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台格庙矿区钻井法凿井钻进工艺可行性研究

煤炭工程 2024年第6期56卷 73-79页

作者：王旭东乔文俊赵海王鹏董俊亮神华新街能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200

神华新街台格庙矿区一井东部风井井筒设计成井深度857.5 m,设计净直径7.0 m,设计井壁厚度850 mm,以此为工程背景,从地质特征、工程条件、装备能力、钻井分级工艺等方面,分析了采用竖井钻机钻井法凿井钻进工艺的可行性。研究了拟建井筒... 详细信息

神华新街台格庙矿区一井东部风井井筒设计成井深度857.5 m,设计净直径7.0 m,设计井壁厚度850 mm,以此为工程背景,从地质特征、工程条件、装备能力、钻井分级工艺等方面,分析了采用竖井钻机钻井法凿井钻进工艺的可行性。研究了拟建井筒穿越的地层及其岩石力学特性,基岩厚度将达到870 m,基岩占比达到99.3%;基于地质条件、井筒功能和井筒设计参数,计算得出钻井深度将达875 m、钻井直径为10.2 m,并梳理了全岩地层深大直径井筒机械破岩钻进面临的难题;对比分析了东部深厚冲积地层和西部厚基岩地层钻进分级工艺,分析确定了“一扩成井”钻进工艺具有可行性,超前钻孔直径范围为6.5~7 m,扩孔钻进直径为10.2 m。

关键词：矿井建设厚基岩地层竖井钻机钻井法机械破岩分级钻进

7 m大采高工作面巷道转载机改进设计与应用

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煤炭工程 2024年第2期56卷 213-218页

作者：王金辉国能神华新街能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017200

针对神东7 m大采高工作面巷道转载机在使用中存在刮板弯曲断裂、链轮密封失效等问题,通过分析刮板和链轮组件的失效特征及零部件的受力状况,采取升级链条、增大刮板断面和链轮轴直径、优化链条中心距等措施,全面改善刮板和链轮组件受力... 详细信息

针对神东7 m大采高工作面巷道转载机在使用中存在刮板弯曲断裂、链轮密封失效等问题,通过分析刮板和链轮组件的失效特征及零部件的受力状况,采取升级链条、增大刮板断面和链轮轴直径、优化链条中心距等措施,全面改善刮板和链轮组件受力状态,刮板强度提高1.7倍,轴承支撑部位链轮轴的挠度降为1/8,零部件性能显著提高。设备改造时充分考虑到零部件的通用性,机头架和槽体可以直接使用,降低了改造成本。通过对进口设备进行改造,积累了经验,推动国产煤机装备的发展。

关键词：转载机刮板链轮组件圆环链失效分析

干旱区露天矿外排土场隔水层重构材料试验研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 345-353页

作者：马力王晓民张奇峰罗强虎岩马宁李蒙博西安科技大学能源学院陕西西安710054 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

新疆煤炭资源储量巨大,具备开发建设大型露天煤矿的条件与优势,但由于新疆干旱区气候特点,造成露天开采对生态环境影响和破坏范围广、程度高,开展干旱区露天矿生态修复具有重大实际意义。由于排土场物料松散、孔隙度大、渗透性大,对干... 详细信息

新疆煤炭资源储量巨大,具备开发建设大型露天煤矿的条件与优势,但由于新疆干旱区气候特点,造成露天开采对生态环境影响和破坏范围广、程度高,开展干旱区露天矿生态修复具有重大实际意义。由于排土场物料松散、孔隙度大、渗透性大,对干旱区排土场生态修复提出严峻挑战。为解决我国西部干旱区露天煤矿生态修复过程中水资源的紧缺问题,提高干旱区露天矿生态修复效果,基于材料强度和渗透率双重技术目标,探究重构露天矿外排土场隔水层材料配比,以不同材料配比方案利用室内渗透性试验及单轴抗压强度开展相关研究。采用XRD衍射试验、单轴抗压试验与变水头渗透试验确定了不同配比试件的材料主要成分、单轴抗压强度与渗透率并研究了重构隔水层的材料配比参数。试验结果表明:固化剂掺比增加2%时,试件抗压强度提高22%,但增加趋势随着固化剂掺比超过8%时开始降低,固化剂掺比从8%增加至10%时,试件的抗压强度仅增加6%。随着粉煤灰掺比的增加其渗透率逐渐减小,粉煤灰掺比每增加2%可使渗透率降低28%。固化剂掺比量对试件抗压强度的影响程度大于粉煤灰掺比对其的影响程度,且对于渗透率而言,粉煤灰掺比的影响程度更高。粉煤灰掺比固定时,固化剂掺比与试件的单轴抗压强度呈正相关。固化剂掺比一定时,粉煤灰掺比增加其单轴抗压强度也在增大。

