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奥灰顶部注浆改造材料配比优选试验

煤炭科学技术 2024年

作者：樊振丽曹路通张风达尹希文赵秋阳张志巍中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部煤炭科学研究总院开采研究分院

我国华北型煤田矿井深部承压水上开采前，对奥灰顶部进行注浆改造并封堵导水通道，是降低底板突水风险的有效方法。针对桌子山煤田深部中等～强透水灰岩注浆工程需求，采用正交试验方法对不同配比的粉煤灰-水泥材料基础性能进行了测试... 详细信息

我国华北型煤田矿井深部承压水上开采前，对奥灰顶部进行注浆改造并封堵导水通道，是降低底板突水风险的有效方法。针对桌子山煤田深部中等～强透水灰岩注浆工程需求，采用正交试验方法对不同配比的粉煤灰-水泥材料基础性能进行了测试，分析了水固比、固相比以及温度3个因素对浆液密度、黏度、析水率、结实率、凝结时间和力学强度6项指标的影响规律。试验结果表明：水固比对浆液的6项指标均有相对突出的影响；固相比对浆液的黏度、凝结时间及力学强度有较大影响；温度对浆液性能的影响相对较小。将地面注浆钻孔升压过程分为低压充填、中压扩散、高压裂隙延展加固3个阶段，不同注浆阶段适用的注浆材料配比不同。采用综合平衡法优选，分别得到了适用于不同注浆阶段的3个材料配比方案。将优选的注浆材料配比应用于中等～强透水灰岩注浆改造工作中，工程实践显示浆液能够在地层中有效扩散并充填裂隙，基本上切断了奥灰顶部所揭露的垂向导水通道，降低了工作面突水风险，为奥灰顶部区域性注浆治理工程提供了技术支撑。

关键词：注浆材料正交试验浆液配比水害区域治理底板水害防治

低透气性突出煤层群首采层水力割缝卸压抽采技术研究

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中国煤炭 2024年第6期50卷 52-58页

作者：邹军皖北煤电股份有限公司安徽省宿州市234000 安徽恒源煤电股份有限公司安徽省宿州市234000

针对中近距离松软低透气性突出煤层群抽采防突难题,以皖北矿区任楼煤矿突出煤层群瓦斯地质条件为工程背景,在对松软煤层水力割缝卸压增透机制、首采层割缝工艺参数等研究的基础上,提出了首采层煤巷条带水力割缝卸压增透、煤层群瓦斯联... 详细信息

针对中近距离松软低透气性突出煤层群抽采防突难题,以皖北矿区任楼煤矿突出煤层群瓦斯地质条件为工程背景,在对松软煤层水力割缝卸压增透机制、首采层割缝工艺参数等研究的基础上,提出了首采层煤巷条带水力割缝卸压增透、煤层群瓦斯联合抽采的综合治理技术,优化了钻孔布置方式,并进行了工程应用。结果表明:割缝实施后钻孔的瓦斯抽采浓度、单孔日均抽采纯量分别是常规钻孔的4.27倍、3.94倍,煤层透气性提高了22~31倍,首采层72号煤层割缝后的防突有效半径可提高至5 m以上,检验抽采半径5 m处的瓦斯含量指标为4.13 m 3/t,在有效解决首采层煤巷条带瓦斯灾害的同时,钻孔工程量降低了2/3以上。

关键词：中近距离突出煤层群水力割缝卸压增透高效抽采

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张双楼煤矿智能钻屑监测系统的研发与应用

智能矿山 2024年第7期5卷 36-39页

作者：李兵张雷江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿

针对钻屑监测装置自动化与智能化程度低、准确性与安全性差等问题,研发了一套矿用智能钻屑监测系统,主要包括可视化远程操控系统、钻机作业系统、煤粉自动收集及称重系统。可视化远程操作系统可进行远程精准操控,提高钻屑作业安全系数;... 详细信息

针对钻屑监测装置自动化与智能化程度低、准确性与安全性差等问题,研发了一套矿用智能钻屑监测系统,主要包括可视化远程操控系统、钻机作业系统、煤粉自动收集及称重系统。可视化远程操作系统可进行远程精准操控,提高钻屑作业安全系数;采用规格较小的气动履带钻机系统,增加了系统运移和作业效率,提高了系统可用性和灵活性;自动收集及称重系统全程可实现自动化,避免了环境和人为因素导致的结果误差,提高了监测结果可靠性。测试结果表明:智能钻屑监测系统已成功实现可视化远程操作控制和自动化作业等基本功能,提高了监测准确度,为钻屑法监测煤矿冲击地压危险的智能化设计提供了参考。

