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煤炭工程
煤炭工程

章新敏（执行）

月刊

1671-0959

mtgc@coale.com.cn

010-82276677、6679

100120

北京市德外安德路67号

煤炭工程/Journal Coal Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊报道内容包括煤炭工业有关方针、政策、法规；交流煤炭工业基建体制深化改革经验，报道工程项目建设、设计施工中的新成就、新经验、新动向和各专业采用的新技术、新设备、新工艺、新材料的先进经验。直接涉及到的专业有采矿、机电、机制、土建、选煤、环保、技经、管道运输、公路、铁路、桥涵、暖卫、给排水等。
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    煤矿井下防治水定向钻孔定点注浆封隔器设计与应用

    管强盛
    1-6页
    查看更多>>摘要：针对煤矿井下防治水定向钻孔采用普通孔口法兰注浆工艺存在浆液易沉淀、注浆量小、全孔段被注实,造成注浆效果不理想和大量重复进尺的问题,在煤矿注浆用止浆塞分段注浆和煤矿井下水力分段压力技术的基础上,结合井下施工特点,设计了一种MX-100 型裸眼封隔器,具有单通道双流向结构、长胶筒设计和易脱开保护套设计等特点.通过室内试验验证了封隔器的工作性能,同时对煤矿井下封隔器定点注浆技术进行了研究,形成了一套封隔器注浆工艺方法.该技术在新安矿15150 工作面下部底板巷底板灰岩定向钻孔 1 号孔施工中进行了试验,出水点孔深为391 m、出水量为44 m3/h,封隔器设置在孔深 280 m处并成功进行了坐封,坐封压力为 10 MPa,最终注浆压力达到设计的8 MPa,总注浆干料达514 t.相较于同类型定向钻孔采用孔口注浆工艺注浆时,明显提高了注浆量,同时也减少了280 m定向钻孔的重复进尺.试验结果表明,该封隔器能够在裸眼钻孔中坐封牢固,能够实现近水平定向钻孔孔内分段定点注浆,同时也减少了不必要的重复进尺,为煤矿井下防治水工程实现降本增效提供了更好的技术支撑.

    煤矿井下防治水定向钻孔定点注浆封隔器

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    鸟山煤矿超深立井管道减压系统改造设计

    盛守福
    7-11页
    查看更多>>摘要：龙煤集团鸟山煤矿超深立井井深 900 多米,静压 9.0 MPa,井下消防、洒水和供水施救管道原设计采用常规减压阀串联减压,每隔100 m设置一处减压阀,实际生产运行过程中系统故障频繁,为解决该问题,对鸟山煤矿超深立井管道减压系统进行了改造设计.针对井筒内管道井空间狭小,维修困难的生产现状,该改造设计提出一种井下测压,井上节流控制的深井供水减压改造方案,借鉴国内煤矿实用案例分析,依据井下用水点压力值反馈信号,控制井口出水管电动节流阀开度,确保供水量和用水量平衡,管内水位处于非满流状态,从而达到减小压力的目的,降低管路和阀门的压力等级及成本.减压系统自调试运行以来,系统的可靠性、稳定性增强,故障率降低,具有明显经济效益和可借鉴意义.

    减压供水超深立井静压节流控制恒压

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    基于数字孪生技术的低碳选煤厂能源监控平台应用研究

    虞婧魏红磊周亘儒孟龙...
    12-18页
    查看更多>>摘要：为了提高选煤厂能源的精细化和智能化管理,利用数字孪生技术设计了低碳选煤厂能源监控平台,在搭建选煤厂洗选工艺流线数字孪生体的基础上,通过供配电无人管控技术、重介全流程智能控制技术及煤泥浓缩智能控制技术建立相应生产控制算法模型,对选煤厂电、介、药、水能源进行可视化监测与控制;平台应用情况表明,该平台实现选煤厂生产流程智能控制、能耗智能调节、异常用能报警等功能,促进节能降耗.

