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深井断层切割煤柱冲击地压防治实践

煤矿现代化 2024年第4期33卷 86-90页

作者：肖自义张兆举宋韦晓田国庆王艳飞常雁国家矿山安全监察局山东局山东济南250000 北京安科兴业矿山安全技术研究院北京昌平102200 山东双合煤矿有限公司山东济宁272100

针对大采深影响下断层切割煤柱区域冲击地压防治难题,采用理论分析、现场实测方式对断层切割煤柱区域冲击危险性进行了分析与研究,得到如下结论:断层切割煤柱区域在静载条件下趋近于失稳状态,推采过程中动静载应力叠加,煤柱冲击危险性升... 详细信息

针对大采深影响下断层切割煤柱区域冲击地压防治难题,采用理论分析、现场实测方式对断层切割煤柱区域冲击危险性进行了分析与研究,得到如下结论:断层切割煤柱区域在静载条件下趋近于失稳状态,推采过程中动静载应力叠加,煤柱冲击危险性升高;通过断层切割煤柱失稳模型和现场微震、应力及其它数据监测分析发现,工作面初采阶段及单、双工作面见方阶段,微震能量积聚显著,应力集中区域明显,在此过程中断层切割煤柱存在整体失稳现象,通过大直径钻孔卸压、爆破预裂顶板及加强支护等冲击地压防护措施加强对此区域的冲击地压监测与防治,实现断层切割煤柱区域的安全回采。

关键词：冲击地压断层切割煤柱动静载叠加微震监测防治措施

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我国冶金行业智慧矿山建设路径探索与实践

金属矿山 2024年第1期 45-54页

作者：柳小波张兴帆曲福明潘鹏飞王怀远王连成北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学矿产研究院北京100083 中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110017 鞍钢集团矿业有限公司辽宁鞍山114001 鞍钢集团北京研究院有限公司北京102209

矿产资源是国家经济发展的基石,是工业生产的基础和保障。我国矿产资源的赋存条件复杂,一些矿种存在着先天不足。以铁资源为例,普遍存在矿石品位低、赋存条件差等劣势,制约了行业的发展。近年来,信息技术的高速发展带动了新一轮产业革命... 详细信息

矿产资源是国家经济发展的基石,是工业生产的基础和保障。我国矿产资源的赋存条件复杂,一些矿种存在着先天不足。以铁资源为例,普遍存在矿石品位低、赋存条件差等劣势,制约了行业的发展。近年来,信息技术的高速发展带动了新一轮产业革命,智能技术已为诸多行业的转型升级带来了契机与动力,智慧矿山的建设为解决我国矿山行业的难题提供了一条新路径。在此背景下,研究智慧矿山理论体系,探索智慧矿山创新模式,挖掘智能技术与矿业工艺的深度融合,进而建设一批高效、绿色、智能的智慧矿山示范工程,是突破我国冶金矿山困境、实现矿产行业高质量发展的有效途径。结合近年来团队在我国智慧矿山建设路径方面的一些探索和实践,对比分析了国内外先进露天矿和地下矿的开采技术现状,阐述了我国与国际先进矿山之间的差距与不足,梳理了我国矿山信息化、数字化、智能化的发展历程,探索和归纳了智慧矿山的主要任务。通过工程实践总结了我国冶金矿山智慧化建设的痛点,提出了我国冶金矿山智慧化建设的可行路径。以齐大山铁矿为例,从顶层架构设计、标准体系建设、智能技术创新和智慧管理升级等方面分析了鞍钢矿业在智慧矿山建设过程中的探索和实践,并结合目前业界现状对智慧矿山的未来发展方向进行了展望。研究表明:我国智慧矿山建设进展迅速,但与矿业发达国家的先进矿山相比仍有一定差距,主要因为存在诸多难点尚需攻克,未来可以从顶层设计、统一标准、技术创新和管理升级等方面进行统筹规划,最终实现高度智能的无人生产、高度智慧的运营管控、生态和谐的绿色矿山,并逐步形成标准统一、资源集中、服务共享、产业协同的智慧矿业生态圈。