关键词：露天开采矿区生态修复干旱区排土场抗压强度隔水层重构

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钻井法深大直径立井悬浮下沉研究

煤炭技术 2024年第7期43卷 48-52页

作者：乔文俊王鹏赵海董俊亮韩天宇乔东杰神华新街能源有限责任公司

针对新街能源钻井法深井井壁悬浮下沉设计问题，基于阿基米德浮体悬浮原理，建立了同一断面和分段变断面的井壁结构形式在泥浆中悬浮平衡表达式，探讨了井壁混凝土重量、泥浆容重、井壁厚度对辅助钢梁支撑力和辅助钢梁施加高度的影响。... 详细信息

针对新街能源钻井法深井井壁悬浮下沉设计问题，基于阿基米德浮体悬浮原理，建立了同一断面和分段变断面的井壁结构形式在泥浆中悬浮平衡表达式，探讨了井壁混凝土重量、泥浆容重、井壁厚度对辅助钢梁支撑力和辅助钢梁施加高度的影响。并分析了泥浆容重与井壁许用临界厚度相关关系，最后验算了新街台格庙风井是否满足悬浮下沉要求。研究成果表明：（1）通过井壁混凝土减重、增加泥浆容重和减小井壁厚度，可以有效减小辅助钢梁在悬浮下沉中承受的荷载，同时显著降低辅助钢梁施加高度；（2）井壁厚度过高、泥浆容重过小将导致辅助钢梁支撑力在井壁下沉过程逐渐增大，无法实现悬浮下沉工艺；（3）泥浆容重的增大可使井壁许用临界厚度增大，同时泥浆容重一定时，井壁厚度是受限制的，实际工程中应通过增大井壁材料强度来满足施加荷载需要。研究成果可为类似钻井法凿井设计及施工提供参考。

关键词：钻井法立井悬浮下沉

神东低阶煤基电容炭材料的制备及超级电容器应用性能

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煤炭转化 2024年

作者：王斌李晓明孙国华国能神东煤炭集团有限责任公司中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司中国科学院山西煤炭化学研究所

为研究材料的比表面积和微孔孔容对低阶煤基电容炭电化学性能的影响，通过调控氢氧化钾(KOH)和神东低阶煤的比例，以固相活化法制备了系列不同微孔比例的低阶煤基电容炭。利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、元素分析(EA)和氮气吸附/脱... 详细信息

为研究材料的比表面积和微孔孔容对低阶煤基电容炭电化学性能的影响，通过调控氢氧化钾(KOH)和神东低阶煤的比例，以固相活化法制备了系列不同微孔比例的低阶煤基电容炭。利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、元素分析(EA)和氮气吸附/脱附(NADS)技术对所制备电容炭材料进行组分分析和孔结构表征，采用恒流充放电(GCD)、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等测试手段评价其超级电容性能。结果表明：随着碱炭比的升高，所制备电容炭材料的比表面积和总孔容均呈现增加的趋势(最高分别为2736.20 m2/g和1.2968 cm3/g)。而当碱/煤比例为1.6:1时，获得的煤基电容炭的比表面积为2517.80 m2/g、微孔比表面积为2485.59 m2/g，占比高达98.72%，此时为微孔孔容最大即0.0648 cm3/g。此时，煤基电容炭在有机电解液两电极体系中表现出高比容量特性，在0.05 A/g的电流密度下达到173.8 F/g，在10 A/g下仍保留有159.4 F/g的比容量，保留率为91.72%。通过CV曲线可以看出，电容炭的充放电可逆性良好，具有典型的双电层电容特性，对称型超级电容器具有较高的能量/功率密度(40.35 Wh/kg/6750 W/kg)，是一种理想的超级电容器用电极材料。

关键词：低阶煤化学活化超级电容炭微孔结构功率密度

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端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法

安全与环境学报 2024年第8期24卷 2987-2993页

作者：曹兰柱胡亚涛姜聚宇蔡明祥李磊辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 国家能源集团新疆能源公司准东露天煤矿新疆昌吉831799 中煤科工能源科技发展有限公司北京100013

合理地设计端帮充填开采下支撑煤柱参数是端帮开采工艺推广应用的前提。对端帮充填开采前后煤柱受力变化进行了分析,阐明了充填体提高煤柱强度的机理。根据有效区域理论计算了煤柱上方载荷,推导了基于土压力公式的煤柱侧向约束力,结合CI... 详细信息

