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缓倾斜特厚煤层重复采动下回风大巷稳定性研究

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陕西煤炭 2024年第7期43卷 76-81页

作者：杨旭孔令宇孟凡燃马翔宇骆俊辉国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐831215

针对煤层群开采后覆岩复杂破坏的特征,为保证回风大巷施工使用期间的安全稳定,采用数值模拟和理论分析相结合的方法,建立不同工作面布置方式的煤层开采数值模拟,研究巷道合理支护范围及支护强度。研究表明,在工作面开采过程中,周围煤岩... 详细信息

针对煤层群开采后覆岩复杂破坏的特征,为保证回风大巷施工使用期间的安全稳定,采用数值模拟和理论分析相结合的方法,建立不同工作面布置方式的煤层开采数值模拟,研究巷道合理支护范围及支护强度。研究表明,在工作面开采过程中,周围煤岩体中覆岩应力重新分布,当B1煤层工作面开采后,回风大巷受影响范围为80 m,随着下顺槽北移距离的不断增大,巷道围岩垂直应力降幅较缓,回风大巷支护距离降幅为17.5%、18.75%、13.75%、8.75%。在考虑巷道稳定性及提高煤炭资源回收率等因素的基础上,最终确定上顺槽北移4.5 m,该研究成果可为巷道安全掘进提供指导。

关键词：重复采动数值模拟巷道稳定性覆岩移动角

基于数值模拟的乌东煤矿急倾斜巷道支护技术研究

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陕西煤炭 2024年第11期43卷 1-8页

作者：宋军王雪涛国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

针对急倾斜煤岩互层巷道合理支护技术选用问题,采用数值模拟实验方法,分析了原支护方案与3种加强支护方案的巷道围岩应力场、位移场分布规律以及锚杆锚索受力特征。给出了适宜急倾斜煤岩巷道的合理支护技术,并通过巷道变形量与U型钢的监... 详细信息

针对急倾斜煤岩互层巷道合理支护技术选用问题,采用数值模拟实验方法,分析了原支护方案与3种加强支护方案的巷道围岩应力场、位移场分布规律以及锚杆锚索受力特征。给出了适宜急倾斜煤岩巷道的合理支护技术,并通过巷道变形量与U型钢的监测,对支护优化方案进行了评定。数值模拟结果表明,在巷道“底角锚杆-注浆”的补强加固作用下,两帮位移量达0.38 m,顶底板移近量达0.47 m,围岩变形得到有效控制,水平应力与垂直应力均明显降低,推荐在原有“锚杆+锚索+锚网+钢带+喷浆联合”支护基础上,进行“底角锚杆-注浆”补强支护。现场监测得到“底角锚杆-注浆”两帮加固较仅采用底角锚杆或注浆后的两帮变形量小,收敛速度明显降低,加固效果更好,“底角锚杆-注浆”支护达到了急倾斜煤岩巷道的稳定支护。研究结果为急倾斜煤岩互层巷道的稳定支护提供了借鉴。

关键词：急倾斜煤岩互层巷道数值模拟支护技术

气相色谱仪基线异常问题的原因剖析与解决策略

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实验室检测

实验室检测 2024年第5期2卷 119-121页

作者：付莉琼刘飞飞杨霞任晓明龙丹陕煤集团榆林化学有限责任公司陕西延长石油榆神能源化工有限责任公司

气相色谱仪是用高纯气体作为流动相，待测样品或标准试样在气化室气化后被载气带入色谱柱，各组分在色谱柱内分离后，被检测器检测。基线是气相色谱仪运行中检测器信号的直接表现，也是仪器性能的综合表现，组成仪器的各部分发生故障、... 详细信息

气相色谱仪是用高纯气体作为流动相，待测样品或标准试样在气化室气化后被载气带入色谱柱，各组分在色谱柱内分离后，被检测器检测。基线是气相色谱仪运行中检测器信号的直接表现，也是仪器性能的综合表现，组成仪器的各部分发生故障、操作条件和外界条件的变化等因素都会反映到基线上，因此根据基线异常状况可以判断故障的原因和部位。

关键词：气相色谱仪基线异常原因剖析

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无人机智能巡检系统开发与应用

水利水电技术（中英文） 2024年第S1期55卷 257-262页

作者：张培韩贻明沙蒙嘎儿·巴合道列提张欢国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830063 国家能源集团新疆吉林台水电开发有限公司新疆伊宁835000 北京华可实工程技术有限公司北京100025

为提高水工建筑物巡视检查成果质量,实现水电站安全运行智慧化管理,采用物联网、人工智能、机器学习、GIS等技术,建立无人机智能巡检系统,实现水工建筑物巡视检查的自动化、数字化、智能化管理。通过在工程区域合适位置建设无人机自动... 详细信息

