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多炮孔岩体等离子体爆破定向致裂机理研究

工程科学学报 2025年第2期47卷 259-270页

作者：李雪王传兵王雁冰梅洪嘉李琰庆王兆阳肖殿才淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室淮南232000 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为了研究等离子爆破技术结合切缝管和预切槽技术的定向致裂效果,开展等离子体电脉冲定向致裂试验,探究不同切缝管切缝形状和不同预切槽间距下等离子体爆破定向致裂机理和定向断裂效果,对比分析不同定向形式作用下等离子体爆破岩石定向... 详细信息

为了研究等离子爆破技术结合切缝管和预切槽技术的定向致裂效果,开展等离子体电脉冲定向致裂试验,探究不同切缝管切缝形状和不同预切槽间距下等离子体爆破定向致裂机理和定向断裂效果,对比分析不同定向形式作用下等离子体爆破岩石定向断裂贯通效果.结果表明,与正楔形切缝管和平切形切缝管相比,切缝管岩石试件中倒楔形结构中产生的应力峰值最大,聚能效果最显著,其定向贯通岩石效果更显著.预切槽岩石的电爆聚能致裂效果随着钻孔切槽间距的增加而减小.切槽间距为40 mm时,预切槽岩石试件等离子体电脉冲的聚能效果优异,产生定向裂纹的效果明显优于切槽间距为50 mm和60 mm的预切槽岩石试件.同时,预切槽定向形式的等离子体爆破定向致裂效果相对于切缝管定向致裂效果更为显著.

关键词：等离子体电脉冲爆破定向致裂切缝管预切槽数值模拟

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刮板输送机半联轴器结构研究与应用

煤矿机械 2025年第1期46卷 118-121页

作者：代佳高凯全于彬李帅吴雅明张雪峰郑州煤机长壁机械有限公司郑州450013 陕西黑龙沟矿业有限责任公司陕西榆林719300

阐述了研发新结构半联轴器的背景和必要性,通过对半联轴器进行结构分解、列表分析,把整体铸造半联轴器分成齿瓣和轴套两部分,研发了铸焊结构半联轴器。通过焊缝强度校核和有限元分析计算,铸焊结构半联轴器的强度可以满足要求。铸焊结构... 详细信息

阐述了研发新结构半联轴器的背景和必要性,通过对半联轴器进行结构分解、列表分析,把整体铸造半联轴器分成齿瓣和轴套两部分,研发了铸焊结构半联轴器。通过焊缝强度校核和有限元分析计算,铸焊结构半联轴器的强度可以满足要求。铸焊结构半联轴器容易实现标准化,并且具有良好的工艺性,从根本上解决了整铸半联轴器铸造缺陷多的行业难题,值得推广使用。

关键词：刮板输送机半联轴器铸焊结构工艺流程

淮南矿区高位定向长钻孔大直径筛管瓦斯抽采技术

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煤炭技术 2025年第1期44卷 207-211页

作者：陈建王建强张杰淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001 中煤科工西安研究院(集团)有限公司西安710077

为解决高位定向长钻孔在治理采空区瓦斯中,瓦斯抽采通道易堵塞影响瓦斯抽采效果的问题,提出了高位定向长钻孔内全孔段下筛管技术,通过对高位定向长钻孔全孔段下不同直径筛管技术研究,在潘三矿开展现场试验,试验结果表明,全孔段下φ73 m... 详细信息

为解决高位定向长钻孔在治理采空区瓦斯中,瓦斯抽采通道易堵塞影响瓦斯抽采效果的问题,提出了高位定向长钻孔内全孔段下筛管技术,通过对高位定向长钻孔全孔段下不同直径筛管技术研究,在潘三矿开展现场试验,试验结果表明,全孔段下φ73 mm大直径筛管能够有效提高高位定向长钻孔瓦斯抽采效果,不仅提高了钻孔瓦斯抽采稳定性和有效抽采孔段比例,而且钻孔平均瓦斯抽采浓度由19%提高至45%,形成了适用于淮南矿区顶板高位定向长钻孔大直径筛管治理采动卸压瓦斯技术,显著提高淮南矿区采动卸压瓦斯治理效果。

