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花岗岩劈裂破坏电磁-震动有效信号重构与混沌特征

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1375-1387页

作者：宋大钊童永军邱黎明韦梦菡王满郭明功北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室河南平顶山467036 平顶山天安煤业股份有限公司河南平顶山467036

电磁辐射、震动监测技术广泛应用于地下工程动力灾害的监测预警,对地下工程的安全高效开发具重要意义。深入研究电磁-震动信号有助于推动岩体监测预警技术的发展,然而当前电磁辐射和震动信号(电磁-震动)分析主要集中于信号的相关性和时... 详细信息

电磁辐射、震动监测技术广泛应用于地下工程动力灾害的监测预警,对地下工程的安全高效开发具重要意义。深入研究电磁-震动信号有助于推动岩体监测预警技术的发展,然而当前电磁辐射和震动信号(电磁-震动)分析主要集中于信号的相关性和时频特征,对于花岗岩破裂电磁-震动信号的非线性动力特征研究较少,相关特征尚未明确。基于此,利用经验模态信号(EMD)重构和分形理论相结合的方法,分析了花岗岩劈裂破坏电磁-震动信号的混沌特征,揭示了电磁-震动信号非线性动力特征。研究结果表明:花岗岩劈裂破坏产生的电磁辐射与震动信号在时间上具有较好的一致性,劈裂破坏产生的电磁-震动信号频谱集中在中低频段;花岗岩破坏有效电磁辐射信号的盒维数D_(E)=1.600 6,有效震动信号的盒维数D_(A)=1.594 8,两者频率结构特征高度相似;利用EMD分解重构方法可以获得花岗岩破裂有效电磁辐射与震动信号,使用EMD分解重构去除了高频存在的干扰对花岗岩破裂电磁-震动信号中的混沌特征描述更为精准。有效电磁辐射与震动信号包含的低频、大能量信号比原始信号更多,更能表征微小裂纹扩展;重构后电磁-震动信号的不均匀度相较于初始信号整体有明显的上升,不同能量信号出现的频率关系整体出现下降,重构后的有效电磁-震动信号以低频、大能量信号为主,但震动信号的不均匀程度大于电磁辐射。

关键词：电磁-震动信号信号重构经验模态分解混沌分析分形维数

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煤矿高强皮带故障诊断和重大风险预防探究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第6期 0155-0159页

作者：牛海洋平顶山天安煤业股份有限公司安全监管处河南平顶山467000

高强煤矿输送带,以其效率显著、对环境友善和安全可靠的特质,赢得了广泛使用。但实际运用中,不可避免地会出现各类故障,这不仅阻碍了煤矿的生产流程,更有可能酿成重大的煤矿安全事故。为了解决这一问题,本文详细分析了这类皮带在用途中... 详细信息

高强煤矿输送带,以其效率显著、对环境友善和安全可靠的特质,赢得了广泛使用。但实际运用中,不可避免地会出现各类故障,这不仅阻碍了煤矿的生产流程,更有可能酿成重大的煤矿安全事故。为了解决这一问题,本文详细分析了这类皮带在用途中极易出现的故障的成因及其与煤矿安全风险的关系。并且,以稳妥设计和调整煤矿运输系统,以及运用创新的故障诊断方法和预防性维护策略,对高强皮带的故障进行诊断,防止其可能引起的大范围安全风险。研究发现,采取科学的运输管理和维护措施,既可延长高强度皮带的使用寿命,又可有效防止其引发的重大煤矿安全风险,其中皮带的定期检查和维修尤为重要。此外,一旦发现故障迹象,立即采取应急措施,是防止故障扩大和避免重大事故发生的关键。本研究结果具有一定的参考价值,对于煤矿高强度皮带的故障预防和风险防范等问题具有较高的理论研究和实践指导意义。

关键词：煤矿高强皮带故障诊断重大风险预防煤矿安全风险故障预防和风险防范

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煤矿架空乘人装置的运维优化方案研究

中国科技期刊数据库工业A 2024年第8期 0057-0060页

作者：牛海洋平顶山天安煤业股份有限公司安全监管处河南平顶山467000

为了提高煤矿架空乘人装置运行的安全性和效率,本研究对其运维进行了深入探讨和优化研究。首先,本文介绍了煤矿架空乘人装置的基本结构和运行特性,结合煤矿环境的特殊性,识别了影响其运行的关键因素。其次,使用数据挖掘和预测分析方法,... 详细信息

