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高盐矿井水近零排放工艺设计实例研究

给水排水 2024年第2期50卷 85-90页

作者：王小强王煜乾陈哲荆波湧程海涛中煤西安设计工程有限责任公司西安710054

介绍了某矿高盐矿井水近零排放工程的详细设计,分析煤矿高盐矿井水水质情况,选用原水调节预沉池-重介速尘装置-超滤-反渗透膜脱盐-高效沉淀池-V型过滤-弱酸阳床树脂-脱碳塔-浓水反渗透-蒸发预处理-臭氧氧化-MVR蒸发结晶-混盐干化的工艺... 详细信息

介绍了某矿高盐矿井水近零排放工程的详细设计,分析煤矿高盐矿井水水质情况,选用原水调节预沉池-重介速尘装置-超滤-反渗透膜脱盐-高效沉淀池-V型过滤-弱酸阳床树脂-脱碳塔-浓水反渗透-蒸发预处理-臭氧氧化-MVR蒸发结晶-混盐干化的工艺进行设计。重点阐述了各主要工艺流程及工艺特点,对高盐矿井水近零排放工艺分段布置,简述建(构)筑物、设备设施参数,分析项目概算及运行成本,案例为周边煤矿高盐矿井水近零排放工程提供了指导。

关键词：高盐矿井水工艺路线分盐结晶近零排放

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带式输送机不停机更换托辊机器人研究与应用

中国机械工程 2024年第5期35卷 938-949页

作者：田立勇唐瑞于宁杨秀宇秦文光辽宁工程技术大学机械工程学院阜新123000 中煤天津设计工程有限责任公司天津300120 中煤华晋集团有限公司河津043300

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不... 详细信息

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不停机更换托辊理论研究,利用SolidWorks软件建立机器人三维实体模型,并对行走机构、姿态调整平台、伸缩支撑平台、拆装机械手参数进行优化。通过ANSYS Workbench软件对支撑平台和皮带举升机构进行有限元分析,伸缩支撑平台采用滑轨式结构,滑轨在悬臂和举升额定载荷下应力分别为15.647 MPa和66.395 MPa,最大变形位移出现在额定载荷条件下,位移为1.0742 mm。皮带举升机构选用剪叉式结构,额定举升时最大应力为152.82 MPa,最大位移为0.7331 mm。依据设计参数加工机器人样机,以功率为64 kW的柴油发动机为动力,通过液压马达驱动履带行走,速度范围在3~8 km/h,姿态调整平台可实现升降高度0~357 mm、俯仰角度±15°、侧倾角度-4°~7°、旋转角度-10°~20°、横移范围0~400 mm、纵移范围0~350 mm,多级伸缩机构采用组合滑轨方式实现平台0~2.1 m伸缩,采用五自由度机械手可实现对不同位置托辊进行拆装。通过地面及井下试验测试对机器人样机的行走、姿态调整、举升皮带、拆装托辊功能进行试验验证,结果表明:机器人在主平硐狭窄巷道行驶通过性良好,伸缩支撑平台在输送机不停机状态下举升皮带最大高度为241 mm,为机械手拆装不同位置托辊提供足够操作空间以达到设计性能要求,研究带式输送机不停机更换托辊机器人可为煤矿带式输送机维修提供新途径。

关键词：带式输送机维修机器人更换托辊不停机举升皮带

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绳牵引轨道运输斜巷设置跑车防护探讨

煤炭工程 2024年第9期56卷 216-219页

作者：马鹏飞中煤天津设计工程有限责任公司天津300120

基于对无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车的梭车制动装置、车辆编组形式,以及相关规范、标准、规程条文的研究,探讨了无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车在斜巷运输系统中是否需要设置跑车防护装置的问题,通过分析研究得出绳牵引斜巷轨道运... 详细信息

基于对无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车的梭车制动装置、车辆编组形式,以及相关规范、标准、规程条文的研究,探讨了无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车在斜巷运输系统中是否需要设置跑车防护装置的问题,通过分析研究得出绳牵引斜巷轨道运输系统中,缠绕式绞车和无极绳绞车提升串车时斜巷内必须设置跑车防护装置。无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车两种辅运设备,要求在车组编组中编入带制动功能的梭车或安全制动车,作为牵引绳断绳保护;其次,可以在车组尾部加挂安全制动车或带抱绳功能的辅助牵引制动车,解决矿车与矿车之间连接处脱销、断销、断链而发生跑车事故;最后,车组加挂保险绳作为最后一道防跑车的安全措施。

关键词：斜巷无极绳连续牵引车绳牵引卡轨车跑车防护装置安全制动

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煤矿源网荷储一体化建设模式研究

煤炭工程 2024年第9期56卷 21-25页

作者：王振中煤天津设计工程有限责任公司天津300120

煤矿源网荷储一体化系统的运行目标为绿电作为煤矿生产支持性电源,力求最大限度的减小煤矿生产对电网的调峰需求。文章首先总结归纳了不同工作制下煤矿负荷的运行特性,结合该特性分析了风光发电与之在电力、电量上的匹配关系,得出了瞬... 详细信息

煤矿源网荷储一体化系统的运行目标为绿电作为煤矿生产支持性电源,力求最大限度的减小煤矿生产对电网的调峰需求。文章首先总结归纳了不同工作制下煤矿负荷的运行特性,结合该特性分析了风光发电与之在电力、电量上的匹配关系,得出了瞬时发电电力盈余较大、整体用电电量缺额较大的矛盾情况。针对此矛盾情况,分析了储能充放电流程以及其削峰填谷、平衡消纳电量的支持性作用。提出了微电网“源荷互动”的控制策略。

关键词：煤矿源网荷储一体化光伏发电风力发电储能微电网

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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

