X射线智能干选机的煤矸识别及分选稳定性研究 被引量：2

1

作者 冯来宏 谭家贵 +4 位作者 顾雷雨 李克相 金鲁华 高利晶 朱凌涛 《煤炭技术》 CAS 2024年第2期272-275,共4页

针对在井下分选具有较大潜力的X射线智能干选机进行了煤矸识别及分选稳定性研究。通过浮沉实验研究了不同密度级样品对X射线的响应规律,分析了不同粒度大小及粒度组成的煤矸X射线识别特性,探究了铺满率对分选精度及处理能力的影响,明确... 针对在井下分选具有较大潜力的X射线智能干选机进行了煤矸识别及分选稳定性研究。通过浮沉实验研究了不同密度级样品对X射线的响应规律,分析了不同粒度大小及粒度组成的煤矸X射线识别特性,探究了铺满率对分选精度及处理能力的影响,明确了煤质变化对X射线智能干选机分选效果的影响规律。研究成果可指导X射线智能干选机在工业的应用。 展开更多

关键词 X射线智能干选机 识别 井下排矸 含矸率 稳定性

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可控冲击波煤层增透技术在穿层钻孔中的应用 被引量：5

2

作者 张迪 张永民 +4 位作者 李建栋 任婧 赵有志 汪峰 李克相 《煤炭工程》 北大核心 2023年第6期73-78,共6页

云贵地区煤炭资源通常为多煤层叠置构造,煤层薄、煤层数量多、层间距近且构造复杂,不具备保护层泄压开采条件,穿层钻孔抽采效率差,迫切需求煤层增透措施。可控冲击波是一种新型煤层增透技术,已在国内北方地区取得了较好的应用效果。针... 云贵地区煤炭资源通常为多煤层叠置构造,煤层薄、煤层数量多、层间距近且构造复杂,不具备保护层泄压开采条件,穿层钻孔抽采效率差,迫切需求煤层增透措施。可控冲击波是一种新型煤层增透技术,已在国内北方地区取得了较好的应用效果。针对云贵地区煤层问题,以云南白龙山煤矿C7+8大块煤样为例使用冲击波进行能量优化实验;采用可控冲击波煤层增透技术结合钻孔及煤层条件设计了“煤层增透”和“岩层预裂”的交叉重叠作业模式和作业参数,并开展先导性试验。结果表明:煤层增透采用30 kJ含能棒,岩层预裂采用80 kJ含能棒。煤岩结合部增透的5号钻孔较煤层增透的4号钻孔的抽采浓度提高16.2倍,抽采纯量提高15.8倍,较常规穿层钻孔抽采纯量可提高2.8倍。观测后期5号钻孔整体浓度和流量有增加趋势,说明在煤层中部和煤岩结合处交叉冲击作业起到均衡预裂的作用。 展开更多

关键词 可控冲击波 瓦斯 煤层 穿层钻孔 瓦斯抽采

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底板穿层瓦斯抽采钻孔定点封孔工艺研究与应用

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作者 李克相 李贤忠 《煤炭科技》 2023年第1期114-117,共4页

传统的底板穿层瓦斯抽采钻孔原插接式封孔工艺存在易出现封孔管错位、钻孔漏气等问题,为实现一孔多用、提高钻孔抽采效率、降低钻孔封孔成本目的,以白龙山煤矿一井为工程背景,研究并应用了穿层瓦斯抽放钻孔定点封孔工艺。通过钻孔窥视... 传统的底板穿层瓦斯抽采钻孔原插接式封孔工艺存在易出现封孔管错位、钻孔漏气等问题,为实现一孔多用、提高钻孔抽采效率、降低钻孔封孔成本目的,以白龙山煤矿一井为工程背景,研究并应用了穿层瓦斯抽放钻孔定点封孔工艺。通过钻孔窥视仪选择钻孔内岩性相对较好的孔段作为封孔点,有效避开了巷道围岩松动圈、构造带,且缩短了封孔段距离。与原封孔方式相比,定点封孔方式由于实现整管一次性下管到位而提高了劳动效率,消耗的单孔材料降低了10%,定点封孔方式的抽采钻孔单孔瓦斯抽采浓度提高近15%。 展开更多

关键词 穿层 瓦斯抽采 钻孔 定点封孔

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瓦斯治理巷小直径TBM刀盘设计研究——以白龙山煤矿一井为例 被引量：1

