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采矿工程中的智能化技术应用与发展趋势研究

中国矿业 2024年第S1期 199-202页

作者：鲁伟枣庄矿业(集团)有限责任公司滨湖煤矿

传统开采方法存在一些问题，比如，人工开采效率低，且存在一定的安全风险。随着科学技术的进步，智能化技术在各个领域得到了广泛的推广与应用。智能化技术在采矿工程中的应用，有效地提升了矿山的开采效率，为矿业的可持续发展注入了... 详细信息

传统开采方法存在一些问题，比如，人工开采效率低，且存在一定的安全风险。随着科学技术的进步，智能化技术在各个领域得到了广泛的推广与应用。智能化技术在采矿工程中的应用，有效地提升了矿山的开采效率，为矿业的可持续发展注入了新活力，提高了矿山开采效率，减少了安全风险，给矿山工程开采带来了更多的可能性。本文阐述了矿山开采的特点，分析了采矿工程现状，并对采矿工程中的智能化技术应用进行了探讨。

关键词：采矿工程智能化技术应用发展趋势

近距离下煤层上覆岩层裂隙发育规律与上行开采研究

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煤炭工程 2024年第1期56卷 113-118页

作者：张志勇刘媛媛李延锋新汶矿业集团有限责任公司山东新泰271219

针对上行开采覆岩运动可能会使上覆煤层的整体性遭到破坏,造成上覆煤层无法开采的技术难题,以某矿9煤工作面开采对上覆5煤的影响为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似材料模拟等手段,研究了近距离煤层下煤开采后上覆岩层覆岩破坏情... 详细信息

针对上行开采覆岩运动可能会使上覆煤层的整体性遭到破坏,造成上覆煤层无法开采的技术难题,以某矿9煤工作面开采对上覆5煤的影响为工程背景,采用理论分析、数值模拟、相似材料模拟等手段,研究了近距离煤层下煤开采后上覆岩层覆岩破坏情况、岩层裂隙发育规律及工作面矿压显现规律等问题,得到如下结论:近距离煤层下伏9煤开采后上覆岩层塑性区范围,其中三带判别法得垮落带高度平均9 m,导水裂隙带高度36 m;比值分析法K为19.99,大于中硬岩层7.5;围岩平衡法得上覆5煤安全开采的必要层间距为45 m,远小于5煤与9煤层间距60 m;数值模拟表明,近距离煤层下伏9煤工作面开采后上覆5煤位于下煤层开采后形成的塑性区域内,在留设保护煤柱区域内不会存在应力集中现象;相似模拟表明,近距离下伏9煤开采后,5煤最大下沉值为10 mm,模型垮落带高度基本在15 cm左右,符合矿山压力及覆岩运动发展规律;该矿近距离下伏9煤开采后上覆5煤开采是可行的。

关键词：近距离煤层上行开采理论分析模拟研究上覆岩层移动

高压压榨和风穿流压滤脱水技术试验研究与应用

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中国煤炭 2024年第6期50卷 118-127页

作者：许光前耿大将王焕忠李伟明王浩南新汶矿业集团有限责任公司山东省泰安市271219 新汶矿业集团有限责任公司洗煤分公司山东省泰安市271219

采用2种半工业机型对高压压榨和风穿流这2种新型压滤脱水技术,分别开展了不同运行参数下的浮选精煤和煤泥压滤脱水规律研究。研究结果表明,物料为高硫浮选精煤和高硫煤泥时,风穿流机型比高压压榨机型的产品水分分别降低了5.51%、3.63%... 详细信息

采用2种半工业机型对高压压榨和风穿流这2种新型压滤脱水技术,分别开展了不同运行参数下的浮选精煤和煤泥压滤脱水规律研究。研究结果表明,物料为高硫浮选精煤和高硫煤泥时,风穿流机型比高压压榨机型的产品水分分别降低了5.51%、3.63%。采用高压压榨机型,当压榨压力提高幅度为3 MPa时,浮选精煤和煤泥水分降幅均在4个百分点左右;在压榨压力为4 MPa时,增加风穿流,高硫浮选精煤和高硫煤泥的水分降幅分别为5.15和2.67个百分点。采用风穿流机型,当压榨压力由0.8 MPa提高至1.2 MPa时,高硫、低硫的浮选精煤水分降幅分别为6.4和2.2个百分点;当压榨压力由1.2 MPa提高至1.6 MPa时,高硫、低硫的浮选精煤水分降幅分别为0.1和0.3个百分点;说明对于风穿流机型,压榨压力为1.2 MPa时,浮选精煤压滤脱水效果最佳。随着风穿流时间的增长,2种机型作用下的浮选精煤和煤泥的水分均呈下降趋势,且降幅逐渐收窄,浮选精煤水分降幅大于煤泥水分降幅。通过数据对比,结合物料附加值,浮选精煤优先选用风穿流机型,煤泥优先选用高压压榨机型,该选型原则在工业应用得到进一步验证。最后,根据工业应用经验,给出风穿流机型的配套风包选型为8~10 m^(3)/100 m^(2)(过滤面积)。

