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高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法

煤矿现代化 2025年第1期34卷 129-134页

作者：常庆灵山西潞安集团余吾煤业有限责任公司山西长治046100

针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面... 详细信息

针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面受到的滑动力达3.11 MPa,超过了底板砂质泥岩极限抗拉强度,导致巷道底板发生底鼓。从高应力巷道底鼓控制角度出发,提出了高应力巷道顶底板加强锚索与巷道两帮锚杆联合支护的巷道底鼓控制技术,数值模拟结果表明巷道底鼓量可降低67%,有效控制底鼓的同时,也可为巷道整体稳定提供支撑。通过现场试验,研究提出的巷道底鼓控制方法可使回风大巷顶板下沉值降低37%,底鼓值降低72%,两帮变形量降低53%,有效保证了回风大巷的稳定。研究结果对于指导深部矿井高应力环境下巷道底鼓控制具有重要实践意义。

关键词：高应力巷道围岩变形底鼓稳定性支护

郭庄煤业3308工作面自动化喷雾降尘系统研究

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煤 2025年第1期34卷 67-70页

作者：宋凯敏山西潞安郭庄煤业有限责任公司山西长治046100

为解决因矿井工作面粉尘质量浓度过高严重影响矿井工人的生产安全和身心健康,通常在煤层工作面采用喷雾的方法,但目前喷雾多为人工操作,自动化喷雾的地面控制联动还未大规模实现,除尘效率不高且喷雾开停不及时会造成水资源大量浪费,提... 详细信息

为解决因矿井工作面粉尘质量浓度过高严重影响矿井工人的生产安全和身心健康,通常在煤层工作面采用喷雾的方法,但目前喷雾多为人工操作,自动化喷雾的地面控制联动还未大规模实现,除尘效率不高且喷雾开停不及时会造成水资源大量浪费,提高工程成本。因此为降低工作面粉尘质量浓度和落实企业“算账文化”,对郭庄煤业矿井3308工作面建立一套地面可控的自动化精准喷雾降尘装置,对6个测点喷雾前后粉尘质量浓度进行监测和对比。研究结果表明:3308工作面经喷雾装置处理后,全尘质量浓度和呼尘质量浓度都得到了大幅度降低,全尘质量浓度降低幅度为81.30%~91.00%,而呼尘质量浓度的降低幅度为78.50%~90.69%.该自动化喷雾装置能够有效降低工作面粉尘质量浓度,保障巷道安全环境和工人健康的同时减少水资源浪费,节省工程成本。

关键词：自动化喷雾装置全尘呼尘降尘效果

超声激励不同含水量煤体瓦斯吸附规律实验研究

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 112-116页

作者：李云山西潞安集团余吾煤业有限责任公司山西长治046103

超声激励对煤层气开发具有增渗促解效应。本文开展了超声激励前后不同含水煤体瓦斯吸附实验,研究了煤体含水量对超声作用下瓦斯吸附量行为的影响规律。结果表明:超声作用后原煤、干燥煤和饱水煤对瓦斯的最大吸附量分别增加了27.65%、15.... 详细信息

超声激励对煤层气开发具有增渗促解效应。本文开展了超声激励前后不同含水煤体瓦斯吸附实验,研究了煤体含水量对超声作用下瓦斯吸附量行为的影响规律。结果表明:超声作用后原煤、干燥煤和饱水煤对瓦斯的最大吸附量分别增加了27.65%、15.76%和47.30%,与吸附解吸速率有的常数b值分别增加了14.29%、6.06%和23.53%,有利用于促进煤体瓦斯的解吸扩散过程。由此表明,超声激励对煤体瓦斯吸附解吸能力有显著的改善效果,煤样含水量越高,超声引起的吸附能力提升幅度越明显。