4

作者 王冰山 王大龙 +5 位作者 汪义龙 陈存强 李永元 李克相 马新根 肖运智 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期306-315,共10页

白龙山煤矿一井为煤与瓦斯双突矿井,采用全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)施工能更好地满足煤矿安全、高效和环保的建设需要,刀盘是决定TBM掘进效率和施工安全的关键部件,其设计是否合理对保障TBM施工效率与煤矿高效生... 白龙山煤矿一井为煤与瓦斯双突矿井,采用全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)施工能更好地满足煤矿安全、高效和环保的建设需要,刀盘是决定TBM掘进效率和施工安全的关键部件,其设计是否合理对保障TBM施工效率与煤矿高效生产至关重要。通过分析煤矿瓦斯治理巷道与非煤矿领域隧道工程要求和地质特点差异,总结了煤矿瓦斯治理巷TBM刀盘设计需求,阐述了瓦斯治理巷TBM刀盘的设计流程。针对白龙山煤矿一井瓦斯治理巷开展小直径TBM刀盘设计,从刀盘盘体结构、刀具布置、出渣结构等3个主要方面确定刀盘初始方案,结合倾覆力矩、不平衡力、强度及刚度校核形成刀盘最终设计方案。白龙山煤矿一井瓦斯治理巷TBM刀盘选取平面型二分块结构,采用单螺旋线刀具布置形式,滚刀刀间距设计根据离散元仿真分析确定,铲斗均布在刀盘外周,铲斗尺寸根据出渣量确定。刀盘最大倾覆力矩为946.53 kN·m,由刀具产生的倾覆力矩为523.28 kN·m,占比为55.3%,刀具产生的水平与竖直不平衡力最大值为78.12 kN,仅为刀盘重力产生的竖直不平衡力的17.2%,刀盘最大应力为99 MPa,最大变形为0.4 mm,相当于刀盘整体厚度应变量为0.027%,满足设计要求。面向白龙山煤矿一井瓦斯治理巷提出的刀盘设计流程能够为同类工程TBM刀盘设计提供借鉴。 展开更多

关键词 瓦斯治理巷 岩石隧道掘进机(TBM) 刀盘设计 滚刀布置 性能校核

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水力冲孔增透促抽技术在突出煤层石门揭煤中的应用 被引量：10

5

作者 谭家贵 李克相 +4 位作者 张茂元 郭建忠 盛柱稳 孙京 陈勇 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第3期51-55,61,共6页

白龙山煤矿一井C_(2)煤层为突出煤层,为提高矿井瓦斯抽采效果,保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对水力冲孔增透促抽技术开展了试验研究。研究结果表明:石门揭煤区域采取水力冲孔措施后,渗透性较低且较为松软的C_(2)煤层出煤量较大,单孔... 白龙山煤矿一井C_(2)煤层为突出煤层,为提高矿井瓦斯抽采效果,保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对水力冲孔增透促抽技术开展了试验研究。研究结果表明:石门揭煤区域采取水力冲孔措施后,渗透性较低且较为松软的C_(2)煤层出煤量较大,单孔出煤量1.27~2.73 t,平均出煤量2.28 t;试验区域经210 d连续抽采,煤层瓦斯含量由11.4659 m^(3)/t降低至3.5511~4.2517 m^(3)/t,下降约63%,瓦斯压力由0.81 MPa降低至0.34 MPa,下降约58%;揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K_(1)值最大值为0.32 mL/(g·min^(1/2)),钻屑量最大值为2 kg/m,炮后瓦斯浓度为0.04%~0.24%,瓦斯涌出量为2.22 m^(3)/min。水力冲孔措施可为矿井石门安全快速揭煤提供技术保障,对安全生产具有重要指导作用。 展开更多

