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煤矿超前巷道辅助运输机器人设计

煤矿机械 2025年第1期46卷 1-3页

作者：周杰张德生王飞赵朋中煤科工开采研究院有限公司智能化开采分院北京100013 中国矿业大学(北京) 北京100013 陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿陕西延安727307

针对煤矿井下运输环节中存在效率低和安全风险的问题,提出了一套煤矿巷道辅助运输机器人系统,设计了窄型高通过性运载平台,确保了机器人在有限空间内的高效运行。研究了液压机械臂的优化设计和控制方法,提升了搬运作业的精准度和自动化... 详细信息

针对煤矿井下运输环节中存在效率低和安全风险的问题,提出了一套煤矿巷道辅助运输机器人系统,设计了窄型高通过性运载平台,确保了机器人在有限空间内的高效运行。研究了液压机械臂的优化设计和控制方法,提升了搬运作业的精准度和自动化水平,提高了煤矿辅助运输的效率和安全性。

关键词：辅助运输机器人系统窄型运载平台液压机械臂

基于矩阵位移法的超长工作面顶板挠度分布研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：邢有望李明忠张金虎闫汝瑜刘江斌煤炭科学研究总院开采研究分院中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司北京天玛智控科技股份有限公司中国矿业大学(北京) 陕西陕煤曹家滩矿业有限公司

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续... 详细信息

为了探究顶板条件、巷帮条件及支护条件对超长工作面顶板挠度变化的影响，同时将梁模型理论应用于指导液压支架设计，以小保当二号井132202超长工作面为背景，根据实际生产中液压支架、巷帮及顶板关系，建立支持在弹性支座上的二维连续梁模型，基于位移法对梁模型单元进行编码并计算杆单元的单元刚度矩阵，利用单元集成法计算含有弹性支座的超长梁模型整体刚度矩阵及节点等效载荷，通过矩阵位移法求解全梁挠度分布及杆端内力计算公式，从而得到支架支护反力。在此基础上，分别对支架宽度、数目、等效刚度、工作面长度、巷帮刚度、顶板弹性模量、截面惯性矩及随动岩层产生的载荷大小取不同值，来观察其对全梁挠度分布的影响。使用三次多项式对挠度曲线一侧的起点至最大峰值段进行精确拟合。使用插入了桩结构单元充当支护的3DEC数值模拟结果及现场电液控监测数据进行验证。验证结果做到了理论计算、数值模拟与现场数据三者的统一，表明二维梁模型能够在一定程度上解释超长工作面三峰值来压特征，同时工作面一侧到临近高峰值段的挠度曲线符合三次多项式分布规律。研究深化了梁模型在采场方面的应用，为超长工作面支架工作阻力预测提供了方向，研究结果有助于为超长工作面液压支架设计提供理论指导。

关键词：采矿工程液压支架超长工作面矩阵位移法 3DEC数值模拟

大采高智能化工作面液压支架自动跟机控制技术研究

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煤炭科学技术 2019年第7期47卷 194-199页

作者：雷照源姚一龙李磊肖曲李川曹哲陕西陕煤黄陵矿业有限公司二号煤矿

大采高工作面支护作为安全高效开采的核心,伴随智能化工作面不断的实践探索,液压支架的时-空运动、支护效果更是首要条件,因此对液压支架在智能化工作面的应用进行了研究,以陕西黄陵二号煤矿有限公司416大采高智能化工作面为背景。通过... 详细信息

大采高工作面支护作为安全高效开采的核心,伴随智能化工作面不断的实践探索,液压支架的时-空运动、支护效果更是首要条件,因此对液压支架在智能化工作面的应用进行了研究,以陕西黄陵二号煤矿有限公司416大采高智能化工作面为背景。通过地质条件分析、支架与围岩关系、理论分析、生产工艺等,最终确定选用国产ZY10800/28/63D型掩护式液压支架。基于对智能化元件的逻辑,支架时-空运动指标分析、调试,优化支架SAC系统的时间属性。完成了SAC系统与采煤机、刮板输送机的自动根机拉架和自动成组推移刮板输送机作业等主要动作,形成液压支架群组的自组织协同控制方法。液压支架的协调控制实现了工作面的智能开采。建立了符合矿井工作面的液压支架智能化标准,有效地保证了大采高智能化工作面"和谐-安全-高效"生产。

关键词：大采高液压支架智能化工作面 SAC系统跟机自动控制技术

深部高瓦斯矿井大采高工作面立体抽采瓦斯技术

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煤炭科学技术 2019年第2期47卷 82-87页

作者：雷照源郭超奇黄兴利高海东李川高小虎陕西陕煤黄陵矿业有限公司二号煤矿陕西黄陵727307

为了有效提高瓦斯抽采效率,以黄陵二号煤矿瓦斯(油层气)抽采为研究对象,采用现场调查、数值计算和现场监测等方法,综合分析深部高瓦斯矿井瓦斯(油层气)涌入路径,实施了综合立体抽采技术。工作面存有的4个砂岩储气层,均受采动影响,其分... 详细信息