关键词：冶金行业数字矿山智能矿山智慧矿山建设路径

煤矿防治水“三区”划分方法及其水害防治意义

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煤炭学报 2024年第8期49卷 3605-3618页

作者：曾一凡于超武强赵菱尔尹尚先张博成刘泽洋崔雅帅阚雪冬黄浩中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083 矿山水防治与资源化利用国家矿山安全监察局重点实验室北京100083 矿业大学(北京)内蒙古研究院内蒙古鄂尔多斯017000 华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室北京101601 国能神东煤炭锦界煤矿陕西神木719300 焦作煤业(集团)有限责任公司河南焦作454002

为系统性认识矿井各类水害问题,规范化管理矿井防治水工作,国家矿山安全监察局于2022年6月将针对老空水防治的“三区”管理工作推广到顶板水害、底板水害以及构造水害等更多水害类型中。然而各地煤矿在防治水“三区”划分过程中暴露出... 详细信息

为系统性认识矿井各类水害问题,规范化管理矿井防治水工作,国家矿山安全监察局于2022年6月将针对老空水防治的“三区”管理工作推广到顶板水害、底板水害以及构造水害等更多水害类型中。然而各地煤矿在防治水“三区”划分过程中暴露出水害致灾因素和水害治理情况等与划分标准结合不紧密,并且技术上未针对不同煤层和采区进行区别划分,同时划分区域范围和划分结果的规范性和时效性存在不统一。据此,结合防治水“三区”划分的目的,对比了新“三区”划分与老空水“三区”划分的异同,明确了以水文地质条件勘查程度、水害隐患分析、水害治理情况为要素的划分原则,理清了“三区”划分的技术路径;结合我国常见的5种煤矿水害类型特征,提出了不同类型水害的划分方法,即:地表水害应根据井田内地表水体的分布发育特征以及大气降水、滑坡等地质灾害对开采的影响程度等进行划分。顶板水害应根据导水裂隙带范围内是否存在富水性强或者富水性中等静储量丰富含水层、松散含水层等对开采造成威胁进行划分。底板水害应根据煤层带压开采区域底板隔水层厚度与矿压破坏带深度之间的关系以及底板突水系数大小进行划分。老空水害应根据矿井及周边矿井老空积水分布范围、积水量情况进行划分,构造水害应根据井田内断层、陷落柱、溶洞等地质构造和不良地质体的富水性、含水性、与水源导通情况进行划分;总结了划分工作的要点和难点,即:明晰划分时空范围、综合分析划分标准、明确“三区”管理职责、动态转换划分结果等;在此基础上,选择水害类型多样和水文地质条件复杂的典型煤矿井,遵循划分原则,根据划分标准,分煤层、分采区划分了可采区、缓采区、禁采区,并加以详细的解释说明;阐明了开展“三区”划分工作具有提升综合探测水平、强化预测预报能力、找准水害治理方向的水害防治意义,以期指导和规范我国煤矿防治水“三区”划分工作。

关键词：煤矿水害防治 “三区”划分水文地质条件水害致灾因素水害治理措施

煤矿超长斜井破碎地层敞开式TBM掘进技术与应对方法研究

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煤炭工程 2024年第7期56卷 53-58页

作者：刘全辉汪青仓宋朝阳赵一超何琪张同钊刘锦玉陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司陕西榆林719000 陕西延长石油矿业有限责任公司陕西榆林719000 北京中煤矿山工程有限公司北京100013 矿山深井建设技术国家工程研究中心北京100013

TBM因施工安全、自动化程度高、掘进速度快等特点,已成为斜井机械化、自动化和智能化建设的重要掘进装备。西部弱胶结地层围岩强度低、承载能力差,TBM在穿越破碎地层时发生塌方、卡机、栽头和掘进偏斜等风险概率较高,为此开展了西部煤... 详细信息