关键词 突出煤层 石门揭煤 水力冲孔 煤层增透 瓦斯吸附 瓦斯解吸

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我国井下智能干选技术装备发展及展望 被引量：7

6

作者 冯来宏 李克相 +4 位作者 顾雷雨 张西斌 高利晶 谭家贵 朱凌涛 《煤炭工程》 北大核心 2023年第9期11-15,共5页

井下智能分选技术装备是煤矿智能化建设的重要组成部分,也是当前深入推进绿色矿山建设的重要抓手。文章总结了当前智能干法煤矸识别技术装备的发展现状,介绍了当前井下智能干选工艺应用的阶段性成果,探讨了井下智能干选工艺布置的基本准... 井下智能分选技术装备是煤矿智能化建设的重要组成部分,也是当前深入推进绿色矿山建设的重要抓手。文章总结了当前智能干法煤矸识别技术装备的发展现状,介绍了当前井下智能干选工艺应用的阶段性成果,探讨了井下智能干选工艺布置的基本准则:紧凑型、智能化、模块化、一体化,并分析了制约其装备研发与应用的关键因素:布料均匀性、识别高效性、粉尘无害化。最后从社会效益及经济效益等角度展望了其发展趋势。 展开更多

关键词 绿色矿山 井下分选 智能分选设备 煤矸识别 工艺布置

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高压射流钻割一体化卸压技术在石门揭煤防治煤与瓦斯突出中的应用 被引量：3

7

作者 谭家贵 李贤忠 +3 位作者 李克相 郭建忠 孙京 盛柱稳 《煤炭科技》 2023年第5期131-134,共4页

高压射流钻割一体化卸压技术是指在瓦斯抽采钻孔施工完成后,再利用高压射流在钻孔内割缝,破解钻孔周围产生的瓶颈效应,从而达到卸压的效果。在白龙山煤矿一井一号101采区一区段运煤斜巷C3石门揭煤防治煤与瓦斯突出过程中,使用了高压射... 高压射流钻割一体化卸压技术是指在瓦斯抽采钻孔施工完成后,再利用高压射流在钻孔内割缝,破解钻孔周围产生的瓶颈效应,从而达到卸压的效果。在白龙山煤矿一井一号101采区一区段运煤斜巷C3石门揭煤防治煤与瓦斯突出过程中,使用了高压射流钻割一体化卸压技术。结果表明,瓦斯钻孔施工完成后,再在钻孔内割缝可消除应力集中,提高单孔出煤量,扩大钻孔的卸压范围;经孔内割缝操作后,煤层内残余瓦斯含量已经低于突出危险临界值,在效果检验孔施工过程中未出现异常瓦斯动力现象,消除了煤与瓦斯突出危险性,取得了明显的防突效果。 展开更多

关键词 高压射流钻割一体化 卸压 石门揭煤 煤与瓦斯突出

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云驾岭煤矿采动覆岩裂隙场分布特征模拟研究 被引量：5

8

作者 孙福龙 李奇贤 +5 位作者 李克相 马新根 孙京 栗磊 王冰山 郭建忠 《中国矿业》 2023年第11期236-244,共9页

为了研究云驾岭煤矿采动覆岩裂隙场分布及其演化规律,通过相似模拟试验和UDEC数值模拟方法探究了采动后上覆岩层的下沉曲线与裂隙场分布特征,计算覆岩离层率空间分布情况。结果表明:随着开挖工作的不断推进,采动覆岩裂隙场呈梯形分布特... 为了研究云驾岭煤矿采动覆岩裂隙场分布及其演化规律,通过相似模拟试验和UDEC数值模拟方法探究了采动后上覆岩层的下沉曲线与裂隙场分布特征,计算覆岩离层率空间分布情况。结果表明:随着开挖工作的不断推进,采动覆岩裂隙场呈梯形分布特征,逐步向较高层位和推进方向发育,其中下部裂隙被压实,两端裂隙较为发育,整体上裂隙密度逐步减小,经历裂隙产生、扩展和压实三个阶段,而覆岩离层率先后经历“单峰”和“双峰”两个分布形态。采空区中部与煤壁后方和开切眼附近区域采动裂隙演化规律截然不同,采空区中部区域的采动裂隙随着垮落岩层被上覆岩层压实,采动裂隙逐渐减小,煤壁后方和开切眼附近区域,边界煤柱和垮落岩层形成三角形的采动裂隙区域。采动覆岩位移场影响区随着工作面推进向高层位和推进方向发育,开采初期呈现矩形分布,而后随工作面的推进,采动覆岩位移场影响区则呈现梯形分布,中部的位移矢量箭头垂直于底板,开切眼和工作面端位移矢量分别呈逆时针和顺时针偏转。 展开更多

关键词 采动裂隙 采动作用 离层率 垮落 相似模拟

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水力割缝增透技术在近距离煤层群石门揭煤中的应用 被引量：2

