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预裂爆破孔间距设计在冲击地压防治中的应用

陕西煤炭 2024年第2期43卷 34-38页

作者：董亚东魏晓虎高昊锐王团李梓豪鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017300

伊化矿业30209工作面在回采期间出现强矿压显现现象,为解决强矿压显现的问题,引入顶板深孔预裂爆破手段进行卸压。以理论推导为基础,分析96 kg炸药爆破时裂隙区的范围,结合数值模拟手段对孔间距为8 m、10 m及15 m分别进行模拟,研究不同... 详细信息

伊化矿业30209工作面在回采期间出现强矿压显现现象,为解决强矿压显现的问题,引入顶板深孔预裂爆破手段进行卸压。以理论推导为基础,分析96 kg炸药爆破时裂隙区的范围,结合数值模拟手段对孔间距为8 m、10 m及15 m分别进行模拟,研究不同孔间距下的塑性区发育范围,并将新的参数设计方案在现场进行试验。通过微震监测数据统计结果,对比不同孔间距时的卸压效果,验证了设计的参数方案具有更好的卸压效果。

关键词：冲击地压预裂爆破孔间距参数设计微震监测

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腐蚀环境下锚杆慢应变速率拉伸实验研究

煤炭工程 2024年第5期56卷 138-144页

作者：王朝引张振配付玉凯杨超褚晓威中煤西北能源化工集团有限公司内蒙古鄂尔多斯017200 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017318

针对锚杆在腐蚀性介质水中易发生腐蚀而导致锚杆支护失效的问题,对煤矿常用锚杆进行化学成分分析,采用慢应变速率应力腐蚀试验机进行SSRT试验,并对比了断口形貌。研究结果表明:标准溶液中锚杆表现出较高的应力腐蚀敏感性,塑性参数的敏... 详细信息

针对锚杆在腐蚀性介质水中易发生腐蚀而导致锚杆支护失效的问题,对煤矿常用锚杆进行化学成分分析,采用慢应变速率应力腐蚀试验机进行SSRT试验,并对比了断口形貌。研究结果表明:标准溶液中锚杆表现出较高的应力腐蚀敏感性,塑性参数的敏感程度大于强度参数,塑性参数均低于在空气中的数值;表面处理锚杆依然表现出应力腐蚀敏感性,主要表现为延伸率的降低,特别在应变速率为1×10^(-5)s^(-1)和1×10^(-7)s^(-1)表现更加明显。此外,拉伸速率与SCC的断口形貌具有直接相关性,拉伸速率越大,断裂方式越接近塑性断裂,拉伸速率较小导致材料出现脆性断裂特征。总体来看,在设计和使用腐蚀性锚杆时,需要考虑其应力腐蚀敏感性指数,并且在实际使用中要注意控制拉伸速率,以减小试样应力腐蚀敏感性的影响。

关键词：锚杆矿井水拉伸速率应力腐蚀敏感性指数

焙烧法和浮选法对粉煤灰提铝残渣脱碳的对比研究

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无机盐工业 2024年第9期56卷 136-141页

作者：王瑞赵辉赵宇航国能准能集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300 鄂尔多斯市西北能源化工有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010321

为实现粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝后残渣(白泥)的资源化利用,对白泥进行脱碳研究,开展了白泥焙烧脱碳和浮选脱碳实验。结果表明:焙烧脱碳可获得烧失量小于2%的合格白泥产品,但对温度控制要求严格,控制不当产品合格率降低,同时生产... 详细信息

