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煤炭设计院设计质量管理评价体系构建研究

煤炭工程 2024年第3期56卷 26-31页

作者：吴崇中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064

为提高煤炭设计院成果质量与质量管理能力,以Z煤炭设计院项目为研究对象,对影响设计成果的因素进行分析,以项目质量管理理论、方法及相关标准、规范为依据,结合4M1E方法,从人、机器、材料、方法、环境分析影响设计质量的指标因素,用层... 详细信息

为提高煤炭设计院成果质量与质量管理能力,以Z煤炭设计院项目为研究对象,对影响设计成果的因素进行分析,以项目质量管理理论、方法及相关标准、规范为依据,结合4M1E方法,从人、机器、材料、方法、环境分析影响设计质量的指标因素,用层次分析法构建了层次评价模型,并对模型进行评价分析,实证分析结果表明:基于4M1E方法和层次分析法所构建的煤炭设计院设计质量管理评价体系,能实现为科学有效地控制设计过程和提升设计质量提供关键路径。最后根据评价结果提出设计质量优化的对策和建议,包括加强设计团队管理、技术建设,加强信息化管理及硬件配套,加强设计质量过程管理体系。

关键词：煤炭设计院质量管理层次分析法 4M1E

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基于大数据的煤炭企业决策模型研究与应用

煤炭工程 2024年第4期56卷 204-209页

作者：辛德林陈一兵刘姣李匡正中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064

煤矿的安全生产运营离不开大数据的支持,为利用大数据分析技术和业务模型,给经营决策提供支持,从而实现效益最大化。文章结合当前大型煤炭能源企业在发展大数据方面所具有的信息化基础,探讨研究大数据在企业经营智能决策中的应用,根据国... 详细信息

煤矿的安全生产运营离不开大数据的支持,为利用大数据分析技术和业务模型,给经营决策提供支持,从而实现效益最大化。文章结合当前大型煤炭能源企业在发展大数据方面所具有的信息化基础,探讨研究大数据在企业经营智能决策中的应用,根据国能BT煤炭部门实际生产经营数据,创建了生产优化模型、月度自产煤供应量及外购煤采购量计算模型和决策模型,并将模型部署至服务器,应用于煤矿WL和煤矿LJH,结果表明模型表现良好,并通过对煤矿实际数据的实证分析,验证了该模型的有效性。

关键词：决策分析生产优化线性规划智能化管理

重庆某斜坡建筑场地稳定性分析及结构基础设计

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建筑结构 2024年

作者：李成邬险峰中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司

山地建筑由于斜坡本身处于不稳定状态造成上部结构与地基相互作用具有不确定性。与平地建筑不同，山地建筑结构是计算假定不同标高各接地端的多点嵌固，因此必需采取措施确保基础嵌固条件的有效性以及山地斜坡的稳定性。提出削方减载和... 详细信息

山地建筑由于斜坡本身处于不稳定状态造成上部结构与地基相互作用具有不确定性。与平地建筑不同，山地建筑结构是计算假定不同标高各接地端的多点嵌固，因此必需采取措施确保基础嵌固条件的有效性以及山地斜坡的稳定性。提出削方减载和人工支挡相结合的方式采用“箱型基础”营造局部平地作为主体结构嵌固端的方案，对结构进行多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下嵌固端的有效性分析，结果表明：设置合理的嵌固端和边坡支护后提高了场地边坡的稳定性，同时上部结构与基础受力明确，结构整体抗震性能良好。

关键词：接地端山地建筑嵌固端抗倾覆稳定性

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群矿集约管理模式及体系研究

中国煤炭 2024年第6期50卷 11-18页

作者：辛德林陈团团李臣中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北省武汉市430064

为充分发挥新街能源公司台格庙矿区“一个开发主体、整装型配置”的优势,以高度集中的智能矿井群为依托,结合新发展阶段低碳、绿色和智能化的需求,设计群矿集约“1337”管理模式及群矿集约管理创新十大体系,包含覆盖煤矿全生命周期的煤... 详细信息

