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人工智能在煤矿安全监测中的潜在应用:理论框架与展望

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 71-77页

作者：尹强潞安集团司马煤业有限公司山西长治046000

对人工智能在煤矿安全监测中的应用及其未来发展趋势进行了研究与探讨。对传统的煤矿安全监测方法及其局限性进行了总结,详细探究了人工智能在煤矿安全监测方面的应用,特别是在井下监测监控、人员定位和通讯等方面;探讨了人工智能技术... 详细信息

对人工智能在煤矿安全监测中的应用及其未来发展趋势进行了研究与探讨。对传统的煤矿安全监测方法及其局限性进行了总结,详细探究了人工智能在煤矿安全监测方面的应用,特别是在井下监测监控、人员定位和通讯等方面;探讨了人工智能技术在提高煤矿安全性方面的重要性和潜在价值。研究结果表明,人工智能能显著提升煤矿安全监测的效率和准确性,且随着技术的进步和数据质量的提高,人工智能将在提高煤矿安全生产水平、减少事故发生率方面发挥重要作用。

关键词：人工智能煤矿安全监测技术数据分析风险预测

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高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法

煤矿现代化 2025年第1期34卷 129-134页

作者：常庆灵山西潞安集团余吾煤业有限责任公司山西长治046100

针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面... 详细信息

针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面受到的滑动力达3.11 MPa,超过了底板砂质泥岩极限抗拉强度,导致巷道底板发生底鼓。从高应力巷道底鼓控制角度出发,提出了高应力巷道顶底板加强锚索与巷道两帮锚杆联合支护的巷道底鼓控制技术,数值模拟结果表明巷道底鼓量可降低67%,有效控制底鼓的同时,也可为巷道整体稳定提供支撑。通过现场试验,研究提出的巷道底鼓控制方法可使回风大巷顶板下沉值降低37%,底鼓值降低72%,两帮变形量降低53%,有效保证了回风大巷的稳定。研究结果对于指导深部矿井高应力环境下巷道底鼓控制具有重要实践意义。

关键词：高应力巷道围岩变形底鼓稳定性支护

煤矿井下主斜井大倾角胶带输送机技术改造研究

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煤炭科技 2025年 96-100+107页

作者：贾海波山西平舒煤业有限公司

矿井改扩建期间,主斜井胶带输送机能否及时安装到位并正常运转,直接关系到后续各项工作的正常开展。分析了该主斜井胶带输送机存在的主要问题,提出了技改设计方案,对主斜井大倾角胶带输送机卸载、驱动装置进行了改造,设计了结构简单、... 详细信息

矿井改扩建期间,主斜井胶带输送机能否及时安装到位并正常运转,直接关系到后续各项工作的正常开展。分析了该主斜井胶带输送机存在的主要问题,提出了技改设计方案,对主斜井大倾角胶带输送机卸载、驱动装置进行了改造,设计了结构简单、实用效果明显的胶带输送机逆止装置,同时优化改造了防滚落装置和安全防护装置。与系统改造前相比,主运煤系统出煤时间提前了240 d,保证了矿井各项改扩建工程的施工进度和井下生产准备阶段的出煤需要,具有很好的技术推广和应用前景。

关键词：主斜井大倾角胶带输送机技术改造煤矿井下

郭庄煤业3308工作面自动化喷雾降尘系统研究

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煤 2025年第1期34卷 67-70页

作者：宋凯敏山西潞安郭庄煤业有限责任公司山西长治046100

为解决因矿井工作面粉尘质量浓度过高严重影响矿井工人的生产安全和身心健康,通常在煤层工作面采用喷雾的方法,但目前喷雾多为人工操作,自动化喷雾的地面控制联动还未大规模实现,除尘效率不高且喷雾开停不及时会造成水资源大量浪费,提... 详细信息