为实现粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝后残渣(白泥)的资源化利用,对白泥进行脱碳研究,开展了白泥焙烧脱碳和浮选脱碳实验。结果表明:焙烧脱碳可获得烧失量小于2%的合格白泥产品,但对温度控制要求严格,控制不当产品合格率降低,同时生产过程能耗高;浮选脱碳不仅可获得合格白泥产品,还可以回收碳资源。进一步考察不同浮选工艺参数对白泥脱碳效率的影响,在矿浆与药剂作用时间为8 min、浮选时间为10 min、矿浆质量浓度为250 g/L、充气量为140 L/h、捕收剂(柴油)用量为4 kg/t、乳化剂(吐温-80)用量为1.5 kg/t、起泡剂(仲辛醇)用量750 g/t的条件下,白泥脱碳效果最好,浮选白泥烧失量达2.14%,碳回收率达89%,是优选的白泥脱碳方法。

关键词：白泥脱碳烧矢量浮选

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《“三下”开采规范》中安全煤(岩)柱留设问题探讨

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煤炭科学技术 2024年第8期52卷 139-145页

作者：吕玉广孙国吴宝峰李硕安徽理工大学安徽淮南232000 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含... 详细信息

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含水层下采煤应如何确定保护层厚度则未明确;进而以泥岩与黏性土层均具有阻水功能为桥梁,推导出基岩含水层下采煤可参照“松散层下黏性土层累计厚度大于采厚”条件执行,遵照“就高不就低原则”,基岩含水层下保护层厚度统一取采厚的4倍为宜;既然规范适用条件为单层采厚不大于3.0 m,则附表4-3中“松散层厚度小于采厚”的规定难以理解,建议删除。其次,基于“保护”一词的科学内涵对“保护层”重新定义,即导水裂缝带顶界面到含水层底界面之间的隔水岩层均具有“保护”功能,应统称为保护层H_(b);进而提出了保护系数B_(s)概念,即保护层厚度与单层采厚的比值;松散含水层下保护系数分区阈值(B_(i)=2、3、4、5、6、7),基岩含层下保护系数分区阈值B_(i)=4,据此对顶板水害风险进行等级划分:突水区(B_(s)≤0)、危险区(0

关键词：保护层保护系数分区阈值 “三区”划分承压系数安全煤(岩)柱

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

不同煤泥添加量对紫花苜蓿根际土壤酶活性与微生物的影响

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干旱区资源与环境 2024年第10期 144-153页

作者：张少卓王征刘志昌杨志新李玉灵河北农业大学林学院鄂尔多斯市乌兰煤炭(集团)有限责任公司

煤泥特殊的结构和组成使其在保水蓄肥和土壤生境构建方面有积极作用，这为煤泥在退化土地生态修复、农林牧业上的利用提供了重要的理论依据和广阔的应用前景。明确煤泥对植物、微生物及其土壤生物环境的作用利弊是煤泥生态利用的前提。... 详细信息

煤泥特殊的结构和组成使其在保水蓄肥和土壤生境构建方面有积极作用，这为煤泥在退化土地生态修复、农林牧业上的利用提供了重要的理论依据和广阔的应用前景。明确煤泥对植物、微生物及其土壤生物环境的作用利弊是煤泥生态利用的前提。为此，为了探究煤泥生物环境特征，探索煤泥资源化利用的新方向，提高煤泥利用率，文中设计了煤泥与沙土0:4(CK)、2:2(CS-1)、3:1(CS-2)和4:0(CS-3)的4种混合比例，进行紫花苜蓿(Medicago sativa L.)盆栽种植试验，分析煤泥对苜蓿根际土壤酶活性和土壤微生物群落结构的影响。结果表明：1)土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性随煤泥添加量的增加而降低。脱氢酶活性随煤泥添加量的增加而升高，CS-1土壤碱性磷酸酶活性最高。2)土壤细菌多样性指数随煤泥添加量增加而降低。CS-1土壤真菌多样性指数最高。3)变形菌门(Proteobacteria)均为各处理中细菌群落的优势菌门。子囊菌门(Ascomycota)为各处理中真菌群落的优势菌门。NMDS分析表明煤泥对细菌群落结构影响较大。4)相关性分析发现，土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、脱氢酶活性与细菌多样性指标相关性显著(P0.05)。冗余分析表明多个土壤微生物优势种群与土壤酶活性显著相关(P化。CS-1处理土壤微生物多样性和酶活性相对较高，为煤泥资源化利用提供了参考依据。

