榆林大海则煤矿大采高覆岩移动与“两带”高度研究

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作者 马冠超 舒凑先 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期355-363,共9页

为掌握大海则煤矿覆岩运动规律和保证承压水下煤层安全开采,以20101首采工作面为例,采用经验公式、数值分析、钻孔冲洗液漏失量观测法和钻孔电视探测法等方法,开展了大海则煤矿大采高覆岩移动与“两带”高度研究。结果表明,工作面上覆... 为掌握大海则煤矿覆岩运动规律和保证承压水下煤层安全开采,以20101首采工作面为例,采用经验公式、数值分析、钻孔冲洗液漏失量观测法和钻孔电视探测法等方法,开展了大海则煤矿大采高覆岩移动与“两带”高度研究。结果表明,工作面上覆岩层的压应力主要分布在采空区两侧,拉应力分布在采空区上方,上覆岩层的破坏形态开始阶段为拱形,发育稳定后为马鞍形。20101工作面垮落带高度为21.54~26.75 m,导水裂隙带高度为82.95~87.32 m,垮采比和裂采比分别为4.66~4.73和14.55~19.19。研究结果可为榆横矿区新建煤矿防治水提供借鉴。 展开更多

关键词 导水裂隙带 “两带”高度 数值分析 冲洗液漏失量 覆岩破坏

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磨砂射流轴向切顶技术防冲机理及效果研究

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作者 杨光宇 智宝岩 +4 位作者 张晨阳 梁士昌 夏永学 白林 陈学慧 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期27-38,共12页

磨砂射流轴向切顶技术为近些年开发的新技术,其防冲机理研究还不够明确。以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,分析了采取磨砂射流轴向切顶技术前后覆岩空间结构特征,研究切顶对厚硬岩层能量聚集和侧向支... 磨砂射流轴向切顶技术为近些年开发的新技术,其防冲机理研究还不够明确。以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,分析了采取磨砂射流轴向切顶技术前后覆岩空间结构特征,研究切顶对厚硬岩层能量聚集和侧向支承压力分布规律影响,揭示了磨砂射流轴向切顶技术防冲机理。结论如下:①采取磨砂射流轴向切顶技术后,顶板岩层裂隙增多,致使顶板短边断裂线向前移动,减小或消除了悬臂作用,降低了切顶区域下方的静态支承压力,与此同时,切顶后顶板及时垮落并对上位岩层进行支撑,减少了上位岩层能量聚集和来压产生的动载压力,从而降低了冲击危险;②采用瞬变电磁探测仪和统计疏水孔排水速度方法对切顶前后顶板视电阻率和排水速度进行探测和统计,以评估切顶效果。结果表明,切顶后高位岩层视电阻率显著升高,低位岩层视电阻率局部升高,与此同时疏水孔平均排水量为0.88 m^(3)/h,提高了1.47倍,表明切顶后高低位岩层含水率显著降低,排水速度加快,顶板裂隙明显增加,切顶效果良好;③20101工作面微震和支架阻力监测结果表明:采用磨砂射流轴向切顶技术后,端头顶板及时垮落未出现悬顶作用,支架循环末阻力明显增大,微震事件总能量、总频和大能量事件频次分别下降56.50%、63.02%和33%,微震事件沿走向方向距工作面煤壁增大了30 m、倾向方向频次减少,顶板破裂高度从145 m降至75 m。 展开更多

关键词 冲击地压 坚硬顶板 轴向切顶 载荷三带 覆岩空间结构

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鄂尔多斯盆地北部大海则煤矿煤层顶板充水强度评价

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作者 刘溪 丁湘 +3 位作者 黄海鱼 李兆扬 李哲 郑升 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期135-146,共12页