为了提高煤矿架空乘人装置运行的安全性和效率,本研究对其运维进行了深入探讨和优化研究。首先,本文介绍了煤矿架空乘人装置的基本结构和运行特性,结合煤矿环境的特殊性,识别了影响其运行的关键因素。其次,使用数据挖掘和预测分析方法,对运维过程中产生的大量数据进行了分析,发现了影响运行安全和效率的主要问题。基于这些问题,引入了优化思路和技术手段。采用科学的运维理念,提出了相应的优化方案,包括建立健全的运维团队,落实科学的工作流程,强化知识和技能的培训等。实际应用表明,优化后的运维方法能够显著提高煤矿架空乘人装置的运行安全性和时效性,降低了故障发生的概率,并提高了工作效率,对煤炭行业的安全生产具有无可替代的重要性。

关键词：煤矿架空乘人装置运维管理数据挖掘物联网安全生产

基于PSO-SVR的掘进工作面风温预测研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：李延河万志军于振子苟红赵万里周嘉乐师鹏甄正张源平顶山天安煤业股份有限公司中国矿业大学矿业工程学院

采掘作业空间风温预测是矿井热害治理的重要基础。为精准预测掘进工作面风温，建立了基于PSO-SVR（基于粒子群的支持向量回归）的掘进工作面风温预测模型，并通过与多元线性回归MLR模型和经“试错法”标定参数的常规SVR模型进行对比，分... 详细信息

采掘作业空间风温预测是矿井热害治理的重要基础。为精准预测掘进工作面风温，建立了基于PSO-SVR（基于粒子群的支持向量回归）的掘进工作面风温预测模型，并通过与多元线性回归MLR模型和经“试错法”标定参数的常规SVR模型进行对比，分析PSO-SVR算法的优势，最终应用于平煤十矿己-24120保护层风巷风温预测与局部制冷降温。结果表明：PSO-SVR模型预测性能最优，模型平均百分比误差仅为1.81%，较常规SVR模型减小了62.6%，可见PSO优化模型参数对于提高SVR拟合度、泛化性及预测精度具有重要作用，此外基于PSO-SVR掘进工作面风温预测结果与《煤矿安全规程》风温要求计算得到己-24120保护层风巷需冷量为1083.28 kW，根据该结果进行局部制冷降温，工作面风温平均降幅约8.6 ℃，降温效果显著，表明了PSO-SVR掘进工作面风温预测模型的可靠性和可行性。

关键词：掘进工作面风温预测粒子群支持向量回归矿井降温

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真三轴循环荷载下含裂缝砂岩能量和损伤分析

煤矿安全 2024年第5期55卷 170-179页

作者：李喜员孙矩正秦佩周洋平顶山天安煤业股份有限公司河南平顶山467002 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110011

探究真三轴循环荷载作用下含裂缝砂岩能量演化有助于明确岩石损伤破坏规律。开展了真三轴循环加卸载试验,分析了吸收总能量、弹性能、耗散能和塑性变形能的演化特征,并建立岩石损伤评价模型,结合断裂面细观损伤特征,探讨了岩石损伤破坏... 详细信息

探究真三轴循环荷载作用下含裂缝砂岩能量演化有助于明确岩石损伤破坏规律。开展了真三轴循环加卸载试验,分析了吸收总能量、弹性能、耗散能和塑性变形能的演化特征,并建立岩石损伤评价模型,结合断裂面细观损伤特征,探讨了岩石损伤破坏规律。结果表明:随着裂缝角度增大,试样强度越大,破坏时吸收总能量越大,分别为0.238、0.276、0.307、0.332 MJ/m^(3);试验时吸收总能量、弹性能、耗散能均逐渐增加,塑性变形能先减小后增大;通过滞回环能量和总耗散能量,建立岩石损伤破坏评价指标,两者评价结果一致,岩石损伤程度随加卸载进行呈非线性变化;试样破坏时经历循环加卸载次数越多,受挤压摩擦程度越高,断裂面细观形貌越复杂。

关键词：真三轴循环加卸载含裂缝砂岩能量演化裂缝角度岩石损伤

基于上覆岩层应力场和裂缝场演化的采动井套管破断特征及防控对策

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 221-231页

作者：李延河倪小明王保玉谭学斌平顶山天安煤业股份有限公司河南平顶山467000 中国平煤神马控股集团有限公司河南平顶山467000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学煤系气资源高效开发研究院河南焦作454000

准确确定出煤矿采动井套管破断特征并提出相应的防控对策,能为井筒长期稳定提供重要保障。以平顶山矿区的二1煤层及上覆岩层为研究对象,采用理论计算与数值模拟软件模拟方法,确定出上覆岩层离层段应力和位移分布规律,分析了上覆岩层高... 详细信息

