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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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中国煤炭
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  • 作者(Author):李艺刘春平武晓雪
    关键词(KeyWords):​5G技术智能矿山物联网大数据人工智能

    摘要:矿山智能化是煤炭工业高质量发展的重要保障,5G技术的出现,强化融合了人工智能、物联网、边缘计算、大数据等技术,加速了传统行业的转型发展。笔者通过分析矿山智能化发展现状,系统阐述了当前矿山智能化亟需突破的瓶颈及5G技术在矿山应用的必要性,并从性能指标与关键技术的角度探讨了5G技术;提出了矿山5G+高质量网络矿山“一张网”的网络架构,从本地矿用5G核心网、5G IPRAN环网、5G无线接入网开展了深入研究;基于5G传输网络,阐述了搭建全面感知、远程控制及智能调度3个典型应用场景所需的研究重点和方向,并在山西焦煤霍州煤电庞庞塔煤矿取得了良好的实践验证。最后,展望了智能矿山的应用前景,为我国智能矿山建设提供了一种有益探索。
  • 作者(Author):何满潮王琦吴群英王亚军
    关键词(KeyWords):​切顶短臂梁理论智能化矿井N00工法开采体系装备体系工程实践

    摘要:目前,国内外普遍采用的传统采煤方法为源自英国的长壁开采121工法体系(开采1个工作面,需要提前掘进2条巷道,留设1个煤柱),该采煤方法存在采掘分离、巷道掘进量大以及易造成工作面采掘失衡等问题;在掘进过程中,采用高强支护对抗矿山压力,易造成冒顶、冲击地压等灾害事故;在开采过程中,留设煤柱不仅浪费宝贵的煤炭资源,而且易造成地表不均匀沉降和生态环境损伤。为了解决上述问题,笔者提出了“切顶短臂梁”理论,利用矿山压力做功与垮落矸石碎胀特性,取消巷道掘进与煤柱留设。研发了配套核心技术与采留一体化装备,形成了无煤柱自成巷N00工法开采体系(开采N个工作面,0巷道掘进,0煤柱留设)。N00工法发展包括5个阶段(1G N00工法~5G N00矿井),利用采留一体化关键技术工艺体系和智能化装备系统,逐步实现“单侧自动成巷,取消采区回采巷道掘进→双侧自动成巷,取消采区准备巷道掘进→简化井底车场,取消大巷掘进→取消矿井通风,将瓦斯灾害变为天然气资源→融合双5G通讯技术,创建远程无人化智慧采矿模式”。同时,笔者还介绍了无煤柱自成巷1G N00工法在陕煤集团陕北矿业柠条塔煤矿的成功应用。
  • 作者(Author):吴亚军王亚军杨树新渠文钟
    关键词(KeyWords):​特厚煤层综放工作面智能化开采无人开采协同控制

    摘要:在智能化综放开采技术领域,同忻煤矿在自动化割煤、支架自动跟机、自动放煤以及智能控制等特厚煤层大采高综放智能化方面进行了积极探索,将SAC电液控制系统应用于8309智能化综放工作面,并通过设置不同的参数实现支架的自动跟机以及邻架、隔架、成组操作的控制;结合同忻煤矿的特厚煤层地质条件,利用行程传感器及时间控制实现了支架自动放煤。通过编辑采煤机的22种自动割煤状态和调节自动化参数,可实现采煤机自动割煤,应用SAP泵站控制系统可实现对泵站的控制,同时搭建集控中心,可实现对工作面设备的远程控制及一键启停。通过对8309智能化综放工作面与8307综放工作面进行的比较分析,发现智能化综放开采在围岩耦合、回采率、设备维护、人员配置及劳动强度等方面具有明显优势。
  • 作者(Author):丁振华吴家梁姜德义史成建刘兴利苏云辉杜俊生
    关键词(KeyWords):巷道掘进 掘锚一体化智能化掘进快速掘进

    摘要:我国煤矿综采技术装备与矿井配套设施的快速发展加剧了采掘失衡的矛盾,发展煤矿快速掘进装备是解决掘进速度慢、提高掘进智能化水平和保障生产安全高效的先决条件。笔者根据现有的掘进装备情况指出,发展快速掘进智能装备需要解决掘进装备的可靠性和掘锚护一体化装备高效性这2个关键技术问题。笔者认为,通过采用先进的设计理念及方法,研发新技术和加强制造工艺过程的质量控制等可以解决掘进装备可靠性问题,以满足并提高掘进工作的正常使用要求。此外,笔者认为,掘锚护一体化装备的高效性可从快速定位找眼技术、新施工工艺与安全支护标准以及掘锚装备与锚护材料的协同性与匹配性这3个方面进行提高,从而解决掘进速度慢、安全生产系数低等问题。最后笔者指出,提高煤矿巷道掘进智能化程度不仅需要发展快速掘进智能装备,而且要引入人工智能技术,才能真正实现巷道的智能化掘进
  • 作者(Author):姜大霖
    关键词(KeyWords):气候变化中美合作煤炭清洁高效利用碳捕集利用与封存技术

