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煤炭采矿工程巷道挖掘与支护技术的应用分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第4期 0172-0175页

作者：周战涛河南大有能源股份有限公司常村煤矿河南义马472300

伴随着人们多年以来的不断开采,矿物资源也逐渐降低,因而,开采工程的施工必要性慢慢显现出来。在煤矿业开采工作上,巷道挖掘是一个重要的阶段,它可以对矿井生产作业起到一定的缓冲作用。目前,在我国开采领域里巷道挖掘还实行着传统方式... 详细信息

伴随着人们多年以来的不断开采,矿物资源也逐渐降低,因而,开采工程的施工必要性慢慢显现出来。在煤矿业开采工作上,巷道挖掘是一个重要的阶段,它可以对矿井生产作业起到一定的缓冲作用。目前,在我国开采领域里巷道挖掘还实行着传统方式,在这个过程中会有一定的危险因素,因而,在粉碎之后将废弃物运送后,需要对软岩开展支护。支护技术能够给开采工人给予更加安全性。可见,采矿工程专业中巷道挖掘和支护技术至关重要。本文针对煤炭采矿工程巷道挖掘与支护技术的应用相关内容进行探讨,仅供参考。

关键词：煤炭采矿工程巷道挖掘支护技术应用

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分析煤矿深井采矿压显现及其控制特性

中国科技期刊数据库工业A 2024年第3期 0042-0045页

作者：周战涛河南大有能源股份有限公司常村煤矿河南义马472300

矿井深井采矿压显现是指在深部矿井开采过程中,由于各种因素的综合影响,造成地质条件、矿压水平、采矿方式等导致矿井岩层变化和煤体压裂破碎的地压灾害。了解矿井深井采矿压的显现及其控制特性对制订合理的采矿方案和支护设计有着重要... 详细信息

矿井深井采矿压显现是指在深部矿井开采过程中,由于各种因素的综合影响,造成地质条件、矿压水平、采矿方式等导致矿井岩层变化和煤体压裂破碎的地压灾害。了解矿井深井采矿压的显现及其控制特性对制订合理的采矿方案和支护设计有着重要意义。煤矿深井采矿压显现及其控制特性是一个复杂的问题,必须从多个方面加以综合分析与管理。唯有充分了解矿井深井压力的显现机理与特点,并采取科学合理的控制措施,才能保证矿井的安全运作和高效生产。在实际煤矿生产中,必须针对情况进行合理的工艺设计与保护措施,以减少煤矿深井采矿压对安全与生产的影响。

关键词：煤矿深井采矿矿压显现控制特性

纳米硅溶胶−EVA−粉煤灰水泥基复合浆材配比正交优化及对其物性的影响

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2643-2659页

作者：沈玉旭柴肇云孙浩程刘向御郭俊庆肖畅李天宇辛子朋史沁彬太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024 山西能源学院矿业工程系山西晋中030600 山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿山西长治046000

针对传统水泥基浆材不能满足煤矿大变形巷道注浆加固实际需求的难题,通过添加纳米硅溶胶、乙烯−醋酸乙烯共聚物(EVA)和粉煤灰对普通硅酸盐水泥进行改性获得高性能复合浆材。采用正交试验和极差分析法系统研究复合浆材物理力学性能的变... 详细信息

针对传统水泥基浆材不能满足煤矿大变形巷道注浆加固实际需求的难题,通过添加纳米硅溶胶、乙烯−醋酸乙烯共聚物(EVA)和粉煤灰对普通硅酸盐水泥进行改性获得高性能复合浆材。采用正交试验和极差分析法系统研究复合浆材物理力学性能的变化规律,确定最优配比,并进一步分析最优配比复合浆材与纯水泥的物性差异,构建复合浆材的水化反应机理模型,阐明其加固破碎岩石的力学特性。研究结果表明,复合浆材最优配比为:水灰比0.7,粉煤灰掺量15%,硅溶胶掺量2%,EVA掺量7.5%;相较于纯水泥,复合浆材流变性略有下降,但浆液稳定性、力学性能等均有显著提升,初凝时间缩短了38.9%,终凝时间缩短了53.8%,析水率降低了60%,结石率提高了3.3%,单轴抗压强度提高了39.1%,抗拉强度提高了97.2%,拉压比提高了41.7%;硅溶胶和粉煤灰在不同时期与Ca(OH)2发生火山灰反应生成更多水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(CA-H),促进复合浆材的水化反应,并加速EVA成膜,使结石体更加致密;复合浆材注入量和胶结体单轴抗压强度均随注浆压力的增大而增加,随Talbot指数的增加,抗压强度先增大后减小,破坏形式多呈鼓状,剪胀变形明显;当注浆压力大于2 MPa,Talbot指数为0.5时,胶结体强度较大,破坏较小。本研究为水泥基复合浆材早期强度、增韧改性提供了可行途径。

