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煤炭部石家庄设计研究院9项科研成果通过鉴定

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煤炭工程 1996年第12期 49-50页

作者：佘梦桐煤炭部石家庄设计研究院

煤炭部石家庄设计研究院９项科研成果通过鉴定煤炭部石家庄设计研究院佘梦桐１９９５年１０月１９～２１日，煤炭部科教司委托规划发展司在开滦矿务局召开了对石家庄设计院研制开发的９项科研成果的鉴定评议会。这９项科研项目是：①２... 详细信息

煤炭部石家庄设计研究院９项科研成果通过鉴定煤炭部石家庄设计研究院佘梦桐１９９５年１０月１９～２１日，煤炭部科教司委托规划发展司在开滦矿务局召开了对石家庄设计院研制开发的９项科研成果的鉴定评议会。这９项科研项目是：①２０ｔ箕斗定量装载机；②２０ｔ外滚轮...

关键词：设计研究院煤炭部矿车起重机操车设备井口房科研成果科技成果石家庄河北箕斗提升容器

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煤层瓦斯含量测定技术及装备研究进展

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 164-176页

作者：孙四清杨帆郑玉岐张庆利煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

瓦斯含量是煤与瓦斯突出危险预测、煤层瓦斯资源量估算、矿井瓦斯治理工程设计的重要参数。围绕如何在大区域准确快速测定煤层瓦斯含量,依托国家科技重大专项、国家自然科学基金和煤炭企业联合基金等项目科技攻关,在取样、测试方面取得... 详细信息

瓦斯含量是煤与瓦斯突出危险预测、煤层瓦斯资源量估算、矿井瓦斯治理工程设计的重要参数。围绕如何在大区域准确快速测定煤层瓦斯含量,依托国家科技重大专项、国家自然科学基金和煤炭企业联合基金等项目科技攻关,在取样、测试方面取得了一定进展。主要表现在如下4个方面:①煤层瓦斯含量测定取样经历了孔口接样、岩心管定点取样、压力引射定点取样和密闭取样4个阶段,密闭取样装备保压能力达到11.5 MPa,煤心直径达到38 mm;②针对不同煤层地质条件,发展形成了顺煤层定向长钻孔密闭取样、底板穿层钻孔密闭取样和顶(底)板梳状定向长钻孔密闭取样3种取样技术;③在河南焦作和山西晋城矿区硬煤层中,顺层定向长钻孔取样深度达到516 m,密闭取样法测得煤层瓦斯含量较常规取样法分别平均提高了0.44倍和1.04倍。在安徽淮南矿区碎软煤层中,穿层钻孔密闭取样深度达到209 m,测得煤层瓦斯含量较常规取样法平均提高了0.26倍;在安徽淮北矿区碎软煤层中,顶(底)板梳状钻孔密闭取样深度达到484 m,测得煤层瓦斯含量较常规取样法平均提高了0.19倍,密闭取样法在煤层瓦斯含量测定精度、探测范围上优于常规取样法;④在瓦斯含量测试方面,除了传统解吸法测试,发展了系列煤矿井下瓦斯含量快速测试装备,可实现最快30 min内测得煤层瓦斯含量,一般用于百米孔内的瓦斯含量测试。提出了煤层瓦斯含量测定密闭取样装备需向小型化、轻量化的方向发展,并能实现随钻密闭取样。在测试上,应根据实际情况确定合理的解吸终止限,并将测试装备和密闭取样装备进一步结合,以实现深孔瓦斯含量快速准确测定。密闭取样技术已成为煤层瓦斯含量大区域精准勘查、预测的主要手段,是煤炭安全高效开采的重要技术保障。

关键词：煤层瓦斯含量定点取样密闭取样碎软煤层硬煤

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高延伸率锚索动态力学特性及工程应用

煤炭科学技术 2024年第2期52卷 49-62页

作者：付玉凯吴拥政周鹏赫孙卓越李军臣中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室北京100013

传统锚索延伸率低、抗冲击能力差,在强冲击载荷作用下易出现脆性破断失效,导致巷道出现冒顶、冲击地压事故等问题。基于此,自主开发了具有高强度、高延伸率及高抗冲击等特性的锚索,采用实验室试验、理论分析及现场试验等综合手段,分析... 详细信息

