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长水平孔超前水力压裂治理巷道顶板技术研究

山东煤炭科技 2024年第7期42卷 83-88页

作者：仝晓军渠文钟晋能控股煤业集团同忻煤矿山西大同037038

针对特厚煤层工作面回采期间伴随强矿压显现、巷道超前影响范围大、矿压剧烈、不易维护的问题,以同忻煤矿8311工作面2311巷为工程研究背景,采用长孔水力压裂原理,通过优化水力压裂参数制定了长孔水力压裂方案。结果表明:采取长水平孔超... 详细信息

针对特厚煤层工作面回采期间伴随强矿压显现、巷道超前影响范围大、矿压剧烈、不易维护的问题,以同忻煤矿8311工作面2311巷为工程研究背景,采用长孔水力压裂原理,通过优化水力压裂参数制定了长孔水力压裂方案。结果表明:采取长水平孔超前水力压裂措施后,超前采动压力强度和范围明显降低,并且0~20^(#)支架处工作面支架阻力降低,悬顶能够及时垮落;改善了巷道围岩应力环境,有效降低了两侧采空区顶板岩层向工作面端头巷道传递应力的等级,巷道围岩变形降低60%以上;改善了工作面端头以及回采前方巷道应力结构,来压强度明显减弱,起到了调控巷道应力等级的目的,从而实现工作面安全高效回采。

关键词：长水平孔水力压裂卸压围岩应力悬板小煤柱

循环载荷作用下含水煤岩组合体损伤特性及裂纹扩展规律

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矿业研究与开发 2024年第4期44卷 213-221页

作者：刘建伟晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司 I山西大同市037049

同忻煤矿8105工作面煤岩体和隔水煤柱长期受水化作用影响,受矿震、采动应力等循环载荷扰动明显,现以该工作面为研究背景,在实验室开展了不同含水率下3种不同顶底板岩性(泥岩、砂岩、石灰岩)的煤岩组合体单轴压缩及循环加卸载试验。通过... 详细信息

同忻煤矿8105工作面煤岩体和隔水煤柱长期受水化作用影响,受矿震、采动应力等循环载荷扰动明显,现以该工作面为研究背景,在实验室开展了不同含水率下3种不同顶底板岩性(泥岩、砂岩、石灰岩)的煤岩组合体单轴压缩及循环加卸载试验。通过力学试验分析获得了其损伤劣化机制和能量演化规律,并基于电镜扫描、数字散斑和RFPA数值模拟,揭示了其裂纹从微观到宏观的破坏规律。结果表明:(1)随着含水率增大,煤岩组合体试件的峰值强度劣化幅度逐渐降低,4个阶段饱水百分比的试件峰值轴向应变逐渐减小,循环加卸载条件下要比单轴压缩条件下阶段劣化幅度更大,阶段劣化度由大到小依次为:N20、S20、SH20;(2)水化作用下,煤岩体结构面胶结程度降低,由致密变得软弱,循环加卸载情况下,随岩煤强度比增大组合体破坏模式由张拉-劈裂破坏逐渐向拉伸-剪切混合破坏转变;(3)基于RFPA模拟分析得出,循环加卸载下,随着顶底板岩性强度增大,组合体破裂形成的主裂隙逐渐明显,衍生的次生裂隙逐渐变少,水化作用下强度更高的煤岩组合体破坏时仍能保持更强的脆性破坏。该研究成果可为富水工作面的安全生产提供一定的参考借鉴。

关键词：煤岩组合体循环加卸载损伤特性裂纹扩展数字散斑数值模拟

基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 197-205页

作者：李娟莉郭清杰高波边强王冬波太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024 山西科达自控股份有限公司山西太原030006 晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司山西大同037000

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟... 详细信息

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟现实引擎对综采“三机”运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据“三机”协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证。结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采“三机”电液控程序的合理制定与修正提供参考价值。

关键词：虚拟现实虚拟调试液压支架群 “三机”协同行为决策

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上覆采空区积水分析及防治水技术应用

西部探矿工程 2024年第4期36卷 78-80页

作者：刘乐晋能控股煤业集团同忻煤矿山西大同037000

基于同忻矿三盘区8301工作面受上覆采空区积水影响,采掘施工期间顶板淋水量大,制约着煤矿安全高效生产,分析了工作面上覆采空区积水分布情况,提出了“超前钻探、物探”等钻探技术手段,并对上覆采空区技术采取“自压双孔三管路”排水方式... 详细信息

基于同忻矿三盘区8301工作面受上覆采空区积水影响,采掘施工期间顶板淋水量大,制约着煤矿安全高效生产,分析了工作面上覆采空区积水分布情况,提出了“超前钻探、物探”等钻探技术手段,并对上覆采空区技术采取“自压双孔三管路”排水方式,通过实际应用效果来看,通过钻探及物探等技术手段通过“自压双孔三管路”排水共计排水量为8.5×10^(4)m^(3),取得了显著应用成效。

关键词：上覆采空区积水探测自压双孔排水

同忻矿山小煤柱工作面矿压综合治理技术试验研究

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煤矿现代化 2024年第2期33卷 29-32页

作者：康奇晋能控股煤业集团同忻煤矿山西大同037003

同忻矿8210小煤柱巷道虽处于采空区侧向应力降低区内,围岩应力环境较好,但同时也伴随着巷道围岩整体松软破碎,小煤柱整体完整性较差,承压能力弱,不利于巷道维护,也为矿山工作面安全管控带来一定隐患。因此,同忻矿山决定开展小煤柱工作... 详细信息

