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烟气对采空区遗煤自燃特性抑制作用研究

中国煤炭 2024年第3期50卷 80-90页

作者：王智欣刘立仁吕明杰杜松国家能源集团国神公司三道沟煤矿陕西省榆林市719407 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京市丰台区100039

为研究烟气对采空区遗煤自燃的抑制作用,通过分析烟气中各组分对国家能源集团国神公司三道沟煤矿采空区遗煤在低温氧化过程中的气体释放特性及对煤炭的吸附量和竞争吸附选择性等特性参数的影响规律,探究了低温氧化过程中烟气组分抑制煤... 详细信息

为研究烟气对采空区遗煤自燃的抑制作用,通过分析烟气中各组分对国家能源集团国神公司三道沟煤矿采空区遗煤在低温氧化过程中的气体释放特性及对煤炭的吸附量和竞争吸附选择性等特性参数的影响规律,探究了低温氧化过程中烟气组分抑制煤自燃特性的竞争吸附与稀释作用,揭示了烟气对煤自燃特性的抑制作用机制。结果表明,烟气可以通过关键组分CO_(2)的竞争吸附作用优先占据吸附位点,同时通过烟气的稀释作用降低环境中的O_(2)浓度,进而减少煤氧接触,抑制煤氧复合反应,减缓遗煤低温氧化进程。利用数值模拟采空区不同注入条件下氧化带的变化规律,注气后氧化带宽度变小,且向工作面推移,最终确定最佳注气位置为进风侧距工作面156m处,最佳注气流量为1 205m^(3)/h。

关键词：采空区遗煤煤自燃电厂烟气竞争吸附稀释

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天然裂缝对水力压裂煤的起裂及扩展试验研究

煤炭科学技术 2024年第5期52卷 92-101页

作者：蒋长宝杨毅毫刘辉辉郭建泉付银兰吴家耀重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆400030 兖矿能源集团股份有限公司济宁三号煤矿山东济宁272169 自然资源部复杂构造区非常规天然气评价与开发重点实验室贵州贵阳550009

水力压裂是提高低渗透高瓦斯煤层抽采效率和瓦斯产量的有效方法之一。由于煤层中存在丰富的天然裂缝,天然裂缝与水力裂缝相互作用会使水力裂缝的起裂和扩展形式呈现出复杂多样性,从而影响煤层的增透效果。为研究水力压裂煤在天然裂缝作... 详细信息

水力压裂是提高低渗透高瓦斯煤层抽采效率和瓦斯产量的有效方法之一。由于煤层中存在丰富的天然裂缝,天然裂缝与水力裂缝相互作用会使水力裂缝的起裂和扩展形式呈现出复杂多样性,从而影响煤层的增透效果。为研究水力压裂煤在天然裂缝作用下的起裂和扩展规律,利用自主研发的多功能真三轴流固耦合试验系统开展了煤的水力压裂试验。基于“孔壁应力集中诱发拉伸破裂”理论研究了水力压裂煤的裂缝起裂规律,并结合断裂力学从细观角度揭示了水力压裂煤的裂缝扩展机制。研究结果表明:天然裂缝的存在会诱导水力裂缝沿着天然裂缝方向扩展,极大降低了煤岩的起裂压力。不含明显天然裂缝煤岩压裂所需的起裂压力与根据拉伸破坏起裂准则计算的理论起裂压力结果相近,符合“孔壁应力集中诱发拉伸破裂”准则;含明显天然裂缝煤岩压裂所需的起裂压力均小于根据拉伸破坏起裂准则计算的理论起裂压力,且当天然裂缝方向垂直于最小主应力方向时,所需的起裂压力较小,为3.355 MPa;当天然裂缝平行于最小主应力时,所需的起裂压力仅大于最小主应力,为7.902 MPa。水力裂缝类型为I型时,不含明显天然裂缝煤岩的实测最小和最大扩展压力值均大于理论计算最小和最大扩展压力值,差值范围分别为2.043~6.845 MPa和3.951~8.576 MPa;当煤岩含明显天然裂缝且天然裂缝方向平行于X方向时,水平应力差的存在将引起煤岩的实测扩展压力值小于理论计算的扩展压力值。水力裂缝类型为Ⅱ型或I-Ⅱ型时,随着水力裂缝长度的增加,裂缝扩展所需压力逐渐减小。

