当期目录

2022年 第43卷 第6期 刊出日期：2022-12-25

  

郭家河井田顶板突水类型分析

曹海涛

2022, 43(6):  1. 

摘要 ( 74 )  

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为了研究郭家河井田厚煤层开采条件下顶板突水类型，以一盘区开采工作面为研究背景，通过理论分析及数值模拟相结合的方法，就其水文地质条件与矿井水害特点进行了分析。研究表明，郭家河井田防治水工作的重点主要是预防和治理顶板离层水害，减小洛河组含水层参与的覆岩“离层”积水对工作面生产的威胁。在煤层底板标高较低(如<+720 m)、洛河组底板低洼(<+1 020 m)且厚度较大(>160 m)、向斜轴部、断层及断层带，以及地表河流发育等地段引发离层水的可能性较大。采空区形成后，由于覆岩岩性的不同及应力空间分布的差异，覆岩破坏呈分区破裂形态，从而形成离层积水空间。

智能化煤矿供电监控系统现状和发展趋势

陈创举, 位玉红

2022, 43(6):  7. 

摘要 ( 62 )  

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针对煤矿智能化矿井建设实际情况，对当前煤矿供电监控系统的构成、功能及发展趋势进行了系统性分析，提出了煤矿供电监控系统相应的技术管理策略，可为智能化矿井供电监控系统的管理和技术体系的建立提供一定的参考。

侏罗纪特厚煤层综放工作面初次来压研究

申银朋

2022, 43(6):  10. 

摘要 ( 61 )  

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为研究侏罗纪特厚煤层综放工作面初次来压期间的压力显现情况，综合运用巷道位移、微震频次、支架载荷、钻屑和围岩应力在线监测等方法，分别对郭家河煤矿1309、1310综放工作面基本顶初次垮落范围内是否具有冲击危险及其矿压显现进行研究。结果表明，侏罗纪特厚煤层综放工作面基本顶初次来压的强度较小，冲击危险性较低。

国内首台1000MW褐煤机组凝结水精处理智慧运行技术路线探讨

孙正华

2022, 43(6):  13. 

摘要 ( 76 )  

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目前我国电力行业正在转型调整阶段，对电力系统安全稳定运行提出了更高要求，现有机组延寿和灵活性改造成为迫切需求。火电机组深度调峰和快速调峰对凝结水精处理系统的运行可靠性提出了严峻的考验，以保障机组水汽品质。针对精处理传统运行工艺存在的问题，江苏能源乌拉盖电厂新建2×1 000 WM高效超超临界燃煤机组精处理系统拟采用全过程智能监控的技术路线。该技术路线包括应用IRIC树脂界面智能识别及控制仪、混床体外再生过程智能监控系统、树脂擦洗终点智能监测仪和树脂泄漏智能检测仪等新技术形成的西安热工研究院(TPRI)的系列专利设备，实现凝结水精处理智慧运行，在节水减排、提质增效及碳减排方面都将具有显著效果，机组安全运行得以保证，经济效益和社会效益均得到显著提高。

汽轮机高压调节阀阀杆断裂原因研究

房大明, 任彤, 赵强, 郝锋

2022, 43(6):  17. 

摘要 ( 67 )  

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某电厂运行过程中，采用焊接固定的阀杆与联轴结螺纹连接处因有小幅度空行程，继而发生阀杆断裂。采用宏观形貌、外观解剖检查、金相显微组织、力学性能测试等手段分析了GV4调节阀阀杆断裂产生的原因。结果表明，连接头加工质量、热处理工艺、安装不到位是致其断裂的主要原因；而由于间隙的存在，在运行时产生晃动，是导致其焊接断裂的次要原因。

掘进工作面空顶区域顶板变形特征研究

曹冬利, 王领

2022, 43(6):  21. 

摘要 ( 59 )  

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为探究掘进工作面空顶区域顶板挠曲变形特征，根据玉华矿2212工作面回风巷条件，采用FLAC3D数值模拟软件，分析了不同空顶距离下的围岩稳定性、垂直应力分布与位移变化规律。研究发现，工作面空顶距离在一定范围内变化时对顶板垂直应力和位移的影响较小。据此限定了工作面空顶距离，并结合快速掘进工序应用于2212回风巷施工中，单进水平显著提高，取得预期效果。

循环流化床锅炉一般工业固废掺烧综合利用研究

胡修猛

2022, 43(6):  25. 