关键词：压滤脱水风穿流高压压榨浮选精煤煤泥

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矿山机电设备故障诊断技术与管理措施探讨

中国矿业 2024年第S1期 234-237页

作者：安江伟山西汾西矿业集团南关煤业有限责任公司

本文深入探讨了矿山机电设备故障诊断技术及其管理措施的加强，旨在通过先进的诊断技术和有效的管理策略，提升设备的运行效率和安全性。首先，介绍了故障诊断技术的基本框架，包括数据采集、处理与分析，以及预测模型的构建；然后，详... 详细信息

本文深入探讨了矿山机电设备故障诊断技术及其管理措施的加强，旨在通过先进的诊断技术和有效的管理策略，提升设备的运行效率和安全性。首先，介绍了故障诊断技术的基本框架，包括数据采集、处理与分析，以及预测模型的构建；然后，详细探讨了实用技术如专家系统、故障记录分析和神经网络等在实际应用中的优势与局限性；最后，本文强调了建立完善的管理体系、强化设备监管以及提升安全意识与培训的重要性。通过对比分析改进前后的设备故障率、维护成本和运行效率，本文展示了加强故障诊断技术和管理措施的显著效果，为矿山机电设备的高效可靠运行提供了有力支持。

关键词：矿山机电设备故障诊断数据处理管理措施预测技术

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煤泥基充填材料流动性与强度特性试验研究

煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 13-21页

作者：安百富易巧梅赵祥余伟健王栋达王家乐湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 新汶矿业集团有限责任公司山东泰安271233 彬县水帘洞煤炭有限责任公司陕西彬州713500 山东能源集团西北矿业有限公司陕西西安710018

为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)... 详细信息

为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)等4个关键因素对充填材料的初凝时间、扩散度及抗压强度、抗剪强度的影响机制。试验结果表明:①煤泥基充填材料的初凝时间为52~67 min,扩散度为42.0~76.5 cm,抗压强度为0.076~0.247 MPa,抗剪强度为0.033~0.139 MPa。对于初凝时间,影响显著性有B>C>A>D;对于扩散度,有A>D>B>C;对于抗压强度,有D>C>A>B;对于抗剪强度,有C>D>A>B。②拟合出了A、B、C、D与流动性指标及强度指标的数学关系式,初凝时间与A、B成二次函数关系、与C、D均呈指数关系;扩散度与A、B、C均呈指数关系,与D呈三角函数关系;抗压强度与A、D均呈指数关系,与B、C呈二次多项式关系;抗剪强度与A、B呈二次多项式关系、与C、D均呈指数关系;在A、B、C、D等4个因素与4个参数独立拟合方程的基础上,建立4因素共同影响下煤泥基充填材料流动性及强度特性参数预计模型,并进行了验证。

关键词：煤泥基充填材料流动性抗压强度抗剪强度

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巷道顶板岩层连续强化控制技术研究

现代矿业 2024年第4期40卷 109-113,120页

作者：王新郭汉青段长坤马飞王路刘磊新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿枣庄矿业(集团)有限责任公司滨湖煤矿

为控制复杂条件下巷道顶板岩层稳定性,以翟镇煤矿11503E工作面轨道巷为研究背景,对其支护方案进行研究。针对巷道支护密度大、支护可靠性不足等问题,提出巷道顶板岩层连续强化控制技术。由顶板岩层连续强化控制机理,提出“一级正常支护... 详细信息

为控制复杂条件下巷道顶板岩层稳定性,以翟镇煤矿11503E工作面轨道巷为研究背景,对其支护方案进行研究。针对巷道支护密度大、支护可靠性不足等问题,提出巷道顶板岩层连续强化控制技术。由顶板岩层连续强化控制机理,提出“一级正常支护-二级强化支护-三级让压防冲”的多级厚锚固岩梁强化支护技术,确定支护技术参数。通过与原支护的性能对比和实际应用表明,优化后的支护方案能起到较好的支护效果,同时能有效降低巷道支护成本,提高企业经济效益,对同类型巷道顶板岩层控制起参考作用。