关键词：自动化作业系统可用性远程操作称重系统智能化设计自动收集远程操控履带钻机

强冲击载荷下巷道围岩变形破坏特征及控制技术

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煤炭科学技术 2024年第9期52卷 76-87页

作者：吴拥政付玉凯何思锋李军臣焦建康中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部煤炭科学研究总院开采研究分院

针对冲击地压巷道围岩及支护结构变形破坏难题，采用数值计算、现场实测、现场试验等研究方法，分析了强冲击载荷下巷道围岩及支护结构变形破坏特征，研究了冲击载荷、采动应力等对巷道围岩和支护结构动态力学响应的影响，开发了抗冲击... 详细信息

针对冲击地压巷道围岩及支护结构变形破坏难题，采用数值计算、现场实测、现场试验等研究方法，分析了强冲击载荷下巷道围岩及支护结构变形破坏特征，研究了冲击载荷、采动应力等对巷道围岩和支护结构动态力学响应的影响，开发了抗冲击支护材料，提出了支护-卸压联合控制技术，并选择典型冲击地压矿井进行了应用。研究结果表明：巷道顶板发生冲击时，巷道顶板、两帮和底板质点最大振速分别为1.41、0.63、0.25 m/s，迎波侧巷表围岩受冲击影响最大，侧向次之，背波侧最小。在采动应力与冲击载荷叠加作用下巷道破坏范围更大，塑性区面积达到原岩应力时的2.1倍。随着冲击能量的增加，巷道变形量和质点振动速度峰值均急剧增大，且锚杆（索）受力也出现明显波动。爆破卸压对巷帮锚杆锚固力影响不大，而对锚索锚固力有明显影响，锚索锚固力平均降低26.7%。高冲击韧性锚杆屈服强度800 MPa，断后伸长率20%，冲击吸收功150 J；高延伸率锚索最大力延伸率8%，抗拉强度1 770 MPa。联合控制技术在宽沟煤矿进行了现场应用，巷帮锚杆受力53～84 kN，顶板锚索受力122～219 kN，锚杆（索）受力均处于安全允许范围之内，顶板浅部和深部未发生离层，在大能量微震事件作用下，支护系统也能保持稳定。

关键词：巷道支护冲击地压冲击载荷吸能支护区域卸压

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

深部下分层膏体充填工作面支架阻力分布与支架-围岩关系

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煤炭科学技术 2024年

作者：李增强郑晓晨周均忠高维强刘文东李强张鹏飞王兆会吴传平山东东山古城煤矿有限公司兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段，充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异，导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型，提高围岩控制效果，降低装备配置成本，以古城煤矿1123工作面为工程背... 详细信息

充填开采是冲击地压矿井实现降载减冲的有效手段，充填工作面支架-围岩关系同常规工作面存在明显差异，导致支护参数选择缺少理论指导。为优化充填工作面支架选型，提高围岩控制效果，降低装备配置成本，以古城煤矿1123工作面为工程背景，研究冲击地压矿井充填开采条件下顶板载荷分布特征，分析支架-围岩耦合作用关系。结果表明：充填阶段和采动阶段的支架载荷时序曲线形态存在明显区别，前者曲线平滑且斜率小，后者瞬变现象频发且斜率大；充填体支撑作用下支架载荷不存在明显的周期变化现象，表明坚硬顶板运动模式由周期断裂型转变为连续沉降型；采动效应、厚顶煤、悬顶距、充实率等因素影响下，支架载荷时序曲线存在增阻型、恒阻型和降阻型，但以快速降阻型为主，表明1123工作面支架初撑力24 MPa偏大，导致厚顶煤二次破碎和支架立柱卸压现象；将采空区划分为非充分压实区和充分压实区，构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型，得到了充实率对沉降曲线形态的影响；考虑厚顶煤破坏损伤程度，提出了充填工作面支架阻力确定方法，解释了支架载荷时序曲线中的快速降阻现象发生的原因，给出了支架刚度和初撑力优化原则，改善了支架-围岩耦合关系，提升了厚顶煤和坚硬顶板控制效果。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板支架-围岩关系支架阻力

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煤电企业党建思想政治工作建设实践

国企管理 2024年第S1期 359-363页

作者：丁希阳张善斌张凯邹磊山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿

思想政治工作是党的优良传统、鲜明特色和突出政治优势,是一切工作的生命线。山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿，紧紧围绕建设“安全、绿色、智慧、高效、和谐”新时代美丽阳城的奋斗目标，坚持“党建引领、思政聚心、廉洁护航”... 详细信息

