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期刊信息/Journal information
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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    临空巷道煤柱割缝爆破切顶联合卸压技术研究

    季飞
    66-74页
    查看更多>>摘要：坚硬顶板下临空巷道存在着高应力集中、大变形、难支护等问题,以葫芦素煤矿21105 工作面为工程背景,分析了坚硬顶板下工作面回采期间上覆顶板破断规律,研究了临空巷道围岩变形机理,提出了临空巷道"顶板爆破+煤柱割缝"联合卸压巷道变形控制方法,采用FLAC3D软件模拟了卸压前后临空巷道围岩应力分布规律.在葫芦素煤矿 21105 工作面回风巷采取"顶板爆破+煤柱割缝"联合卸压措施后,临空煤柱深基点应力峰值降低 36.1%,浅基点应力峰值降低19.1%,试验区域微震日均能量降低67.0%,日均微震总能量降低 35.7%,采取卸压措施后临空巷道顶底板移近量减小60.1%,两帮移近量减小41.6%,巷道变形得到有效控制.试验结果表明临空巷道"顶板爆破+煤柱割缝"联合卸压技术可有效降低煤柱应力,减少巷道变形,为坚硬顶板下临空巷道变形控制提供了一种新的治理手段.

    坚硬顶板临空巷道变形控制水力割缝顶板爆破

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    呼吉尔特矿区邻空巷对掘致冲风险分析及防治技术研究

    段玉清韩刚郝晓琦赵乾...
    75-83页
    查看更多>>摘要：为研究呼吉尔特矿区厚硬顶板条件下小煤柱沿空掘巷贯通期间冲击地压机理,以门克庆煤矿11-3107 回风巷贯通期间矿压显现为工程背景,建立了邻空巷贯通期间应力分布模型及FLAC3D数值模型,对比了距贯通点不同距离掘进工作面应力演化特征,揭示了邻空巷贯通期间冲击地压机理,并通过十字布点法、应力、微震等多种监测手段对巷道围岩变形、煤体应力进行了实测.基于机理分析和现场实测,提出卸压-支护一体化技术.结果表明:由于煤层顶板上方存在厚硬岩层,巷道开挖后,厚硬岩层通过应力传递作用于巷道围岩,使得滞后于掘进工作面的巷道顶底板及帮部发生较大变形;随着邻空巷掘进工作面距离贯通点越近,巷道变形量逐渐增大,通过巷道变形量的增加速率明确了距贯通点约160 m时,巷道变形量开始突增;微震事件主要集中在距贯通点190～60 m以内的巷道贯通区域,理论计算与现场矿压显现相符.

    巷道贯通邻空巷道应力传递巷道支护厚硬顶板

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    综掘巷道迈步式自移机尾智能控制技术研究

    董志超代鹰王蒙刘云建...
    84-90页
    查看更多>>摘要：针对现有综掘巷道迈步式自移机尾设备智能化水平低,智能控制技术研究不足等问题,阐释了自移机尾工作原理,分析了智能化煤矿验收办法中针对带式输送机自移机尾智能化的要求,提出自移机尾控制系统的总体设计方案,设计了一键自移控制、多机联动控制和人员接近识别与闯入预警软硬件系统.在此基础上,在神华集团神东煤炭有限责任公司哈拉沟煤矿 31107 运输巷掘进工作面自移机尾应用该智能控制系统,现场试验结果表明:该智能控制系统可实现自移机尾的一键自移控制;人员接近识别与闯入预警系统可以对自移机尾周边人员进行精准定位,并且能够在人员进入危险区域后进行识别,提高了自移机尾设备使用的安全性.

