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屯兰区块煤层气井压裂特征多尺度分析

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 148-158页

作者：李鸿雨宋晓夏刘威李伟陈伟东王昱太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 煤与煤系气地质山西省重点实验室山西太原030024 山西焦煤集团有限责任公司屯兰煤矿山西古交030200 东北石油大学非常规油气研究院黑龙江大庆163318

为探究屯兰区块煤层气井压裂特征,以太原西山屯兰区块2号煤层为研究对象,通过对采煤工作面揭露的XST-167、XST-168、XST-176和XST-177四口煤层气井进行地质编录、煤样宏观特征描述及CT分析,从多尺度研究煤层的压裂特征。结果表明:研究... 详细信息

为探究屯兰区块煤层气井压裂特征,以太原西山屯兰区块2号煤层为研究对象,通过对采煤工作面揭露的XST-167、XST-168、XST-176和XST-177四口煤层气井进行地质编录、煤样宏观特征描述及CT分析,从多尺度研究煤层的压裂特征。结果表明:研究区煤层气井附近煤层主要分布斜交裂隙组成的“X”型压裂裂隙,在XST-177煤层气井附近有“T”型压裂裂隙。石英砂与压裂裂隙壁碰撞、摩擦产生煤粉,煤粉充填在裂隙内,对煤层气的产出有阻碍作用。通过对XST-168、XST-177二口煤层气井揭露的井筒进行对比,发现XST-177煤层气井的压裂效果更好,更有利于煤层气的产出。煤层气井附近的煤大多为碎裂煤、碎粒煤,水力压裂破坏了煤体的原生结构,使煤体硬度降低,裂隙显著增加。部分煤样可以观测到石英砂镶嵌其上,主要集中在煤的层理面上,说明石英砂被压进煤层后,主要沿水平缝向煤层内延伸,与此处的最大主应力方向保持一致。通过CT扫描技术,对受压裂影响的煤样(压裂煤)和未受压裂影响的煤样(正常煤)进行扫描,发现压裂煤T1、T2中裂隙宽度大于100μm的裂隙分别占总裂隙体积的58.8%和48.5%,裂隙数量上分别为23407条和19679条,而正常煤T3中裂隙宽度大于100μm的裂隙仅占总裂隙体积的1.7%,裂隙数量仅为3504条,T1、T2较T3的裂隙宽度更宽,裂隙数量更多,说明压裂作用使煤样裂隙宽度和数量明显增加,压裂煤内部的孔裂隙更发育。

关键词：煤层气屯兰区块多尺度水力压裂裂隙计算机断层扫描技术

矿用防爆柴油机四元组合式尾气后处理系统设计及性能试验

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2547-2560页

作者：张磊唐彬展鲍久圣胡志伟彭振胡德平阴妍袁晓明中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿山西吕梁033602 徐州徐工重型车辆有限公司江苏徐州221112 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006

防爆柴油机是矿井辅助运输车辆使用最为广泛的动力源之一,受防爆改造以及井下恶劣环境的影响,导致其尾气污染问题严重,有悖于绿色矿山发展战略。煤矿井下自2020年12月开始实施非道路国III排放标准,但现阶段矿用防爆柴油机尾气净化多采... 详细信息

防爆柴油机是矿井辅助运输车辆使用最为广泛的动力源之一,受防爆改造以及井下恶劣环境的影响,导致其尾气污染问题严重,有悖于绿色矿山发展战略。煤矿井下自2020年12月开始实施非道路国III排放标准,但现阶段矿用防爆柴油机尾气净化多采用机内前处理技术,无法满足非道路国IV及更高标准的排放要求。针对防爆柴油机尾气污染严重及净化技术滞后的问题,设计了一种新型四元组合式尾气后处理系统,并通过仿真和台架试验开展了关键部件结构参数优化及尾气污染物净化性能研究。首先,按照煤矿井下防爆要求,超前面向非道路国IV尾气排放标准,设计了一种由氧化催化剂(DOC)、颗粒捕集器(DPF)、选择性催化还原器(SCR)和防爆温控装置(EPTC)组成的防爆柴油机四元组合式尾气后处理系统;采用STAR-CCM+仿真软件对防爆温控装置结构进行传热分析,结果表明:管壁面温度均小于150℃,可满足煤矿安全规程防爆要求。其次,以某型60 kW防爆柴油机为研究对象,基于GT-Power软件分别搭建了DOC、SCR和DPF后处理部件的仿真模型,并对其关键结构参数及净化性能开展正交试验进行优化,确定了尾气后处理系统关键部件的最优结构参数,得到如下规律:污染物的净化效率随DOC和SCR的载体直径、载体长度和通道密度的增大而提高;载体长度和载体直径对DPF捕集效率与DOC和SCR规律一致,而DPF因其特殊的壁流式载体结构,随着通道密度增加,PM颗粒物的捕集效率可始终维持在96%附近。在此基础上,建立了防爆柴油机和后处理系统的耦合模型,开展了防爆柴油机尾气排放污染物净化效率、动力性与经济性仿真试验。最后,研制了四元组合式尾气后处理系统样机并开展台架试验,将试验数据与仿真数据对比分析,结果表明:尾气后处理系统对CO、NO、HC与颗粒物的净化效率分别大于95%、90%、83%以及95%,可满足非道路国IV排放要求;加装尾气后处理系统的防爆柴油机整体输出扭矩平均下降4.83%,整体燃油消耗率平均增加1.19%,对防爆柴油机的动力性与经济性的实际影响较小。

