当期目录

2023年 第44卷 第1期 刊出日期：2023-02-25

  

煤矿开采区块综合评价与判识研究——以口孜东矿13-1煤层为例

李宏泽, 丁海, 詹润, 孙贵, 韩峰, 刘传泽

2023, 44(1):  1. 

摘要 ( 160 )  

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为有效指导煤矿安全、高效开采，建立了矿井开采区块综合判识研究方法。以淮南煤田口孜东矿13-1煤层为例，选取构造、水害与瓦斯灾害作为一级评价指标，基于GIS平台分别建立了矿井地质构造复杂程度灰色模糊模型、顶板突水脆弱性指数模型、瓦斯突出变权TOPSIS模型及其相应数据库。以上述综合评价模型为基础，采用GIS重分类与图形层次叠加功能，将13-1煤层划分为了不利、威胁、可改造、较有利与有利开采区5个等级，其判识结果可为矿井煤炭开采规划与防灾减灾工作提供科学依据。

强冲煤层临空掘巷支护技术研究及参数优化

俞卫星, 刘深, 周钰杰

2023, 44(1):  7. 

摘要 ( 129 )  

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针对矿井临空巷道掘进期间受冲击地压显现影响，巷道支护时常被破坏的问题，通过实验室实验、现场测试对煤岩扩容硬化及巷道围岩变形进行了分析计算，并采用松动圈理论和组合拱理论对锚杆(索)长度、直径及间排距、数量等支护参数进行优化设计，提高了巷道支护强度。经现场应用，巷道位移量、破坏程度及锚杆、锚索断裂数量均得到了很好的控制，巷道抗冲击能力得到显著提升。

矿井动力灾害应力在线监测适用性研究

张秉德, 魏金鹿, 连鸿全, 韩凉

2023, 44(1):  11. 

摘要 ( 99 )  

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为合理选用冲击地压灾害局部监测装备，实现对工作面采动影响、煤体高应力区和关键层断裂前煤体应力变化特征的准确监测，龙煤鹤岗矿业公司在具有冲击地压和矿震灾害威胁的多个工作面应用多种煤体应力在线监测系统进行了长期的检验及总结分析。应用结果表明，在线监测系统能够满足冲击地压防治监测需求，并且能够对煤体卸压的有效性进行检验；局部应力监测作为区域微震监测的补充，是冲击危险工作面必要的局部监测方法；但使用过程中存在单点监测范围的差异性和软煤中应力变化不敏感的问题。

大直径钻孔替代通风联络巷可行性研究

高占峰, 刘瑞杰

2023, 44(1):  16. 

摘要 ( 107 )  

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为减少掘进工程量，节约成本，提出了用大直径钻孔来替代原有的通风联络巷。以大众煤矿的12煤柱综采工作面回风巷与专用瓦斯抽采巷之间的通风联络巷为研究对象，利用Fluent模拟软件，对无钻孔无通风联络巷、一组通风联络巷、大直径钻孔替代通风联络巷3种情况下的采空区瓦斯流动状况进行数值模拟。研究发现，通过专用瓦斯抽采巷及上述通风联络巷正常进行采空区瓦斯抽采的情况下，用大直径钻孔替代通风联络巷时的采空区瓦斯抽采效果优于现有的通风联络巷施工方案，且直径大于0.6 m的大直径钻孔完全能够起到替代通风联络巷的作用。

采煤工作面煤与瓦斯突出构造物理预警指标体系研究

杨晓东

2023, 44(1):  21. 

摘要 ( 83 )  

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为对采煤工作面煤与瓦斯突出进行综合防治，分别从地质构造、构造应力、构造煤、瓦斯赋存4个维度分析其对突出的影响。在煤与瓦斯突出构造物理环境因素研究的基础上，选择R型系统聚类方法和专家分析法，建立工作面突出构造物理预警指标体系，针对某矿复杂的煤层地质环境，运用模糊综合评判方法建立煤与瓦斯突出构造物理预警模型，并以该矿12090工作面为研究对象，对预警模型可行性进行了验证。

瑞隆煤矿采煤工作面采空区自燃“三带”测定

赵建波, 赵学军, 赵文斌, 罗开, 任军伟, 刘德宝,

2023, 44(1):  25. 

