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矿用空压机节能控制系统技术改造与应用

江西煤炭科技 2024年第4期 190-193页

作者：马喜春西山煤电晋兴能源有限公司斜沟煤矿山西兴县033600

通过对矿用空压机工艺流程进行分析,提出了一种可降低吸入气体温度、减小管路风阻的工艺流程改进方案,有效降低设备能耗;同时对节能控制系统进行设计,以PLC控制器及变频器作为控制核心、模糊PID算法作为风量控制策略实现空压机风量自适... 详细信息

通过对矿用空压机工艺流程进行分析,提出了一种可降低吸入气体温度、减小管路风阻的工艺流程改进方案,有效降低设备能耗;同时对节能控制系统进行设计,以PLC控制器及变频器作为控制核心、模糊PID算法作为风量控制策略实现空压机风量自适应调控,实现按需供风与节能运行。

关键词：矿用空压机节能控制 PLC控制器模糊PID算法

陈四楼煤矿地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术

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西安科技大学学报 2024年第1期44卷 84-93页

作者：赵伟刘洲王琦李文江河南龙宇能源股份有限公司陈四楼煤矿河南永城476600 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077

为了进一步提高极复杂地质构造下矿井底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决矿井区域水害治理过程中面临的太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等安全技术难题,... 详细信息

为了进一步提高极复杂地质构造下矿井底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决矿井区域水害治理过程中面临的太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等安全技术难题,通过分析矿井近年来区域治理后工作面底板出水案例及特征,提出了地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术。以陈四楼煤矿南翼九采区2901、2903试验工作面开采为背景,选取了L8灰岩含水层作为目标层位,设计了地面定向孔组的技术参数,并通过现场试验测试分析了治理前后的二2煤底板水压和各钻孔的吸水率。结果表明:注浆后各钻孔的吸水率呈现明显的下降趋势,Z2和Z3孔组钻孔平均吸水率分别下降97%和94%,经过定向钻孔超前注浆加固底板太原组上段灰岩后,岩溶裂隙得到了有效充填;治理后区内太原组上段L8灰岩内水压下降至1.2~4.2 MPa,且水压分布不再与地层埋深吻合,多呈孤岛状,太原组上段L8灰被改造为等效隔水层,底板突水系数下降至0.023~0.057 MPa/m。技术成功应用实现了极复杂地质构造下强突水危险性工作面的安全高效回采,为同类矿井相似型综采面的底板岩溶水害防治,探索出了一套新的方法。

关键词：地面定向钻孔超前钻探高承压水隔水层注浆加固

深部下分层膏体充填工作面支架阻力分布与支架-围岩关系

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煤炭科学技术 2024年

作者：李增强郑晓晨周均忠高维强刘文东李强张鹏飞王兆会吴传平山东东山古城煤矿有限公司兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段，充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异，导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型，提高围岩控制效果，降低装备配置成本，以古城煤矿1123工作面为工程背... 详细信息

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段，充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异，导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型，提高围岩控制效果，降低装备配置成本，以古城煤矿1123工作面为工程背景，研究冲击地压矿井充填开采条件下顶板载荷分布特征，分析支架-围岩耦合作用关系。结果表明：充填阶段和采动阶段的支架载荷时序曲线形态存在明显区别，前者曲线平滑且斜率小，后者瞬变现象频发且斜率大；充填体支撑作用下支架载荷不存在明显的周期变化现象，表明坚硬顶板运动模式由周期断裂型转变为连续沉降型；采动效应、厚顶煤、悬顶距、充实率等因素影响下，支架载荷时序曲线存在增阻型、恒阻型和降阻型，但以快速降阻型为主，表明1123工作面支架初撑力24 MPa偏大，导致厚顶煤二次破碎和支架立柱卸压现象；将采空区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，得到了充实率对沉降曲线形态的影响；考虑厚顶煤破坏损伤程度，提出了充填工作面支架阻力确定方法，解释了支架载荷时序曲线中的快速降阻现象发生的原因，给出了支架刚度和初撑力优化原则，改善了支架-围岩耦合关系，提升了厚顶煤和坚硬顶板控制效果。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板支架-围岩关系支架阻力