为充分发挥新街能源公司台格庙矿区“一个开发主体、整装型配置”的优势,以高度集中的智能矿井群为依托,结合新发展阶段低碳、绿色和智能化的需求,设计群矿集约“1337”管理模式及群矿集约管理创新十大体系,包含覆盖煤矿全生命周期的煤矿安全风险预控管理;参照行业一流企业提升竞争力的对标管理;关注客户需求、消除浪费的全面成本精细化管理;整合业务流程与财务流程的业财融合管理;提升效率的企业标准体系;构建节能环保的矿井生产系统的绿色低碳管理;建立灵活、敏捷横向组织的组织结构创新;结合外包与价值链管理的专业化管理;优化机制和资源配置的内部市场化管理以及全面规划;协调人力资源的人力资源管理。构建与台格庙矿区开发模式及特点相匹配的企业文化,明确企业的价值导向,并形成可复制、可推广的经验,引领煤炭工业高质量发展。

关键词：高质量发展群矿集约管理管理机制创新

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基于蝶形理论的常规锚杆索支护围岩控制效用研究

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岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3195-3203页

作者：李臣马念杰辛德林张文龙中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 青岛黄海学院建筑工程学院山东青岛266427

针对采动巷道大变形常规锚杆索支护效果有限的情况,采用理论分析、数值模拟、工程案例分析的研究常规锚杆索支护对采动巷道围岩区域应力场分布、围岩塑性区尺寸及围岩变形破坏控制作用效果。研究表明:(1)采动巷道围岩所处双向非均匀应... 详细信息

针对采动巷道大变形常规锚杆索支护效果有限的情况,采用理论分析、数值模拟、工程案例分析的研究常规锚杆索支护对采动巷道围岩区域应力场分布、围岩塑性区尺寸及围岩变形破坏控制作用效果。研究表明:(1)采动巷道围岩所处双向非均匀应力环境具有促进巷道塑性区由圆形,向椭圆形甚至蝶形发育的趋势,该趋势受围岩强度影响显著;(2)常规锚杆索支护无法显著改善采动巷道区域应力场,加强支护对巷道围岩连续性变形的控制率基础应力有关;(3)采动巷道的围岩稳定性控制应以应力调控为主、常规支护为辅,大变形巷道柔性支护配合注浆改性和敏感区重点补强是关键。研究成果有助于进一步认识常规锚杆索支护对采动巷道的作用效果,为巷道围岩控制提供参考。

关键词：采矿工程采动巷道常规支护塑性区区域应力场变形破坏

不同滴灌方式下生物炭对采煤沉陷区花生根系形态及土壤无机氮的影响

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生态学杂志 2024年

作者：陈东周欣姜浩郑俊林沈阳农业大学水利学院中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司

采煤沉陷区复垦是采煤区难点问题之一。为探究采煤沉陷区不同滴灌方式和生物炭用量对花生增产的影响机制，于2021年和2022年开展田间试验，采用裂区试验设计，主区为灌溉方式，分别设置膜下滴灌(M)和浅埋滴灌(Q)两个水平，副区为生物炭... 详细信息

