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基于钻孔成像的结构面智能化识别系统

采矿与安全工程学报 2024年第4期41卷 720-729页

作者：刘灿灿郑西贵王术龙王济宇李鹏郭晓玮许文杰中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 上海大屯能源股份有限公司生产技术部江苏徐州221600

巷道顶板岩层裂隙分布特征是影响安全开采的重要因素,目前钻孔成像法是裂隙探测的主要方法,但钻孔成像法缺乏裂隙智能识别系统,传统人工观察法速度慢,只能定性分析裂隙特征。针对上述问题,在多个矿区进行钻孔成像,形成丰富的岩层裂隙识... 详细信息

巷道顶板岩层裂隙分布特征是影响安全开采的重要因素,目前钻孔成像法是裂隙探测的主要方法,但钻孔成像法缺乏裂隙智能识别系统,传统人工观察法速度慢,只能定性分析裂隙特征。针对上述问题,在多个矿区进行钻孔成像,形成丰富的岩层裂隙识别数据库,并将数据库分为训练集和测试集。基于卷积神经网络搭建结构面识别网络,网络(1)训练时的像素类别分为背景像素、结构面像素和干扰像素;网络(2)训练时的像素类型分为背景像素和结构面像素。提出裂隙区划分方法,设计裂隙区内结构面数量自动计算程序,优化传统的霍夫变换算法,可实现裂隙区内多个结构面准确识别,并开发结构面参数自动输出程序。研究结果表明:将干扰像素划分为一种类别可以有效改善结构面识别效果。网络(1)对结构面的识别率为76.70%,通过开发的程序使得识别率达到90.20%。对于结构面的起点和终点位置预测误差主要集中在5 mm内,倾向预测误差主要集中于20°范围内,倾角预测误差主要集中于10°范围内,裂隙宽度的平均误差为5.07 mm。该研究工作促使钻孔成像技术由人工观察的定性分析向智能化的定量分析转变,为煤矿智能化发展提供了重要的地质保障技术。

关键词：煤矿智能化安全开采结构面钻孔成像卷积神经网络图像识别

生态脆弱煤矿区水体中微生物群落特征及矿井充水指示

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 255-266页

作者：范立民李涛高颖白如鸿孙强中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 六盘水师范学院矿业与机械工程学院贵州六盘水553004 陕西榆林能源集团有限公司陕西榆林719000

我国生态脆弱矿区水资源整体匮乏,但局部地区矿井涌水却异常巨大。对生态脆弱矿区异常矿井充水水源识别,对矿区生态环境保护意义重大。研究以涌水量超过1 000 m^(3)/h的榆树湾煤矿为背景,在分析矿井涌水量特征的基础上,采集了研究区主... 详细信息

我国生态脆弱矿区水资源整体匮乏,但局部地区矿井涌水却异常巨大。对生态脆弱矿区异常矿井充水水源识别,对矿区生态环境保护意义重大。研究以涌水量超过1 000 m^(3)/h的榆树湾煤矿为背景,在分析矿井涌水量特征的基础上,采集了研究区主要含水层和矿井涌水点的30个水样,开展了水样高通量微生物测序研究。对测序结果采用Alpha多样性分析、Beta多样性分析及微生物构成差异分析,系统研究了矿井水体中微生物群落特征,分析了矿井充水来源。研究结果表明:高通量测试结果通过了Coverage指数检验,验证了其用于矿井充水识别的可行性。但人类活动密切接触的水样显示出微生物更加丰富,需要在取样中有效规避。榆树湾煤矿浅表松散含水层中微生物丰富度和多样性都较高,以新鞘脂菌属(Novosphingobium)、梭杆菌属(Fusobacterium)和硫属(Sulfuricum)等微生物丰度最高;直罗组为代表的基岩含水层微生物丰富度较低,但微生物多样性较高,以丛毛单胞菌属(Comamonas)、蛲虫属(Vermiphilaceae)和巴氏杆菌(Paeniglutamicibacter)等微生物丰度最高。所有水样中最为优势的门类为变形菌门,占比达到35.5%~89.7%。Alpha多样性、PCoA和NSDM分析揭示了榆树湾矿井充水水源主要来自松散含水层和直罗组含水层。但Beta多样性分析发现,随着直罗组静储量的释放,松散层中离石组黄土充水比例进一步增大。综合分析显示,榆树湾煤矿目前为基岩含水层快速释水+离石组含水层持续释水模式的充水模式,矿井涌水统计分析结果验证了这一结论。研究为相似化学成分含水层充水识别,提供了新的方法。