【背景】煤层顶板充水强度评价是矿井进行水害防治的基础,然而鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田复杂的水文地质结构及沉积非均质性对传统评价方法提出严峻挑战。【方法】以陕北大海则煤矿为对象,针对侏罗系延安组与直罗组含水层交互叠加的水... 【背景】煤层顶板充水强度评价是矿井进行水害防治的基础,然而鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田复杂的水文地质结构及沉积非均质性对传统评价方法提出严峻挑战。【方法】以陕北大海则煤矿为对象,针对侏罗系延安组与直罗组含水层交互叠加的水害特征,旨在构建适应陆相沉积背景的充水强度分区评价体系,为矿井水害防控提供科学依据。基于沉积控水规律,从岩性特征、水力特征及开采特征3个维度选取含水层厚度、沉积环境量化指数、岩心采取率、渗透系数及含水层采动破坏指数5项主控指标,采用层次分析法(AHP)确定权重(分别为0.270、0.155、0.059、0.349、0.168),结合GIS技术对多源数据进行归一化处理与空间叠加分析,建立分层−综合双重评价模型。【结果和结论】大海则煤矿侏罗系延安组三段充水强度呈现南强北弱特征,而直罗组一段则北强南弱;通过自然分级法将叠加结果划分为相对弱、较弱、中等、较强及相对强5个充水等级,强充水区主要分布于矿区中西部及东北部。20101和20201工作面涌水量数据验证显示,实测涌水量与预测分区结果空间匹配度较高,证实了模型的可靠性。本研究提出的大海则煤矿顶板充水强度分区评价方法,有效克服了传统均质化模型对非连续砂体与分层渗流机制适应性不足的问题,为深部侏罗纪煤田水害防控提供定量化决策依据,具有推广应用价值。 展开更多

关键词 侏罗纪煤田 顶板水害 充水强度 层次分析法 评价分区 陕北大海则煤矿

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厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究

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作者 姚子涛 陈学慧 +3 位作者 李振安 魏宏斌 白建飞 周宏伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期81-86,共6页

针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基... 针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基于垮落带岩石充满采空区所需高度及工作面微震事件分布规律,综合考虑充满采空区所需高度、上覆岩层破裂范围以及厚硬岩层层位,确定井下长孔水力压裂钻孔设计高度分别为20 m和35 m;②通过水压力波动特征及邻孔出水现象判定,压裂过程中水压力于稳定区间持续波动,后期邻孔出水量激增,证实压裂裂隙与邻孔贯通并形成裂隙网络,压裂效果良好;③实施水力压裂后,微震事件总能量、总频次及高能级事件数量显著降低,来压动载系数与来压步距明显减小。研究表明,井下长孔水力压裂技术可有效降低工作面冲击危险性,保障厚硬顶板条件下的安全回采,为同类地质条件矿井的冲击地压防治提供技术参考。 展开更多

关键词 厚硬顶板 冲击地压 长孔水力压裂 防冲效果 分段压裂 微震监测

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现代新型煤化工工程建设项目管理模式探讨 被引量：20

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作者 武祥东 《中国工程科学》 北大核心 2012年第2期54-58,共5页

笔者分析了传统的自营管理模式、国际PMC(project management contractor,项目管理承包商)模式和IPMT(integrated project management team,联合管理团队)模式3种现行项目管理模式的优缺点,结合现代新型煤化工项目建设特点和建设业主的... 笔者分析了传统的自营管理模式、国际PMC(project management contractor,项目管理承包商)模式和IPMT(integrated project management team,联合管理团队)模式3种现行项目管理模式的优缺点,结合现代新型煤化工项目建设特点和建设业主的实际,探讨了现代煤化工项目建设的有效管理模式,提出了项目管理建议。 展开更多

关键词 管理模式 煤化工 EPC(engineering procurement construction) IPMT

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一种液化分离二氧化碳净化工艺 被引量：1

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作者 刘杰 孙美婷 李玲 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期206-208,共3页

提出了一种新的工艺气分离工艺,利用二氧化碳低温液化的特性,通过降温将二氧化碳进行液化分离。液化分离二氧化碳后的工艺气再进一步净化处理,优选与低温甲醇洗配套使用。二氧化碳液化分离技术可以降低低温甲醇洗设备尺寸、投资费用和... 提出了一种新的工艺气分离工艺,利用二氧化碳低温液化的特性,通过降温将二氧化碳进行液化分离。液化分离二氧化碳后的工艺气再进一步净化处理,优选与低温甲醇洗配套使用。二氧化碳液化分离技术可以降低低温甲醇洗设备尺寸、投资费用和运行费用,配套低温甲醇洗使用后较现行低温甲醇洗工艺具有明显优势。 展开更多

