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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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    深部向斜构造区煤泥岩巷道围岩变形特征与控制技术

    李生亚严红裴晖孟辉...
    67-72页
    查看更多>>摘要：针对深部向斜构造区煤泥岩大巷围岩控制难题,以水峪煤业采区运输巷为研究对象,采用现场调研、数值模拟和理论分析方法,分析了深部煤泥岩巷道围岩位移和应力分布特征,研究了适用于深部煤泥岩巷道围岩的内外承载体环形协同控制技术主要结构和原理,构建了约束混凝土支架和围岩耦合模型,分析了内外承载结构体作用下深部煤泥岩巷道围岩位移和塑性区分布特征,并在现场进行了工业性试验,应用效果良好,对类似大巷围岩稳定性控制提供一定参考.

    煤泥岩巷道向斜构造区深部矿井内外承载体结构围岩控制

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    矿用锚杆动态力学性能试验研究

    沈伟付玉凯赵玉宝山世昌...
    73-78页
    查看更多>>摘要：为研究冲击载荷作用下矿用锚杆的动态力学性能,选取蒙陕矿区冲击地压巷道常用的锚杆材料,利用AW-1500 微机控制电液伺服试验机和落锤冲击试验机分别测试了锚杆的静、动载力学性能,获取了锚杆载荷与位移曲线、冲击力时程曲线、位移时程曲线等数据.研究发现:锚杆冲击力时程曲线分为急剧增加、平稳和衰减三个阶段.随着冲击次数或冲击能量的增加,锚杆的冲击力峰值逐步增加,锚杆冲击力稳定在 200～300 kN之间,当锚杆达到冲击破断时,冲击力峰值位于250～300 kN之间.冲击载荷作用下锚杆杆体破断位置颈缩不明显,表现出明显的脆断特征,动态破断载荷略大于其静载破断载荷,而延伸率大幅度降低,动载下的断后延伸率为 10%左右.该研究结果可为冲击地压巷道锚杆支护设计和材料选取提供一定的试验依据.

    深部巷道锚杆冲击载荷落锤冲击力学特性

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    屯宝煤矿井下爆破作业有毒有害气体管控方法研究

    李凡胡国建王雪涛钟小洪...
    79-83页
    查看更多>>摘要：针对煤矿井下爆破作业有毒有害气体管控难的问题,以屯宝煤矿绞车硐室及瓦斯抽放硐室施工为工程背景,通过利用矿井瓦斯抽放系统、配合设置隔离和搭建气室等措施调整优化施工工艺,采用全新的技术方法,使爆破作业期间气体管控良好,在满足国家规定的基础上,有效对有毒有害气体进行管控,同时极大减少了作业时间,保障了施工安全,增加了工作效率,施工期间未发生气体超限和伤人事故,安全高效解决了炮烟问题,证明该方法安全有效.

    井下爆破炸药爆破气体管控有毒有害气体

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    倾斜煤层沿空留巷巷旁充填体承载特性及合理宽度研究

    张国华李豫波李子波秦涛...
    84-91页
    查看更多>>摘要：为研究倾斜煤层沿空留巷巷旁充填体承载特性及合理宽度,以黑龙江新铁煤矿左七工作面沿空留巷为背景,采用理论分析的方法,分析矸石动冲及静压作用,明晰了动冲及静压作用影响因素,运用数值模拟软件,分析充填体宽度效应下沿空留巷围岩应力分布及变形特征,揭示了充填体承载特性并确定充填体的合理宽度,最后进行工程应用.研究表明:矸石对巷旁充填体的动冲作用随矸石的质量、采高及煤层倾角增大而增大,随碰撞时间及滑移长度的增加而减小;矸石对巷旁充填体的静压作用随矸石容重、煤层倾角、采高及工作面长度增大而增大;理论计算出巷旁充填体最小宽度为1.36 m;随充填体宽度增加,充填体承载能力及抵抗变形能力逐渐增加,充填体内部形成偏向采空区的"椭圆形弹性核",最终确定巷旁充填体宽度为 2 m.工程应用表明,采用该巷旁充填体参数,沿空留巷围岩变形量较小,满足日常生产需求.

    沿空留巷巷旁充填体冒落矸石动冲作用静压作用

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    基于STM32的煤田火区远程智能分级注水系统及应用

    郭丰齐史波波齐海宁
    92-97页
    查看更多>>摘要：传统的注水方法不科学,注水作业工程量巨大且效率低,造成了大量的水资源浪费,为了解决该技术难题,研究了煤田火区远程智能配注技术,将温度参数采集模块、电路控制模块、流量控制阀集成在智能配注器内并长期置于地面,结合无线通信技术及自动调整算法,形成了包括智能配注器、智能测控充电一体仪及地面通信控制主机的智能配注工艺.开发了监测系统远程调整注水流程和测温流程的作业时间,从而控制注水流量,实现了注水流量 2 L/s、1 L/s、0.5 L/s的分级调控.新疆三道坝火区的现场试验表明,煤田火区智能分级注水技术可为煤火区智能化灭火提供技术支持.

