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煤矿综采工作面作业人员定位与液压支架的协同控制方法研究

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煤矿安全 2024年第6期55卷 217-222页

作者：梁占泽周澍陈海舰神华神东煤炭集团公司大柳塔矿陕西榆林719315 中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州213015 天地(常州)自动化股份有限公司江苏常州213015

为进一步提高煤矿综采面作业安全性,以智能化工作为切入点,提出了一套煤矿综采面作业人员定位与液压支架系统控制系统;通过设计人员精准定位系统、划分采煤工作面控制区、设计系统对接等方面,最终构建出智能化、自动化的煤矿综采面工作... 详细信息

为进一步提高煤矿综采面作业安全性,以智能化工作为切入点,提出了一套煤矿综采面作业人员定位与液压支架系统控制系统;通过设计人员精准定位系统、划分采煤工作面控制区、设计系统对接等方面,最终构建出智能化、自动化的煤矿综采面工作系统。协同控制系统在大柳塔煤矿的模拟应用表明:系统安全性强、稳定性高,可有效保障煤矿综采面作业人员的生命安全。

关键词：煤矿综采工作面作业人员定位人员定位系统液压支架协同控制煤矿智能化

大柳塔52606工作面沿空留巷围岩走向非均匀破坏机制研究

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煤炭工程 2024年第1期56卷 49-56页

作者：迟国铭周海丰李刚石占山王巍国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿陕西神木719315 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 国能神东煤炭集团有限责任公司神东煤炭技术研究院陕西神木719315

大柳塔煤矿沿空留巷工作面混凝土墙及煤柱受力变形与煤层埋深呈现明显相关性,为获取埋深影响留巷侧围岩非均匀破坏的机制,以52606工作面开采为背景,采用相似材料模拟实验和理论分析的方法对岩层垮落结构及应力分布规律进行研究。结果表... 详细信息

大柳塔煤矿沿空留巷工作面混凝土墙及煤柱受力变形与煤层埋深呈现明显相关性,为获取埋深影响留巷侧围岩非均匀破坏的机制,以52606工作面开采为背景,采用相似材料模拟实验和理论分析的方法对岩层垮落结构及应力分布规律进行研究。结果表明,埋深增加,对应的周期来压步由10 m逐渐增加至约20 m。支承压力应力升高区范围增加,应力集中系数增加,应力峰值位置距离工作面距离减少。工作面顶板裂隙密度增加,不利于在埋深大区域形成支撑结构,不利于留巷稳定。埋深较大的终采线侧垮落角为34°,埋深较小的开切眼侧垮落角为43°。垮落角减小悬臂结构长度增加,破碎围岩支撑力减弱导致埋深大区域巷道发生大变形。

关键词：沿空留巷埋深相似模拟覆岩裂隙

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基于承载分析的液压支架故障处理

中国高新科技 2024年第11期 60-62页

作者：王召张海滨国家能源神东煤炭集团公司大柳塔煤矿陕西榆林719315

基于综采工作面液压支架工作状态曲线分析,提出通过电液控制系统生成变化曲线,分析液压支架在对顶板承载过程中出现的故障种类,为液压支架故障处理及检修维护提供支持。研究表明:液压支架工作状态曲线能够很好地反映出支架故障信息,通... 详细信息

基于综采工作面液压支架工作状态曲线分析,提出通过电液控制系统生成变化曲线,分析液压支架在对顶板承载过程中出现的故障种类,为液压支架故障处理及检修维护提供支持。研究表明:液压支架工作状态曲线能够很好地反映出支架故障信息,通过对立柱压力变化曲线分析,得出故障信息,使液压支架故障处理更高效。

关键词：液压支架曲线分析故障高效

OT技术联合无人机LiDAR在矿区地表沉陷监测中的应用研究

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河南理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：高奎英都伟冰陈建华杨彬张合兵徐朝冯志忠张文志国能神东煤炭集团大柳塔煤矿河南理工大学测绘与国土信息工程学院

目的为充分发挥不同尺度遥感监测在识别高强度煤炭开采地表形变上的应用价值，方法利用卫星影像偏移量追踪技术和无人机激光雷达技术分别获取矿区尺度和工作面尺度的典型沉陷区及其参数，并结合地面观测站数据论证这两种不同尺度遥感... 详细信息