采煤沉陷区复垦是采煤区难点问题之一。为探究采煤沉陷区不同滴灌方式和生物炭用量对花生增产的影响机制，于2021年和2022年开展田间试验，采用裂区试验设计，主区为灌溉方式，分别设置膜下滴灌(M)和浅埋滴灌(Q)两个水平，副区为生物炭施用量，分别设置0(B0)、10(B10)和20(B20)t·hm-2三个水平，研究了不同灌水方式和生物炭施用量对花生根系生长、干物质及氮素积累量、产量及土壤无机氮含量的影响。结果表明：与浅埋滴灌相比，膜下滴灌显著提高了花生根长、根体积、根表面积、饱果期干物质积累量、百仁质量、百果质量及产量，但显著降低了土壤铵态氮和硝态氮含量；膜下滴灌处理下花生产量、百仁质量和百果质量较浅埋滴灌分别提高了14.9%、8.9%和6.3%。随着生物炭用量的增加，花生根长(苗期除外)、根体积(苗期和结荚期除外)、根表面积(苗期除外)、饱果期干物质积累量、百果质量、百仁质量及产量均呈先增后减的趋势，生物炭施用量为10 t·hm-2时达到最大值，B10处理花生产量较B0处理提高了19.8%。土壤铵态氮含量随生物炭用量的增加逐渐降低(花针期除外)，而硝态氮(花针期除外)和植株氮素积累量则随生物炭用量的增加逐渐增加；MB10处理下花生根长、根体积(结荚期除外)、根表面积(苗期除外)、饱果期干物质积累量、百果质量、百仁质量及产量均为最优，产量较QB0处理提高了38.8%。花生产量、百仁质量及百果质量与根长、根表面积呈显著正相关，百果质量与土壤铵态氮和硝态氮含量亦呈显著正相关。综上，膜下滴灌条件下施用10 t·hm-2生物炭处理通过促进花生根系生长，提高植株对土壤无机氮素的吸收利用，进而增加干物质积累并最终提高产量。研究结果可为采煤沉陷区土地复垦提供技术支撑和理论参考。

关键词：花生膜下滴灌生物炭采煤沉陷区产量

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煤层瓦斯含量测定技术及装备研究进展

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 164-176页

作者：孙四清杨帆郑玉岐张庆利煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

瓦斯含量是煤与瓦斯突出危险预测、煤层瓦斯资源量估算、矿井瓦斯治理工程设计的重要参数。围绕如何在大区域准确快速测定煤层瓦斯含量,依托国家科技重大专项、国家自然科学基金和煤炭企业联合基金等项目科技攻关,在取样、测试方面取得... 详细信息

瓦斯含量是煤与瓦斯突出危险预测、煤层瓦斯资源量估算、矿井瓦斯治理工程设计的重要参数。围绕如何在大区域准确快速测定煤层瓦斯含量,依托国家科技重大专项、国家自然科学基金和煤炭企业联合基金等项目科技攻关,在取样、测试方面取得了一定进展。主要表现在如下4个方面:①煤层瓦斯含量测定取样经历了孔口接样、岩心管定点取样、压力引射定点取样和密闭取样4个阶段,密闭取样装备保压能力达到11.5 MPa,煤心直径达到38 mm;②针对不同煤层地质条件,发展形成了顺煤层定向长钻孔密闭取样、底板穿层钻孔密闭取样和顶(底)板梳状定向长钻孔密闭取样3种取样技术;③在河南焦作和山西晋城矿区硬煤层中,顺层定向长钻孔取样深度达到516 m,密闭取样法测得煤层瓦斯含量较常规取样法分别平均提高了0.44倍和1.04倍。在安徽淮南矿区碎软煤层中,穿层钻孔密闭取样深度达到209 m,测得煤层瓦斯含量较常规取样法平均提高了0.26倍;在安徽淮北矿区碎软煤层中,顶(底)板梳状钻孔密闭取样深度达到484 m,测得煤层瓦斯含量较常规取样法平均提高了0.19倍,密闭取样法在煤层瓦斯含量测定精度、探测范围上优于常规取样法;④在瓦斯含量测试方面,除了传统解吸法测试,发展了系列煤矿井下瓦斯含量快速测试装备,可实现最快30 min内测得煤层瓦斯含量,一般用于百米孔内的瓦斯含量测试。提出了煤层瓦斯含量测定密闭取样装备需向小型化、轻量化的方向发展,并能实现随钻密闭取样。在测试上,应根据实际情况确定合理的解吸终止限,并将测试装备和密闭取样装备进一步结合,以实现深孔瓦斯含量快速准确测定。密闭取样技术已成为煤层瓦斯含量大区域精准勘查、预测的主要手段,是煤炭安全高效开采的重要技术保障。