摘要 ( 55 )  

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一般工业固体废弃物种类繁多、成分复杂，焚烧法是处置一般工业固废的常规方式之一。若焚烧措施不到位，会影响锅炉正常运行、产生新的污染。基于此，研究循环流化床锅炉协同处置一般工业固废对输煤、燃烧工况、灰渣、飞灰及烟气成分的影响，论证CFD锅炉掺烧一般工业固废的安全性和可行性，对促进节能减排、提升社会环境效益具有积极的现实意义。

提高激光诱导击穿光谱的在线测定煤质方法研究

张业才, 郑见云, 郝红亮, 张永, 赵上勇, 侯宗余, 王哲,

2022, 43(6):  30. 

摘要 ( 91 )  

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灰分和热值是影响煤炭工业生产与利用的重要因素，如何快速、精确地进行在线煤质测定也是开采和使用中亟需解决的关键问题。利用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)结合偏最小二乘回归(PLSR)和极限学习机模型(K-ELM)用于在线煤炭灰分和热值分析，通过对样品中Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti、N、H等元素特征谱线进行主导因素选择(DF),进一步提高预测模型的分析精度。结果发现，利用DF方法，PLSR和K-ELM模型的预测精度均有所提高；相比于常用的PLSR预测模型，DF-K-ELM模型的煤炭灰分和热值的决定系数分别提高了3.4%和5.6%,均方根误差分别降低了0.214和0.297。所研究的煤炭灰分和热值预测模型对于提高LIBS煤质在线分析具有重要的参考价值。

煤岩卸围压破坏特征试验研究

李敏

2022, 43(6):  36. 

摘要 ( 54 )  

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煤矿开采等大型地下工程施工活动可视为卸围压的过程，以明确煤样加载进程中其强度、形变的变化为目标，采用伪三轴试验台开展卸围压试验。研究得出：当卸围压速率增大的时候，样品最大偏应力和偏应力最大时刻轴向应变均减小，且随着卸围压速率逐渐升高，样品失效围压值逐渐降低；与此同时，样品的卸围压平衡时间与卸围压速率负相关，即低卸围压速率下煤样的稳定性优于高卸围压速率。在实验过程中，煤样的AE振铃计数率经历3次跳跃式增长，分别为塑性开始阶段、卸围压开始阶段和煤样破坏阶段。

常村煤矿本煤层瓦斯抽采钻孔轨迹偏移规律研究

张慧峰

2022, 43(6):  40. 

摘要 ( 68 )  

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钻孔抽采瓦斯是预防瓦斯灾害、保证煤矿安全生产的重要手段。为了预防本煤层瓦斯抽采钻孔偏移，采用无线钻孔轨迹仪对潞安集团常村煤矿2102工作面本煤层钻孔进行动态跟踪，分析钻孔轨迹偏移规律，超前预判钻孔偏移量，为后期钻孔施工减少抽采空白带提供理论支撑。研究表明，本煤层瓦斯抽采钻孔向左下偏移概率大，右上偏移概率小；在钻孔20 m位置处易发生轨迹偏移。

同忻煤矿综放工作面沿空掘巷小煤柱参数确定

王星瑶, 都书禹

2022, 43(6):  44. 

摘要 ( 45 )  

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为探究同忻煤矿综放工作面沿空掘巷小煤柱宽度的合理参考值，以同忻煤矿8210工作面为例，基于极限平衡理论，结合8210综放工作面工程与地质条件，计算得到小煤柱宽度的理论参考值应小于6.00 m;采用FLAC3D模拟揭示了4.0、5.0、6.0 m煤柱下8210运输巷应力变形规律，确定了工作面小煤柱留设宽度最优值约为5.0 m。现场验证表明，留设5.0 m小煤柱可较好地控制巷道变形及稳定性，同时可以大幅度减少地下煤炭遗留，避免资源浪费。

东峡煤矿通风系统改造优化研究

丁小敏, 董昊福, 史建设, 张玮, 李文涛, 魏宗康,

2022, 43(6):  49. 

摘要 ( 72 )  

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东峡煤矿总回风量3 855 m3/min,矿井通风阻力为2 218 Pa,通风阻力大于《煤矿井工开采通风技术条件》(AQ 1028—2006)规定，矿井通风系统需要进行优化与改造。通过通风系统数据实测、仿真模型构建、通风网络解算，制定通风系统优化方案并进行仿真模拟，确定最佳通风系统优化方案，使矿井通风阻力符合规定，主要通风机的风量满足安全生产需要。

面向智能化开采的加强型橡套牵引电缆设计与研发

刘雪峰, 吴中伟

2022, 43(6):  53. 