合理地设计端帮充填开采下支撑煤柱参数是端帮开采工艺推广应用的前提。对端帮充填开采前后煤柱受力变化进行了分析,阐明了充填体提高煤柱强度的机理。根据有效区域理论计算了煤柱上方载荷,推导了基于土压力公式的煤柱侧向约束力,结合CIMFR煤柱强度经验公式和Mohr-Coulomb强度准则获得了充填条件下煤柱强度,提出了兼顾煤柱安全系数的非均布载荷下端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法。基于端帮充填开采支撑煤柱参数计算方法,考虑端帮充填开采三角载荷作用,提出了对采硐分段充填的方法,并且给出了不同条块充填高度的计算方法。考虑充填环节与端帮采煤时间的协调性,在一步式开采不合理的情况下,设计了两步式充填开采顺序、三步式充填开采顺序。以某露天矿为工程背景,设计了端帮充填开采支撑煤柱参数,较非充填开采单个煤柱宽度减小3.5 m,资源回收率由33.7%提升至68.4%,在分段充填条件下,单个采硐充填材料用量减少2053.6 m^(3)。提出了端帮充填开采条件下支撑煤柱设计方法,对推动露天煤矿端帮充填开采具有科学意义。

关键词：安全工程端帮开采充填采矿煤柱参数分段充填

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急倾斜巨厚煤层复杂空间结构区微震时空演化规律及诱冲机理

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1786-1803页

作者：崔峰张随林刘旭东来兴平姬松涛冯攀飞贾冲陆长亮王昊西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 国家能源集团新疆能源公司乌东煤矿新疆乌鲁木齐830000

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等... 详细信息

煤矿冲击地压灾害的发生与空间结构密切相关,尤其在复杂空间结构区灾害发生更频繁。掌握煤层开采复杂空间结构区煤岩灾变规律并揭示其发生机制对于冲击地压防控具有重要意义。以乌东煤矿为研究背景,采用数值模拟、微震监测、理论分析等方法,研究了岩柱应力异常尺寸效应,分析了复杂空间结构区微震时空演化规律,揭示了复杂空间结构下冲击地压发生机理,评估了煤层开采不同区域的冲击危险性。研究结果表明:①急倾斜岩柱厚度更窄、出露高度更大其撬动效应更强,岩厚变异应力异常形成5个分区。②岩柱厚度更窄区域微震频次更多,能量更高,时空活动度更强,离散性更高。高应力区、应力梯度区、应力平稳区依次呈现“低频次-高能量”、“高频次-高能量”、“低频次-低能量”的微震响应特征。③特殊空间结构区域微震事件簇集且能级增大,时空活动度及离散性陡增,尤其在结构边缘该特征更明显,能量积聚及释放速率增大,冲击地压发生的概率及强度更高。位于岩柱更窄区域的特殊空间结构内微震活动更剧烈。④岩柱厚度越窄(煤柱高度越大)则岩柱向深的弯矩及能量增长速率越快,冲击危险性更高。依据结构面强度效应推断出断裂带发生滑移错动,是能量积聚与释放的优势区域。揭示冲击地压发生机理为高静载及低临界载荷共同作用,基于应力集中特征评估煤层开采不同区域的冲击危险性。

关键词：急倾斜巨厚煤层复杂空间结构微震时空演化规律冲击地压

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基于微震时空信息的近直立煤层致冲因素研究

煤矿安全 2024年第6期55卷 117-125页

作者：朱红伟薛雅荣李振雷杨菲何生全国家能源集团新疆能源公司乌东煤矿新疆乌鲁木齐830027 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为掌握近直立煤层冲击地压致灾因素,基于矿井开采布局及现场微震监测数据,从时间和空间多维度对矿井微震事件的分布及历次冲击地压事件进行了深入分析,研究了不同开采深度下的致灾因素的演变规律。结果表明:近直立煤层的冲击地压主要由... 详细信息

为掌握近直立煤层冲击地压致灾因素,基于矿井开采布局及现场微震监测数据,从时间和空间多维度对矿井微震事件的分布及历次冲击地压事件进行了深入分析,研究了不同开采深度下的致灾因素的演变规律。结果表明:近直立煤层的冲击地压主要由悬空顶板和中间岩柱对工作面产生的应力集中以及煤岩体破裂产生的动载扰动诱发,日推进度、开采深度及遗留煤柱与冲击地压事件的发生也具有强相关关系,是矿井冲击主要致灾因素;矿井浅部开采时中间岩柱受水平构造应力和自重应力对煤岩体产生的“撬动”作用是导致煤岩体失稳破坏的主控因素,进入深部开采后叠加了悬空顶板的“挤压”作用,冲击致灾因素转变为顶板和岩柱的“压+撬”共同作用,而遗留煤柱等因素影响程度减弱。

关键词：冲击地压微震监测主控因素时空信息近直立煤层煤岩失稳

促进民族团结、维护政治稳定--神华新疆能源公司维稳工作新探索

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科学社会主义 2010年第2期 26-31页

作者：蒲长春神华新疆能源公司党建专题调研组

新疆地处我国西北边睡、亚欧大陆腹地，周边与8个国家接壤，是古丝绸之路的重要通道，是连接俄罗斯、中亚、西亚、南亚等广大区域的桥梁，是国家的能源储备和接替区，在党和国家工作大局中占有特殊重要的战略地位。

关键词：民族团结维稳工作能源公司政治稳定新疆维护古丝绸之路亚欧大陆