传统锚索延伸率低、抗冲击能力差,在强冲击载荷作用下易出现脆性破断失效,导致巷道出现冒顶、冲击地压事故等问题。基于此,自主开发了具有高强度、高延伸率及高抗冲击等特性的锚索,采用实验室试验、理论分析及现场试验等综合手段,分析了高延伸率锚索的静、动载力学性能,研究了高延伸率锚索化学成分、金相组织和夹杂物与普通锚索的差异,提出了高延伸率锚索支护吸能原理,并将高延伸率锚索在现场进行了应用。研究结果表明:静载作用下,高延伸率锚索抗拉强度为1790 MPa,最大力总延伸率8.1%,是普通锚索的1.61~2.25倍;动载作用下,高延伸率锚索钢丝不易散开,破断载荷与普通锚索基本相同,断后伸长率分别是锚索A、B、C的1.82倍、1.68倍和1.52倍,单位长度吸能量分别是锚索A、B、C的2.54倍、1.99倍和1.70倍,高延伸率锚索塑性变形能力更强,吸能能力更高。高延伸率锚索通过在冶炼和轧制工艺过程中控制有害化学元素和有益化学元素含量、细化金相组织及减少夹杂物尺寸和数量等方式提高了钢丝的塑性变形能力,进而提高锚索整体的抗冲击性能。高延伸率锚索在现场应用过程中经受了多次大能量冲击后,巷道支护效果良好,高延伸率锚索未出现破断,有效控制了巷道冲击破坏。

关键词：冲击地压深部巷道锚杆支护落锤高延伸率锚索

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煤矿采动应力演化与围岩控制

岩石力学与工程学报 2024年第1期43卷 1-40页

作者：康红普高富强中煤科工开采研究院有限公司北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室北京100013

应力是引起采矿工程地下空间围岩变形与破坏的根本驱动力,大范围、高集中应力是煤矿井下采动应力的显著特点。煤矿井下应力场包括原岩应力场、采动应力场及支护应力场,三者共同构成井下综合应力场。以应力为主线,论述煤矿井下围岩应力... 详细信息

应力是引起采矿工程地下空间围岩变形与破坏的根本驱动力,大范围、高集中应力是煤矿井下采动应力的显著特点。煤矿井下应力场包括原岩应力场、采动应力场及支护应力场,三者共同构成井下综合应力场。以应力为主线,论述煤矿井下围岩应力演化特征及围岩控制理论与技术。在原岩应力方面,基于大量现场地应力测量数据,详细分析我国煤矿井下地应力场分布特征及影响因素。在采动应力方面,采用理论分析、数值模拟、相似模拟和现场监测相结合的方法,从多个维度综合研究掘进工作面与巷道围岩应力的演变过程,分析采煤工作面周围的采动应力演化特征及主要影响因素。在支护应力方面,自主研发一系列巷道支护测试及模拟试验平台,系统开展锚杆及护表构件在多种复杂受力状态下的测试试验,揭示它们的力学响应特征及破坏机制。深入研究各种支护方式在支护结构自身及围岩中产生的支护应力场分布特征及演化规律。在研究原岩应力、采动应力及支护应力的基础上,分析围岩表面支护、锚固、改性、卸压及联合法的围岩控制机制、设计方法、支护加固材料及控制技术。应用实例重点介绍水力压裂卸压技术、支护+改性+卸压协同控制技术,井下试验与应用表明,基于采动应力演化的围岩控制技术显著提高了巷道围岩稳定性和安全程度,取得良好的围岩控制效果。最后,分析煤矿井下应力场研究及巷道围岩控制中存在的问题,并对未来围岩应力测试与分析、围岩控制理论与技术发展趋势进行展望。

关键词：采矿工程煤矿原岩应力采动应力支护应力应力演化围岩控制

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迎采动宽煤柱承载特性及矿压显现规律研究

煤炭工程 2024年第4期56卷 1-7页

作者：宗保东陈立虎煤炭工业太原设计研究院集团有限公司山西太原030001

单翼开采矿井为解决采掘接替紧张的问题,常会出现迎采对掘的情况,而迎采动掘巷期间,矿压显现规律和煤柱宽度的确定是巷道掘进及安全回采的关键。以炭窑坪煤业100303运输巷迎采掘巷期间为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方... 详细信息