为解决因矿井工作面粉尘质量浓度过高严重影响矿井工人的生产安全和身心健康,通常在煤层工作面采用喷雾的方法,但目前喷雾多为人工操作,自动化喷雾的地面控制联动还未大规模实现,除尘效率不高且喷雾开停不及时会造成水资源大量浪费,提高工程成本。因此为降低工作面粉尘质量浓度和落实企业“算账文化”,对郭庄煤业矿井3308工作面建立一套地面可控的自动化精准喷雾降尘装置,对6个测点喷雾前后粉尘质量浓度进行监测和对比。研究结果表明:3308工作面经喷雾装置处理后,全尘质量浓度和呼尘质量浓度都得到了大幅度降低,全尘质量浓度降低幅度为81.30%~91.00%,而呼尘质量浓度的降低幅度为78.50%~90.69%.该自动化喷雾装置能够有效降低工作面粉尘质量浓度,保障巷道安全环境和工人健康的同时减少水资源浪费,节省工程成本。

关键词：自动化喷雾装置全尘呼尘降尘效果

超声激励不同含水量煤体瓦斯吸附规律实验研究

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 112-116页

作者：李云山西潞安集团余吾煤业有限责任公司山西长治046103

超声激励对煤层气开发具有增渗促解效应。本文开展了超声激励前后不同含水煤体瓦斯吸附实验,研究了煤体含水量对超声作用下瓦斯吸附量行为的影响规律。结果表明:超声作用后原煤、干燥煤和饱水煤对瓦斯的最大吸附量分别增加了27.65%、15.... 详细信息

超声激励对煤层气开发具有增渗促解效应。本文开展了超声激励前后不同含水煤体瓦斯吸附实验,研究了煤体含水量对超声作用下瓦斯吸附量行为的影响规律。结果表明:超声作用后原煤、干燥煤和饱水煤对瓦斯的最大吸附量分别增加了27.65%、15.76%和47.30%,与吸附解吸速率有的常数b值分别增加了14.29%、6.06%和23.53%,有利用于促进煤体瓦斯的解吸扩散过程。由此表明,超声激励对煤体瓦斯吸附解吸能力有显著的改善效果,煤样含水量越高,超声引起的吸附能力提升幅度越明显。

关键词：瓦斯吸附解吸超声激励煤层气

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煤矿井下输送机胶带燃烧特性实验研究

煤炭科技 2025年 51-56页

作者：音勇延安市禾草沟煤业有限公司

为系统分析煤矿井下PVC与PVG胶带的燃烧特性,探讨PVC及PVG胶带在煤矿井下的应用推广价值,利用锥形量热仪分析了2种胶带在4种热辐射强度下的热释放速率、总热释放量、烟生成速率和总烟气产生量等燃烧参数。结果表明,PVC及PVG胶带在受热... 详细信息

为系统分析煤矿井下PVC与PVG胶带的燃烧特性,探讨PVC及PVG胶带在煤矿井下的应用推广价值,利用锥形量热仪分析了2种胶带在4种热辐射强度下的热释放速率、总热释放量、烟生成速率和总烟气产生量等燃烧参数。结果表明,PVC及PVG胶带在受热辐射过程中存在4个较为明显的变化阶段,分别是预热、点燃与稳定燃烧、燃烧减弱与炭层形成、无焰氧化与残留物。当辐射强度为35、50kW/m2时PVG胶带的PHRR略低,当热辐射强度为50 kW/m2时PVC胶带的SPR为0.146 m2/s,PVG胶带的SPR为0.076 m2/s,仅为PVC胶带的52.1%。PVG胶带拥有更好的热稳定性及阻燃性,在煤矿井下实际使用过程中拥有更好的应用推广价值。

关键词：输送机胶带锥形量热仪燃烧特性

基于FLAC^(3D)的高抽巷围岩稳定性数值模拟分析

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 52-57,65页

作者：芦盛亮山西潞安化工集团余吾煤业有限责任公司山西屯留046100

为提高高抽巷的稳定性,本文采用数值模拟的手段分析了S1302高抽巷在开挖过程中的支承压力分布规律,采用分段掘进的方法共计掘进了3次。研究结果表明,高抽巷在开挖过程中,左右两侧的侧向支承压力分布特征并不相同。在靠近实体煤一侧,侧... 详细信息