    摘要:全球气候治理和绿色发展对煤炭未来可持续开发利用带来了挑战。尽管全球达成了控制煤炭使用以促进绿色低碳转型的共识,但中美两国作为煤炭能源大国,短期不具备放弃使用煤炭的条件,煤炭的低碳转型成为两国共同面临的问题。笔者从中美两国分别提出的煤炭能源清洁高效利用计划出发,分析了当前中美两国煤炭发展面临的问题、清洁高效利用计划的异同,比较了两国气候政策以及在煤基能源规模化碳减排主要技术路线,分析研究了碳捕集利用与封存技术示范应用等领域的最新进展与走势。指出,在当前国际形势和两国关系背景下,应寻找中美两国相关领域未来合作的窗口和机遇
  • 作者(Author):王林立王圣徐静馨周璐
    关键词(KeyWords):​煤炭存查样监督抽查超差原因误差原因可行性措施

    摘要:存查样监督是燃煤电厂煤炭实验室质量控制的重要手段之一,基于多年的质量监督管理实践,笔者详细分析了影响煤炭存查样监督抽查超差的原因,并结合基层工作实际,提出了避免超差存在的可行性措施。该措施提高了煤质检测实验室的检测水平和监督抽查工作的可靠性,确保了监督检查工作质量,为管理部门科学决策提供了科学准确的数据。
  • 作者(Author):陈海旭
    关键词(KeyWords):烟煤全水分灰分发热量线性关系

    摘要:已有大量数据表明大同地区烟煤的全水分、灰分与发热量存在线性关系,笔者运用Excel中的LIENST函数分析了煤的全水分、灰分与发热量多元线性关系方程模型,通过F检验法和t检验法确保了数学模型的合理可靠性。通过试验和数理推导,尝试分析了全水分、灰分与发热量呈线性关系的原因,即同一矿井在一段时间内,洗选后商品煤的全水分对发热量的影响近似为一个常量;灰分对空干基发热量的影响最显著且呈线性关系,其他成分热效应基本可以忽略。
  • 作者(Author):谢青李宁姚征张彬李华兵许婷高骏
    关键词(KeyWords):黄陵矿区焦油产率特征主控地质因素资源潜力评价

    摘要:笔者以各煤矿钻井、测井及勘探报告等资料为基础,采用井下调研、试验分析及数理统计等方法,结合前人的研究结果,对黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区煤炭资源的煤层特征、煤的焦油产率特征、富油煤主控地质因素及资源潜力进行了详细分析和评价。研究结果表明,矿区主采煤层为2号和4-2号煤,属于中〖CD*2〗厚煤层。2号煤原煤焦油产率主要介于2.40%~13.40%之间,平均值为9.00%;4-2号煤原煤焦油产率主要介于5.20%~14.60%之间,平均值为923%,总体属于富油煤;矿区富油煤发育的主控地质因素为成煤沉积环境、成煤物质条件、煤化程度及煤显微组分等;高油煤在金咀沟、东方及党家河煤矿较发育,富油煤在党家河、集贤、牛石沟、黄陵二号及瑞能煤矿较发育。
  • 作者(Author):王浩鹏
    关键词(KeyWords):​坚硬顶板水力压裂技术端头悬顶巷道变形瓦斯抽采

    摘要:为了解决马兰矿坚硬顶板所带来的端头悬顶与巷道变形严重等问题,以马兰矿8号煤层的18509工作面为研究对象,探索了水力压裂技术原理。针对18509工作面实际情况,制定了水力压裂技术试验方案,分别从端头悬顶、巷道片帮底鼓和瓦斯抽采3个方面进行了对比分析。研究表明,与实施水力压裂前相比,18509工作面端头悬顶长度由过去的十几米至几十米减小至5 m以内,其辅运巷压裂段底鼓量较非压裂段降低70%左右,同时压裂钻孔的瓦斯抽采浓度较普通钻孔的抽采浓度提高了30%左右,有效保证了工作面的安全回采。
  • 作者(Author):孙祺钰
    关键词(KeyWords):​掘进工作面粉尘浓度除尘工艺除尘率劳动强度

    摘要:随着煤矿机械化程度进一步提升,机械设备功率逐步加大,截割煤体、岩体过程中产生粉尘逐步增加,给员工身体健康带来危害。以大柳塔煤矿双巷掘进工作面为研究对象,制定了由KCS-700D湿式除尘风机、机载控尘系统和局部通风机供风的综合除尘工艺。新工艺系统使得作业点处的总粉尘除尘率提高到90%~95%,呼吸性粉尘除尘率提高到80%~85%,同时还减轻了传统降尘工艺给员工带来的劳动强度。
  • 作者(Author):杜涛
    关键词(KeyWords):8.8 m超大采高大采高综采工作面自燃防治CO防治防灭火技术