9

作者 孙京 李贤忠 李克相 《煤炭科技》 2023年第1期123-126,共4页

水力割缝技术利用高压水射流对煤体进行切割冲刷,改变钻孔周边煤体应力分布扩大裂隙,实现对煤体的卸压增透。针对白龙山煤矿瓦斯治理难度较大的问题,以白龙山煤矿一井一号回风斜井为例,采用水力割缝增透技术,通过适当配置割缝增透设备,... 水力割缝技术利用高压水射流对煤体进行切割冲刷,改变钻孔周边煤体应力分布扩大裂隙,实现对煤体的卸压增透。针对白龙山煤矿瓦斯治理难度较大的问题,以白龙山煤矿一井一号回风斜井为例,采用水力割缝增透技术,通过适当配置割缝增透设备,合理布设水力割缝钻孔,取得良好的应用效果,单孔出煤量和单元抽采浓度等指标提升明显,在巷道揭煤过程中实现了“零超限、零漏顶、零突出”的目标。 展开更多

关键词 石门揭煤 水力割缝 卸压增透 抽采效果

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强弱强结构技术在高瓦斯突出煤层石门揭煤中的应用

10

作者 李克相 谭家贵 +3 位作者 张茂元 郭建忠 孙京 盛柱稳 《煤炭科技》 2021年第5期127-132,共6页

突出矿井突出煤层的石门揭煤是非常重要的环节。在水力化措施成为治理瓦斯的一个常规有效技术的情况下,提出采用强弱强结构技术进行矿井石门揭煤。白龙山煤矿一井C 7+8煤层为突出煤层,为保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对强弱强结构技... 突出矿井突出煤层的石门揭煤是非常重要的环节。在水力化措施成为治理瓦斯的一个常规有效技术的情况下,提出采用强弱强结构技术进行矿井石门揭煤。白龙山煤矿一井C 7+8煤层为突出煤层,为保障石门揭煤安全、缩短揭煤周期,对强弱强结构技术开展试验研究。结果表明:水力割缝技术可以在石门外围形成足够的弱结构区域,可以较好地增加预抽阶段煤体的透气性,提高抽采效率。揭煤期间工作面钻屑瓦斯解吸指标K 1值最大为0.30 mL/(g·min 1/2),钻屑量最大值2.2 kg/m,炮后瓦斯浓度0.04%~0.22%;采取水力割缝措施后,试验区域煤层瓦斯含量由原来的11.34 m^(3)/t下降到3.5306~4.9130 m^(3)/t;瓦斯压力由0.82 MPa降低至0.38 MPa;注浆加固可以在巷道外围形成强结构圈,较好地保护了揭煤期间的安全。强弱强结构技术可以为安全快速揭煤提供技术保障,对矿井安全生产具有重要指导作用。 展开更多

关键词 强弱强结构 水力割缝 增透促抽 石门揭煤

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不同力学特性煤体突出临界瓦斯压力研究

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作者 王大龙 崔聪 +8 位作者 李永元 孙福龙 陈存强 汪义龙 舒龙勇 谭家贵 李克相 郭建忠 刘自兵 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第9期191-194,共4页

为研究煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值,构建了力学特性主导下突出临界瓦斯压力理论模型,揭示了突出发生实质是推动力和阻碍力之间的博弈。通过自主研发的煤与瓦斯突出模拟实验装置开展了不同力学特性条件下煤与瓦斯突出模拟实验,并通过煤... 为研究煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值,构建了力学特性主导下突出临界瓦斯压力理论模型,揭示了突出发生实质是推动力和阻碍力之间的博弈。通过自主研发的煤与瓦斯突出模拟实验装置开展了不同力学特性条件下煤与瓦斯突出模拟实验,并通过煤与瓦斯突出事故数据分析验证了突出临界瓦斯压力理论模型的合理性。煤体的弹性模量、泊松比、内摩擦角及残余应力对煤与瓦斯突出起到主导作用,其中煤体自身的残余应力越大、弹性模量越大,泊松比越小,临界瓦斯压力越大,即煤体较硬时,越不容易发生突出;煤体自身的内摩擦角越大,临界瓦斯压力越大,即煤岩之间的摩擦阻力越大,越不容易发生突出。该研究可快速判断不同力学特性煤层发生突出瓦斯压力临界值,对于保证煤矿的安全生产具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 突出 理论模型 力学特性 临界瓦斯压力 突出预测

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