为了有效提高瓦斯抽采效率,以黄陵二号煤矿瓦斯(油层气)抽采为研究对象,采用现场调查、数值计算和现场监测等方法,综合分析深部高瓦斯矿井瓦斯(油层气)涌入路径,实施了综合立体抽采技术。工作面存有的4个砂岩储气层,均受采动影响,其分别处于上覆岩层的弯曲下沉带、垮落带和裂隙带之间,以及底部扰动范围,为采空区和工作面涌出瓦斯源。依据上覆岩层结构和采动影响程度,将抽采区分为采空区、采动区、未采煤层区,建立动态综合立体抽采技术。研究结果表明:工作面综合抽采技术实现了空间全覆盖的瓦斯抽采,各位置抽采量增加、瓦斯浓度降低。围岩及采空区瓦斯体积分数降低了40%、68%、41%。综合抽采技术提高了矿井的瓦斯抽采率,为矿井开采瓦斯治理提供了有力支撑。

关键词：砂岩储气层深部高瓦斯矿井抽采分区综合立体抽采

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） 2025年第1期44卷 80-87页

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陕西神木719315 河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000

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方面的应用价值,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... 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方面的应用价值,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

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超高压水射流割缝+注氮驱替技术应用研究

煤炭科学技术 2024年

作者：华军韩桂奇陕西黄陵二号煤矿有限公司

针对黄陵二号井217工作面2#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差以及钻孔有效抽采时间短等基本特点。通过理论分析超高压水射流割缝+注氮驱替的技术原理，采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件，模拟并建立了钻孔采取不同技术措施后... 详细信息

针对黄陵二号井217工作面2#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差以及钻孔有效抽采时间短等基本特点。通过理论分析超高压水射流割缝+注氮驱替的技术原理，采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件，模拟并建立了钻孔采取不同技术措施后瓦斯抽采效果的数学模型，在前期工业性实验研究的基础上结合现有的技术工艺特点，提出了超高压水射流+注氮驱替技术工艺并设计了注氮钻孔的二次封孔技术。结果表明：水射流割缝+注氮驱替对钻孔瓦斯抽采作用效果最明显，水力割缝促进了周围次生裂隙的发育，注氮驱替对次生裂隙瓦斯运移起到驱赶作用，促使瓦斯径向流动，提升瓦斯抽采效率，将模拟结果与现场工业性试验结果相对比基本一致。

关键词：水射流割缝注氮驱替联合增透措施瓦斯抽采效果数值模拟

黄陵矿区综采工作面卸压瓦斯流动通道研究及工程应用

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煤矿安全 2023年第5期54卷 182-189页

作者：郭超奇陕西黄陵二号煤矿有限公司陕西黄陵727307

利用高位钻孔抽采覆岩卸压瓦斯是高瓦斯矿井顶板瓦斯治理的重要技术手段,为了进一步提升高位钻孔瓦斯抽采效果,采用物理相似模拟分析了顶板采动裂隙形态分布特征,深入研究了采空区瓦斯宏观流动通道的形成及演化规律,并将其运用到Fluent... 详细信息

利用高位钻孔抽采覆岩卸压瓦斯是高瓦斯矿井顶板瓦斯治理的重要技术手段,为了进一步提升高位钻孔瓦斯抽采效果,采用物理相似模拟分析了顶板采动裂隙形态分布特征,深入研究了采空区瓦斯宏观流动通道的形成及演化规律,并将其运用到Fluent模拟软件中,分析高位钻孔在不同抽采垂距、平距下对采空区瓦斯抽采效果的影响规律,进而提出高位钻孔抽采的优化技术参数。结果表明:通过物理相似模拟研究得到的试验工作面断裂带高度为68 m,垮落带高度为10.5 m;在水平方向上瓦斯宏观流动通道区、垂直方向上瓦斯过渡流通道区内布置高位钻孔将提高采空区瓦斯的抽采效率;结合数值模拟研究得到的试验工作面最佳抽采位置为距煤层垂直距离23 m,水平距离25 m。综合考虑工作面地质条件变化特征及钻孔施工,在同一垂直层位设置2个间距为10 m的抽采钻孔,并其使最佳抽采位置在2个钻孔之间,现场瓦斯抽采效果良好,保障了工作面安全回采。

关键词：瓦斯抽采高位钻孔 Fluent数值模拟瓦斯宏观流动通道抽采参数优化卸压瓦斯