    摘要:针对8.8 m超大采高综采工作面煤层易自燃、防灭火管理难度大的问题,基于上湾煤矿12401综采工作面的防灭火技术应用,对通风系统优化、堵漏、浮煤管理、注浆注氮等防灭火技术措施以及采空区气体监测、光纤测温和红外热成像等监测手段的综合应用进行了阐述分析。结果表明,相关的监测手段能够为防灭火技术措施的实施提供有效指导,注浆、注氮等技术措施的应用能够有效降低工作面隅角CO浓度和采空区氧化带宽度,形成的技术工艺、管理体系满足了超大采高工作面的防灭火要求,为超大采高综采技术的推广应用提供了安全保障。
  • 作者(Author):杜婕郭丽芳吴鹏
    关键词(KeyWords):​矿工差错管理氛围安全心理资本心理安全行为结构方程模型

    摘要:心理安全行为在矿工工作态度与工作积极性方面发挥着重要作用,对引导矿工做出安全行为、减少安全事故具有重要意义。为提高矿工的心理安全行为,结合自我决定理论、心理资本理论、组织支持理论,笔者从组织层面的差错管理氛围视角出发,引入个体层面的安全心理资本为中介变量,利用Amos7.0软件对山西省4大煤矿的303份有效问卷进行结构方程模型检验,深入研究了差错管理氛围对矿工心理安全行为的影响机制。实证研究表明:煤矿企业差错管理氛围显著正向影响矿工心理安全行为;矿工安全心理资本在差错管理氛围对心理安全行为的影响关系中发挥部分中介作用。
  • 作者(Author):郭燕敏陈凯安兆龙
    关键词(KeyWords):六道湾煤矿急倾斜采空区治理措施稳定性效果检验

    摘要:六道湾煤矿采空区严重影响了乌鲁木齐市区的生态环境和城市基础建设,笔者从研究区地质条件的角度出发,对六道湾煤矿西翼规划公路下伏采空区的治理措施进行了研究,并通过钻孔、孔内波速测井以及室内岩块穿透声波法对治理效果进行了检测。研究结果表明:研究区下伏采空区可划分为稳定区、基本稳定区、不稳定区,治理总面积65637.4 m2;对浅部塌陷坑填土可以采用强夯处理方案,深部采空区可以采用全充填注浆法进行治理;岩体的横波波速均大于250.0 m/s,强夯处理后浅层回填土的地基承载力特征值fak≥160 kPa,各项检测指标均满足设计相关要求。
  • 作者(Author):李文涛刘志文史建设傅琦刘鹏
    关键词(KeyWords):煤自燃急倾斜煤层综放工作面采空区遗煤厚度分布

    摘要:矿井煤自燃不仅造成大量的煤炭资源损失,而且严重威胁煤矿的安全生产。针对厚煤层的地质特点,构建了综放工作面采空区遗煤厚度分布模拟试验系统,研究了工作面倾角对采空区遗煤分布规律的影响。结果表明对缓倾斜和急倾斜工作面,遗煤厚度从采空区高位处到低位处逐渐增大,且倾角越大增大的趋势越明显;由此确定了不同倾角条件下,采空区遗煤厚度的分布函数
  • 作者(Author):杨春雨赵长红
    关键词(KeyWords):​黏性红土层巷道维修注浆封闭膨胀性

    摘要:针对任家庄煤矿黏性红土层条件下巷道变形破坏的特点,通过对围岩裂隙、地下水水力作用及黏性红土层吸水膨胀变形等因素的综合分析,提出了针对性的联合支护方案。首先采用Φ22 mm×2400 mm的高强高预紧力锚杆进行连锁支护,锚杆间排距800 mm×800 mm,其次通过施工Φ21.98 mm×4000 mm的注浆锚索对红土层整体加固、封闭红土层裂隙,锚索间排距1300 mm×1300 mm,然后架设可缩性29号 U型全封闭抗压钢支架,最后喷浆封闭并施工厚度750 mm反底拱地坪,混凝土强度C20,并通过补强支护措施,进一步提高巷道围岩稳定性。通过联合支护方案有效控制了巷道红土层围岩的变形破坏,确保了巷道围岩的长期稳定,达到了预期支护效果。
  • 作者(Author):陈中山明正刘宁宋媛顾一芳冯启言
    关键词(KeyWords):​遥感技术关闭煤矿地质环境问题峰峰矿区