准确确定出煤矿采动井套管破断特征并提出相应的防控对策,能为井筒长期稳定提供重要保障。以平顶山矿区的二1煤层及上覆岩层为研究对象,采用理论计算与数值模拟软件模拟方法,确定出上覆岩层离层段应力和位移分布规律,分析了上覆岩层高度、距工作面水平距离与应力、位移的相关性,拟合出上覆岩层高度、距工作面水平距离与应力、位移的关系式;根据研究区采动井的实际开发经验,确定出最佳布井区域下的套管主要破断类型,结合常用套管力学参数,得出“两场”演化下的套管破断位置及长度等特征;对常用的采动井局部防护技术进行总结,并提出对应的防控对策。结果表明:工作面推进过程中,上覆岩层应力呈现出“波动-线性降低”的变化规律,位移呈现出“几乎未发生变化-类双曲线型”的变化规律。最佳布井区域下的采动井套管主要以拉伸缩径和剪切破断为主,选择施加套管加强件对采动井套管进行加固。研究区地面采动井三开段采用N80套管时,需在煤层上部46 m亚关键层处、54 m软硬互层处分别加设抗拉伸套管加强件和抗剪切加强件;采用P110套管时,需在煤层上部46 m亚关键层处加设抗拉伸加强件。建议研究区地面采动井三开段均采用P110套管,增加采动井的井筒稳定性。该研究成果为平顶山矿区及相似条件下采动井预防套管破断提供了理论指导。

关键词：采动井套管破断防控对策加强件上覆岩层组合

综采面沿空巷道超前动压区煤柱失稳效应与锚注加固技术

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中国安全生产科学技术 2024年第9期20卷 81-88页

作者：龚轩宋亮亮王猛杨玉中平顶山天安煤业股份有限公司生产处河南平顶山467000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000

为探究综采面沿空巷道超前动压区煤柱对巷道围岩整体稳定的影响规律,综合采用数值模拟、工程应用等方法,建立沿空巷道超前巷道数值分析模型,研究综采面回采期间不同煤柱宽度下沿空巷道围岩力学和变形响应特征。研究结果表明:护巷煤柱宽... 详细信息

为探究综采面沿空巷道超前动压区煤柱对巷道围岩整体稳定的影响规律,综合采用数值模拟、工程应用等方法,建立沿空巷道超前巷道数值分析模型,研究综采面回采期间不同煤柱宽度下沿空巷道围岩力学和变形响应特征。研究结果表明:护巷煤柱宽度小于5 m时,工作面帮为采动应力主要承载结构,其内部应力及变形均大于煤柱帮,此时工作面帮应作为超前动压区重点加固对象,随着护巷煤柱宽度增加,煤柱承载应力逐渐增加、变形增大,护巷煤柱宽度增加至5 m以上时,煤柱承载应力显著增加,采动应力由沿空巷道两帮围岩共同承载,超前动压区应同时加强两帮支护,基于此开发超前动压区沿空巷道锚注加固技术,并进行工程应用。研究结果可为平顶山矿区类似条件沿空巷道超前控制提供一定参考。

关键词：超前动压区沿空巷道煤柱宽度超前支护注浆加固

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采煤工作面安全管理策略探讨

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第3期 0154-0156页

作者：孙旭辉平顶山天安煤业股份有限公司生产处河南平顶山467000

煤矿安全事故是国家安全监管工作中的重点案,随着政府部门对煤矿安全监管力度的加大,煤矿安全事故基本得到有效的控制,但是在煤矿采煤工作面中,由于所包含的影响因素较为复杂,难免会存在一定的安全隐患,因此在。现代煤矿采煤工作面中要... 详细信息

煤矿安全事故是国家安全监管工作中的重点案,随着政府部门对煤矿安全监管力度的加大,煤矿安全事故基本得到有效的控制,但是在煤矿采煤工作面中,由于所包含的影响因素较为复杂,难免会存在一定的安全隐患,因此在。现代煤矿采煤工作面中要准确的实施安全管理的方法,并且通过有效地改进,减少各种安全隐患的发生,营造良好的工作氛围。

关键词：煤矿采煤工作面安全管理方法

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高效掘进技术在煤矿开拓工程中的应用研究

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第8期 0146-0149页

作者：胡占胜平顶山天安煤业股份有限公司开拓处河南平顶山467000

文章就煤矿开拓工程高效掘进技术的运用以及对生产效率产生的影响进行研究。通过总结高效掘进技术,煤矿开拓工程具体应用实例,关键技术问题及解决方法,并分析了该项技术对于提高煤矿生产效率所产生的现实作用,文章论证了高效掘进技术具... 详细信息

文章就煤矿开拓工程高效掘进技术的运用以及对生产效率产生的影响进行研究。通过总结高效掘进技术,煤矿开拓工程具体应用实例,关键技术问题及解决方法,并分析了该项技术对于提高煤矿生产效率所产生的现实作用,文章论证了高效掘进技术具有促进掘进速度,降低生产成本,提高整体生产效率等突出优点。另外,本文指出高效掘进技术的未来趋势,并强调技术创新和协作对促进煤矿高效绿色发展具有重要意义。

关键词：高效掘进技术煤矿开拓工程生产效率发展趋势