打造“六精六提”融合管理新模式激活煤矿价值创造新动能

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中国煤炭工业 2024年第1期 27-29页

作者：张照允山东能源集团兖矿能源东滩煤矿

东滩煤矿隶属于山东能源集团兖矿能源集团股份有限公司,是我国“七五”期间自行设计、建设的特大型现代化矿井,1979年开工建设,1989年12月建成投产。矿井投产以来,打造了我国第一支年产突破400万吨、500万吨、600万吨的采煤队,连续2年... 详细信息

东滩煤矿隶属于山东能源集团兖矿能源集团股份有限公司,是我国“七五”期间自行设计、建设的特大型现代化矿井,1979年开工建设,1989年12月建成投产。矿井投产以来,打造了我国第一支年产突破400万吨、500万吨、600万吨的采煤队,连续2年蝉联世界综采放顶煤工作面单产冠军,9年保持全国立井开采总产量第一,累计产煤2.12亿吨,创造效益544亿元,实现安全生产17周年,矿井被确定为国家首批智能化示范建设煤矿,被授予2021年煤炭行业标杆煤矿、煤炭工业特级安全高效矿井、全国煤炭工业“双十佳”煤矿等百余项荣誉称号。

关键词：采煤队荣誉称号煤炭工业新动能示范建设双十佳能源集团创造效益

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综掘巷道迈步式自移机尾智能控制技术研究

煤炭工程 2024年第3期56卷 84-90页

作者：董志超代鹰王蒙刘云建樊力玮国家能源集团神东煤炭分公司哈拉沟煤矿内蒙古鄂尔多斯017000 山东鸿灿机电设备股份有限公司山东济宁272000

针对现有综掘巷道迈步式自移机尾设备智能化水平低,智能控制技术研究不足等问题,阐释了自移机尾工作原理,分析了智能化煤矿验收办法中针对带式输送机自移机尾智能化的要求,提出自移机尾控制系统的总体设计方案,设计了一键自移控制、多... 详细信息

针对现有综掘巷道迈步式自移机尾设备智能化水平低,智能控制技术研究不足等问题,阐释了自移机尾工作原理,分析了智能化煤矿验收办法中针对带式输送机自移机尾智能化的要求,提出自移机尾控制系统的总体设计方案,设计了一键自移控制、多机联动控制和人员接近识别与闯入预警软硬件系统。在此基础上,在神华集团神东煤炭有限责任公司哈拉沟煤矿31107运输巷掘进工作面自移机尾应用该智能控制系统,现场试验结果表明:该智能控制系统可实现自移机尾的一键自移控制;人员接近识别与闯入预警系统可以对自移机尾周边人员进行精准定位,并且能够在人员进入危险区域后进行识别,提高了自移机尾设备使用的安全性。

关键词：掘进工作面自移机尾带式输送机智能控制

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煤矿覆岩主控致灾层位危险识别及现场应用

煤炭学报 2024年第6期49卷 2589-2603页

作者：马玉镇朱斯陶潘俊锋高永涛张修峰姜福兴刘金海王冰陈洋北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 山东能源集团有限公司山东济南250014 陕西彬长矿业集团有限公司陕西咸阳711300

针对煤矿地面水力压裂技术施工中工作面覆岩主控致灾层位难以准确辨识的难题,以孟村煤矿401102工作面地面水力压裂工业试验为背景,采用理论分析、微震监测、现场调研等方法,揭示了煤矿厚硬覆岩运动诱发矿震和冲击地压的动力灾害机理,分... 详细信息

针对煤矿地面水力压裂技术施工中工作面覆岩主控致灾层位难以准确辨识的难题,以孟村煤矿401102工作面地面水力压裂工业试验为背景,采用理论分析、微震监测、现场调研等方法,揭示了煤矿厚硬覆岩运动诱发矿震和冲击地压的动力灾害机理,分析了基于载荷三带理论的厚硬覆岩分区运动特征与诱发动力灾害之间的关系,建立了基于关键层运动状态的矿震能量预测模型与采场等效附加应力估算模型,提出了基于K-means聚类算法和肘部法则的煤矿覆岩主控致灾层位识别技术方法,确定了现场压裂施工层位并进行工业试验,根据现场微震监测数据及理论分析结果进行了效果验证,得到结论如下:孟村煤矿401102工作面致冲关键层及矿震关键层均为距离煤层66 m的安定组关键层R9,其初次破断运动采场等效附加扰动应力理论值为7.23 MPa,初次破断运动释放矿震能量理论值为6.08×105 J,致灾危险性较强;震−冲关键层压裂后,矿震能量理论值降幅94%,采场等效附加扰动应力理论值降幅76%,工作面上方5×10^(3)J大能量微震事件出现明显上移趋势,上移量约为15 m;10^(3)J及以上能级微震事件频次占比显著下降,由60.39%降至17.89%,最大微震事件能量由6.65×10^(5)J降至9.75×10^(3)J;10^(2)J及以下能级微震事件频次占比显著上升,由39.61%增至82.11%。

