎围岩状态,提出了1种基于掘进参数的煤矿巷道围岩特征识别方法。首先根据掘进中撑靴油缸行程参数的异常变化,判断TBM掘进由稳定围岩段进入破碎围岩段,由此得到围岩稳定段和转变段数据集,然后基于数据集分析掘进参数的相关性和识别能力,选取识别围岩破碎特征的掘进参数,最后使用长短期记忆(LSTM)模型进行预测,根据掘进参数预测结果分析得到识别指标,完成后续区段围岩破碎状态的识别。将该方法应用在某煤矿瓦斯治理巷道上,LSTM模型对掘进参数预测的精确度高于98%,根据预测结果计算掘进参数的相对误差百分比作为识别指标,以5%的相对误差百分比为阈值识别围岩的破碎状态,识别出在3个数据段存在破碎围岩状态,与撑靴油缸行程的判断一致,表明该方法能够有效识别围岩的破碎特征,具有智能化程度高、对施工干扰少的优点。

关键词：煤矿巷道 TBM 围岩破碎特征掘进参数 LSTM 撑靴油缸行程

煤矿瓦斯抽采巷小直径TBM转弯位姿控制研究与应用

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煤炭工程 2023年第11期55卷 70-76页

作者：陈良发谭家贵汪义龙蔡昌伟王冰山金鲁华周全超杨阳华能煤业有限公司北京100070 华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司白龙山煤矿一井云南曲靖655508 华能煤炭技术研究有限公司北京100070

当前TBM在隧道岩巷中转向仍需依靠驾驶员人为控制转角,常常导致隧道岩巷超挖、欠挖,严重时会导致TBM卡机。针对小直径(直径小于6 m)TBM在煤矿瓦斯抽采巷中的转弯与位姿调控问题,提出了一种TBM位姿控制方法,通过AMESim仿真平台与ADAMS动... 详细信息

当前TBM在隧道岩巷中转向仍需依靠驾驶员人为控制转角,常常导致隧道岩巷超挖、欠挖,严重时会导致TBM卡机。针对小直径(直径小于6 m)TBM在煤矿瓦斯抽采巷中的转弯与位姿调控问题,提出了一种TBM位姿控制方法,通过AMESim仿真平台与ADAMS动力学软件搭建了TBM推进系统的联合仿真模型,结合参数化表征抽采巷的设计轴线对推进系统使用主从控制方法,以刀盘的倾覆角与横摆角为参变量设计PID控制器,实现对刀盘位姿的实时控制。通过仿真分析验证了该位姿控制方法的有效性,该方法能够较好地解决小直径TBM在煤矿瓦斯抽采巷的转弯位姿控制问题。

关键词： TBM 位姿控制联合仿真主从控制 PID控制