    掘进工作面自移机尾带式输送机智能控制

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    煤矿智能压风系统的应用研究

    谷树伟马孝威
    91-95页
    查看更多>>摘要：针对传统压风系统多电机之间无法协同配合,压风机房需要定时巡检等问题,设计了一种智能压风系统.该系统通过在控制侧加入可编程控制柜,并引入模糊控制算法,实现压风系统的按压供风、负载均衡、自动轮换的功能.通过布置故障诊断装置,检测压风机的健康状况,在发生故障时可停止压风机的运行,并及时开启另一台压风机,保障管道压力恒定.通过安装视频分析摄像仪实现对压风机房进入人员的监测,分析是否有违规或越界行为,保证人员和设备的安全.智能压风系统的管控平台展示压风机的各项数据,并通过动画生动的展示压风机房内各设备的运行状态,显示压风机健康状况的分析结果.该系统的应用减少了电能的浪费,提供了准确的诊断结果,提高了煤矿智能化水平.

    压风系统模糊控制故障诊断视频分析管控平台

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    瓦斯抽采地质异常区微震响应规律研究

    赵立松周金艳
    96-101页
    查看更多>>摘要：瓦斯抽采活动会使得煤岩体应力分布发生变化,导致煤岩体内裂隙扩展发育直至破坏,出现微小量级的高频率微破裂信号.利用微震监测技术可有效识别这种微破裂信号,对抽采过程进行实时动态监测,可探查地质异常区、隐伏构造等.九龙矿 15240 工作面在瓦斯抽采活动影响下,在距离采线较远的某一空间区域内,单日微震事件数量成倍增长(2～12 倍)且时间序列连续,该区域则识别为瓦斯抽采地质异常区.通过分析微震数据时空序列演化、垂向发育、能量等信息并总结其响应特征,结果表明:随着瓦斯抽采时间序列的延续,地质异常区微震事件活动性由强到弱,空间分布呈现"集中式-分散式"演化趋势.顶板 0～5 m占比明显高于正常回采阶段,底板5～15 m占比较大.微震事件能量呈不规则U型分布,整体能量相比回采数据增长38 倍,应注意加强水文地质观测.

    微震地质异常区瓦斯抽采底板扰动深度能量

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    沿空留巷"内支-外卸"围岩控制技术研究与应用

    李明
    102-109页
    查看更多>>摘要：为解决现场实际中沿空留巷受采动影响围岩变形破环严重问题,以山西晋城东峰矿为工程背景,分析了沿空留巷不同阶段覆岩运移规律,明确了围岩控制的重点.确定了采用"内支-外卸"的协同控制方式,采用理论分析、现场应用与监测的手段着重对巷旁柔模混凝土支护与顶板超前爆破预裂卸压进行了设计、分析与效果检验.研究结果表明,沿空留巷巷道在滞后工作面100 m范围内巷道变形速度较大,柔模墙体在滞后工作面200 m范围内压力变化较大并达到最高值,应为维护重点;现场优化后的巷旁支护体能够满足巷帮的承载能力;柔模混凝土墙巷旁支护和超前爆破预裂切顶卸压协同发挥作用,在降低采动应力影响、改善留巷应力环境的同时提高了巷帮的支护强度,有效地提高了留巷围岩的稳定性.

    沿空留巷覆岩运动爆破预裂卸压柔模混凝土

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    近距离煤层群多重采动覆岩破坏特征及应力传递规律研究

    杨曜驰赵国贞
    110-116页
    查看更多>>摘要：近距离煤层群开采覆岩破坏特征不同于单层煤开采,同时存在层间相互影响的问题.以晋能控股煤业集团燕子山煤矿 11#煤层、14-2#煤层、14-3#煤层三层近距离煤层为研究对象,通过进行物理相似模拟实验和数值模拟计算,研究分析了近距离煤层群开采时顶底板围岩的覆岩破坏特征及应力传递规律.研究结果表明:近距离煤层群下行开采过程中,随着采动次数增加,顶板横向裂隙超前发育和纵向裂隙穿层效果更为明显,垮落块度明显减小,来压规律不明显;煤层顶板覆岩因采动产生的应力峰值随采动次数增加而降低;初次采动影响下,稳定后的覆岩应力要明显小于原岩应力,而多次采动稳定后的覆岩应力与该次采动前相近;上覆岩层在多重采动影响下,破坏更彻底,形成台阶式的岩层切落.研究结果可为条件相似的近距离煤层群开采顶底板围岩控制、采空区积水及瓦斯防治提供参考依据.