关键词：天然裂缝地应力水力压裂裂缝扩展纳米压痕

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夯基固本打造一流安全高效露天煤矿

中国煤炭工业 2024年第2期 31-33页

作者：赵勇刚内蒙古满世煤炭集团点石沟煤炭有限责任公司煤矿

坚持“管理、装备、素质、系统”并重,全面实行安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,推进“一优三减”及“三化”融合战略,严格落实安全责任,稳步推进安全生产健康发展。基本情况核定产能300万吨/年;人均工效27.71吨/工;机械化... 详细信息

坚持“管理、装备、素质、系统”并重,全面实行安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,推进“一优三减”及“三化”融合战略,严格落实安全责任,稳步推进安全生产健康发展。基本情况核定产能300万吨/年;人均工效27.71吨/工;机械化程度100%。近年来,内蒙古满世煤炭集团点石沟煤炭有限责任公司始终坚持发展绝不能以牺牲安全为代价的红线意识,全面落实党和国家安全工作指示精神及地方各级监管要求,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,坚持“管理、装备、素质、系统”并重,全面实行安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,不断推进“一优三减”及“三化”融合战略,推动全方位、全过程安全管理,严格落实安全责任,稳步推进煤矿安全生产健康发展。

关键词：煤炭集团稳步推进隐患排查治理监管要求安全责任预防为主双重预防机制露天煤矿

基于GA-BP优化模型的红外CO分析仪温度补偿研究

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煤矿安全 2024年第9期 60-70页

作者：邹永洺王银辉田富超煤炭科学研究总院中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室

光谱分析法是煤矿气体定量分析的重要技术手段。然而,当前广泛采用的便携式红外气体分析仪在现场测试过程中受环境温度影响较大,为提高气体分析仪的分析精度和适用性,围绕红外气体分析仪恒温加热的必要性、合理加热温度范围、测试数据... 详细信息

光谱分析法是煤矿气体定量分析的重要技术手段。然而,当前广泛采用的便携式红外气体分析仪在现场测试过程中受环境温度影响较大,为提高气体分析仪的分析精度和适用性,围绕红外气体分析仪恒温加热的必要性、合理加热温度范围、测试数据误差优化模型等问题,开展了理论分析和实验研究。首先,搭建了涵盖温度补偿前、恒温加热测试、温度补偿后以及不同测试环境温度条件的红外气体分析仪实验平台,提出了实验步骤以及相应的分析方法;其次,在环境温度为25～45℃时,测试的CO气体体积分数为800×10-6,通过多次测试发现加热温度为45℃时,CO气体分析仪精度最佳,测试值最接近气体体积分数真实值;同时,选用CO(体积分数为10×10-6～500×10-6)标准气体进行了精度测试,计算CO气体绝对误差仅为0～9×10-6,优于标准规定的误差范围;最后,设置-15～45℃的变温环境,对加热后的CO气体分析仪进行了温度补偿验证,测试得出环境温度越低,待测气体体积分数越高,则分析仪检测误差越大,最大误差可达110×10-6。基于此,建立了BP、GA-BP神经网络误差分析模型,将环境温度、测试体积分数和标准气体体积分数与优化模型进行融合。对比发现:采用GA-BP神经网络模型得到的MAE值相较于BP神经网络降低了12.982 3×10-6,且MSE、RMSE计算结果也验证了GA-BP模型在气体分析中的稳定性和可行性。

关键词： CO分析仪加热温度温度补偿 GA-BP优化模型误差分析

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煤矿机电设备变频技术应用分析

中国机械 2024年第17期 90-93页

作者：牛佳佳兰花集团伯方煤矿

随着煤炭行业对安全生产和能效提升的不断追求，煤矿机电设备的现代化升级势在必行。变频技术作为提高电动机驱动系统效率和性能的关键技术之一，已经在煤矿机电设备中得到广泛应用。本文对变频器的基本构成与工作原理进行了深入探讨，... 详细信息

随着煤炭行业对安全生产和能效提升的不断追求，煤矿机电设备的现代化升级势在必行。变频技术作为提高电动机驱动系统效率和性能的关键技术之一，已经在煤矿机电设备中得到广泛应用。本文对变频器的基本构成与工作原理进行了深入探讨，明确了其在煤矿机电设备中的应用优势和可能面临的挑战。通过数据采集与分析，本文不仅展示了变频技术在提升设备运行效率、降低能耗方面的效果，还探讨了其在采掘、输送和通风等不同设备中的具体应用方式。研究结果表明，合理利用变频技术能够有效提升煤矿机电设备的性能，为煤矿企业节能减排和安全生产提供了有力支持。