关键词：保水采煤高通量测序矿井充水微生物群落涌水规律

深部冲击地压巷道爆破卸压对支护系统损伤试验研究

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煤炭工程 2024年第7期56卷 120-126页

作者：张红卫陕西彬长胡家河矿业有限公司陕西长武713600

为了确保冲击地压矿井安全高效生产,采用锚索支护与钻孔爆破卸压方式确保巷道围岩安全稳定性,以胡家河矿402101工作面为背景,利用现场试验的研究方法,分析了爆破卸压对锚索锚固力及工作阻力、围岩结构损伤等。研究结果表明:锚索锚固力... 详细信息

为了确保冲击地压矿井安全高效生产,采用锚索支护与钻孔爆破卸压方式确保巷道围岩安全稳定性,以胡家河矿402101工作面为背景,利用现场试验的研究方法,分析了爆破卸压对锚索锚固力及工作阻力、围岩结构损伤等。研究结果表明:锚索锚固力的失效与爆破卸压孔相对位置关联性较小,预紧力在爆破卸压前后损失值具有一致性,基本在40%~50%之间;爆破卸压前后,锚索工作阻力基本不变,分别为101.6 kN和99.4 kN,但对围岩结构完整性具有一定影响,结构劣化区域与爆破卸压孔具有一定关联性,为后续爆破卸压优化提供参考。

关键词：冲击地压卸压锚固力锚索工作阻力围岩结构

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酸化时间对无烟煤微观结构影响试验研究

矿业研究与开发 2024年第2期44卷 221-227页

作者：袁铭岳袁梅陈国洪何季民易双霞贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州林华矿业有限公司贵州毕节市551806

酸化时间对煤层改性效果至关重要。以贵州低透无烟煤为研究对象,使用6%的氢氟酸作为改性主体酸液,采用试验测定与理论分析相结合的方法,探究酸化时间作用下煤中官能团和微晶结构的演化规律,剖析煤的官能团含量与微晶结构的相关性。研究... 详细信息

酸化时间对煤层改性效果至关重要。以贵州低透无烟煤为研究对象,使用6%的氢氟酸作为改性主体酸液,采用试验测定与理论分析相结合的方法,探究酸化时间作用下煤中官能团和微晶结构的演化规律,剖析煤的官能团含量与微晶结构的相关性。研究结果表明:随着酸化时间的延续,试验煤样的芳香结构与含氧官能团的相对含量持续递增,C—O与C=O伸缩振动之间存在相互转化关系;酸化过程中试验煤样的脂肪结构相对含量具有明显的时段性特征,酸化0~6 h,脂肪结构变化波幅较大,酸化9~12 h,脂肪结构趋于稳定;羟基醚氧键和羟基π氢键的大幅增长,导致酸化3, 6及9 h煤样的羟基含量始终高于未酸化煤样的对应值;酸化过程中,试验煤样的芳香层间距变化与脂肪结构变化相关,酸化作用下煤样的堆垛高度、延展度变化范围分别为-6.13%~22.09%和36.66%~66.75%。研究结果为酸化改性时间优选提供了理论依据。

关键词：酸化改性无烟煤微观结构官能团微晶结构

建筑物下特厚煤层镁渣基全固废连采连充开采技术与实践

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 83-92页

作者：刘浪罗屹骁朱梦博苏臣吴涛涛王建友杭彦龙西安科技大学能源学院陕西西安710054 榆林泰发祥矿业有限公司麻黄梁煤矿陕西榆林719004 西安弗尔绿创矿业科技有限责任公司陕西西安710054 榆林蒙西水泥有限责任公司陕西榆林719099

我国建筑物下压煤量巨大,同时煤矸石、粉煤灰等煤基工业固体废弃物排放量日益增加,严重制约地方经济社会发展。以榆林麻黄梁煤矿为试验矿井,针对其特厚煤层、建筑物下压煤、充填成本高等问题,提出了特厚煤层全固废连采连充开采技术。采... 详细信息