关键词：高位定向钻孔瓦斯抽采筛管抽采工艺

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煤层注水钻孔径向渗流演化规律数值模拟研究

煤矿机械 2025年第1期46卷 222-227页

作者：赵志鹏黄立宁张立魁国能新疆宽沟矿业有限责任公司新疆昌吉831200 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为研究煤层注水钻孔径向渗流演化规律,基于渗流基础理论,采用Fluent软件模拟分析不同注水压力下钻孔径向煤体的润湿范围及渗流速度。结果表明:在同一钻孔条件下,随着注水压力的增大,煤层内平均水压与平均渗流速度衰减越来越明显,注水压... 详细信息

为研究煤层注水钻孔径向渗流演化规律,基于渗流基础理论,采用Fluent软件模拟分析不同注水压力下钻孔径向煤体的润湿范围及渗流速度。结果表明:在同一钻孔条件下,随着注水压力的增大,煤层内平均水压与平均渗流速度衰减越来越明显,注水压力对钻孔周围煤层的压力分布和渗流速度的作用范围逐渐扩大,煤体内密度变化越来越快,煤体内注水越来越均匀,注水效果进一步增强。该研究成果对提高煤层注水抑尘效果具有重要的意义。

关键词：煤层注水数值模拟渗流演化规律孔隙水压

深井复杂条件煤巷快速掘进网的可替代性实验研究与应用初探

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煤炭技术 2025年第1期44卷 11-16页

作者：刘乐枝刘华举陈登红华心祝杨理想鲁德沛淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥矿安徽淮南232150 安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001

通过实验研究聚酯纤维网和菱形金属网的单位质量、延伸率、单根破坏应力、网状破坏应力、网兜状压断破坏应力来验证聚酯纤维网替代菱形金属网的可行性,进一步采用数值模拟验证了实验室相关网力学试验的测试数据可靠性,并在顾桥煤矿1211... 详细信息

通过实验研究聚酯纤维网和菱形金属网的单位质量、延伸率、单根破坏应力、网状破坏应力、网兜状压断破坏应力来验证聚酯纤维网替代菱形金属网的可行性,进一步采用数值模拟验证了实验室相关网力学试验的测试数据可靠性,并在顾桥煤矿1211(1)工作面运输顺槽开展了现场试验,替代后应用效果良好。研究结果表明,在深井复杂条件下聚酯纤维网可以替代菱形金属网进行支护,为类似复杂条件的快速掘进工程网的更新替代研究提供一定借鉴与参考。

关键词：复杂条件金属网聚酯纤维网替代可行性

考虑齿圈柔性的采煤机截割部行星传动动态特性研究

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煤炭技术 2025年第1期44卷 288-292页

作者：黄家林徐利生武玉柱国能新疆屯宝矿业有限责任公司新疆昌吉831113 国能新疆准东能源有限责任公司新疆昌吉831799 新疆工程学院机电工程学院乌鲁木齐830023

为研究均质煤层及夹矸煤层2种煤体工况下的采煤机截割部行星传动系统响应特点,综合考虑各构件的支撑刚度、轮齿啮合刚度及齿圈柔性等因素,建立了截割部行星传动平移-扭转耦合动力学模型。分别分析了刚性/柔性齿圈行星传动系统在2种煤体... 详细信息

为研究均质煤层及夹矸煤层2种煤体工况下的采煤机截割部行星传动系统响应特点,综合考虑各构件的支撑刚度、轮齿啮合刚度及齿圈柔性等因素,建立了截割部行星传动平移-扭转耦合动力学模型。分别分析了刚性/柔性齿圈行星传动系统在2种煤体工况下的太阳轮与行星轮啮合力波动变化特点、行星架输出转速变化规律以及太阳轮中心浮动轨迹曲线。研究发现柔性齿圈状态下,太阳轮与行星轮啮合力幅值呈长周期波动变化,均质煤层工况下的齿圈柔性改善了两轮的啮合力状态且对行星架输出转速波动具有一定的稳定作用,研究成果可为传动系统的设计提供一定的理论指导作用。