目的为充分发挥不同尺度遥感监测在识别高强度煤炭开采地表形变上的应用价值，方法利用卫星影像偏移量追踪技术和无人机激光雷达技术分别获取矿区尺度和工作面尺度的典型沉陷区及其参数，并结合地面观测站数据论证这两种不同尺度遥感监测的差异性。结果以神东矿区两景合成孔径雷达影像为例，利用偏移量追踪技术得到研究时段内矿区多处于地表沉陷中心，沉陷值为-3.8～0 m。无人机激光雷达技术有效识别出工作面尺度上的沉陷范围和量级，二次和三次采动区的地表沉陷量高于一次采动区的，有井下煤柱存在的区域沉陷量较小，沉陷量为-1.17～0 m。对比分析工作面两处典型区域无人机激光雷达差分数据与卫星偏移量追踪结果的差别，沉陷量较小的区域，偏移量追踪技术精度较高，沉陷量较大的区域，无人机激光雷达技术精度较高，两者得到下沉系数分别为0.61和0.72，说明无人机激光雷达获取的下沉系数更接近地面实测下沉系数。结论研究结果可为大范围和高效开采沉陷监测提供参考。

关键词：高强度开采偏移量追踪无人机激光雷达开采沉陷

大柳塔煤矿沿空留巷柔模砼墙合理宽度研究及应用

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 265-272页

作者：王巍国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司神东煤炭技术研究院陕西榆林719315

针对浅埋煤层沿空留巷柔模砼墙留设宽度问题,以大柳塔煤矿52605工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析方法,研究大采高沿空留巷柔模砼墙合理宽度,构建柔模砼墙沿空留巷力学模型。研究结果表明:随着砼墙尺寸增加,在采... 详细信息

针对浅埋煤层沿空留巷柔模砼墙留设宽度问题,以大柳塔煤矿52605工作面为工程背景,运用相似模拟试验、数值模拟和理论分析方法,研究大采高沿空留巷柔模砼墙合理宽度,构建柔模砼墙沿空留巷力学模型。研究结果表明:随着砼墙尺寸增加,在采场顶板回转下沉过程中柔模砼墙非对称变形现象更加明显;工作面回采阶段实体煤帮侧出现的应力集中与柔模砼墙尺寸无明显相关性;砼墙宽度为1.2m时,能够满足巷道支护强度,围岩变形较小,且巷肩处不会出现应力集中;在现场实测中,采用1.2 m宽的砼墙,顶底板最大变形量不超过287mm,砼墙最大变形量不超过120mm,回采巷道围岩位移量呈先增加后稳定的趋势。研究结论为较大采高工作面沿空留巷巷旁支护体宽度的确定提供理论参考。

关键词：沿空留巷巷旁支护柔模砼墙 FLAC3D模拟围岩控制

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大柳塔煤矿5G+连续采煤机器人群协同作业应用探索

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智能矿山 2024年第4期5卷 27-33页

作者：王飞国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿

近年来,智能采矿作业逐渐向数字化、网络化、智能化方向发展。相较于综采工作面智能化技术的快速发展,掘进工作面智能化技术发展缓慢。掘进工作面生产设备多、调动频繁、环境恶劣、劳动强度大,瓦斯、粉尘、水害、顶板、设备误动作威胁... 详细信息

近年来,智能采矿作业逐渐向数字化、网络化、智能化方向发展。相较于综采工作面智能化技术的快速发展,掘进工作面智能化技术发展缓慢。掘进工作面生产设备多、调动频繁、环境恶劣、劳动强度大,瓦斯、粉尘、水害、顶板、设备误动作威胁作业人员的健康安全。随着回采规模的扩大,各矿井普遍存在采掘比例失调、掘进队伍庞大、安全管理难度大等问题,导致安全生产压力较大。

关键词：掘进工作面大柳塔煤矿综采工作面智能采矿连续采煤智能化技术智能化方向水害

浅埋近距离煤层工作面过三角形斜交煤柱开采应力演化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 285-294页

作者：王庆雄黄庆享范东林贺雁鹏陈苏社王伦言黄涛国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719315 西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 国能神东煤炭集团有限责任公司寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯017209