为提高水工建筑物巡视检查成果质量,实现水电站安全运行智慧化管理,采用物联网、人工智能、机器学习、GIS等技术,建立无人机智能巡检系统,实现水工建筑物巡视检查的自动化、数字化、智能化管理。通过在工程区域合适位置建设无人机自动起降基站,实现无人机自动放飞、自主充换电;无人机按照巡检周期和航线任务定时执飞,自动采集数据并回传至巡检信息平台,平台对巡检数据进行智能识别、统计分析,并将缺陷标注在三维地图上进行可视化展示。该系统不仅可应用于水工建筑物巡视检查,也可为河道岸线巡查、河湖环境监测等领域提供技术支撑。

关键词：无人机自动起降基站巡视检查智能巡检系统

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近距离煤层回采巷道非对称破坏机理及其控制

采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 242-254页

作者：丁自伟李帅张杰蔡敏博李亮姬东康萌西安科技大学能源学院陕西西安710054 陕西陕煤韩城矿业有限公司下峪口煤矿陕西渭南714000 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710199

近距离煤层开采时,上位煤层的遗留煤柱集中应力会对下位煤层邻近采空区的巷道掘进产生扰动影响。针对下峪口煤矿3#_(下)煤层回采巷道掘进时产生的非对称变形破坏及支护困难等问题,结合现场地质条件,采用力学分析、数值模拟和现场试验的... 详细信息

近距离煤层开采时,上位煤层的遗留煤柱集中应力会对下位煤层邻近采空区的巷道掘进产生扰动影响。针对下峪口煤矿3#_(下)煤层回采巷道掘进时产生的非对称变形破坏及支护困难等问题,结合现场地质条件,采用力学分析、数值模拟和现场试验的方法,探究23306下进风巷掘进期间产生的非对称变形机理,并提出合理的巷道支护参数及工艺,改善了巷道围岩条件。研究结果表明:上位煤层遗留煤柱及本煤层邻近采空区的存在导致巷道围岩主应力方向及大小发生变化,而非均匀的应力分布致使巷道围岩塑性区呈现蝶形破坏,巷道顶板水平应力变化幅度大、剪切应力大,造成巷道顶板极度破碎,顶板至上覆采空区间全为塑性区分布,顶板两侧应力及塑性区的差异性分布是造成巷道非对称变形的主要原因;数值模拟得到煤柱内X-Y,X-Z,Z-Z方向的应力受本煤层邻近采空区的影响较大,巷道两侧应力大小不等,致使巷道产生非对称变形;根据巷道围岩的受力状态、工作面地质条件及支护成本,优化了巷道支护参数,现场应用效果良好。

关键词：近距离煤层回采巷道非对称变形蝶形破坏围岩控制

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近直立煤层顶底板爆破防冲方法数值模拟研究

煤炭工程 2024年第9期56卷 105-111页

作者：蒋新军苗春光胡旭聪钟涛平刘旭东李振雷国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

近直立煤层由于顶底板的挤压撬动作用,其冲击地压防治难度较大,本研究以乌东煤矿南采区为工程背景,进行了近直立煤层顶底板岩体爆破卸压防冲方法的研究。通过案例分析、数值模拟和现场验证等方法,分析了近直立煤层发生冲击地压期间采取... 详细信息

近直立煤层由于顶底板的挤压撬动作用,其冲击地压防治难度较大,本研究以乌东煤矿南采区为工程背景,进行了近直立煤层顶底板岩体爆破卸压防冲方法的研究。通过案例分析、数值模拟和现场验证等方法,分析了近直立煤层发生冲击地压期间采取的深孔爆破措施卸压防冲效果。尽管深孔爆破能够减少顶底板的压撬作用产生的动载,但对工作面近场围岩的弱化及静载的降低效果不佳。针对这些不足,提出了深浅孔爆破卸压防冲方法,结合深孔与浅孔爆破,既弱化了压撬作用导致的动载又有效弱化工作面围岩并降低静载集中,具体方法包括深浅孔交替爆破和深浅孔同时爆破。相比于单一深孔爆破,这两种方法都能进一步降低巷道围岩水平应力峰值。深浅孔同时爆破的防冲效果优于交替爆破,但工程成本更高。在乌东煤矿南采区应用了深浅孔交替爆破防冲。微震监测结果显示,相较于深孔爆破实施深浅孔爆破后,104 J以上大能量事件的发生率从9.3%降至0.2%,微震能量以“低频高能”转变为“高频低能”平稳释放,有效降低了冲击地压危险。研究成果可为近直立煤层冲击地压的防治工作提供重要支撑。