关键词：防爆柴油机尾气后处理 “四元”组合式参数优化非道路国Ⅳ

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生产数字化交互平台建设与探索

山东煤炭科技 2024年第4期42卷 179-182,186,191页

作者：李元军王超杨永浩枣庄矿业(集团)有限责任公司柴里煤矿山东枣庄277519

针对当前选煤厂生产效率低、生产成本高、生产事故多等问题,经分析研究建设生产数字化交互平台,通过实时监测和分析生产过程中的数据,通过数字化手段对机电设备、成本消耗、质量管控、生产调度、安全预防、经营管理、仓储销售等环节优... 详细信息

针对当前选煤厂生产效率低、生产成本高、生产事故多等问题,经分析研究建设生产数字化交互平台,通过实时监测和分析生产过程中的数据,通过数字化手段对机电设备、成本消耗、质量管控、生产调度、安全预防、经营管理、仓储销售等环节优化生产流程管控,实现智能控制、智能管理、智能分析、辅助生产决策。数字化平台应用实现了数字化智能化生产,有效降低生产成本,提高生产效率,取得了较好的效果。

关键词：选煤生产数字化交互平台

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管状带式输送机常见故障分析及综合治理方案

选煤技术 2024年第1期52卷 42-50页

作者：高文宇冯中爱代文飞高桂营顾峰王琪敖建东孙中选孙超超枣庄矿业(集团)有限责任公司蒋庄煤矿山东滕州277519

为有效解决管状带式输送机因跑偏、扭转等故障导致的设备停运、损坏、使用寿命降低等实际问题,基于故障产生的原因分析,逐步形成了以跑偏及扭转故障管控、辅助清扫措施设置、电气保护设施设计、日常检查和周期性检查维护为一体的综合治... 详细信息

为有效解决管状带式输送机因跑偏、扭转等故障导致的设备停运、损坏、使用寿命降低等实际问题,基于故障产生的原因分析,逐步形成了以跑偏及扭转故障管控、辅助清扫措施设置、电气保护设施设计、日常检查和周期性检查维护为一体的综合治理方案。生产实践表明:经过综合治理,管状带式输送机事故率有效降低,轻微跑偏故障处理时间能有效缩短至10min以内,输送带有效使用年限延长50%。该治理方案解决了管状带式输送机常见的故障,提高了自动监测保护水平,可以有效避免事故的扩大化,降低事故处理难度,延长运输设备的使用寿命,有利于生产的稳定运行。

关键词：选煤厂运输管状带式输送机防扭转保护技术辅助清扫电气保护故障处理时间

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程家沟煤矿防治水工作技术分析

煤炭新视界 2024年第1期 19-21页

作者：翟继宏大同煤矿集团阳方口矿业有限责任公司程家沟煤矿山西忻州036700

煤矿开采深度的不断增加,对煤矿安全生产的影响越来越大,特别是煤矿水害突出,因此全面做好煤矿防治水工作尤为关键。以程家沟煤矿为研究对象,通过综合物探技术,对该煤矿52602工作面开采过程中可能遭受的水害威胁进行全面探测,并结合煤... 详细信息

煤矿开采深度的不断增加,对煤矿安全生产的影响越来越大,特别是煤矿水害突出,因此全面做好煤矿防治水工作尤为关键。以程家沟煤矿为研究对象,通过综合物探技术,对该煤矿52602工作面开采过程中可能遭受的水害威胁进行全面探测,并结合煤矿下一步开采计划等因素,提出针对性的防治水工作措施。