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠... 详细信息

针对浅埋近距离煤层工作面过上覆三角形遗留煤柱开采,存在顶板局部来压强烈和区段煤柱应力集中导致的巷道大变形等问题,以寸草塔二矿31109工作面为研究背景,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,研究过三角形煤柱两次采动叠加应力的大小和范围的演化规律,揭示两次采动区段煤柱压力变化规律和相邻巷道破坏机理,明确巷道加强支护的范围和重点支护范围与时机。研究结果表明:上覆三角形斜交煤柱对其下方工作面煤层形成应力集中,最大应力位置位于斜交区段煤柱之下;当下煤层31206工作面开采后,31109区段煤柱应力上升为最大应力,应力峰值区位于与上覆斜交区段煤柱叠合区附近,峰值区宽度为240 m,对应该区域巷道变形破坏较明显。31109工作面开采过程中,在工作面煤壁与上覆斜交煤柱叠加区和工作面区段煤柱与上覆斜交煤柱叠加区存在应力峰值区,形成应力双峰;随着工作面推进,双峰应力不断升高,且煤壁应力峰值区逐步向区段煤柱方向移动,当工作面推进到区段煤柱叠加区时,双峰合并为更高的单峰应力;在工作面出斜交煤柱时区段煤柱应力达到最大,出煤柱叠加区后应力迅速减小;总体上,31109工作面开采后区段煤柱应力峰值区最大应力高56%,峰值区范围扩大50%。区段煤柱应力升高的机理是随着工作面的推进,上覆三角形斜交煤柱尺寸不断减小,应力集中程度不断提高;当工作面推进到三角形煤柱端区时,斜交煤柱应力、工作面超前支承压力、区段煤柱应力相互叠合,形成区段煤柱应力峰值区,在工作面出煤柱时(三角形煤柱尖端)形成应力核区,引起该区段煤柱变形和巷道破坏。据此,提出在31109工作面开采前,对应力峰值区和核区巷道进行锚索和注浆补强支护,现场工业性试验取得良好效果,保障了31109工作面过三角形斜交煤柱区安全回采。

关键词：三角形斜交煤柱浅埋煤层斜交煤柱叠加区区段煤柱应力分布应力峰值区

基于新型分风控尘方法的综掘工作面控尘机制研究

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煤矿安全 2024年第7期55卷 59-67页

作者：韩文杰张虎石磊秦娜国家能源集团神东煤炭公司大柳塔煤矿陕西榆林719000 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

为改善综掘工作面粉尘污染严重的问题,针对陕西榆林大柳塔煤矿综掘工作面,提出一种安装有分风器的新型分风控尘方法,利用Fluent对使用新型分风控尘方法的粉尘扩散规律进行模拟,分析压风口距工作面不同距离及不同压抽比对粉尘扩散规律变... 详细信息

为改善综掘工作面粉尘污染严重的问题,针对陕西榆林大柳塔煤矿综掘工作面,提出一种安装有分风器的新型分风控尘方法,利用Fluent对使用新型分风控尘方法的粉尘扩散规律进行模拟,分析压风口距工作面不同距离及不同压抽比对粉尘扩散规律变化的影响。结果表明:当压风口距工作面10~20 m时,粉尘积聚、沉降在工作面区域巷道底部,司机处粉尘浓度较低,控尘效果较好;固定压风口距工作面的距离为10 m,压抽比为1.0时,高浓度粉尘积聚在工作面区域,司机处粉尘浓度控制在50 mg/m^(3)以下,控尘效果较好;通过现场实测,粉尘浓度与模拟结果的误差小于15.2%。

关键词：粉尘污染综掘工作面分风器压抽比控尘方法

基于全景视频拼接的自适应截割智能化工作面无人开采技术及应用

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智能矿山 2024年第3期5卷 59-63页

作者：迟国铭郑铁华刘孝军王文辉陈积梁柳军任文清贾宇涛白茹玺思广宇国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿

神东煤炭集团是国家能源集团的主要煤炭生产企业,地处蒙、陕、晋3省区能源富集区,负责国家能源集团在神府东胜煤田主要矿井生产运营。大柳塔煤矿是国能神东煤炭集团有限责任公司下属的一座特大型现代化矿井,地处陕西省神木市大柳塔试验... 详细信息

神东煤炭集团是国家能源集团的主要煤炭生产企业,地处蒙、陕、晋3省区能源富集区,负责国家能源集团在神府东胜煤田主要矿井生产运营。大柳塔煤矿是国能神东煤炭集团有限责任公司下属的一座特大型现代化矿井,地处陕西省神木市大柳塔试验区境内。

关键词：煤炭生产企业神府东胜煤田视频拼接能源集团陕西省神木神东煤炭集团现代化矿井大柳塔煤矿