关键词：动压影响巷道支护厚层锚固

柔模砼墙沿空留巷工作面覆岩垮落结构及裂隙演化规律

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重庆大学学报 2024年

作者：石占山范永君李刚迟国铭刘航陈文杰辽宁工程技术大学矿业学院国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿

为研究沿空留巷开采过程中工作面顶板覆岩垮落结构和裂隙演化规律与传统留煤柱开采的差异，以大柳塔煤矿52605和52606工作面为工程背景。通过2组相似材料模拟实验，模拟2种工况开采过程，并记录岩层移动及裂隙演化。研究结果表明，柔模... 详细信息

为研究沿空留巷开采过程中工作面顶板覆岩垮落结构和裂隙演化规律与传统留煤柱开采的差异，以大柳塔煤矿52605和52606工作面为工程背景。通过2组相似材料模拟实验，模拟2种工况开采过程，并记录岩层移动及裂隙演化。研究结果表明，柔模砼墙沿空留巷时，一次采动留巷结束形成的裂隙率小于二次采动，而传统留煤柱开采后煤柱两侧工作面覆岩裂隙形成演化规律接近。2种开采方式形成的裂隙率、裂隙类型、垮落范围和垮落角存在差异，柔模砼墙沿空留巷工作面覆岩裂隙率为5.075 6%、垮落范围为覆岩50 m内、垮落角位于31°～86.9°范围之间，以离层裂隙为主。留煤柱开采工作面覆岩裂隙率为2.860 4%、垮落范围为覆岩40 m内、垮落角位于50°～52°范围之间，以沿垮落倾角发育的剪切裂隙为主。沿空留巷工作面砼墙两侧开采结束后，砼墙顶板岩层未发生剪切滑落，形成铰接结构。而留煤柱工作面煤柱两侧开采结束后岩层整体切落，上覆岩层在砼墙及煤柱两侧形成结构差异明显，对于沿空留巷工作面的砼墙载荷分布形成显著的集中应力作用。

关键词：无煤柱开采覆岩垮落采动裂隙柔模混凝砼墙相似材料模拟

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综放沿空留巷底鼓影响因素研究及防治

现代矿业 2024年第3期40卷 99-103页

作者：孙艳清代国强枣庄矿业集团有限责任公司滨湖煤矿

山西某矿2301工作面从切眼回采的过程中,沿空巷道受采动影响发生较大的围岩变形,严重影响了工作面的安全生产。借助简支梁力学模型,通过理论分析得出,影响巷道底鼓量的主要因素是巷道宽度和水平应力,同时采用FLAC3D数值软件模拟2种影响... 详细信息

山西某矿2301工作面从切眼回采的过程中,沿空巷道受采动影响发生较大的围岩变形,严重影响了工作面的安全生产。借助简支梁力学模型,通过理论分析得出,影响巷道底鼓量的主要因素是巷道宽度和水平应力,同时采用FLAC3D数值软件模拟2种影响因素下巷道底鼓量的变化。结果表明:留巷宽度对巷道底鼓量的影响最为显著,现场布置沿空巷道时,应尽量避开构造应力集中区。根据模拟结果,并结合2301工作面具体地质条件,合理优化巷道断面尺寸,提高帮部支护强度和底板注浆锚索加固。

关键词：沿空留巷底鼓 FLAC3D数值模拟

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滨湖煤矿薄煤层巷道支护参数优化研究

煤炭科技 2024年第1期45卷 43-48页

作者：韩枫杨斌枣庄矿业集团有限责任公司滨湖煤矿山东枣庄277000

随着煤炭资源的日益稀少,薄煤层开采逐渐受到重视。滨湖煤矿作为主采煤层为薄煤层的矿井,企业生产效益较低,需要通过各种合理途径节支降耗、增加效能。基于12131工作面材料巷实际条件,通过锚杆支护参数理论计算得到了巷道支护各参数的... 详细信息

随着煤炭资源的日益稀少,薄煤层开采逐渐受到重视。滨湖煤矿作为主采煤层为薄煤层的矿井,企业生产效益较低,需要通过各种合理途径节支降耗、增加效能。基于12131工作面材料巷实际条件,通过锚杆支护参数理论计算得到了巷道支护各参数的合理范围,在原支护方案基础上,以调整锚杆间排距的方式提出了2种巷道支护优化设计方案。通过数值模拟方式,比较了不同支护方案下巷道的围岩变形、应力分布及塑性区分布,最终确定了优选支护方案,并提出了现场加强支护措施。

关键词：薄煤层巷道支护参数优化数值模拟