关键词：地面水力压裂冲击地压矿震覆岩主控致灾层位识别方法

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深部厚煤层开采强采动煤巷围岩控制技术研究

能源与环保 2024年第5期46卷 276-281页

作者：董社河南能源集团有限公司焦煤公司古汉山矿河南焦作454000

深井厚煤层开采强采动煤巷面临着深部高应力复杂环境、围岩裂隙高度发育拓展以及采掘扰动影响范围大的地质难题。为了探究深部厚煤层开采强采动煤巷围岩控制的合理方案,以古汉山煤矿1605采煤工作面回风巷为工程背景,采用数值模拟、理论... 详细信息

深井厚煤层开采强采动煤巷面临着深部高应力复杂环境、围岩裂隙高度发育拓展以及采掘扰动影响范围大的地质难题。为了探究深部厚煤层开采强采动煤巷围岩控制的合理方案,以古汉山煤矿1605采煤工作面回风巷为工程背景,采用数值模拟、理论分析和现场实践相结合的方法开展深部厚煤层开采强采动煤巷围岩破坏机理及控制技术研究。通过引入偏应力第二不变量(J_(2))研究指标以克服传统单一应力指标缺陷,研究了超前工作面不同位置时的巷道围岩偏应力第二不变量及巷道围岩塑性区分布特征,揭示了工作面超前段巷道围岩变形破坏机理,针对性地提出了“巷帮全锚索固帮+顶板锚杆索联合撑顶+顶帮钢筋网敷设”的围岩综合控制技术。现场工程实践表明,巷道两帮和顶底板最大移近量在可控范围内,实现了对深部厚煤层开采强采动煤巷围岩的有效控制。

关键词：深井厚煤层强采动破坏机理联合控制

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采空区注氮防治煤层自然发火的推广应用

江西煤炭科技 2024年第4期 129-131,135页

作者：胡德萍江西煤业集团有限责任公司安源煤矿江西萍乡337000

介绍注普通氮气在井下防内因火灾中的应用,论述了注氮流程和安全技术措施,对注氮技术效果和经济效益进行了分析。

关键词：采空区内因火灾注氮气技术措施

基于放水试验的宝塔山砂岩含水层水文地质条件探查

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煤矿安全 2024年第9期55卷 173-179页

作者：魏启明赵宝峰张泽源国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿宁夏银川750011 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710054 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710177

为了进一步探查宁东煤田宝塔山砂岩含水层的水文地质条件,为下组煤底板砂岩水害防控提供基础资料,采用井下放水试验计算了含水层的水文地质参数,论证了含水层的可疏性。根据宝塔山砂岩含水层单孔放水试验放水孔和1个观测孔、2个观测孔资... 详细信息

为了进一步探查宁东煤田宝塔山砂岩含水层的水文地质条件,为下组煤底板砂岩水害防控提供基础资料,采用井下放水试验计算了含水层的水文地质参数,论证了含水层的可疏性。根据宝塔山砂岩含水层单孔放水试验放水孔和1个观测孔、2个观测孔资料,利用解析法计算宝塔山砂岩含水层渗透系数平均值分别为0.301、0.219 m/d,影响半径平均值分别为691、914 m,采用图解法得到的影响半径平均值为697 m,根据3次降深放水计算的钻孔单位涌水量为0.071~0.088 L/(s·m)。通过放水试验得到的水文地质参数比抽水试验得到的参数大,宝塔山砂岩含水层水文地质特征表现为渗透性和富水性弱,且富水性不均一,水压和水温高。基于放水试验成果,结合研究区边界条件分析可知,宝塔山砂岩含水层具有较好的可疏性。

关键词：水害防控宁东煤田宝塔山砂岩含水层放水试验水文地质参数水力联系可疏性