关键词：煤矿防治水工作技术奥灰岩溶水

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煤矿井下瓦斯高效抽采技术的应用研究

当代化工研究 2024年第4期 103-105页

作者：王永健山西汾西矿业集团水峪煤业有限责任公司山西032300

为了解决煤矿井下高瓦斯煤层瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的不足,提出了一种本煤层顺层钻孔预抽+穿层钻孔对临近煤层和覆岩裂隙带进行抽采+采空区的组合式抽采方案。文章对不同区域的瓦斯抽采技术要点和方案进行了分析,确定了瓦斯抽采的可... 详细信息

为了解决煤矿井下高瓦斯煤层瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的不足,提出了一种本煤层顺层钻孔预抽+穿层钻孔对临近煤层和覆岩裂隙带进行抽采+采空区的组合式抽采方案。文章对不同区域的瓦斯抽采技术要点和方案进行了分析,确定了瓦斯抽采的可靠性。根据实际应用表明,新的组合式瓦斯抽采技术,能够实现对不同区域瓦斯的综合治理,井下瓦斯的平均抽采率达到了64.7%,使井下作业面的瓦斯浓度始终保持在了0.55%以下,有效保证了井下作业安全性。

关键词：煤矿瓦斯抽采顺层钻孔采空区

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带式输送机张紧装置优化分析

能源与节能 2024年第6期 273-275,278页

作者：郭明玉山西汾西矿业集团南关煤业有限责任公司山西灵石031300

给输送带一定的张紧力是确保长距离运输带式输送机平稳、可靠运行的关键之一。以2205运输巷内DSJ 160/350/3×500型带式输送机为研究对象,提出构建一种变频自动张紧装置替代原有的重锤张紧装置,以便提高张紧效率,降低带式输送机运行故... 详细信息

给输送带一定的张紧力是确保长距离运输带式输送机平稳、可靠运行的关键之一。以2205运输巷内DSJ 160/350/3×500型带式输送机为研究对象,提出构建一种变频自动张紧装置替代原有的重锤张紧装置,以便提高张紧效率,降低带式输送机运行故障发生率。变频自动张紧装置采用张力传感器实时获取输送带张紧力,通过PID控制方式确保输送带张紧力始终在理想范围内,同时对机械构成、电气控制系统进行选项及详细分析。工程应用后,构建的变频自动张紧装置运行可靠,在提升带式输送机运行可靠性、降低故障发生率及维修等投入方面效果显著,在一定程度上提升了矿井运输系统自动化的水平。

关键词：带式输送机张紧装置自动化控制

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带式输送机煤流协同控制系统设计及应用分析

煤 2024年第7期33卷 103-105页

作者：廉玺山西汾西矿业集团南关煤业有限责任公司山西灵石031304

针对煤矿井下带式输送机控制系统存在的能耗高、智能化程度低、设备磨损严重等问题,设计了基于传感器检测技术、PLC控制技术的煤流协同控制系统,并进行了工程应用。采用超声波传感器监测输送带煤流高度、使用速度传感器实时获取带速,PL... 详细信息

针对煤矿井下带式输送机控制系统存在的能耗高、智能化程度低、设备磨损严重等问题,设计了基于传感器检测技术、PLC控制技术的煤流协同控制系统,并进行了工程应用。采用超声波传感器监测输送带煤流高度、使用速度传感器实时获取带速,PLC控制器对传感器数据进行处理,并基于滑动时间窗算法确定煤流量;根据煤流量监测结果、变化趋势及带速等数据,依据“降速缓慢、增速迅速”的原则调整带速,从而实现带式输送机煤流与带速动态匹配。在3506运输巷带式输送机上应用后表明,该煤流协同控制系统结构简单、组成单元可靠性强、智能化程度较高,在降低带式输送机运行能耗、设备磨损程度等方面效果明显,能够确保带式输送机稳定、连续运行。

关键词：带式输送机煤流量带速协同控制传感器

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煤矿电机车运输安全防护设计方案研究

现代制造技术与装备 2024年第3期60卷 57-59页

作者：李莹李松李响枣庄矿业(集团)有限责任公司田陈煤矿枣庄277523

随着煤矿需求量不断增大,电机车成为运输煤炭的主要机械设备,对保障煤炭的高效运输至关重要。但是,由于电机车数量过多、运行环境恶劣,容易引发运输安全事故。基于此,简要介绍煤矿电机车运输安全防护关键技术,分析电机车运输安全防护设... 详细信息

随着煤矿需求量不断增大,电机车成为运输煤炭的主要机械设备,对保障煤炭的高效运输至关重要。但是,由于电机车数量过多、运行环境恶劣,容易引发运输安全事故。基于此,简要介绍煤矿电机车运输安全防护关键技术,分析电机车运输安全防护设计指导思想、原则及功能方案,并提出应用措施,以期为相关工作者提供参考。

关键词：煤矿电机车运输安全防护设计