摘要 ( 92 )  

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现场对山西金晖瑞隆煤矿8115采煤工作面采空区自燃“三带”进行了测定，以O2浓度作为指标，采用埋管取样测定的方法对该采煤工作面进行了自燃“三带”的划分。根据测定结果，推算了工作面极限推进速度。测定结果表明：8115采煤工作面散热带为0～51.2 m、自燃带为51.2～86.2 m、窒息带为86.2 m以里。8115工作面推进速度大于8.7 m/月时，采空区将不会有自然发火危险。

深埋破碎围岩巷道破坏机理及控制

王明辉

2023, 44(1):  29. 

摘要 ( 69 )  

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针对大埋深高矿压破碎围岩巷道支护困难问题，以郭屯煤矿13下14工作面轨道巷为例，通过理论分析和现场实践相结合的方法，分析了深埋情况下巷道围岩破坏因素及特征，针对现场实际提出了“一次支护让压+二次支护补强”的综合支护对策。现场试验与矿压观测结果均表明，该支护方案通过改善破碎围岩力学特性，大大增强了围岩稳定性，有效控制了巷道顶底板和两帮围岩变形，保障了回采巷道安全。

候村煤矿沿空留巷巷旁及巷内支护技术研究

张利军, 景永嘉

2023, 44(1):  34. 

摘要 ( 94 )  

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根据候村煤矿下分层开采的3605工作面生产技术条件，分析了沿空留巷巷旁充填体的作用机理以及可行性，提出了高瓦斯条件下采用混凝土充填材料的巷旁充填沿空留巷技术，设计了合理的充填工艺。根据施工工序将原有支护划分为巷内以及巷旁支护，巷内支护过程又细分为3个阶段(留巷前、留巷时、留巷后),充分利用钢棚、木背板、Π型钢梁以及支架的支护特性，提高了巷道支护强度。该技术的应用，有效缓解了工作面接替紧张的局面，同时解决了上隅角瓦斯积聚问题。

巴彦高勒煤矿311101工作面矿压规律研究

王辉

2023, 44(1):  41. 

摘要 ( 87 )  

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以巴彦高勒矿井11盘区311101首采工作面为研究对象，对工作面矿山压力显现规律进行研究，制定了现场实时监测方案，利用KJ653煤矿顶板动态监测系统对液压支架工作阻力进行监测。研究结果表明，工作面初次来压步距平均为94.55 m,周期来压步距平均为26.5 m;工作面中部支架的工作阻力明显高于两端支架的工作阻力且中部和两端矿压显现不同步；“见方”期间工作面液压支架压力明显增加，表明矿压显现剧烈，基本顶的周期来压步距小于正常推进时期。研究结果可为该盘区其他工作面的安全高效生产提供参考依据。

智慧矿山“电子封条”系统设计研究

陈代伟, 刘永彬, 王雷, 钱正峰

2023, 44(1):  46. 

摘要 ( 93 )  

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为了加强对关停煤矿的监管监察，严厉打击非法、违法组织生产行为，参照法院“电子封条”的概念，推进“互联网+监管”的管理办法，提出以AI智能视频、大数据分析、互联网共享共用等技术为基础的“电子封条”系统设计，利用远程视频监控对违法违章行为进行取证，通过互联网上传到国家级监督平台，再由省级监察部门进行现场执法，以解决关停煤矿监管薄弱的问题，进一步提高矿山的智能化安全管理水平。

小半径曲线隧道盾构施工测控技术分析

赵俊, 王波, 刘锋

2023, 44(1):  50. 

摘要 ( 113 )  

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通过曲线始发的小半径曲线地铁盾构隧道施工测控过程，对盾构隧道曲线始发技术、施工过程管片受力情况、盾构机姿态控制方法等进行了分析。针对小半径曲线隧道盾构施工测控中出现的盾构机姿态与管片姿态出现偏差的问题，提出了盾构隧道“割线法”曲线始发技术。通过盾构机姿态的预偏量控制，管片最终稳定姿态与设计隧道中心线达到了最佳拟合，偏移量达到规范要求，为矿山、公路、市政、水电等隧道工程测控技术提供了参考。

基于智慧生物模型的一种智慧矿山架构

田栋

2023, 44(1):  54. 