关键词：纳米硅溶胶 EVA 粉煤灰普通硅酸盐水泥正交试验

“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术研究与应用

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煤炭科技 2024年第3期45卷 183-188,192页

作者：范红斌山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿山西长治046000

为了解决部分煤矿在高瓦斯、主采煤层煤质碎软的情况下,常规水力压裂煤层增透技术存在压裂不均衡、覆盖范围小、定向长钻孔难以在煤层内成孔的问题,研究了“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术。利用RFPA2D-Flow软件对分... 详细信息

为了解决部分煤矿在高瓦斯、主采煤层煤质碎软的情况下,常规水力压裂煤层增透技术存在压裂不均衡、覆盖范围小、定向长钻孔难以在煤层内成孔的问题,研究了“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术。利用RFPA2D-Flow软件对分段压裂关键参数进行了计算,并在山西某煤矿回风巷道施工定向长钻孔402 m,开分支孔9个,进行了4次分段水力压裂,合计压裂注水37.2 m 3,分析了分段水力压裂技术的适用情况。研究结果表明,瓦斯抽采钻孔压裂效果明显,为提高瓦斯抽采效果创造了条件。

关键词：定向长钻孔分支孔分段水力压裂瓦斯抽采

千秋煤矿MZ101上巷智能化快掘线的设计与应用

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第5期 0059-0063页

作者：胡冰涛河南大有能源股份有限公司千秋煤矿河南义马472300

为加快形成MZ101工作面,缓解千秋煤矿采掘接续紧张问题,达到综掘工作面减人增效目标,根据巷道性质等技术参数,研究了目前掘进、支护、运输等智能化设备,结合千秋煤矿工作面实际情况,设计出以智能综掘机、锚杆钻车、单轨吊等机械智能设... 详细信息

为加快形成MZ101工作面,缓解千秋煤矿采掘接续紧张问题,达到综掘工作面减人增效目标,根据巷道性质等技术参数,研究了目前掘进、支护、运输等智能化设备,结合千秋煤矿工作面实际情况,设计出以智能综掘机、锚杆钻车、单轨吊等机械智能设备为主的快掘线,构建出工作面“破、装、运、支”各项工序高效协同系统,实现远程自动遥感截割,远程监测化等功能。应用以来,月平均单进提升至150m,正规循环率达85%以上,相比原施工方案节省工期5个月左右,单班可减少8人作业,节省人工费120万左右,为下一步推广智能化技术,提供了技术依据。

关键词：智能化快掘线优化工艺自动遥感截割远程监测

特厚煤层掘进巷道两帮卸压钻孔合理参数数值模拟研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 1-10页

作者：翟新献任柱安方建厂张志勇卢德芳赵晓凡郭钊洋河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南省煤矿岩层控制国际联合实验室河南焦作454000 河南大有能源股份有限公司千秋煤矿河南三门峡472300

目前钻孔卸压技术为冲击地压矿井巷道掘进期间防冲主要措施之一,钻孔布置和参数决定着卸压效果。目的为了探讨特厚煤层掘进巷道两帮卸压钻孔合理布置参数,方法基于耿村煤矿综放工作面运输巷道地质采矿条件,利用数值计算方法研究掘进巷... 详细信息