关键词：瓦斯吸附解吸超声激励煤层气

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煤巷综掘机升级改造及智能化控制技术

煤 2025年第1期34卷 85-88页

作者：郝超汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司山西沁源046500

为提高巷道掘进效率及安全保障能力,以3306回风巷为工程背景,提出采用智能化技术对巷道掘进设备进行升级改造,从而实现3306回风巷智能化掘进。依据3306回风巷现场地质条件、巷道掘进设备配备情况及智能化控制需求,给出智能化改造技术方... 详细信息

为提高巷道掘进效率及安全保障能力,以3306回风巷为工程背景,提出采用智能化技术对巷道掘进设备进行升级改造,从而实现3306回风巷智能化掘进。依据3306回风巷现场地质条件、巷道掘进设备配备情况及智能化控制需求,给出智能化改造技术方案并分析智能化控制关键技术。现场应用后,3306回风巷内掘进设备可实现自主导航及自动截割等功能,工作人员在远离掘进迎头的安全位置进行遥控,巷道掘进速度可达到380 m/月,实现了安全高效掘进。

关键词：巷道掘进掘进设备智能化控制

基于FLAC^(3D)的高抽巷围岩稳定性数值模拟分析

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 52-57,65页

作者：芦盛亮山西潞安化工集团余吾煤业有限责任公司山西屯留046100

为提高高抽巷的稳定性,本文采用数值模拟的手段分析了S1302高抽巷在开挖过程中的支承压力分布规律,采用分段掘进的方法共计掘进了3次。研究结果表明,高抽巷在开挖过程中,左右两侧的侧向支承压力分布特征并不相同。在靠近实体煤一侧,侧... 详细信息

为提高高抽巷的稳定性,本文采用数值模拟的手段分析了S1302高抽巷在开挖过程中的支承压力分布规律,采用分段掘进的方法共计掘进了3次。研究结果表明,高抽巷在开挖过程中,左右两侧的侧向支承压力分布特征并不相同。在靠近实体煤一侧,侧向支承压力随距离增加逐渐缩小。在靠近回风平巷一侧,侧向支承压力随距离增加迅速下降,当超过S1302回风平巷影响范围后,侧向支承压力逐渐增加至原岩应力,然后保持不变。

关键词：高抽巷数值模拟支承压力原岩应力

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综放工作面液压支架快速回撤技术研究

煤 2025年第1期34卷 89-91,99页

作者：郝永强山西汾西矿业(集团)有限责任公司双柳煤矿山西柳林033300

以11203综放工作面液压支架回撤为工程背景,在分析采面地质、开采设备配备基础上,构建末采期间顶板控制及设备回撤方案并进行工程应用。在11203综放工作面回撤期间采用全断面掩护支架法可提高回撤通道顶板稳定性,同时使用架前撤架装置+... 详细信息

以11203综放工作面液压支架回撤为工程背景,在分析采面地质、开采设备配备基础上,构建末采期间顶板控制及设备回撤方案并进行工程应用。在11203综放工作面回撤期间采用全断面掩护支架法可提高回撤通道顶板稳定性,同时使用架前撤架装置+铲板车+框式支架车协同方式提高液压支架回撤机械化程度、效率,实现液压支架回撤环节平行作业。现场应用后,11203综放工作面液压支架回撤效率得以明显提高,实现了快速回撤、减人增效的目标。

关键词：综放开采液压支架快速回撤

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晋华宫煤矿在煤矿地质防治水中的技术研究

煤矿现代化 2025年第1期34卷 107-111页

作者：蒋莎莎晋能控股煤业集团有限责任公司晋华宫矿山西大同037016

工作面顶板突水和水资源短缺是我国山西地区矿区面临的两大难题,采用现场实测、相似模拟和理论分析相结合的方法,构建了试验矿井上行和下行开采的物理模型,分析了不同开采顺序下顶板突水的动态演化规律和突水机理。结果表明,晋华宫煤矿... 详细信息