    摘要:以峰峰矿区为例,利用遥感技术,将室内解译与野外调查相结合,针对关闭煤矿不同要素分别建立遥感解译标志,通过比较历史影像,对矿区地质环境问题进行遥感解译与分析。结果表明,峰峰矿区关闭煤矿地质环境问题主要表现为矿区土地类型改变及土地资源占用严重,地貌景观多遭受严重或较严重破坏,地面塌陷严重,受地裂缝危害程度相对较轻。依据9个主要指标开展了地质环境评价,评价结果显示地质环境影响一般区4个,地质环境影响较轻区4个,地质环境影响较严重区2个,地质环境影响严重区3个。调查评价结果为关闭煤矿资源再利用、地质灾害防治提供了基础依据。
  • 作者(Author):江微娜
    关键词(KeyWords):​综合物探方法煤矿老空水分布范围精细探测瞬变电磁法直流电法煤矿防治水

    摘要:煤矿水害是矿井主要灾害之一,其中最严重的就是老空区水害。瞬变电磁法具有体积效应小、分层能力强、对低阻反映灵敏等优点,高密度电法具有纵向分辨率高、探测效率高、数据信息量丰富等优势,综合运用瞬变电磁法和高密度电法,能够较好地划分积水及富水区域,有效探测采空富水区的范围。实际应用表明,根据井田的特点,在瞬变电磁探测的基础上,采用高密度电法测深对重点区域进行针对性探测,探测结果相互验证,基本查明了勘探范围内3号煤层低阻异常区,有效探明了煤矿老空水的位置和分布范围,明显提高了探测结果的可靠性及精度,为矿方今后防治水工作提供了可靠的地质依据,确保了工作面安全回采。
  • 作者(Author):葛世荣
    关键词(KeyWords):​采煤机技术煤岩界面探测精准探测探地雷达高光谱自动化采煤

    摘要:煤岩界面探测(CID)是采煤机实现少割岩、多割煤选择性开采的重要技术。20世纪60年代初,英国开始研发自动化采煤设备,首先研制出探测顶煤厚度的γ射线探测仪。随后的60多年里,CID一直被当作自动化采煤的关键技术,相关研究广泛开展,迄今已有数十种探测技术和算法。笔者认为,CID的目的是保证采煤机实现煤层边界仿形截割,应分为截割前、截割中、截割后3个探测时段,采用构造扫描探测、截割触觉探测、煤壁视觉探测3种方法,以满足采煤机截割路径导航、姿态实时调控、截割轨迹修正3个需求。目前,国内外主要有15种CID方法,可归纳为采前透视法、采中触觉法、采后视觉法。就当前技术水平而言,采前CID宜采用探地雷达技术,采中CID可用截割力和温升的融合感知方法,采后CID可用高光谱或激光探测技术。
  • 作者(Author):张祥李建阳李志强王申
    关键词(KeyWords):新时代战略规划管理体系滚动规划煤炭企业

    摘要:针对当前国内煤炭企业集团面临的内外部发展新环境和新要求,对新时代背景下强化企业战略规划管理的必要性开展系统性分析。在此基础上,结合煤炭企业管理工作特点与实际管理情况,构建了战略规划管理体系,并对其主要构成和相应任务要求进行了详细研究,认为,构建战略规划体系有利于企业应对环境的快速变化、提升企业的战略意识,为煤炭企业积极跟踪、定期研判和有效应对新问题、新挑战及其超前谋划新布局提供了有益参考
  • 作者(Author):宋谈岳张洪潮
    关键词(KeyWords):煤炭资源利用效率超效率SBMDEAMalmquist指数山西省

    摘要:以山西省11个地级市面板数据为研究对象,从静态和动态两个角度出发,利用超效率SBMDEA模型和Malmquist指数测度了山西省2009-2018年煤炭资源利用效率。结果表明,山西省煤炭资源利用静态效率水平较低,年度均值为0.772,仅吕梁、晋城、太原3市达到DEA有效;山西省各地市间煤炭利用静态效率差异较大,呈现出“南北低、中间高”的空间格局;山西省煤炭利用动态效率在样本期内表现为先降后升的发展态势,技术进步是山西省煤炭利用效率提升的主要驱动因素。
  • 作者(Author):韩胤婕郭淑娟
    关键词(KeyWords):​煤炭企业高管团队特质企业社会责任企业绩效

    摘要:基于信号传递理论、高阶理论,以2013-2018年煤炭企业A股上市公司为样本,实证检验高管团队特质和企业社会责任对企业绩效的作用机理。研究发现,企业社会责任与企业绩效存在正相关关系,企业高管团队的持股比例和政府工作经历比例对企业社会责任与企业绩效的相关关系存在正向调节作用。企业履行社会责任有助于创造经济效益,同时也可以通过优化高管团队的特质以更好地履行社会责任,创造经济效益。

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