关键词：煤泥紫花苜蓿根际土壤土壤酶活性土壤微生物

厚煤硬顶条件下综放末采回采效率提高对策研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 295-304页

作者：张向阳李修冠童治鹏高银贵赵向阳安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 华兴能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

针对厚煤硬顶工作面末采期间存在大面积悬顶引起的采动应力集中及回采效率低的问题,以唐家会煤矿61304工作面为工程背景,运用相似模拟试验、理论分析、数值模拟和现场实测等综合研究方法,在分析16.8 m特厚煤层以及15.8 m厚硬基本顶工作... 详细信息

针对厚煤硬顶工作面末采期间存在大面积悬顶引起的采动应力集中及回采效率低的问题,以唐家会煤矿61304工作面为工程背景,运用相似模拟试验、理论分析、数值模拟和现场实测等综合研究方法,在分析16.8 m特厚煤层以及15.8 m厚硬基本顶工作面末采期间覆岩垮落规律、悬臂结构力学传递机制、应力演化特征等影响因素的基础上,采用爆破切顶协同控制顶板技术,以达到提高回采率的目的。结果表明:覆岩悬臂结构在回采时期产生超前应力集中,导致末采期间顶煤回收量降低,停采煤柱被迫增加;爆破切顶破坏末采时期悬臂结构,切断超前采动应力传播途径,厚硬基本顶对工作面传递压力减弱,工作面放顶距离延长;悬臂角度与超前应力峰值呈负相关,悬臂长度与超前应力峰值呈正相关,通过破坏悬臂结构缩短悬臂长度可降低超前应力峰值;末采期间爆破切顶后超前应力峰值平均降低约5.76 MPa,停采煤柱缩短20 m,煤炭回收效率提高。工程实践表明,爆破切顶工艺能改善末采时期顶板悬空引起的采动应力集中,有效控制平巷围岩变形,极大提高煤炭回收效率,保障末采期间安全高效回采。

关键词：特厚煤层爆破切顶采动应力悬臂结构回采率

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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

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煤矿采空区积水瞬变电磁法探测方法优化

煤矿安全 2024年第9期 189-196页

作者：崔建廷宋贵磊白武公绪飞于凤海白小军李光柱马丁鄂尔多斯市昊华精煤有限责任公司山东科技大学能源与矿业工程学院

应用矿井瞬变电磁法进行含水异常体的探测效果明显,但容易受到巷道复杂工程地质条件和设备环境的干扰,需要进行针对性优化以提高矿井瞬变电磁法信号采集质量和解释精度。基于“烟圈”扩散理论,阐述了矿井瞬变电磁法探测原理及视电阻率... 详细信息

应用矿井瞬变电磁法进行含水异常体的探测效果明显,但容易受到巷道复杂工程地质条件和设备环境的干扰,需要进行针对性优化以提高矿井瞬变电磁法信号采集质量和解释精度。基于“烟圈”扩散理论,阐述了矿井瞬变电磁法探测原理及视电阻率纵向微分解释方法;通过对已知积水采空区进行瞬变电磁法探测试验,分析对比了主要采集参数对瞬变电磁法电场响应特征的影响;结合视电阻率纵向微分解释方法,提出了矿井瞬变电磁法采空区积水探测的数据采集与处理优化方案并对其进行了效果评价。结果表明:线圈与巷道围岩之间距离越近,两者耦合程度越高,且该距离存在合理范围,超出该范围线圈接收到的电压响应值过低,不满足数据对信噪比的要求;增加叠加次数可提高信噪比,并有效压制电压衰减曲线尾支畸变;适用于高家梁煤矿的合理距离范围为0～0.5 m,叠加次数为64次。

关键词：矿井瞬变电磁法视电阻率微分数据采集参数采空区积水电性界面