为提高高抽巷的稳定性,本文采用数值模拟的手段分析了S1302高抽巷在开挖过程中的支承压力分布规律,采用分段掘进的方法共计掘进了3次。研究结果表明,高抽巷在开挖过程中,左右两侧的侧向支承压力分布特征并不相同。在靠近实体煤一侧,侧向支承压力随距离增加逐渐缩小。在靠近回风平巷一侧,侧向支承压力随距离增加迅速下降,当超过S1302回风平巷影响范围后,侧向支承压力逐渐增加至原岩应力,然后保持不变。

关键词：高抽巷数值模拟支承压力原岩应力

复杂工程地质条件下露天矿采区转向过渡接续方案研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：刘光伟涂俊雄郭伟强韩雨轩李春林白羽于明宇贾瑞军辽宁工程技术大学矿业学院内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司南露天煤矿内蒙古平西白音华煤业有限责任公司锡林郭勒盟应急管理综合行政执法支队

大型近水平煤田采用露天开采时，为实现安全高效生产、尽快回收投资成本，通常采取分区开采方式。因此在旧采区即将到界之前，必然要考虑新旧采区过渡接续的问题。露天煤矿采区转向方案的制定关系到转向期间产能的顺利接续，直接影响到... 详细信息

大型近水平煤田采用露天开采时，为实现安全高效生产、尽快回收投资成本，通常采取分区开采方式。因此在旧采区即将到界之前，必然要考虑新旧采区过渡接续的问题。露天煤矿采区转向方案的制定关系到转向期间产能的顺利接续，直接影响到矿山的经济效益。针对实际生产中，部分矿山受限于征地制度、开采强度及复杂地质条件等问题，迫使露天煤矿采区提前转向，研究通过调节转向期间局部工作线长度、推进速度等关键参数，优化转向期间的剥采方案，保证矿山接续顺利。白音华一号露天煤矿由于采场北帮东侧发生严重变形影响，为保障产能接续顺利，首采区被迫提前向二采区转向。但二采区征地范围有限，缓帮工作线无法全线展开，导致原有开采程序发生变化。为保证白音华一号露天煤矿首采区向二采区转向过渡接续顺利完成，提出了一种改进L形工作线采区转向过渡接续方式，并在此基础上明确不同工作线长度与推进度的约束关系。通过工程模拟推演，确定了白音华一号露天煤矿首采区向二采区转向过渡期为6年；转向期间可采煤量7294.07万t，剥离量43141.29万m3，生产剥采比5.91m3/t。本研究成果为白音华一号露天煤矿首采区向二采区转向提供了充分的技术支持，并为复杂工程地质条件下露天采区转向过渡接续提供了相关经验。

关键词：露天煤矿采区转向过渡接续工作线长度推进度

不同温度变化下海测滩煤矿岩体物理力学特性分析

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煤炭科技 2025年 20-24页

作者：李波汪隆陕西延长石油靖边煤业有限公司

冻结状态下岩石的物理力学性能指标是冻结法设计的主要依据。以海测滩井田主、副井筒所穿岩层为研究对象,通过单轴、三轴压缩试验,研究了在-5、-10和-15℃3种不同温度下,中粒砂岩、泥岩以及粗粒砂岩的力学特性及破坏特征。研究结果表明,... 详细信息

冻结状态下岩石的物理力学性能指标是冻结法设计的主要依据。以海测滩井田主、副井筒所穿岩层为研究对象,通过单轴、三轴压缩试验,研究了在-5、-10和-15℃3种不同温度下,中粒砂岩、泥岩以及粗粒砂岩的力学特性及破坏特征。研究结果表明,3类岩石的弹性模量和单轴抗压强度与温度呈负相关关系,泊松比与温度呈正相关关系;岩性较硬的中粒砂岩和粗粒砂岩三轴抗压强度随着温度的降低呈现出先增大后减小的趋势,而岩性较软的泥岩呈现出增大趋势;低温条件下,岩石三轴压缩试验的破坏特征主要是以斜向剪切为主。

关键词：冻结岩石冻结温度单轴压缩三轴压缩