单翼开采矿井为解决采掘接替紧张的问题,常会出现迎采对掘的情况,而迎采动掘巷期间,矿压显现规律和煤柱宽度的确定是巷道掘进及安全回采的关键。以炭窑坪煤业100303运输巷迎采掘巷期间为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,对煤柱的合理宽度及迎采期间的矿压显现规律进行研究分析。主要结论有:通过理论计算,煤柱在受到掘进扰动和工作面采动的双重影响下,确保煤柱不完全发生塑形破坏且存在弹性核的宽度至少为30 m。数值模拟发现,掘进迎头至相遇位置前方20~30 m时,围岩变形开始增大,煤柱帮和回采帮变形量均超过0.5 m。当掘进至采空区后方一定距离后,围岩因同时受掘进扰动与采空区侧向支承应力的叠加影响,变形增幅加快,煤柱帮变形严重,最大变形量超1 m。提出100303运输巷掘进距100302综采工作面70 m时,停止掘进,在迎采扰动范围内,优化支护参数,提高煤柱承载能力。现场监测表明,巷道顶底板和两帮均变形较小均在可控范围内,有效控制了迎采动工作面掘巷的围岩变形。

关键词：迎采对掘煤柱宽度矿压显现数值模拟围岩控制

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北京市乡村民宿产业发展的思考

中国农业资源与区划 2024年第1期45卷 238-243页

作者：霍剑波毛翔飞高云张辉农业农村部规划设计研究院

[目的]产业振兴是乡村振兴的重中之重。文章探究北京市乡村产业新形态，助力乡村振兴。[方法]课题组通过现场调研法、文献研究法、专家咨询法等分析方法，深入挖掘北京市发展乡村民宿产业的典型做法和经验，剖析存在问题和制约因素。[结... 详细信息

[目的]产业振兴是乡村振兴的重中之重。文章探究北京市乡村产业新形态，助力乡村振兴。[方法]课题组通过现场调研法、文献研究法、专家咨询法等分析方法，深入挖掘北京市发展乡村民宿产业的典型做法和经验，剖析存在问题和制约因素。[结果]（1）乡村民宿产业历经3个阶段的迭代升级，呈现出空间更加集聚、水平不断提升、业态广泛融合、模式更加多元、作用日益彰显等新趋势新特点；（2）乡村民宿提质发展的主要经验做法包括注重组织领导、注重规划设计、注重规范管理、注重政策扶持、注重宣传推介；（3）分析发现乡村民宿发展面临着规划设计不足、价格虽贵但整体效益不高、用地难题未破解等制约因素。[结论]通过对北京市乡村民宿产业发展的研究分析，得出需要加强顶层设计、创新金融支持、强化用地保障、加大人才支撑、完善定价机制、注重联农带农的理性思考，为进一步推动乡村民宿产业提质升级提供借鉴。

关键词：北京市乡村民宿乡村旅游乡村振兴产业振兴

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北京市高标准农田建设模式与路径初探

中国农业资源与区划 2024年

作者：张凤平王柳赵云云吴臻翀张学军丁小明农业农村部规划设计研究院

[目的]北京市开展高标准农田建设具有重大的政治意义和现实意义，是建强都市型现代农业的基础工程、打牢超大型都市应急保供的民生工程、构建人与自然和谐共生宜居都市的本底工程。[方法]运用文献分析、现场调研、对比分析等方法，梳理... 详细信息

[目的]北京市开展高标准农田建设具有重大的政治意义和现实意义，是建强都市型现代农业的基础工程、打牢超大型都市应急保供的民生工程、构建人与自然和谐共生宜居都市的本底工程。[方法]运用文献分析、现场调研、对比分析等方法，梳理北京市高标准农田建设成效、存在的不足，提出北京市高标准农田建设的模式与路径思路，具有决策参考价值。[结果]分析北京市高标准农田建设现状，还存在农田底数摸清难、建设任务重、筹资压力大、建设质量低、管护利用薄弱、管理力量不足等方面的困难和挑战。为此，参照国内高标准农田建设成功经验，本文提出：北京市高标准农田建设要积极探索“先集中连片后建设”“整建制推进”“投建管用一体化融资”“EPC+”“数智田园”“都市美丽田园”等模式，突出抓好全域整治、分类施策、加大投入、示范引领、科技支撑、建强队伍、完善制度等八个方面工作。[结论]北京到2035年把永久基本农田全面建成高标准农田，任务艰巨，需探索适合北京的高标准农田建设模式与路径，争取国家支持，加快建设步伐。