同忻矿8210小煤柱巷道虽处于采空区侧向应力降低区内,围岩应力环境较好,但同时也伴随着巷道围岩整体松软破碎,小煤柱整体完整性较差,承压能力弱,不利于巷道维护,也为矿山工作面安全管控带来一定隐患。因此,同忻矿山决定开展小煤柱工作面矿压综合治理研究,采用初采切眼爆破放顶、尾巷爆破切顶卸压及头巷水力致裂工艺降低矿压影响,提升初采期间顶煤回收率,控制巷道变形。试验结果表明,初采切顶爆破效果良好,初次来压步距及来压强度得到有效缩短弱化,初采可放煤距离大大缩短。尾巷切顶卸压成功爆破400个孔,围岩控制率提高了37%。头巷超长孔定向水力压裂效果良好,裂隙发育充分,达到预期效果。

关键词：矿压治理小煤柱工作面初采切顶爆破尾巷切顶卸压头巷水力致裂

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同忻煤矿水害防治技术

煤矿开采 2013年第2期18卷 94-96,63页

作者：鲍永生同煤国电同忻煤矿有限公司山西大同037001

针对同忻煤矿的水文地质条件、水害威胁类型及特点,研究制定了多种水害防治方法,重点提出了物探、钻探及化探相结合的防治水技术方案,同忻煤矿安全生产实例验证,该方法是防治矿井水害的有效手段,根据电阻率差异规律,采取物探探测,并结... 详细信息

针对同忻煤矿的水文地质条件、水害威胁类型及特点,研究制定了多种水害防治方法,重点提出了物探、钻探及化探相结合的防治水技术方案,同忻煤矿安全生产实例验证,该方法是防治矿井水害的有效手段,根据电阻率差异规律,采取物探探测,并结合相关地质资料开展钻探,探测工作面内导水构造,含水层及上覆采空区积水,为进一步开采和安全生产提供依据,保证巷道掘进及工作面回采期间安全性。

关键词：探放水物探钻探化探导水裂缝带突水系数

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皮带运输机的节能控制系统设计

机械管理开发 2024年第9期39卷 241-243页

作者：罗涛晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司

在矿用皮带运输机的应用中，部分煤矿缺乏运输作业的节能改进，借助传统的恒转速控制方式，存在轻载高速运行的电能过度耗费问题，需要做好节能化工作。为此，基于对皮带运输机及常用节能方式的了解，决定应用变频节能技术进行改造。其... 详细信息

在矿用皮带运输机的应用中，部分煤矿缺乏运输作业的节能改进，借助传统的恒转速控制方式，存在轻载高速运行的电能过度耗费问题，需要做好节能化工作。为此，基于对皮带运输机及常用节能方式的了解，决定应用变频节能技术进行改造。其次，参考运输机运载量、带速和电能损耗三者关系，从控制系统设计目标、硬件结构设计和软件系统功能等方面出发，在合理应用煤量自动识别技术、模糊控制算法后，提出节能控制系统。最后，经过节能控制系统应用，能实现皮带运输机的节能控制。

关键词：矿采生产运输机节能控制系统

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煤矿主通风机电机启动方式应用分析

当代化工研究 2024年第15期 188-190页

作者：邸私私晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司山西037000

针对近年来矿井通风需求量的增大,通风机电机功率不断增大的现状,若采用传统的方式启动通风机,存在易对电网造成较大冲击,影响其他设备安全稳定运行的问题,为有效解决上述问题,重点研究了矿井主通风机电机启动方式,基于主通风机电机启... 详细信息

针对近年来矿井通风需求量的增大,通风机电机功率不断增大的现状,若采用传统的方式启动通风机,存在易对电网造成较大冲击,影响其他设备安全稳定运行的问题,为有效解决上述问题,重点研究了矿井主通风机电机启动方式,基于主通风机电机启动方式应用现状,对通风机电机三种主要启动方式:全压启动,软启动及变频启动进行分析,分析了各自的优势、劣势,并结合工程应用案例进行了对比分析,得出了各种启动方式较适合应用的场景,以为矿井通风机电机启动方式的科学,合理选择提供支持。

关键词：通风机电机启动方式全压启动软启动变频启动

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定向注浆防治水技术研究及应用分析

当代化工研究 2024年第5期 110-112页

作者：赵雅丽晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司山西037000

针对山西某矿6号煤层因受垂向隐伏构造影响,存在严重开采突水风险的问题,为有效解决上述问题,研究了定向注浆防治水技术在该煤层的应用,通过让MWD无线随钻测井系统与随钻测斜仪进行合理配合,来确定钻孔轨迹,根据钻孔位置并结合钻孔岩性... 详细信息

针对山西某矿6号煤层因受垂向隐伏构造影响,存在严重开采突水风险的问题,为有效解决上述问题,研究了定向注浆防治水技术在该煤层的应用,通过让MWD无线随钻测井系统与随钻测斜仪进行合理配合,来确定钻孔轨迹,根据钻孔位置并结合钻孔岩性情况,来选用合适的钻井液,并设计出了具体的注浆流程与注浆评价标准,最终创建出一套多分支定向钻探注浆防治水工艺,经进行水平分支钻孔间距评价,并长期观测与动态分析地下水位情况,得出通过应用该定向注浆防治水技术进行防治水,可取得较好的防治水效果,消除水害隐患,更好地保障矿井安全生产。

关键词：钻孔钻井液注浆防治水效果