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煤矿岩巷TBM掘进随掘地震信号特征及其应用

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工矿自动化 2024年第6期50卷 46-53,60页

作者：党保全郭立全张延喜任永乐李圣林淮河能源集团煤业分公司通防地质技术部安徽淮南232000 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 淮河能源集团煤业分公司谢桥煤矿安徽淮南236221 福州华虹智能科技股份有限公司福建福州350003

随掘地震超前探测技术可实现探掘平行,为巷道快速智能掘进场景下实时、精准地质保障提供了可能。随掘震源产生的是复杂、变频、连续信号,信号特征认知直接影响数据处理与成像精度,而目前针对岩巷全断面掘进机(TBM)随掘地震信号特征的认... 详细信息

随掘地震超前探测技术可实现探掘平行,为巷道快速智能掘进场景下实时、精准地质保障提供了可能。随掘震源产生的是复杂、变频、连续信号,信号特征认知直接影响数据处理与成像精度,而目前针对岩巷全断面掘进机(TBM)随掘地震信号特征的认知仍不清晰,且暂时还没有针对性开展过信号处理与成像研究工作。针对上述问题,以谢桥煤矿瓦斯治理巷TBM随掘地震超前探测试验为例,分析了刀盘先导信号与岩壁接收信号的时间域、频率域及时频域特征:岩巷TBM随掘地震信号中不同振幅能量成分比例呈现金字塔形,但分布随机,不对称程度较高;机械运转信号能量较大,刀盘先导信号强度是岩壁接收信号的200倍左右;频率域变频特征明显;机械运转信号基础频率较低,刀盘先导信号频率成分主要集中在10~80 Hz与150~200 Hz,主频为36.99 Hz,岩壁接收信号频率成分主要集中在50~200 Hz,主频为137.97 Hz;刀盘先导信号较岩壁接收信号时频域能量团分布更为规则,多次震源激发现象明显,能量团之间的差异性特征表明了多次震源激发时振幅能量与持续时间的随机性。利用脉冲化算法与绕射叠加偏移成像方法对岩巷TBM随掘地震信号进行数据处理与成像试验,结果表明:(1)脉冲化等效单炮记录与利用常规震源得到的超前探测单炮记录特征一致性较强,同相轴清晰且连续性较好,可满足现场探测分析需要。(2)对探测范围内岩体情况的超前预报结果与实际揭露情况一致,说明岩巷TBM随掘地震超前探测可提供有效地质保障。

关键词：煤矿岩巷掘进随掘地震超前探测随掘地震信号全断面硬岩掘进机刀盘先导信号岩壁接收信号绕射叠加偏移成像

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高应力沿空掘巷窄煤柱宽度确定及控制技术

能源技术与管理 2024年第2期49卷 97-102页

作者：张五一淮河能源(集团)股份有限公司煤业公司谢桥煤矿安徽阜阳236000

在高应力松散煤层回采巷道布置过程中,沿空掘巷技术的关键是窄煤柱留设宽度的确定及支护方式的选择。基于谢桥煤矿21316工作面实际地质条件,通过理论计算确定窄煤柱与巷道宽度之和在13.88m范围内才能避开支承压力峰值点,利用数值模拟手... 详细信息

在高应力松散煤层回采巷道布置过程中,沿空掘巷技术的关键是窄煤柱留设宽度的确定及支护方式的选择。基于谢桥煤矿21316工作面实际地质条件,通过理论计算确定窄煤柱与巷道宽度之和在13.88m范围内才能避开支承压力峰值点,利用数值模拟手段对不同宽度的窄煤柱进行分析,综合巷道围岩应力分布及巷道变形情况,分析确定小煤柱宽度为5m,进一步提出“应力优化-长锚固强化-注浆改性”三位一体控制对策,根据现场条件制定支护方案并进行了成功实践,为类似条件巷道支护提供了借鉴。

关键词：沿空掘巷窄煤柱松散煤层数值模拟围岩控制。

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灾害治理夯基础科技创新谋发展

中国煤炭工业 2024年第7期 64-65页

作者：吴运生王开心淮河能源煤业集团

安全高效是现代化矿井的显著特征。近年来,淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿以打造全国煤炭行业标杆煤矿为目标,高标准、严要求创建,强化矿井灾害治理,推广应用新技术新装备,奋力打造本质安全型标杆矿井、智慧创新型标杆矿井、集约高... 详细信息

安全高效是现代化矿井的显著特征。近年来,淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿以打造全国煤炭行业标杆煤矿为目标,高标准、严要求创建,强化矿井灾害治理,推广应用新技术新装备,奋力打造本质安全型标杆矿井、智慧创新型标杆矿井、集约高效型标杆矿井,于2023年荣获“全国标杆煤矿”称号。一、抓源头,强化灾害治理,打造本质安全型标杆矿井张集煤矿始终坚持“安全第一,预防为主”的原则,以“瓦斯治理、灰岩水防治、断层治理”三大灾害治理为重点,健全完善重大灾害治理体系,抓灾害治理源头,从根本上解决灾害治理难题。

关键词：灾害治理本质安全型预防为主全国煤炭行业张集煤矿集约高效矿井灾害现代化矿井

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高压压滤机在谢桥选煤厂的应用与研究

煤炭加工与综合利用 2024年第6期 57-60页

作者：汪水清淮河能源控股集团选煤分公司安徽淮南232001

为实现煤泥高效清洁利用的生产目标,谢桥选煤厂进行设备升级改造,采用新型高压压滤机处理煤泥。通过对高压压滤机入料时间、压榨时间、压榨压力进行探究试验,得出入料时间4000 s、压榨时间1600 s、压榨压力2.9 MPa条件下,煤泥滤饼水分为... 详细信息