关键词：永久基本农田高标准农田建设模式路径土地综合整治融资方式

2023-2024年中国煤炭产业经济形势研究报告

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中国煤炭 2024年第3期50卷 12-20页

作者：中矿(北京)煤炭产业景气指数研究课题组郭建利北京绿能煤炭经济研究基金会北京市海淀区100083 煤炭工业规划设计研究院数字与经济分院

2023年,我国经济整体回升向好,煤炭产业继续落实能源保供任务,供需形势整体趋于宽松,价格同比有所下降,中矿(北京)煤炭产业景气指数整体呈现微幅下跌走势。展望2024年,煤炭需求有望在宏观经济复苏回暖的带动下,继续呈现增长趋势;受产量... 详细信息

2023年,我国经济整体回升向好,煤炭产业继续落实能源保供任务,供需形势整体趋于宽松,价格同比有所下降,中矿(北京)煤炭产业景气指数整体呈现微幅下跌走势。展望2024年,煤炭需求有望在宏观经济复苏回暖的带动下,继续呈现增长趋势;受产量增速放缓、进口煤空间难以扩大影响,煤炭供给量增长将趋于放缓。总体看,2024年煤炭供需形势将呈现略微紧平衡态势,煤炭产业经济将继续保持稳中有进的发展趋势。在此背景下,短期内应继续提高我国煤炭增产保供能力,坚持创新发展,解决煤炭行业发展原动力问题,并关注煤炭与新能源的协同发展。

关键词：中矿(北京)煤炭产业景气指数煤炭产业经济形势增产保供创新发展新能源

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煤矿用钻孔机器人钻臂定位误差补偿研究

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 153-163页

作者：梁春苗姚宁平姚亚峰彭涛中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 煤炭科学研究总院北京100013

目前钻孔机器人位姿调节多采用手动遥控调节与人工复测结合,未实现全自动调节,开环控制精度低、自动化能力低、无法实现煤矿用探放水、防突和防冲钻孔机器人精确开孔定位与孔群全自动施工。通过分析钻孔机器人钻臂结构和动作,建立了钻... 详细信息

目前钻孔机器人位姿调节多采用手动遥控调节与人工复测结合,未实现全自动调节,开环控制精度低、自动化能力低、无法实现煤矿用探放水、防突和防冲钻孔机器人精确开孔定位与孔群全自动施工。通过分析钻孔机器人钻臂结构和动作,建立了钻臂运动学模型;通过对加工误差、机身变形、装配间隙等影响因素分析,发现采用回转减速器蜗轮蜗杆结构间隙会引起倾角和方位角误差放大,并在机身平时会引起倾角和方位角误差最大达0.85°;为消除误差,首先采用传统钻臂运动学误差补偿方法建立了钻臂静、动态误差补偿模型,利用全站仪测试关节间隙和变形量,基于补偿模型和RBF神经网络法求逆解得到误差补偿量,钻臂期望位姿与实际位姿误差的x方向平均误差为9.6 mm,y方向平均误差为18.2 mm,z方向平均误差为16 mm,满足工程应用要求;其次为解决传统全站仪试验测量的方法的复杂性和非实时性问题,提出了一种通过激光测距仪和高精度开孔定向仪组合获得位姿误差检测的方法,通过测距实时计算实际和理论倾角、方位角差值,作为误差补偿后的新倾角和方位角的控制输入量,对钻臂进行实时误差检测与补偿;最后利用传统全站仪精度检测方法对激光测距组合位姿误差补偿模型进行验证。试验表明:激光测距组合定位误差检测法最大误差差值在±0.5°以内,方位角最大误差在±0.5°以内,比未采用误差补偿前分别提高了41.1%和37.5%,满足了钻孔机器人开孔定位误差要求。在煤炭行业开展了钻孔机器人钻臂在线精确定位与误差补偿研究,对钻孔机器人精确自动开孔定位及孔群全自动施工具有重要的借鉴和指导意义。

关键词：钻孔机器人钻臂定位运动学模型位姿误差检测误差补偿模型煤矿