工作面顶板突水和水资源短缺是我国山西地区矿区面临的两大难题,采用现场实测、相似模拟和理论分析相结合的方法,构建了试验矿井上行和下行开采的物理模型,分析了不同开采顺序下顶板突水的动态演化规律和突水机理。结果表明,晋华宫煤矿下向开采后,11号煤层导水裂隙最大发育高度为43.1 m,裂隙采动比为14.4。在采动裂隙与顶板含水层的连接处形成突水通道,煤层的安全开采受到采空区突水的威胁。因此,通过比值检验和“三带”判别方法确定了上行开采的可行性,并对比了上行开采和下倾开采时的突水通道演化,提出采用上行开采控制顶板突水,该研究为晋华宫煤矿顶板突水灾害的防治提供了依据。

关键词：顶板突水突水通道上行开采

构造应力作用下厚煤层巷道合理掘进层位及围岩控制研究

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煤 2025年第1期34卷 11-17页

作者：柴亚栋徐杰毕青泉李小龙孙鑫程敬义刘克臣长治三元中能煤业有限公司山西长治046000 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221000 陕西正通煤业有限责任公司陕西咸阳712000

为解决厚煤层在构造应力作用下的支护问题,文章结合下霍煤矿2307工作面的地质条件,分别以沿厚煤层顶板、底板掘进的巷道为主要研究对象,运用数值模拟的方法研究了构造应力场中两类巷道的围岩稳定性。由结果可知,掘进过程中沿顶掘进巷道... 详细信息

为解决厚煤层在构造应力作用下的支护问题,文章结合下霍煤矿2307工作面的地质条件,分别以沿厚煤层顶板、底板掘进的巷道为主要研究对象,运用数值模拟的方法研究了构造应力场中两类巷道的围岩稳定性。由结果可知,掘进过程中沿顶掘进巷道的变形破坏以底鼓和片帮为主,能有效保持顶板完整度,而沿底掘进巷道的变形破坏以冒顶和片帮为主,可有效保持底板和煤帮完整度;在相同煤柱宽度下,沿底掘进巷道受到的采动影响较小,而在相同埋深下,沿顶掘进巷道受到的采动影响较小,为此类工程场景中合理选取巷道掘进层位和进行支护提供了理论和技术的支持。

关键词：构造应力掘进层位数值模拟围岩控制

基于SCI-XDNet-CFF轻量化网络的井下运煤皮带异物识别

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 40-46,51页

作者：孙亚琳孙鹏翔薛晔刘泽宇孙贵有太原理工大学经济管理学院山西太原030000 山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司山西长治046512

矿井煤炭开采面与地面距离较长,需要通过运煤皮带进行长距离运输,在运输过程中,存在大块矸石、锚杆等异物损坏皮带、堵塞落煤口的问题,易引发安全问题,因此,运煤皮带运输异物分类具有重要意义。为克服井下环境光照强度弱、识别精度低、... 详细信息

矿井煤炭开采面与地面距离较长,需要通过运煤皮带进行长距离运输,在运输过程中,存在大块矸石、锚杆等异物损坏皮带、堵塞落煤口的问题,易引发安全问题,因此,运煤皮带运输异物分类具有重要意义。为克服井下环境光照强度弱、识别精度低、模型参数量大的问题,提出一种结合低光照图像增强的XDNet-CFF轻量化网络。首先,采用预训练的自校准光照图像增强模型对井下运煤皮带图像进行低光照图像增强,有效提高图像质量;其次,设计一种基于Xcpetion-DenseNet121和跨层特征融合的深度网络,在提高特征提取能力的同时,将底层细节特征与上层语义特征相结合,减少信息丢失,丰富特征表示;然后,通过全连接层和softmax完成运煤皮带异物识别;最后,为实现移动端部署和识别预警,应用剪枝方法对模型进行压缩,大幅减少模型参数量,降低开销。结果表明,所提模型在运煤皮带异物数据集上准确率、精度、召回率、F1分数分别达到0.9467、0.9512、0.9416、0.9464,均优于主流模型,同时,参数量仅8.98 M,满足实际生产部署需求。

关键词：低光照图像增强 XDNet-CFF 跨层特征融合运煤皮带异物识别