我国建筑物下压煤量巨大,同时煤矸石、粉煤灰等煤基工业固体废弃物排放量日益增加,严重制约地方经济社会发展。以榆林麻黄梁煤矿为试验矿井,针对其特厚煤层、建筑物下压煤、充填成本高等问题,提出了特厚煤层全固废连采连充开采技术。采用四阶段工序并将特厚煤层分为上、下2部分二次回采压覆煤炭,最大程度控制地面沉降。为降低充填原材料成本,采用化学优化剂对镁渣进行源头改性,抑制镁渣冷却粉化,稳定水化活性,协同粉煤灰、脱硫石膏等煤基固废,研发了改性镁−煤渣基胶凝材料。采用改性镁−煤渣基胶凝材料胶结煤矸石、粉煤灰制备了全固废充填材料。针对麻黄梁煤矿四阶段强、弱充填强度要求,设计不同配比的改性镁渣基充填材料试验,优选配比并应用于井下充填。论述了膏体充填系统与充填接顶方法。麻黄梁煤矿全固废胶结充填工艺试验显示,井下28 d龄期充填体钻芯平均单轴抗压强度超设计强度27%,钻芯浸出毒性满足相关国家标准要求,成功回收了建筑物下压覆煤炭资源,社会经济效益显著。麻黄梁煤矿特厚煤层全固废胶结充填开采实践为国内类似矿井提供了有益借鉴,同时为我国大型煤炭基地的“煤−电−化−冶”固废大规模资源化利用提供了新的思路。

关键词： “三下”采煤充填开采改性镁渣特厚煤层固废处置

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一种基于高效残差分解网络的车道线检测方法

光电子．激光 2024年第8期35卷 817-821页

作者：薛晓强伊春杨小勇王忠强王亚龙陕西小保当矿业有限公司陕西榆林719000 曙光信息产业股份有限公司天津300384

为提升自动驾驶系统车道线检测的速度,提出了一种利用卷积神经网络进行特征提取,结合分类网络实现多车道线虚实线分类的方法。使用高效残差分解网络(efficient residual factorized ConvNet, ERFNet)对图像进行卷积操作和下采样,采用无... 详细信息

为提升自动驾驶系统车道线检测的速度,提出了一种利用卷积神经网络进行特征提取,结合分类网络实现多车道线虚实线分类的方法。使用高效残差分解网络(efficient residual factorized ConvNet, ERFNet)对图像进行卷积操作和下采样,采用无瓶颈一维卷积残差结构,利用纵、横两个方向一维卷积穿插提升非线性函数的泛化性能,依据可变填充比获得多尺度上下文信息完成图像特征提取。基于反卷积与上采样结果进行特征解码,恢复原图像尺度并输出分割后的图像。相较于传统语义分割算法,本方法可减少大量特征参数,增强模型的学习能力,在提升检测速度的同时保证检测精度。在直行、转弯、上坡、下坡,道路颠簸,光照不均匀等工况下的仿真测试实验表明,本文方法检测精度可达到95.14%,检测速度较主流算法有较好提升。

关键词：车道线检测语义分割卷积神经网络深度学习自动驾驶

过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析

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中国矿业 2024年第2期33卷 217-227页

作者：赵龙昊李召坤阙为民杜志明原渊阳奕汉谢廷婷李沁慈李星浩王嗣晨张宇中核矿业科技集团有限公司北京101100 中核内蒙古矿业有限公司内蒙古呼和浩特010000

本文以有效对流体积、有效对流矿体体积比、有效浸出矿体体积比、浸出对流体积比4种地浸采铀流场特征参数为计算分析依据,建立了一套地浸采铀流场定量化分析评价方法。基于该方法,针对内蒙古某地浸采铀矿山,开展了过滤器布置方案对地浸... 详细信息