目前钻孔卸压技术为冲击地压矿井巷道掘进期间防冲主要措施之一,钻孔布置和参数决定着卸压效果。目的为了探讨特厚煤层掘进巷道两帮卸压钻孔合理布置参数,方法基于耿村煤矿综放工作面运输巷道地质采矿条件,利用数值计算方法研究掘进巷道两帮在单排布置时孔深、孔径、孔间距,双排布置时排距等不同参数条件下,巷道围岩应力云图和两帮垂直应力分布特征。结果结果表明:(1)单排布置卸压钻孔时,随着孔深、孔径递增,巷道两帮高应力区逐渐向深部围岩转移,而巷道两帮浅部围岩处于低应力区。(2)当钻孔孔深、孔径达到一定值时,巷道两帮支承压力由“单峰型”转化为“双峰型”,浅部围岩处于临界卸压状态;随着孔深、孔径继续增加,巷道两帮处于过度卸压状态。(3)利用卸压后、无卸压时巷道两帮高应力区向深部围岩的转移量ΔL、峰值应力处距巷道表面距离的比值η表示临界卸压和过度卸压状态,确定出卸压钻孔的合理参数。在耿村煤矿13230综放工作面运输平巷进行超前钻孔卸压和锚网索+36U型可缩性金属支架二级支护后,对巷道两帮实施钻孔卸压防冲,效果显著。结论研究结果对冲击地压矿井回采巷道掘进期间的卸压防冲具有指导和借鉴意义。

关键词：特厚煤层回采巷道钻孔卸压支承压力钻孔参数

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基于SLAM导航的煤矿井下机器人设计

山东煤炭科技 2024年第2期42卷 161-165页

作者：赵文金朱子恒吴云雁山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿山西长治046100

针对机器人在井下精准定位难题,实现机器人操作等问题,设计基于SLAM算法导航的井下机器人,利用激光雷达完成地形扫描,搭载Jetson Nano主机接收雷达数据实现建图、定位、路径规划、避障等功能,单片机接收来自主机的指令实现车轮电机速度... 详细信息

针对机器人在井下精准定位难题,实现机器人操作等问题,设计基于SLAM算法导航的井下机器人,利用激光雷达完成地形扫描,搭载Jetson Nano主机接收雷达数据实现建图、定位、路径规划、避障等功能,单片机接收来自主机的指令实现车轮电机速度与转角控制,进而完成井下探测、开采、运输、救援等工作。通过实验室的测试,验证了所设计的井下机器人能够有效地实现导航、避障等功能。

关键词：井下机器人 SLAM 导航实验测试

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综放厚煤层孤岛工作面区段煤柱宽度研究

煤 2024年第8期33卷 56-59页

作者：闫晋峰山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿山西长治046000

针对孤岛工作面回采巷道在两侧临空条件下,巷道围岩稳定难以控制的难题,文章以常村煤矿2202工作面为研究背景,采取极限平衡区理论计算了孤岛工作面煤柱的合理宽度范围;利用FLAC3D数值模拟研究回采巷道在10 m、15 m、20 m、25 m的区段煤... 详细信息

针对孤岛工作面回采巷道在两侧临空条件下,巷道围岩稳定难以控制的难题,文章以常村煤矿2202工作面为研究背景,采取极限平衡区理论计算了孤岛工作面煤柱的合理宽度范围;利用FLAC3D数值模拟研究回采巷道在10 m、15 m、20 m、25 m的区段煤柱条件下垂直应力与塑性区发育范围,数值模拟结果表明:当煤柱宽度大于20 m时,煤柱内部垂直应力呈现不对称的双峰分布,巷道围岩的应力集中状态开始降低,煤柱塑性破坏并未贯通,其内部保留了具有承载能力的弹性核区,进而确定了2202工作面区段煤柱留设宽度为20 m.现场实测结果表明:2202孤岛工作面巷道顶底板及两帮最大位移量分别为960 mm和625 mm,巷道围岩得到了有效控制,保障了孤岛工作面的安全高效生产。

关键词：厚煤层孤岛工作面煤柱宽度数值模拟

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同步磁阻电机驱动系统在矿山工业的应用分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第4期 0078-0081页

作者：周剑波元江博肖媛韩进军山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿山西长治046102

相较于传统的永磁同步电机和感应电机,同步磁阻电机作为一种新兴的选择,具备简单的结构、高精度的控制、强大的适应性和高效能等优势。本文通对同步磁阻电机在矿山工业设备中的技术应用进行深入研究,并对矢量控制系统进行仿真分析,阐述... 详细信息

相较于传统的永磁同步电机和感应电机,同步磁阻电机作为一种新兴的选择,具备简单的结构、高精度的控制、强大的适应性和高效能等优势。本文通对同步磁阻电机在矿山工业设备中的技术应用进行深入研究,并对矢量控制系统进行仿真分析,阐述了同步磁阻电机在矿山工业设备中的潜在应用,以期为矿山工业的技术发展提供新的视角和启发。

关键词：同步磁阻电机矿山工业驱动变频调速仿真