关键词：煤层瓦斯含量定点取样密闭取样碎软煤层硬煤

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基于前馈解耦的重介密度分程预测控制

控制工程 2024年

作者：王靖宋玉莹中煤科工集团南京设计研究院有限公司南京业恒达智能系统有限公司

针对重介选煤过程中悬浮液密度的多变量预测控制算法在线计算量大的问题，提出一种基于前馈解耦的分程控制策略。基于分程控制的思想，通过比较重介悬浮液密度的与设定值的大小以保留对被控变量影响较大操纵变量，从而减少预测模型中操... 详细信息

针对重介选煤过程中悬浮液密度的多变量预测控制算法在线计算量大的问题，提出一种基于前馈解耦的分程控制策略。基于分程控制的思想，通过比较重介悬浮液密度的与设定值的大小以保留对被控变量影响较大操纵变量，从而减少预测模型中操纵变量数目。对于不重要的操纵变量作为可测扰动引入进行前馈补偿，进而将原预测控制算法中多变量控制模型解耦为多个单变量控制模型的组合，并基于多个单变量控制模型设计分散滚动优化策略。经过Matlab的仿真实验证明了该算法能够有效降低在线优化的运算量，进而缩短计算时间以满足工业现场快速响应的要求。

关键词：重介选煤密度控制多变量预测控制分程控制前馈解耦

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煤矿用钻孔机器人钻臂定位误差补偿研究

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 153-163页

作者：梁春苗姚宁平姚亚峰彭涛中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 煤炭科学研究总院北京100013

目前钻孔机器人位姿调节多采用手动遥控调节与人工复测结合,未实现全自动调节,开环控制精度低、自动化能力低、无法实现煤矿用探放水、防突和防冲钻孔机器人精确开孔定位与孔群全自动施工。通过分析钻孔机器人钻臂结构和动作,建立了钻... 详细信息

目前钻孔机器人位姿调节多采用手动遥控调节与人工复测结合,未实现全自动调节,开环控制精度低、自动化能力低、无法实现煤矿用探放水、防突和防冲钻孔机器人精确开孔定位与孔群全自动施工。通过分析钻孔机器人钻臂结构和动作,建立了钻臂运动学模型;通过对加工误差、机身变形、装配间隙等影响因素分析,发现采用回转减速器蜗轮蜗杆结构间隙会引起倾角和方位角误差放大,并在机身平时会引起倾角和方位角误差最大达0.85°;为消除误差,首先采用传统钻臂运动学误差补偿方法建立了钻臂静、动态误差补偿模型,利用全站仪测试关节间隙和变形量,基于补偿模型和RBF神经网络法求逆解得到误差补偿量,钻臂期望位姿与实际位姿误差的x方向平均误差为9.6 mm,y方向平均误差为18.2 mm,z方向平均误差为16 mm,满足工程应用要求;其次为解决传统全站仪试验测量的方法的复杂性和非实时性问题,提出了一种通过激光测距仪和高精度开孔定向仪组合获得位姿误差检测的方法,通过测距实时计算实际和理论倾角、方位角差值,作为误差补偿后的新倾角和方位角的控制输入量,对钻臂进行实时误差检测与补偿;最后利用传统全站仪精度检测方法对激光测距组合位姿误差补偿模型进行验证。试验表明:激光测距组合定位误差检测法最大误差差值在±0.5°以内,方位角最大误差在±0.5°以内,比未采用误差补偿前分别提高了41.1%和37.5%,满足了钻孔机器人开孔定位误差要求。在煤炭行业开展了钻孔机器人钻臂在线精确定位与误差补偿研究,对钻孔机器人精确自动开孔定位及孔群全自动施工具有重要的借鉴和指导意义。

关键词：钻孔机器人钻臂定位运动学模型位姿误差检测误差补偿模型煤矿