本文以有效对流体积、有效对流矿体体积比、有效浸出矿体体积比、浸出对流体积比4种地浸采铀流场特征参数为计算分析依据,建立了一套地浸采铀流场定量化分析评价方法。基于该方法,针对内蒙古某地浸采铀矿山,开展了过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析,并为现场钻孔施工推荐了最优过滤器设计方案。研究结果表明:采用地浸采铀流场特征参数的定量化分析评价方法,可以对不同过滤器设计方案下的有效对流体积、有效浸出体积、浸出剂利用率等进行定量分析;各过滤器布置方案量化对比后发现,长过滤器方案形成的流场范围更大,过滤器长度大于5 m时,增加单位长度带来的增益效果降低;过滤器安装位置对有效对流体积和有效浸出体积影响明显,短过滤器方案(2.5 m)宜采用中心布置,长过滤器方案(5 m、10 m)宜采用错位布置;方案2的特征参数表现较好,为最优过滤器设计方案,在现场应用后,提高了采区抽注液量与铀浓度,更科学有效地指导了地浸采铀井场的工程设计。

关键词：地浸采铀成井工艺过滤器设计流场分布井场设计

冲击地压矿井充填工作面超前采动应力对充填体充实率的反馈机制

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1804-1818页

作者：王兆会陈明振李强王伟李增强徐德生郑晓晨孙少龙吴传平郭心洋安君琦中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 济宁市能源局山东济宁272000 兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司山东济南250117 山东东山古城煤矿有限公司山东济宁272000 冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿河北邯郸056011

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因,充填开采则是控制岩层运动,缓解采动应力集中程度,降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力,以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理... 详细信息

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因,充填开采则是控制岩层运动,缓解采动应力集中程度,降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力,以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理论分析、室内试验、现场实测手段探究充填开采工作面采动应力分布规律,揭示超前采动应力对充填体充实率的反馈机制,指导冲击地压矿井充实率确定。结果表明:工作面开采初期充填体充实率低于80%,坚硬顶板下沉量大,超前采动影响范围大于30 m,应力集中系数达到1.5,断层影响区采动应力影响范围和集中系数分别增至60 m和1.65,片帮冒顶等围岩失稳现象增多;实测了采空区充填体承载应力全程动态演化特征,承载应力分布曲线划分为“快速降低—短暂稳定—快速升高—缓慢降低—二次稳定”5个阶段,低充实率条件下采空区上、中、下3个区域承载应力稳定值分别为1.9、5.2、2.8 MPa;将采空区充填体划分为非充分压实区和充分压实区,构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型,得到了坚硬顶板“ʅ”型沉降曲线,非充分压实区范围随充实率近似呈线性减小;试验得到充填体弹性模量和单轴抗压强度随凝固时间的演化曲线,结合顶板沉降曲线和推进速度得到工作面前后采动应力全区域分布曲线;建立了超前采动应力集中程度与充填体承载能力的负指数函数关系,揭示了超前采动应力对充填体充实率的负向反馈机制,实现充填开采降载防冲效果的定量评价;提出了充填体充实率“三位一体”协同提升措施,将1123工作面充实率升高至90%,增强了充填体承载能力,超前采动应力集中系数降至1.3,厚顶煤膨胀变形量减少至50 mm,坚硬顶板破断致冲风险显著降低。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板采动应力反馈机制

坚持以诚为本、以信为基持续打造“走出去”企业高质量发展的软实力

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财务与会计 2024年第5期 80-81页

作者：安宜中国有色矿业集团有限公司

一、会计诚信是无形资产,要大力弘扬精神价值会计诚信是会计人员从事会计工作需要遵循的核心价值理念,是企业进行会计核算、财务报告和信息披露等日常会计工作应当遵循的基本行为准则。会计诚信对于保障企业的生存发展、财务健康和信用... 详细信息

一、会计诚信是无形资产,要大力弘扬精神价值会计诚信是会计人员从事会计工作需要遵循的核心价值理念,是企业进行会计核算、财务报告和信息披露等日常会计工作应当遵循的基本行为准则。会计诚信对于保障企业的生存发展、财务健康和信用声誉非常关键,对于规范市场经济秩序、保护相关方权益、维护社会公平正义、助力社会信用体系建设、促进经济高质量发展、保障国家经济安全等方面具有十分重要的意义。

关键词：会计诚信国家经济安全核心价值理念市场经济秩序财务报告会计工作无形资产以诚为本