关键词：采煤机截割部行星齿轮传动柔性齿圈动态特性

浅埋厚煤层开采地表采动裂缝发育演化规律研究

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煤炭技术 2025年第1期44卷 99-102页

作者：李春永准格尔旗云飞矿业有限责任公司串草圪旦煤矿内蒙古鄂尔多斯010308

基于串草圪旦煤矿典型生产工作面覆岩赋存情况及地表采动裂缝发育特征,采用现场实测、理论分析和数值计算相结合,研究了覆岩关键层失稳运动形式及其对地表采动裂缝发育形态的影响,以及基采比对地表采动裂缝演化规律的影响。结果表明:浅... 详细信息

基于串草圪旦煤矿典型生产工作面覆岩赋存情况及地表采动裂缝发育特征,采用现场实测、理论分析和数值计算相结合,研究了覆岩关键层失稳运动形式及其对地表采动裂缝发育形态的影响,以及基采比对地表采动裂缝演化规律的影响。结果表明:浅埋厚煤层开采过程中,关键层失稳运动对地表采动裂缝发育类型具有控制作用,关键层滑落失稳引起地表产生台阶型裂缝,关键层回转失稳引起地表产生张开型裂缝;覆岩关键层失稳运动过程导致地表采动裂缝尺度参数发生动态变化,随着基采比的增大,地表采动裂缝的垂直错动量呈减小趋势,水平张开量呈增大趋势,裂缝水平张开量与关键层回转角线性相关。

关键词：浅埋厚煤层关键层地表采动裂缝发育演化规律

复合顶板煤层采空区自燃“三带”划分技术研究

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煤炭技术 2025年第1期44卷 131-134页

作者：高翔吕士磊陆春辉罗勇余国锋肖殿才任帅淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232000 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司安徽淮南232000

针对泊江海子矿113107工作面侏罗系复合顶板易掉顶和暴露煤线,遗煤氧化可能导致煤层自燃的问题,综合运用实验室实验、现场监测和数值模拟等方法,对113107工作面采空区自燃“三带”及防灭火技术进行了研究。研究得到了煤自然发火标志气... 详细信息

针对泊江海子矿113107工作面侏罗系复合顶板易掉顶和暴露煤线,遗煤氧化可能导致煤层自燃的问题,综合运用实验室实验、现场监测和数值模拟等方法,对113107工作面采空区自燃“三带”及防灭火技术进行了研究。研究得到了煤自然发火标志气体及临界值,为煤层自然发火预测提供了预警指标;确定了113107工作面采空区自燃“三带”分布范围;为类似工程的防灭火安全技术研究提供了参考。

关键词：自燃煤层数值模拟标志气体自燃“三带”

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基于地表沉降关键指标的冲击风险管控与实践

煤炭技术 2021年第9期40卷 135-138页

作者：白俊杰乌审旗蒙大矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017300

通过地表沉降观测,发现"双面见方"区域对应的地表受采动影响波及范围更大,期间地表下沉分3个阶段,分别为初始加速下沉阶段、快速下沉阶段和稳定下沉阶段,各阶段对应的安全下沉速率大小分布不同;同时对最大下沉值的移动速度vΔH-max和最... 详细信息

通过地表沉降观测,发现"双面见方"区域对应的地表受采动影响波及范围更大,期间地表下沉分3个阶段,分别为初始加速下沉阶段、快速下沉阶段和稳定下沉阶段,各阶段对应的安全下沉速率大小分布不同;同时对最大下沉值的移动速度vΔH-max和最大下沉速率的移动速度vV-max等关键指标进行统计分析,发现vΔH-max和vV-max观测点沿工作面回采方向的移动呈现一定的规律:vV-max、vΔH-max和工作面回采速率基本一致,小煤柱沿空回采工作面推进速度10刀/d条件下采空区上覆岩层处于均衡有序破断、下沉的状态,这为今后类似条件下的冲击地压回采工作面煤矿采空区矿震风险管控、产能调控提供了一条新的路径。

关键词：沿空回采双面见方地表沉降观测安全下沉速率观测点移动速度