摘要 ( 58 )  

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煤矿智能化开采技术的发展对工作面采掘装备的连续稳定运行提出了更高要求，牵引电缆的安全可靠是采掘装备安全高效运行和高产稳产的重要保障。采掘工作面复杂的工作环境和特殊的工作模式，使得采掘装备牵引电缆受机械应力影响，其内部芯线打折断裂现象频发，严重影响了采掘装备的安全生产效率。为此，提出一种针对采掘装备的金属屏蔽编织加强型橡套软电缆设计方案，研发了“镀锡铜线芯+高强纤维”动力线芯、可伸缩波浪形控制线芯、高弹性高强度高绝缘电阻的乙丙橡胶线芯绝缘、“内护套+编织层+外护套”的硫化一体的新型护套，解决了控制线芯断裂和电缆护套易撕裂的问题。这种新型电缆具有抗扭转耐弯曲、抗撕裂耐冲击、抗拉抗压及阻燃等优异特性，保障了采掘装备安全可靠运行，有效地提高了电缆服役寿命、缩短了停产时间，达到了降本增效的目的。

基于改进WOA-SVM的导水裂隙带高度预测

栾洲, 王义昌, 张西步

2022, 43(6):  58. 

摘要 ( 79 )  

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鉴于支持向量机(SVM)预测导水裂隙带高度时，存在参数选取困难、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，提出一种基于全局搜索策略的鲸鱼算法(GS-WOA)优化SVM的导水裂隙带高度预测模型。首先，通过加入自适应权重、使用变螺旋位置更新策略、引入最优邻域扰动策略提升WOA算法的收敛速度、全局搜索能力和跳出局部最优能力；其次，采用改进后的WOA算法对SVM的参数进行寻优；最后，利用优化后的SVM对导水裂隙带高度进行预测，并与未改进的鲸鱼算法优化的SVM、遗传算法优化的SVM模型进行对比。结果表明，在多种评价指标下，改进的WOA-SVM模型具有较高的预测精度。

基于新型监测技术工作面来压规律研究

吴宏斌

2022, 43(6):  65. 

摘要 ( 75 )  

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随着煤矿开采深度的不断加深，采场工作面应力变化影响越来越大，为保证矿山生产安全，需对工作面支架压力进行实时监测与分析。以某矿八采区某工作面为例，引进YHY60L矿用本安型蓝牙压力计新型监测技术对该工作面支架工作阻力进行连续监测，数据化分析支架受力实时变化情况、支架接顶初撑力及工作面来压规律。研究数据表明，工作面整面初撑力合格率23.46%,整面工作面阻力合格率116.76%,工作面顶板压力呈弧线分布，且平均周期来压步距为24.3 m。该新型监测技术性能稳定，数据采集方便，采用无线通信传输速率更快，对采场异常来压能够进行准确监测预警，为工作面安全生产和后续工作面布置提供了基础。

基于支持向量回归的污泥发热量预测模型设计

胡远丰

2022, 43(6):  71. 

摘要 ( 72 )  

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针对污泥发热量测定过程中出现的设备腐蚀问题，以污泥的工业分析数据为基础，分别选择线性核函数、多项式核函数及径向基核函数建立基于支持向量回归的污泥发热量预测模型，并比较了不同模型的预测效果及评价参数。结果表明，基于径向基核函数建立的污泥发热量预测模型预测效果较好，其预测结果偏差值在允许范围内，可以满足对污泥发热量进行估算的要求。

高碱煤燃烧结渣和沾污试验及锅炉针对性运行措施研究

宋伟, 黎懋亮,

2022, 43(6):  75. 

摘要 ( 77 )  

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锅炉燃煤过程中，煤的含钠量直接影响锅炉受热面的积灰特性。燃用高碱煤过程中，易导致锅炉产生黏结性积灰，给锅炉的正常运行带来安全隐患。为改善锅炉燃用高碱煤的积灰特性，东方锅炉依托国内最早投运的、兆瓦级工业性热态试验台，与国内知名高校和研究机构合作，针对高碱煤的燃烧特性展开研究，通过一系列试烧试验掌握了准东煤的燃烧特性和沾污结渣机理，得出了锅炉黏结性积灰防控方法，总结了燃烧高碱煤锅炉选型方法及针对性措施，现场应用效果良好。

新疆准东二矿分层开采巨厚煤层冲击危险性评价

胡云飞, 邱进伟, 薛建秋

2022, 43(6):  79. 

摘要 ( 132 )  

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针对新疆准东二矿B1煤层具有强冲击倾向性的特点，采用综合指数法对其冲击危险性进行了评价。结果表明，准东二矿B1煤层冲击地压危险指数范围均为0.25<Wt≤0.5,属于弱冲击危险。UDEC2D数值模拟分析表明，一分区终采线距离两侧大巷不能少于70 m,以免采动应力和煤柱峰值应力叠加诱发冲击地压，且对于一分区三条煤层大巷掘进期间应加强顶板控制，监测到冲击危险时应及时进行卸压解危。研究对于新疆准东二矿冲击地压防控具有良好的指导作用。