    数字孪生智能控制能源监控洗选工艺节能降耗

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    含盐量及pH变化对高盐废水除硬除硅效果影响研究

    王小强程海涛陈哲袁维乾...
    19-25页
    查看更多>>摘要：为去除高盐废水中的钙、镁离子及二氧化硅,降低对后续膜工艺和蒸发工艺的影响,研究了含盐量、反应pH、对高盐废水中钙、镁离子及二氧化硅的去除效果的影响,验证了除硬和除硅的路线.研究表明:在投加碳酸钠和氯化镁时,pH对除硬除硅反应影响明显,且在pH≥11时,可以同步将钙镁硅降至较低水平.另外,随着含盐量上升盐效应明显,钙镁硅离子的去除率逐渐降低,尤其对钙离子的去除影响最为明显,继续提升 pH也并不能大幅提升钙镁硅离子的去除率.

    含盐废水除硬除硅pH值盐效应

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    集装箱式光电智能干法分选机喷吹系统优化研究

    王晓光石广洋李伟齐美石...
    26-31页
    查看更多>>摘要：针对光电智能干选机在集装箱作业环境下经常出现喷嘴堵塞的问题,对喷吹系统结构进行优化,在保证喷嘴打击力的同时,使其能在集装箱密闭空间充斥大量粉尘、煤灰和煤泥的恶劣工作环境下正常运转.对比分析了直角型喷嘴和斜角型喷嘴两种喷吹系统优化结构,并对优化后的喷吹系统进行有限元仿真模拟及工业现场应用试验,结果表明:优化后的喷吹系统中斜角喷嘴产生的击打力区间更大、击打力更强、结构上更优,现场工业试验中分选效果良好,无堵塞现象.

    光电分选智能干选集装箱击打力喷嘴堵塞

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    超长斜井TBM掘进始发硐室围岩稳定性分析及加固技术研究

    汪青仓刘全辉宋朝阳王文忠...
    32-37页
    查看更多>>摘要：全断面隧道掘进机(TBM)具有高度机械化、自动化、掘进效率高等优势,已逐步应用于煤矿斜井与岩巷掘进工程.通过分析可可盖煤矿斜井穿越的洛河组地层特性对斜井TBM始发硐室围岩稳定性的影响,开展现场锚杆拉拔力测试、原位强度测试、撑靴支撑性能模拟等试验分析,并提出了超长斜井TBM始发硐室围岩加固及TBM撑靴支撑方案.研究结果表明,洛河组地层TBM始发硐室围岩的锚杆拉拔力均能达到 100 kN 以上,测试段洛河组地层岩石平均抗压强度为23.1 MPa,单体支柱支撑围岩受压强度达到 33 MPa时,围岩未发生溃散、崩裂现象.基于现场测试结果,提出了TBM始发硐口处顶部管棚加固、掘进段顶部锚网喷支护和TBM进硐稳定支撑推进方案.经过洛河组地层TBM直接进硐掘进的工业试验,验证了洛河组地层TBM始发硐室围岩加固技术的可靠性和安全性,可为同类地层斜井TBM直接进硐方案设计与施工提供参考.

    矿井建设超长距离斜井TBM围岩支护

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    大断面托顶煤巷道高强度支护结构设计与应用

    高乐郭晓胜刘勋王伟...
    38-45页
    查看更多>>摘要：为有效控制深部煤矿大断面托顶煤巷道围岩变形,设计研发了π型支护钢梁、拱架支护结构以及锚索梁支护体系,采用数值模拟、室内试验、工程应用等手段验证了高强度支护构件的可行性.结果表明:垂直荷载下,π型钢变形量略大于U29 型钢,但变形量均在工程现场允许范围内;倾斜荷载下,π型钢抗变形能力较强,荷载倾斜 10°时,π型钢梁变形量基本不变,U29 变形增幅超230%.相同荷载加载条件下,拱架变形量与拱架高度及宽度呈正相关,垂直荷载对拱架变形影响最大,且受力越均匀,拱架变形越小;四段式与五段式拱架的可缩性能远高于三段式拱架,拱腿处设置节点,更有利于拱架的整体让压,安全性更好.高强度支护构件现场应用效果良好,验证了其可行性.