    近距离煤层群多重采动覆岩破坏特征应力传递规律

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    煤层水仓围岩变形破坏特征及控制技术研究

    伊丙鼎
    117-123页
    查看更多>>摘要：矿井永久硐室作为矿井重要设施,硐室围岩的长期稳定对于煤矿安全生产至为关键.针对益东煤矿煤层中央副水仓围岩失稳大变形难以控制的技术难题,梳理了副水仓硐室围岩现场变形破坏特征,建立UDEC数值计算模型,反演分析了原始混凝土砌碹支护下硐室围岩应力、裂隙发育程度、变形破坏特征,综合分析了副水仓硐室围岩变形破坏机理.结果表明:原始支护强度低、支护系统不协调、底板膨润土遇水膨胀是围岩大变形难以控制的主要原因.结合现场实际条件及数值模拟反演结果,提出了一种"注浆加固+锚杆、索+反底拱"联合支护技术应用于返修实践.现场监测表明:返修后45 d内,两帮收敛量最大为55.8 mm,顶底板移近量最大为46.5 mm,满足副水仓硐室安全使用要求,确保煤矿安全生产.

    大断面永久硐室围岩控制注浆加固反底拱

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    8.8m大采高工作面主运巷超前支护技术研究与应用

    范东林王庆雄陈苏社王新国...
    124-129页
    查看更多>>摘要：为解决8.8 m大采高工作面主运巷强动压、大变形等超前段支护问题,采用理论分析计算与现场实测相结合的研究方法,对上湾煤矿 12403 大采高工作面主运巷超前段锚索主动式支护技术开展研究.基于锚索主动式超前支护技术建立了大采高工作面主运巷支护力学模型,计算并校核了8.8 m大采高条件下主运巷超前支承压力影响范围和锚杆(索)及围岩支护强度.同时开展了现场试验,结果表明,从距离工作面 45 m位置开始,锚杆和锚索受力开始缓慢增加,但增速较小,从距离工作面20 m位置开始,锚杆和锚索受力以较大幅度增加,累计增加15～25 kN后开始趋于稳定,平均影响范围42 m左右,平均应力集中系数为 1.4;在距工作面 45 m时开始出现围岩变形,但前期变形量较小,随着工作面不断推进,围岩变形量逐渐增大,在测站与煤壁距离小于 30 m时变形量增速较大,但围岩整体稳定且变形可控;钻孔窥视结果表明主运巷超前支护段围岩裂隙总体发育程度较低,围岩、煤层的整体性较好,锚索超前支护方式对顶板围岩起到很好的支护效果.

    大采高超前支护锚索支护主运巷矿压显现

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    基于盒维数与锚杆无损检测技术的杆体应力波特性研究

    李旭锋赵毅
    130-135页
    查看更多>>摘要：为了研究复杂岩层中剪切力与轴向载荷对反射信号特性的影响,将分形维数中的盒维数与应力波特性参数应用到锚杆无损检测之中.通过在锚杆自由端中间加载不同大小的集中载荷,分析了同一试件上加载不同的动态载荷力与不同试件加载不同剪切力对应力波特性的影响.使用MATLAB软件对检测信号进行盒维数计算,研究在不同情况下的盒维数变化规律;对检测信号幅值、有效值、标准差、幅频进行分析,判断其信号强度及其规律.研究结果表明:随着锚固结构轴向载荷与锚杆自由端剪力的逐渐增加,信号强度逐渐减弱;剪切力大小影响锚杆的极限承载能力,随着剪切力的逐渐增大,盒维数会不断增加,锚固结构的极限承载能力也会增加;随着轴向载荷的不断增大,盒维数先增大后减小,在盒维数最大值处锚固结构失效.

    锚杆无损检测剪切力轴向载荷盒维数应力波特性

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