    煤田火区注水钻孔智能分级节水

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    工作面监控视频清晰化应用技术研究

    张杰郭建军王永刚高巾栋...
    98-104页
    查看更多>>摘要：针对井下工作面监控视频的视觉清晰化问题,首先提出一种监控摄像仪防尘自动疏水方法,利用疏水涂层制备摄像仪视窗,有效减少煤尘、水雾等附着,提高监控视频画面的可视化监控效果.针对工作面工况条件下粉尘雾气导致监控视频图像质量下降问题,提出一种监控视频图像实时去雾算法.通过实时去雾处理后监控图像峰值信噪比保持在 28.2 左右,使得监控图像特征信息很好保持的同时,增强工作面监控视觉效果.在监控视频图像视觉畸变矫正技术研究过程中,提出一种工作面监控视频图像校正方法,充分利用视频图像内部特征信息,无需外部标定实现监控视频图像边缘畸变校正.实验表明,文章提出的工作面监控视频清晰化技术一定程度上能够满足实际生产需求,提升工作面监控视频可视化效果.

    监控视频清晰化摄像仪防尘疏水图像实时去雾图像畸变校正可视化监控

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    红沙泉露天矿端帮采煤机开采技术研究

    杨小朋马宁张治军马春刚...
    105-109页
    查看更多>>摘要：为了提高红沙泉露天矿端帮煤炭资源回收效率,减少端帮压覆资源浪费.以红沙泉露天煤矿首采区西端帮为研究对象,结合端帮采煤机原理研究了支撑煤柱宽度和隔离煤柱的宽度,探究了自然工况条件下的西端帮的边坡稳定性和在端帮采煤机开采留设煤柱的条件下边坡稳定性.结果表明:通过Mark-Bieniawsk给出的计算公式得出支撑煤柱的宽度为 5.5 m,隔离煤柱的宽度为27.3 m;西端帮在自然工况条件下的稳定系数为 1.957,在使用端帮采煤机开挖采硐后的边坡稳定系数为1.805,但均符合露天矿设计规范的要求.红沙泉露天煤矿具有使用端帮采煤机的条件,能够解决端帮压覆煤回采的问题.

    露天煤矿端帮采煤机支撑煤柱隔离煤柱边坡稳定性

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    结构瞬变影响下采场煤岩静态力学响应的阶变规律

    罗生虎韩昊强伍永平解盘石...
    110-119页
    查看更多>>摘要：为了明确采场煤岩力学响应的演变规律,以宽沟煤矿W1143 长壁综采工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验和数值计算相结合的方法,在明确来压前、后覆岩空间结构瞬变特征的基础之上,建立了一种实现坚硬岩层瞬时破断的数值模拟前处理方法,研究了结构瞬变影响下采场煤岩静态力学响应的阶变规律.结果表明:覆岩空间结构是由破裂面以外、采动影响范围以内不同岩性的岩层所组成的空间岩体结构,是其影响范围内的采场煤岩产生不同力学响应的内因.来压期间,由于坚硬岩层的破断具有瞬时性,导致覆岩空间结构发生瞬变,受此影响,采场煤岩的静态力学响应发生阶变,其本质上为一动力学过程.覆岩空间结构瞬变造成采场煤岩的应力场与位移场产生阶变,阶变集中于瞬变区域附近,距离瞬变区域越远,其阶变量越小.

    覆岩结构周期来压岩层破断瞬变静态力学响应

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    深部冲击地压巷道爆破卸压对支护系统损伤试验研究

    张红卫
    120-126页
    查看更多>>摘要：为了确保冲击地压矿井安全高效生产,采用锚索支护与钻孔爆破卸压方式确保巷道围岩安全稳定性,以胡家河矿402101 工作面为背景,利用现场试验的研究方法,分析了爆破卸压对锚索锚固力及工作阻力、围岩结构损伤等.研究结果表明:锚索锚固力的失效与爆破卸压孔相对位置关联性较小,预紧力在爆破卸压前后损失值具有一致性,基本在40%～50%之间;爆破卸压前后,锚索工作阻力基本不变,分别为101.6 kN和99.4 kN,但对围岩结构完整性具有一定影响,结构劣化区域与爆破卸压孔具有一定关联性,为后续爆破卸压优化提供参考.

    冲击地压卸压锚固力锚索工作阻力围岩结构

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    基于随机森林算法的煤巷顶板位移预测与应用

    陈攀马鑫民向俊杰陈莉影...
    127-135页
    查看更多>>摘要：煤巷围岩稳定控制是保障煤矿安全高效开采的关键,煤巷顶板位移量是反应煤巷围岩稳定性的关键指标,本研究提出机器学习方法对煤巷顶板位移进行超前预测研究.确定了煤巷顶板位移的8 个重要影响指标,建立了煤巷顶板位移预测数据库并对数据进行了指标相关性和重要性分析.基于RF、GA-SVM和GA-ANN分别建立了三种煤巷顶板位移预测模型,选用RMSE、MAE和R2 三个指标来评价模型的性能.结果显示,RF模型测试性能最佳,R2=0.909,RMSE=20.475,MAE=16.790,GA-ANN模型的性能最差.采用十折交叉方法对RF模型和GA-ANN模型进行可靠性验证,结果显示RF模型的稳定性更高,平均R2 为 0.891.将RF模型应用到干河煤矿 2-1121巷,预测值与实际值的绝对误差为19 mm,相对误差为11.18%,说明了RF模型对煤巷顶板位移预测的准确性与可靠性,研究结果对煤巷顶板位移预测提供了一种新途径.

    随机森林煤矿巷道顶板位移机器学习预测

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