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基于振动信号的岩石单轴抗压强度钻进预测实验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1406-1424页

作者：郝建刘河清刘建康吕家庆郑义宁刘建荣山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿山东菏泽274700 内蒙古上海庙矿业有限责任公司院士专家工作站内蒙古鄂尔多斯016299

为了研究钻进振动信号与岩体地质力学参数之间的响应关系,准确、快速地感知、预测岩石单轴抗压强度,开展基于钻进振动信号的岩石单轴抗压强度预测研究。以室内钻取花岗岩、石灰岩、砂岩和煤四类原岩(煤)试件实验为基础,结合傅里叶变换... 详细信息

为了研究钻进振动信号与岩体地质力学参数之间的响应关系,准确、快速地感知、预测岩石单轴抗压强度,开展基于钻进振动信号的岩石单轴抗压强度预测研究。以室内钻取花岗岩、石灰岩、砂岩和煤四类原岩(煤)试件实验为基础,结合傅里叶变换和振动信号降噪方法构建GA-BP神经网络模型,并对比分析降噪前后以及不同降噪方法模型的预测性能。结果表明:钻进振动信号与岩石单轴抗压强度之间有响应关系,应用钻进振动信号可预测岩石单轴抗压强度;采用Adobe Audition软件对振动信号进行降噪处理的GA-BP神经网络预测模型决定系数R2为0.838,均方根误差为7.063 MPa,平均绝对误差为5.347 MPa,其结果优于原始预测模型和一般降噪方法预测模型;与原始预测模型相比,最优降噪模型在预测精度上提升了6.3%,均方根误差减小1.954 MPa,平均绝对误差减小1.621 MPa;同一预测模型中不同岩性的预测效果存在一定差异。降噪信号GA-BP神经网络预测模型对单轴抗压强度有较优秀的预测能力,所用方法可为在岩体地质力学参数随钻测量方面提供基础。

关键词：岩石力学钻进振动信号单轴抗压强度傅里叶变换信号降噪人工神经网络

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五虎山煤矿水力造穴增透物理模拟及钻孔优化设计

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煤矿安全 2024年第7期55卷 15-21页

作者：谷保泽国家能源集团乌海能源有限责任公司内蒙古乌海016099

针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面... 详细信息

针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面在符合矿上生产接续的情况下,水力造穴的最优钻孔造穴直径为0.5 m,合理布设间距为4 m;采用水力造穴工艺时瓦斯抽采体积分数平均为70.4%,达普通钻孔平均体积分数的3.8倍,抽采纯量是普通钻孔的3.5倍;采用水力造穴优化参数与普通钻孔间隔布置方式,可有效激活间隔的普通钻孔;通过对比钻孔施工卸压增透效果、瓦斯抽采效率、煤体扰动面积、体积及钻孔成孔率等评价指标,在相同面积模块下,采用间隔布设钻孔的模块2瓦斯抽采纯量达到模块1的1.8倍。

关键词：瓦斯抽采水力造穴水力冲孔钻孔优化煤层工艺参数

抑制新能源并网系统谐振的逆变器阻抗适配支路参数设计方法

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电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 74-83页

作者：王立强陶军阿敏夫樊海龙马俊鹏尹麒王顺亮内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古呼和浩特010020 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,... 详细信息

随着高比例新能源并网成为发展趋势,新能源并网系统谐振成为影响新型电力系统安全稳定的潜在因素。由于风光资源在时间尺度上存在互补特性,可以通过调整逆变器并网特性实现系统阻尼的分时互济。针对逆变器阻抗适配支路的参数设计问题,提出阻尼系数的优化设计方法。首先,推导了阻尼互济控制逆变器的输出阻抗表达式,结合阻抗的幅值和相位分析阻尼系数对输出阻抗的影响,提出阻尼系数的初选设计方法。随后,从系统稳定性角度分析电网阻抗与阻尼系数之间的关系,为阻尼系数的优化提供了依据。为解决固定阻尼给控制带来的限制问题,提出了一种阻尼系数自适应的阻尼互济控制,使得控制更加灵活有效。最后,通过仿真和实验验证了阻抗适配支路参数设计方法的准确性以及阻尼系数自适应算法的有效性。

关键词：新能源并网系统阻抗适配支路阻尼互济控制虚拟阻尼系数自适应算法

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采动应力作用下煤岩渗流场演化规律数值模拟

煤矿安全 2024年第4期55卷 33-41页

作者：杨希培邢玉强国家能源集团乌海能源有限责任公司生产技术部内蒙古乌海016099 国家能源集团乌海能源黄白茨矿业有限责任公司内蒙古乌海016040

煤岩体内孔裂隙的发育状况对注水渗流的影响占主要因素,随着工作面的推进,采动应力会造成煤层孔裂隙结构的改变。为探究采动过程中煤岩孔裂隙的变化规律,在三轴压缩实验的基础上,利用体积变形表征煤岩孔隙体积变化随应力加载的演化过程... 详细信息

煤岩体内孔裂隙的发育状况对注水渗流的影响占主要因素,随着工作面的推进,采动应力会造成煤层孔裂隙结构的改变。为探究采动过程中煤岩孔裂隙的变化规律,在三轴压缩实验的基础上,利用体积变形表征煤岩孔隙体积变化随应力加载的演化过程,应用Fluent自定义函数(UDF)对孔隙体积随加载时间的变化关系进行编程,以开采时间及注水时间为轴,数值模拟分析采动应力对煤层注水渗流场的影响作用;对比不同应力加载阶段相同时间增量的煤体内钻孔附近渗流场的渗透压力、渗流速度及注水量的变化。结果表明:在相同时间增量条件下,压密阶段、体积膨胀阶段、变形破坏阶段煤体内钻孔周围水压与含水量依次增加,注水润湿范围逐渐增大;采动应力对注水渗流具有重要的影响。