思想政治工作是党的优良传统、鲜明特色和突出政治优势,是一切工作的生命线。山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿，紧紧围绕建设“安全、绿色、智慧、高效、和谐”新时代美丽阳城的奋斗目标，坚持“党建引领、思政聚心、廉洁护航”三大板块协同布局，全面落实企业党建主体责任，通过重宣教、善沟通、办实事、兴文化、强组织五项举措同步发力，构建起“135”国企党建思政工作体系，成功打造“大美阳城”党建思政品牌，实现了经济效益、社会效益双提升。

关键词：国企党建思想政治工作

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露天矿场无人驾驶自卸车路径规划方法研究

煤炭科学技术 2024年第8期52卷 182-191页

作者：黄佳德刘勇邓穆坤梅文庆株洲中车时代电气股份有限公司湖南株洲412001

针对矿用自卸车在露天矿场环境下的路径左行要求以及长距离运输路径的平滑效率问题,提出了基于Clothoid曲线拓展的左行混合A*算法和离散点对角向量模最小化平滑算法相结合的路径规划方法。首先,在混合A*算法节点拓展搜索过程中,采用Clot... 详细信息

针对矿用自卸车在露天矿场环境下的路径左行要求以及长距离运输路径的平滑效率问题,提出了基于Clothoid曲线拓展的左行混合A*算法和离散点对角向量模最小化平滑算法相结合的路径规划方法。首先,在混合A*算法节点拓展搜索过程中,采用Clothoid曲线代替传统圆弧进行拓展,以保证混合A*搜索路径的曲率连续性和曲率变化率限制要求。然后,利用左行规则改进混合A*算法累加代价和启发代价,在累加代价中加入左转代价和碰撞吸引代价保证路径向左和沿地图边界左侧进行规划,在启发代价中根据拓展方向与地图边界最近点的左右位置关系调整拓展代价得到利于左行的启发代价图,以生成左行全局粗略路径。最后,结合二次规划技术,以离散点对角向量模最小化为目标函数,坐标轴方向移动量为约束,构建平滑优化模型,对全局路径进行平滑,同时为防止平滑过程中曲率超限超出车辆转向响应能力,利用大曲率点可行域隧道缩减技术,限制大曲率点平滑可移动量。试验结果表明:所提方法可以生成适应矿区左行规则的沿地图左侧边界行驶的全局路径;启发代价的改进有效地减少了混合A*算法拓展的节点数量,有利于更好实现左行;离散点路径平滑方法有效提高了全局路径的平滑度,利于车辆控制跟踪;Clothoid曲线拓展与可行域隧道缩减技术可有效应对装载、卸载等大曲率路径,不存在曲率超限情况;对比不同长度路径规划耗时数据,路径平滑算法有效降低了路径规划的总耗时,4 km路径平滑耗时只需76 ms;左行规划的实现和总耗时的减少提高了路径对于矿区场景的适应性。

关键词：露天矿场无人驾驶自卸车路径规划 Clothoid曲线拓展左行混合A*算法离散点平滑

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煤矿采场顶板灾害预警技术研究进展及展望

矿业安全与环保 2024年第2期51卷 46-52页

作者：王昊李杰郑闯凯刘文杰朱墨然中国煤炭科工集团有限公司北京100013 天地科技股份有限公司北京100013 煤矿灾害防控全国重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

简述了采场顶板灾害预警技术发展的理论基础,归纳总结了超前段、采场支架、采空区三大类实时监测预警系统,系统梳理了锚杆支护巷道矿压、钻孔应力、电磁辐射、微电流、微震/地音、采场支架阻力、采空区风压等各类在线式监测预警系统的... 详细信息

简述了采场顶板灾害预警技术发展的理论基础,归纳总结了超前段、采场支架、采空区三大类实时监测预警系统,系统梳理了锚杆支护巷道矿压、钻孔应力、电磁辐射、微电流、微震/地音、采场支架阻力、采空区风压等各类在线式监测预警系统的预警原理及测站布置。在此基础上,指出了当前煤矿采场顶板实时监测预警系统存在的不足,并对采场顶板实时监测预警系统的进一步融合发展与体系化应用进行了展望与初步构想:基于各类在线式监测系统的多源信息,实现采场顶板灾害融合预警及矿井灾害预警系统的制度化管理。通过综合分析各类在线式监测预警系统的技术现状,为采场顶板灾害实时预警系统的进一步发展指明方向。

关键词：采场顶板超前巷道监测预警微震监测实时预警研究进展