为实现煤泥高效清洁利用的生产目标,谢桥选煤厂进行设备升级改造,采用新型高压压滤机处理煤泥。通过对高压压滤机入料时间、压榨时间、压榨压力进行探究试验,得出入料时间4000 s、压榨时间1600 s、压榨压力2.9 MPa条件下,煤泥滤饼水分为17.9%,滤饼厚度为2.90 cm,较符合实际生产需要。高压压滤机的使用产生效益约2240万元/a,选煤厂经济效益显著提升。

关键词：选煤厂煤泥高压压滤机入料时间压榨时间压榨压力

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深埋切顶自成巷道二次复用围岩稳定性研究

地下空间与工程学报 2024年第1期20卷 320-328页

作者：童治鹏张向阳邓秘安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 淮河能源集团煤业分公司张北矿生产技术二科安徽淮南232174

为研究深埋切顶自成巷道二次复用期间的围岩稳定性,通过数值模拟和现场实测对张北矿超前1615A工作面区段轨道顺槽围岩变形规律和应力分布特征进行了分析,结果表明:受切顶卸压及恒阻锚索补强支护的双重作用,留巷复用期间顶板较为稳定,主... 详细信息

为研究深埋切顶自成巷道二次复用期间的围岩稳定性,通过数值模拟和现场实测对张北矿超前1615A工作面区段轨道顺槽围岩变形规律和应力分布特征进行了分析,结果表明:受切顶卸压及恒阻锚索补强支护的双重作用,留巷复用期间顶板较为稳定,主要表现为底臌和实体煤侧帮臌,围岩呈非对称性变形,变形速率沿工作面推进方向呈三段式规律,巷内单体支承压力呈4个分区特征;工作面靠近留巷侧15 m内及超前煤壁40 m内的区域受采动应力影响较为显著,呈“L”形分布特征,超前压力峰值位于“L”形角点处;留巷复用期间应重点加强控底、控帮和离层监测;研究成果可为类似工程条件下巷道围岩控制提供科学依据。

关键词：切顶成巷二次复用围岩变形采动应力支承压力

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带式输送机的跑偏与调整典型案例分析

煤炭加工与综合利用 2024年第1期 23-24,30页

作者：潘太斌淮河能源控股集团选煤分公司谢桥选煤厂安徽淮南232001

阐述了选煤厂主要的运输设备带式输送机在运行过程中会因为各种原因出现胶带跑偏的现象,从而出现胶带撒煤、胶带折叠、撕胶带等问题。以下平行调心托辊的调偏原理对胶带在重锤滚筒、机尾滚筒、改向滚筒等几个位置跑偏进行调偏,解决因滚... 详细信息

阐述了选煤厂主要的运输设备带式输送机在运行过程中会因为各种原因出现胶带跑偏的现象,从而出现胶带撒煤、胶带折叠、撕胶带等问题。以下平行调心托辊的调偏原理对胶带在重锤滚筒、机尾滚筒、改向滚筒等几个位置跑偏进行调偏,解决因滚筒换向干扰而不能正确调偏的问题。

关键词：选煤厂胶带跑偏调偏问题对照下平行调心托辊

特厚煤层综放窄煤柱沿空煤巷切顶护巷效应与围岩控制研究

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采矿与安全工程学报 2024年

作者：翟文立何富连王振刘东明宋佳宇伍严灏许旭辉中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室晋能控股煤业集团马道头煤业公司中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

针对大同矿区特厚煤层窄煤柱沿空煤巷受大采出空间、强采动等影响造成大变形难题，以马道头矿为工程背景，采用现场实测、数值模拟及现场试验等方法研究了基本顶断裂线、预裂切顶对沿空煤巷围岩偏应力全周期演化规律。揭示了基本顶断裂... 详细信息

针对大同矿区特厚煤层窄煤柱沿空煤巷受大采出空间、强采动等影响造成大变形难题，以马道头矿为工程背景，采用现场实测、数值模拟及现场试验等方法研究了基本顶断裂线、预裂切顶对沿空煤巷围岩偏应力全周期演化规律。揭示了基本顶断裂线位于实体煤上方、采空区上方时不利于沿空巷道围岩稳定原因；分析了掘、采期间预裂切顶效应，预裂切顶降低了沿空巷道围岩畸变能，峰值位置向远离巷道位置偏移，同时一定程度的改善了沿空巷道围岩应变环境；通过现场试验特厚煤层综放窄煤柱沿空煤巷采用“切-锚-支-注”综合策略后，沿空煤巷在掘进、回采期间的巷道稳定性良好，围岩变形与稳定性整体可控。研究成果可为特厚煤层窄煤柱沿空煤巷围岩稳定性控制提供一定的科学依据。

关键词：特厚煤层窄煤柱预裂切顶偏应力围岩控制

“双碳”目标下潘集选煤厂发展方向探索及实践

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煤炭加工与综合利用 2024年第5期 1-5,10页

作者：桂洋洋罗金洋周宏强倪恒球淮河能源集团选煤分公司潘集选煤厂安徽淮南232000

介绍了“双碳”目标下选煤厂的发展方向,绿色、高效、节能、智能化是选煤厂发展的主旋律。潘集选煤厂积极响应“双碳”目标号召,结合生产实际,从降低电耗、减少煤泥量、加强智能化建设三个方面进行工艺优化改进,取得了良好的经济和社会... 详细信息

介绍了“双碳”目标下选煤厂的发展方向,绿色、高效、节能、智能化是选煤厂发展的主旋律。潘集选煤厂积极响应“双碳”目标号召,结合生产实际,从降低电耗、减少煤泥量、加强智能化建设三个方面进行工艺优化改进,取得了良好的经济和社会效益。

关键词：选煤厂双碳节能绿色智能化

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