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龙东煤矿关闭退出空间资源立体开发利用模式研究

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煤炭工程 2024年第9期56卷 1-6页

作者：张照伟孙强左磊中煤天津设计工程有限责任公司矿山工程院天津300131

关退矿井空间资源开发利用是推动老矿区转型发展和煤矿全生命周期开发利用的重要途径和必然要求。为进一步提高关退矿井资源利用效率,以龙东煤矿为背景,阐述了关退矿井空间资源现状,总结了矿井关闭退出九大特征;分析了当前关退矿井资源... 详细信息

关退矿井空间资源开发利用是推动老矿区转型发展和煤矿全生命周期开发利用的重要途径和必然要求。为进一步提高关退矿井资源利用效率,以龙东煤矿为背景,阐述了关退矿井空间资源现状,总结了矿井关闭退出九大特征;分析了当前关退矿井资源利用模式的不足,表现为“一矿一模式”“局部资源利用”等开发模式单一、空间开发利用失衡等问题;重点围绕“能否利用、怎么利用、利用关键点”三个方面,提出了“整体规划、分期实施、先期启动、滚动发展”的开发策略,构建了“一核两翼多点”关闭退出矿井空间资源立体化开发利用模式,规划打造关退矿井资源利用示范工程,预期成果可为我国关退矿井空间资源开发利用的研究和实践提供参考。

关键词：关退矿井空间资源开发策略立体开发模式

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浅埋煤层大采高工作面地表裂隙漏风研究

中国煤炭 2024年第8期50卷 72-77页

作者：叶正亮尚博胡冕郭曦蔓汪海涛中煤能源研究院有限责任公司陕西省西安市710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西省西安市710054

为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上... 详细信息

为了掌握浅埋煤层大采高工作面采空区上方地表裂隙漏风规律,通过地表裂隙考察、SF 6示踪气体现场测试、数据拟合分析等方法进行地表漏风特征分析,并制定专项漏风防控措施进行治理。结果表明:大采高工作面采空区上方距离工作面20 m以上的粘土层地表区域,容易发育形成长期稳定的张开型和塌陷型裂隙;不同区域地表裂隙漏风风速呈现回风侧塌陷型裂隙>中部张开型裂隙>进风侧塌陷型裂隙,且分别距离工作面584、539、487 m后漏风风速基本为零;通过对地表裂隙回填压实和井下回风侧采空区注浆堵漏,在降低上隅角CO浓度的同时增加了O_(2)浓度,有效抑制了采空区的遗煤自燃,减少了采空区惰性气体的涌出。

关键词：浅埋煤层大采高工作面地表裂隙 SF_(6)示踪气体遗煤自燃

强含水层下特厚煤层综放开采导水裂隙带发育高度

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第2期6卷 110-120页

作者：刘成勇宋伟盛奉天古文哲袁超峰张磊中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 陕西华彬雅店煤业有限公司陕西咸阳713500

导水裂隙带高度是顶板水害防治的关键参数之一,为研究强含水层下特厚煤层综放开采条件下导水裂隙带发育高度,以彬长矿区雅店煤矿ZF1405工作面为背景,采用多元非线性回归建立了导水裂隙带高度预测模型,并采用数值模拟和钻孔实测相结合的... 详细信息

导水裂隙带高度是顶板水害防治的关键参数之一,为研究强含水层下特厚煤层综放开采条件下导水裂隙带发育高度,以彬长矿区雅店煤矿ZF1405工作面为背景,采用多元非线性回归建立了导水裂隙带高度预测模型,并采用数值模拟和钻孔实测相结合的方法,对该条件下导水裂隙带高度进行了全面探测。结果表明:考虑的影响因素越多,建立的导水裂隙带高度预测模型越合理,模型预测结果为257.4m,相较于经验公式更精确;数值模拟得到的导水裂隙带最大发育高度为244.2 m,发育规律可分为缓增阶段(工作面推进0~200 m)、突增阶段(工作面推进200~280m)和稳定阶段(工作面推进280m后),其中突增阶段最易发生顶板涌水事故,现场开采时,工作面由开切眼推进至200m后需提前做好预防措施;钻孔钻液消耗量和钻孔窥视探测的导水裂隙带高度分别为247.4,238.4m;数值模拟和钻孔实测结果共同验证了预测模型的可靠性,为安全起见,取4种研究方法的最大值257.4m作为最终结果。研究结果可为类似条件的矿井导水裂隙带高度预测提供参考。

关键词：彬长矿区强含水层导水裂隙带预测模型钻孔探测

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盾构机与钢套筒分体平移施工技术

施工技术(中英文) 2024年第16期 62-66页

作者：毛明山中煤天津设计工程有限责任公司

盾构法广泛应用于地铁项目区间隧道施工中，其中盾构机始发和接收是盾构施工的关键环节，盾构吊装需占用较大施工空间。为优化车站临时占地、交通疏解及管线迁改方案，盾构接收车站仅单线设置一处盾构吊出井，另一条线考虑盾构平移后吊... 详细信息

盾构法广泛应用于地铁项目区间隧道施工中，其中盾构机始发和接收是盾构施工的关键环节，盾构吊装需占用较大施工空间。为优化车站临时占地、交通疏解及管线迁改方案，盾构接收车站仅单线设置一处盾构吊出井，另一条线考虑盾构平移后吊出。以青岛地铁9号线正阳东路站为例，车站两端区间采用盾构法施工，利用盾构井接收盾构机，再将北侧盾构机平移至南侧盾构吊装井后吊出，并明确了盾构接收井的尺寸及对车站结构柱的要求，阐述了盾构分体平移并吊出的步骤及相应措施。

关键词：地铁盾构钢套筒分体平移施工技术