    托顶煤巷道锚索梁支护π型钢梁高强支护

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    浅埋综采工作面复合顶板稳定性研究与监测关键技术

    郑金城田灵涛李懿徐乐...
    46-54页
    查看更多>>摘要：长壁综采工作面的矿压强度分析与有效监测对于保障工作面开采的稳定和安全具有重要意义.基于察哈素31319 工作面顶板条件,确定了工作面矿压显现具体指标,计算得到了工作面基本顶载荷和工作面初次及周期来压步距;建立了基本顶力学承载模型,开展了顶板稳定性分析,结合顶板离层条件分析出了31319 工作面顶板属易离层条件;采用了弹性地基梁理论,建立了采场分区承载模型,将采场简化为原岩Ⅰ区、支架支撑Ⅱ区、采空基本顶未触矸Ⅲ区和采空垮落Ⅳ区,得到了工作面基本顶力学挠度、转角、弯矩、剪力等力学参数在不同开采阶段的变化特征:不同载荷下基本顶的挠曲线图像呈开口向下的抛物线式变化,转角整体呈"S"形变化,弯矩呈开口向上的抛物线形式变化,剪力呈线性变化.结合理论分析结果,提出了 31319 综采面矿压监测内容以及测点布置方法.该研究成果可为工作面顶板灾害防治与煤矿安全高效开采奠定关键基础.

    矿压显现基本顶力学模型弹性地基梁理论矿压观测

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    斜井长距离安全高效揭强突出煤层关键技术研究与应用

    李良山
    55-59页
    查看更多>>摘要：相对于普通石门揭煤,斜井长距离揭煤风险高、难度大.为确保里必煤矿主斜井安全高效穿过突出煤层,根据地质探测、支护设计及揭煤区域3#煤层实测瓦斯参数,分析了斜井长距离揭煤的技术难点,提出了安全揭煤技术对策.采用导硐布孔,提出大孔径增孔深、多"掏穴"、下套管、高负压、气举反循环排渣、固化截抽等"六位一体"综合强化抽采技术体系,显著提高了钻孔施工质量,解决了斜井长距离揭强突出煤层高效抽采难题,有效控制了炮后瓦斯涌出量.采用斜井竖向一次性揭开强突出煤层方法,显著增加了一次揭煤范围;斜井轮廓线密眼切槽预处理方法,解决了过煤段顶板及成型控制难题.实践表明,从揭开 3#煤层至穿过煤层法距 3 m,历时 36 d,揭煤过程中炮后工作面瓦斯最大0.68%,回风流瓦斯最大0.36%,确保了斜井揭煤作业安全,为类似条件斜井长距离揭煤提供了重要的借鉴意义.

    导硐布孔掏穴扩孔截流抽采垂直钻孔爆破密孔切槽

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    关闭矿井采空区水害综合探查与治理技术

    陈自新赵宝峰赵俊杰
    60-66页
    查看更多>>摘要：为了有效避免关闭矿井采空区水害的发生,采取物探结合钻探的方法对采空区积水进行探查,并采用了井上下综合治理措施.根据地震波在采空区的异常,利用三维地震圈定了采空区的位置和范围.基于采空区与围岩电阻率存在较大差异,采用瞬变电磁法确定了低阻异常区,进一步对采空区进行了探查.通过地面钻孔对三维地震和瞬变电磁法圈定的采空区进行了验证,同时利用揭露采空区的钻孔采取可控源充电法探查采空区,采用了不同频率的电位差等值线,验证了采空区的范围和位置.在完成了利用物探和钻探对关闭矿井采空区的探查后,分别采用井下常规钻孔和长距离定向钻孔对采空区积水进行了疏放,并通过地面大口径钻孔结合大流量高扬程潜水泵和管道增压泵对采空区积水进行了抽排.研究结果表明:物探结合钻探的方法可以准确圈定关闭矿井采空区位置和范围,利用井下钻孔和地面钻孔分别对采空区积水进行疏放和抽排,可以有效解除关闭矿井采空区水害对周边生产矿井采掘活动的威胁.

    关闭矿井采空区水害三维地震电法勘探钻探疏放水

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