关键词：煤层注水粉尘防治采动应力全应力-应变孔隙率数值模拟

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国有企业党组织的数字创新治理融合建设

民生周刊 2024年第12期 72-74页

作者：秦四友山东能源新矿集团内蒙古有限责任公司

今年4月27日,中共中央组织部在北京召开基层党建工作重点任务推进会,会议强调了国有企业党建工作持续改革的工作重心。党的十八大以来,围绕党的建设根本问题,党中央创造性地提出了一系列新思想、新观点、新论断,为推进工作提供了强大思... 详细信息

今年4月27日,中共中央组织部在北京召开基层党建工作重点任务推进会,会议强调了国有企业党建工作持续改革的工作重心。党的十八大以来,围绕党的建设根本问题,党中央创造性地提出了一系列新思想、新观点、新论断,为推进工作提供了强大思想武器和根本遵循。而党建工作重点任务推进会则在监督制度基础、生产党建统筹一体、业务工作问题导向三个方面,分别提出了具体的思想和意见引导。

关键词：中共中央组织部党的十八大以来问题导向党的建设根本遵循党建工作强大思想武器国有企业党组织

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煤体成分及微结构与卸荷弹射相关性分析

采矿与安全工程学报 2024年第3期41卷 570-578页

作者：成云海许文涛李峰辉张修峰胡兆锋安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 山东能源集团山东济南250014 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918

选取内蒙古自治区鄂尔多斯煤田煤层(易弹射煤样,简称T⁃e)与山东菏泽煤田煤层(不易弹射煤样,简称T⁃d)进行对比分析,从煤的固有属性出发,开展真三轴压缩条件下高应力卸荷力学试验,分析煤的强度特征、破坏过程以及破坏断口的微观破裂特征... 详细信息

选取内蒙古自治区鄂尔多斯煤田煤层(易弹射煤样,简称T⁃e)与山东菏泽煤田煤层(不易弹射煤样,简称T⁃d)进行对比分析,从煤的固有属性出发,开展真三轴压缩条件下高应力卸荷力学试验,分析煤的强度特征、破坏过程以及破坏断口的微观破裂特征与弹射程度差异相关性。结果表明:T⁃d中O含量少,Al含量高,细化晶粒,断裂及抗拉强度和冲击韧性显著增强,是影响弹射差异的成分因素;T⁃e内部存在明显的裂缝、层理结构等微结构,具有微结构发育、强骨架特征,是影响弹射差异的结构原因;煤固有属性的差异导致不同的力学显现,T⁃e峰值强度低、弹性模量较小,应变率大,在张拉和剪切应力相互作用下,宏⁃微观破坏呈现出复合破坏特征,破坏充分且剧烈,弹射明显;T⁃e的AE事件数及累积的能量剧烈增加,呈现3阶段特征,不稳定波动阶段表现为高能量释放。研究内容为探究煤体内在因素与卸荷弹射破坏相关性提供一种研究思路,为评价煤层冲击倾向性提供一种新的实验佐证,为针对性防治弹射提供一种防冲依据。

关键词：弹射微结构真三轴卸荷冲击地压

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结构参数对水力旋流器壁面磨损的影响研究

煤炭工程 2024年第1期56卷 191-198页

作者：吉日格勒国家能源集团准能集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

水力旋流器壁面磨损影响水力旋流器的使用寿命和分级效率,为了解决水力旋流器壁面严重磨损的问题,利用Fluent软件,首先分析了其内部流场和固体颗粒的运动特性,并探究了水力旋流器的结构参数进口形式和底流口直径对其壁面磨损的影响规律... 详细信息

水力旋流器壁面磨损影响水力旋流器的使用寿命和分级效率,为了解决水力旋流器壁面严重磨损的问题,利用Fluent软件,首先分析了其内部流场和固体颗粒的运动特性,并探究了水力旋流器的结构参数进口形式和底流口直径对其壁面磨损的影响规律。搭建了一套水力旋流器壁面磨损试验装置进行磨损试验,与数值模拟的结果进行比较,验证了仿真模型的准确性和可靠性,为水力旋流器结构优化、防磨措施的提出提供了依据。

关键词：水力旋流器冲刷磨损 Fluent数值模拟结构参数

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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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上海庙矿区复合软岩巷道围岩特征与控制技术

现代矿业 2024年第2期40卷 148-151页

作者：宋继通山东能源新矿集团内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市016200

上海庙矿区煤层具有赋存条件差,岩层富水性强,岩石胶结性差、强度低等特征,造成矿井巷道掘进效率低、巷道围岩变形大、工作面推采速度慢等难题,严重地影响着矿井的安全、高效、绿色开采。通过理论分析、实验室验证、现场实测等多种手段... 详细信息

上海庙矿区煤层具有赋存条件差,岩层富水性强,岩石胶结性差、强度低等特征,造成矿井巷道掘进效率低、巷道围岩变形大、工作面推采速度慢等难题,严重地影响着矿井的安全、高效、绿色开采。通过理论分析、实验室验证、现场实测等多种手段,综合分析了矿井软岩巷道围岩特征和变形机理,并提出了软岩巷道治水技术与围岩控制原则与控制技术。为软岩巷道围岩控制现场监测提供了一定的现场经验。

关键词：软岩变形机理控制技术