TBM因施工安全、自动化程度高、掘进速度快等特点,已成为斜井机械化、自动化和智能化建设的重要掘进装备。西部弱胶结地层围岩强度低、承载能力差,TBM在穿越破碎地层时发生塌方、卡机、栽头和掘进偏斜等风险概率较高,为此开展了西部煤矿超长斜井破碎地层敞开式TBM掘进技术与应对方法研究。基于可可盖煤矿斜井穿越地层和工程条件,制定了适应地层条件的TBM掘进参数调整方案,提出了刀盘转速、撑靴压力、刀盘扭矩、推进速度等掘进参数的控制方法,最大限度发挥了TBM高效掘进的性能;提出了斜井穿越破碎地层时,钢拱架、超前注浆、锚网支护等综合围岩加固方法;优化了辅助作业设备的配置方案及掘进作业流程,形成了注浆加固、围岩强支护、设备随掘协同的破碎地层安全施工技术,保障了可可盖煤矿斜井破碎地层敞开式TBM的安全与快速掘进。

关键词：矿井建设超长距离斜井 TBM 围岩支护快速掘进

基于GB-SAR的矿山边坡局部变形演化与失稳预测

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中国安全生产科学技术 2024年第4期20卷 85-93页

作者：张克利马海涛张建全姚爱敏闫宇蕾尹利洁北京城建勘测设计研究院有限责任公司北京100101 中国安全生产科学研究院北京100012

为了提高地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar, GB-SAR)边坡监测效果与失稳预测能力,在广东省某石灰石矿山架设地基雷达,开展实地监测试验,结合矿山地质条件与监测数据研究不同类型的岩体变形演化特征,根据变形特... 详细信息

为了提高地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar, GB-SAR)边坡监测效果与失稳预测能力,在广东省某石灰石矿山架设地基雷达,开展实地监测试验,结合矿山地质条件与监测数据研究不同类型的岩体变形演化特征,根据变形特征选择位移最大点的监测数据利用速度倒数法进行失稳预测。通过分析典型案例的监测数据来优化速度倒数法的算法,进而对矿山试验数据进行研究。研究结果表明:通过分析雷达三维模型变形图的局部位移差异,能够初步判断边坡岩体的变形破坏方式;适当增大移动平均滤波法的移动时间周期C,能够更早地发现灾害征兆,更好地识别岩体加速变形阶段及临滑阶段。研究结果可为基于雷达的滑坡预测提供参考。

关键词：边坡工程变形监测 GB-SAR 失稳预测

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智能化露天矿的核心概念与建设战略

中国矿业大学学报 2024年第1期53卷 23-33页

作者：孙健东张瑞新白润才李慧智刘光孙效玉王忠鑫赵奎陈结华北科技学院河北省矿山智能化开采技术重点实验室河北廊坊065201 北京中矿露采科学技术研究院科技研发中心北京100083 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123032 煤炭科学研究总院沈阳露天采矿技术研究分院辽宁沈阳110066 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710065 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110167 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 重庆大学资源与安全学院重庆404100

从信息论、系统论、控制论角度,对智能化露天矿的概念与定义进行了阐述,提出智能化露天矿的核心在于基于信息技术获取量化数据的规律,并据此做出科学决策、进而对大系统进行精准的控制.针对传统的露天矿信息化建设工作中“信息化、数字... 详细信息

从信息论、系统论、控制论角度,对智能化露天矿的概念与定义进行了阐述,提出智能化露天矿的核心在于基于信息技术获取量化数据的规律,并据此做出科学决策、进而对大系统进行精准的控制.针对传统的露天矿信息化建设工作中“信息化、数字化、自动化、智能化”等关键术语给出了定义,对其逻辑关系进行了剖析.提出露天矿“数字化、自动化、智能化”同步建设原则,归纳了各阶段主要建设内容.提出智能化露天矿建设应采取“应用一代、布局一代、探索一代”的发展战略,当前矿山企业在整体投入比重上,要确保“应用一代>布局一代>探索一代”.

关键词：露天矿智能化基础概念建设原则发展战略

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煤矿立井混凝土井壁裂缝修补技术

建井技术 2024年第4期45卷 25-27页

作者：唐鸣皋北京中煤矿山工程有限公司北京100013 煤炭科学研究院建井分院北京100013 矿山深井建设技术国家工程研究中心北京100013

通过对煤矿立井混凝土井壁裂缝产生原因的分析,针对不同性质的裂缝进行了系统分类,并提出了相应的修补措施。这些措施消除了井筒整体结构存在的安全隐患,并显著提高了井壁结构的耐久性能和防水性,可为类似工程设计及施工提供有益参考。