关键词：变频技术煤矿机电设备能效提升数据分析应用研究

SDS与AEO3复配对褐煤润湿性的影响分子动力学模拟研究

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煤矿安全 2024年第9期 78-84页

作者：王银辉煤炭科学研究总院中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室

为了探究阴离子与非离子表面活性剂复配对低阶煤润湿性影响的微观机理,采用分子动力学模拟的方法（MD）,研究了阴离子表面活性剂（SDS）与非离子表面活性剂（AEO3）及二者复配体系对褐煤润湿性的影响。研究结果表明:当SDS与AEO3复配时,... 详细信息

为了探究阴离子与非离子表面活性剂复配对低阶煤润湿性影响的微观机理,采用分子动力学模拟的方法（MD）,研究了阴离子表面活性剂（SDS）与非离子表面活性剂（AEO3）及二者复配体系对褐煤润湿性的影响。研究结果表明:当SDS与AEO3复配时,煤/水吸附层厚度最大,为36.35×10-10m,将褐煤分子层的58.83%润湿,此时水分子的扩散系数显著增加,从而提高了煤与水分子碰撞的概率,进而增强了水对褐煤的润湿性;在SDS/AEO3复配体系中,褐煤与水、表面活性剂与水间的相互作用能均大于SDS与AEO3单独作用体系;煤与水、表面活性剂与水之间的相互作用能均由非键能提供,非键能中静电力能占比在82.28%以上,而范德华力能贡献占比则极小,甚至会抑制表面活性剂与水间的相互作用;SDS、AEO3及SDS/AEO3复合情况下与水之间所产生的氢键键长差别不大,但是SDS/AEO3复合情况下与水产生的氢键数量要多于SDS、AEO3单独与水产生的。

关键词：阴离子表面活性剂非离子表面活性剂表面活性剂复配均方根位移相互作用能

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煤矿掘进支护中存在问题及应对措施

冶金管理 2024年第4期 116-118页

作者：杨斌韩枫山东能源枣矿集团滨湖煤矿

近年来煤炭资源的消耗持续增多,煤炭开采工作逐渐深入地下,上覆岩层的压力不断增加,导致顶板维护变得越来越具挑战性,要进一步提高开采工作的安全控制要求。基于此,介绍了煤矿掘进支护的重要性,探讨了煤矿掘进支护中存在的问题,提出相... 详细信息

近年来煤炭资源的消耗持续增多,煤炭开采工作逐渐深入地下,上覆岩层的压力不断增加,导致顶板维护变得越来越具挑战性,要进一步提高开采工作的安全控制要求。基于此,介绍了煤矿掘进支护的重要性,探讨了煤矿掘进支护中存在的问题,提出相应应对措施,以供参考。

关键词：掘进支护煤矿应对措施

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矿井智能化采煤进展与发展趋势探讨

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第1期 0113-0116页

作者：郭海浪国家能源集团神东煤炭分公司哈拉沟煤矿陕西榆林719315

在全球能源体系中,煤炭作为主要能源之一,一直是推动工业化进程的重要组成部分。然而,传统矿井采煤方式由于存在各类问题,已经越来越难以满足现代工业和社会发展的需求。与此同时,随着物联网、大数据、人工智能等前沿技术的飞速发展,矿... 详细信息

在全球能源体系中,煤炭作为主要能源之一,一直是推动工业化进程的重要组成部分。然而,传统矿井采煤方式由于存在各类问题,已经越来越难以满足现代工业和社会发展的需求。与此同时,随着物联网、大数据、人工智能等前沿技术的飞速发展,矿业行业正面临着一次前所未有的技术革命。智能化采煤作为一种新的采煤方式,不仅有望显著提高采煤的效率,还能为矿工创造更加安全和健康的工作环境,是实现矿业可持续发展的重要途径。此外,探讨和分析智能化采煤的最新进展以及未来的发展趋势,对于指导矿业的发展,具有重要的理论和实践意义。

关键词：矿井智能化采煤进展发展趋势

基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 197-205页

作者：李娟莉郭清杰高波边强王冬波太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024 山西科达自控股份有限公司山西太原030006 晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司山西大同037000

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟... 详细信息

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟现实引擎对综采“三机”运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据“三机”协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证。结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采“三机”电液控程序的合理制定与修正提供参考价值。

关键词：虚拟现实虚拟调试液压支架群 “三机”协同行为决策