关键词：近直立煤层冲击地压爆破卸压数值模拟

弱化浅层岩体防治急倾斜特厚煤层冲击地压研究

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第3期6卷 16-29页

作者：钟涛平李振雷何学秋宋大钊胡旭聪刘旭东周超北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 新疆工程学院新疆煤矿灾害智能防控与应急重点实验室新疆乌鲁木齐830023 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027

急倾斜特厚煤层受其特殊的地质、应力和开采技术条件影响,冲击地压防治方法与一般煤层存在较大差异。将理论推导、数值模拟、现场监测等方法相结合,研究了急倾斜特厚煤层的岩层弯曲和煤层能量积聚特征,提出了弱化浅层岩体防治急倾斜特... 详细信息

急倾斜特厚煤层受其特殊的地质、应力和开采技术条件影响,冲击地压防治方法与一般煤层存在较大差异。将理论推导、数值模拟、现场监测等方法相结合,研究了急倾斜特厚煤层的岩层弯曲和煤层能量积聚特征,提出了弱化浅层岩体防治急倾斜特厚煤层冲击地压的方法,得到了防冲关键参数,并进行了工程应用。研究结果表明,急倾斜特厚煤层岩层弯曲时内部岩体破裂释放能量是动载的主要来源,采空区两侧围岩转移、传递至煤层的水平集中应力是静载和能量积聚的主要来源;防治急倾斜特厚煤层冲击地压应弱化工作面浅层岩体的应力传递能力,来降低传递至工作面的动载扰动强度以及转移、传递至煤层的水平集中应力。基于此提出了通过浅孔爆破措施弱化急倾斜特厚煤层浅层岩体的防冲方法。现场工程应用表明,矿井补强浅孔爆破后,工作面微震事件总能量降低了42.38%、总数量增大了471.74%,说明工作面的能量释放由大能量剧烈释放逐渐转为小能量平缓释放,且未再发生过冲击显现,冲击地压危险得到有效控制。研究成果可为类似条件矿井防治冲击地压提供参考。

关键词：急倾斜特厚煤层冲击地压应力传递岩体爆破微震能量

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机器学习模型预测煤热解产物分布研究

煤炭转化 2024年第4期47卷 11-22页

作者：王敏欣师印光刘长波吴雷周军蒋绪中冶节能环保有限责任公司北京100088 西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 咸阳职业技术学院能源化工研究所陕西咸阳712000

热解技术是煤清洁高效转化利用的主要技术之一,然而由于煤成分复杂、热解反应难以控制,对于各煤种都需要消耗大量时间和精力重复进行热解产物分布研究。以煤的组成和热解终温为输入条件,煤热解产物收率为输出条件,采用机器学习模型调参... 详细信息

热解技术是煤清洁高效转化利用的主要技术之一,然而由于煤成分复杂、热解反应难以控制,对于各煤种都需要消耗大量时间和精力重复进行热解产物分布研究。以煤的组成和热解终温为输入条件,煤热解产物收率为输出条件,采用机器学习模型调参后的随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极限梯度提升(XGBoost)算法对煤热解产物收率进行了预测,分析了不同输入特征对热解产物收率的重要性,并使用双因素部分依赖分析(PDP)评估了输入特征对热解产物收率的影响。结果表明:三种算法模型中,XGBoost算法对煤热解产物收率预测的性能最佳,其对焦油收率的决策系数(R^(2))和均方根误差(R_(MSE))分别达到最高的0.95和最低的0.86;焦炭收率主要受到固定碳、挥发分、氧元素和热解终温的影响,占比为84%,而焦油收率主要受挥发分、氢元素、氮元素和热解终温的影响,占比为83%;PDP分析表明,随着煤中氢原子和挥发分质量分数的增加,煤热解焦油收率会随之上升;根据XGBoost算法计算可知,当煤中氢元素的质量分数在5.0%~6.0%,挥发分的质量分数位于30%~40%时,热解焦油收率可达到9%以上,当固定碳的质量分数大于50%时,煤中氢元素和挥发分的质量分数减少以及热解终温下降,都会引起热解气收率的降低。

关键词：煤热解产物收率机器学习重要特征性分析部分依赖性分析

分子筛含量对多产乙烯原料型柴油加氢改质催化剂性能的影响

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石油炼制与化工 2024年第6期55卷 92-98页

作者：李慧胜徐景东艾子龙陈伟敏徐人威中化泉州石化有限公司福建泉州362103 中化泉州能源科技有限责任公司

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增... 详细信息

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增大,且弱酸占比增加;提高分子筛含量和提高反应温度均有利于降低改质柴油的芳烃指数(BMCI),但其收率也会降低;在收率为50%的情况下,得到的改质柴油BMCI最低可降至8.6,与原料相比降低25.7,是优质的乙烯原料。

关键词：直馏柴油乙烯原料加氢改质催化剂分子筛含量反应温度