关键词：立井混凝土井壁混凝土裂缝井壁修复裂缝修补技术

矿山高井深燃油管道垂直输送系统流动特性分析

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矿业研究与开发 2024年第5期44卷 228-233页

作者：胡林翠张登云徐明儒张连军陈淼余洪伟谭一帆金川集团股份有限公司甘肃金昌市737100 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司北京100013 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012 国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心湖南长沙410012

以金川集团股份有限公司龙首矿井下燃油管道垂直输送系统为研究对象,结合矿山实际情况,搭建燃油管道垂直输送系统仿真模型,计算了不同流速下输油管道内各节点的压力分布,分析了阀门关闭过程中不同质量流量以及不同阀门关闭时间下阀前阀... 详细信息

以金川集团股份有限公司龙首矿井下燃油管道垂直输送系统为研究对象,结合矿山实际情况,搭建燃油管道垂直输送系统仿真模型,计算了不同流速下输油管道内各节点的压力分布,分析了阀门关闭过程中不同质量流量以及不同阀门关闭时间下阀前阀后压力分布,提出了矿山高井深燃油管道垂直输送系统抑制水锤效应的方法。仿真表明,加装减压阀和止回阀,降低质量流量和增加阀门关闭时间可以有效减小或消除关阀过程产生的水锤效应。

关键词：高井深矿山燃油管道垂直输送系统流动特征水锤效应

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中国XRT智能预选抛废技术应用研究与实践

金属矿山 2024年第8期 79-92页

作者：罗主平刘建华孙业长杨婷杨璐阳建国张文国周承丞中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000 马钢集团设计研究院有限责任公司安徽马鞍山243000 中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司陕西西安710061 西安天宙矿业科技集团有限公司陕西西安710048 北京霍里思特科技有限公司北京102600

我国矿石资源普遍禀赋差,选矿成本高,但选矿工艺技术及设备研发水平较高。为了推动近年取得重大突破的高效大块预选设备———XRT智能选矿机更好地服务矿山,提升矿山的生产力水平和经济效益,建设绿色生态矿山,在简要介绍了XRT智能选矿... 详细信息

我国矿石资源普遍禀赋差,选矿成本高,但选矿工艺技术及设备研发水平较高。为了推动近年取得重大突破的高效大块预选设备———XRT智能选矿机更好地服务矿山,提升矿山的生产力水平和经济效益,建设绿色生态矿山,在简要介绍了XRT智能选矿机系统组成与分选原理、工艺技术的适用性及要求、工艺技术与设备的特点和优越性基础上,按矿种分类介绍了代表性矿山开展XRT智能预选抛废研究与生产实践的情况。试验研究与生产实践表明:XRT智能选矿机对矿种具有广泛的适应性,且具有分选客观、科学、精准、智能、节能、环保等特点;可以兼顾两种及以上目标矿物或元素的高效综合回收;应用工艺简单,对现场碎矿流程的冲击、干扰小;入选粒度粗,高度契合能抛早抛、能收早收理念;对薄、小、边、残、贫矿石资源的开发具有显著的扩能、降本、提质意义。并就XRT智能选矿机的研发和工艺技术应用给出了7点建议:解决分选粒度向上下拓展与分选效率、可靠性、稳定性和工艺的适应性问题,以实现多抛多收的目标;解决设备的大型化、系列化问题,以降低投资和生产成本,并方便现场配置和生产管理;研发三产品XRT智能选矿机,为后续制定高效的选矿工艺和产品方案创造条件;制定全面、科学的矿废判定标准,以实现资源效益的最大化;支持并携手矿石选择性破碎技术共同发展,为预选创造更好的条件;科学制定包容其他预选抛废技术的高效抛废工艺,使抛废更彻底、工艺流程更简洁顺畅、技术经济指标更好;论证废石洗矿工艺替代筛分洗矿工艺或给矿洗矿工艺的科学性,以使全系统工艺流程更简单、生产环境更整洁、投资和生产成本更低。最后指出,除磁铁矿石外,其他铁矿石及非金属矿石的粗粒预选抛废,应用不断进步的XRT智能预选抛废技术应是大势所趋。

关键词： XRT 智能选矿机废石混入率早抛多抛早收多收综合利用降本增效提质绿色矿山