摘要 ( 79 )  

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为建立一种安全高效、结构紧凑、易于维护和升级的智慧矿山架构，综合分析目前智慧矿山建设所选用的架构模型，对比现有模型特点，以智慧生物为蓝本，类比生物体的系统构成及功能结构，解构其智慧活动背后的物理模型，并采用仿生设计理念，提出了一种基于智慧生物模型的智慧矿山架构。该模型架构具有更高的安全冗余度，逻辑结构更加科学，更有利于矿井后期的升级改造。从智慧生物的角度出发建立模型，更符合矿井对智慧属性的要求。

张双楼煤矿坚硬顶板覆岩破坏电法监测研究

刘潇韩, 徐智敏, 袁慧卿

2023, 44(1):  59. 

摘要 ( 109 )  

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基于钻孔电法勘探手段，根据张双楼煤矿9600工作面开采条件，采用在钻孔中安设监测电法系统的技术，对该矿提高上限开采坚硬顶板覆岩破坏进行了探测。结果表明，9600工作面采空区上方垮落带高度为13 m,导水裂缝带高度为46 m,不能发育到第四系底砾层，为提高上限开采提供了依据，保证了9600工作面的安全生产，对类似条件矿井具有一定的借鉴意义。

煤矿机电设备实时监测故障诊断技术研究应用

马梁

2023, 44(1):  64. 

摘要 ( 81 )  

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建设现代智能化煤矿是煤矿发展的必然趋势，实现安全是现代智能化煤矿管理的根本要求。以某矿提升系统机电设备管理为例，对机电设备实时监测现状进行了分析，指出了存在的问题，研究了状态监测与故障诊断平台搭建方法，并应用到煤矿机电设备管理工作中。通过对关键部件特征指标、故障诊断等现场数据进行分析，多方验证了故障诊断技术的可行性，为煤矿机电装备故障在线监测诊断提供了参考。

丰汇煤矿煤层突出危险性预测敏感指标及临界值确定

杨献伟

2023, 44(1):  69. 

摘要 ( 83 )  

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通过分析丰汇煤矿15号煤层瓦斯含量和瓦斯压力与埋深的关系，初步确定煤层瓦斯含量为区域预测敏感指标，将区域预测数据标准化并利用数学分析方法，通过样本数据的极差和标准差进一步确定区域预测敏感指标为煤层瓦斯含量，以《防治煤与瓦斯突出细则》为参照，利用初始释放瓦斯膨胀能指标校准计算预测敏感指标的临界值，最终确定丰汇煤矿15号煤层的突出危险性区域预测的敏感指标为煤层瓦斯含量，其临界值为7.83 m3/t。

综采工作面采空区注氮防灭火技术应用

史丽勃

2023, 44(1):  73. 

摘要 ( 91 )  

相关文章 | 多维度评价

为防止8114工作面回采期间采空区发生遗煤自燃，对采空区采取注氮防灭火技术。通过分析注氮原理以及注氮施工工艺，确定注氮口布置在滞后工作面50 m处，注氮流量为2 000 m3/h。结果表明：8114工作面采空区采取注氮防灭火技术后，CO浓度控制在0.001 7%以下，后期回采过程中未出现采空区遗煤自燃现象，采空区注氮取得了有效的防灭火效果。

新型凝胶阻化剂在采空区防灭火中的应用

崔晓飞

2023, 44(1):  77. 

摘要 ( 89 )  

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盛泰煤矿15202工作面回采期间遇构造时，沿顶回采推进缓慢，采空区内遗煤量大、漏风量大，导致采空区内出现煤层自燃现象，严重制约工作面安全高效回采。分析工作面采空区CO浓度升高原因后，应用了新型凝胶阻化剂防灭火技术。实际应用效果表明，新型凝胶阻化剂具有吸热效果好、封堵性强以及吸水倍率高等优点，应用新型凝胶阻化剂对采空区进行防灭火取得了明显的防灭火效果。