关键词 二氧化碳 液化 低温甲醇洗 工艺对比

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煤化工企业应急指挥平台的研究与设计 被引量：2

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作者 李俊杰 马春雷 贺海波 《中国煤炭》 北大核心 2016年第4期76-80,共5页

针对近年来我国煤化工企业发展逐渐显露出的安全和环保等方面的问题,提出了一套针对煤化工企业突发事件的事前防范和预警、事发时及时应对和处置以及善后管理的智能化应急指挥平台。分析了该平台的建设原则和目标,介绍了该平台的技术架... 针对近年来我国煤化工企业发展逐渐显露出的安全和环保等方面的问题,提出了一套针对煤化工企业突发事件的事前防范和预警、事发时及时应对和处置以及善后管理的智能化应急指挥平台。分析了该平台的建设原则和目标,介绍了该平台的技术架构、建设内容以及"互联网+"技术在该平台中的应用,最后阐述了该平台的应用效果分析。 展开更多

关键词 煤化工 安全生产 应急指挥平台 物联网 “互联网+”

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基于粗糙径向基神经网络的刮板输送机负载预测方法研究 被引量：5

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作者 郭刚 汪海涛 +2 位作者 高晓成 闫尚彬 黄晓俊 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期138-145,共8页

刮板输送机负载的准确预测对实现采煤机和刮板输送机的协同控制至关重要。刮板输送机短期负载受工作面环境、冲击载荷等不确定性因素的影响,具有很强的非线性和非平稳性,难以准确预测。针对此问题,本研究提出一种基于粗糙径向基神经网... 刮板输送机负载的准确预测对实现采煤机和刮板输送机的协同控制至关重要。刮板输送机短期负载受工作面环境、冲击载荷等不确定性因素的影响,具有很强的非线性和非平稳性,难以准确预测。针对此问题,本研究提出一种基于粗糙径向基神经网络的刮板输送机负载预测方法。该方法首先建立刮板输送机电流去噪模型,得到反映综采工作面刮板输送机真实负载的电流分量;然后针对刮板输送机负载电流波动大导致的神经网络预测模型训练误差增大、预测精度低的问题,引入表征负载变化波动的上下输入粗糙神经元,提出一种粗糙径向基神经网络(RRBFNN)模型;最后基于粗糙径向基神经网络建立刮板输送机短期负载预测模型,并进行仿真实验验证。结果表明:本研究提出的RRBFNN刮板输送机短期负载预测模型,比传统RBF模型的平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)分别降低26.22%,25.39%和14.72%,该方法能有效提高刮板输送机负载的预测精度。 展开更多

关键词 刮板输送机 负载预测 粗糙神经元 径向基神经网络

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矿用F5G架构的智能矿井建设 被引量：2

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作者 王子陵 高晓成 +2 位作者 杜胜利 郑磊 毕东柱 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第10期I0005-I0005,共1页

随着工业自动化和信息技术的快速发展,智能矿井成为矿业发展的重要趋势。智能矿井通过高度集成的传感器网络、自动化设备和高效的通信技术实现对矿井生产环境的精准监控与管理,极大提升了矿井的安全性和生产效率。而随着国家产业政策支... 随着工业自动化和信息技术的快速发展,智能矿井成为矿业发展的重要趋势。智能矿井通过高度集成的传感器网络、自动化设备和高效的通信技术实现对矿井生产环境的精准监控与管理,极大提升了矿井的安全性和生产效率。而随着国家产业政策支持力度的加大,矿业企业数字化转型意识的提升,通信行业技术创新步伐的加快,F5G智能矿井建设在其中占据了重要位置。 展开更多

关键词 政策支持力度 矿业企业 行业技术创新 矿业发展 工业自动化 自动化设备 数字化转型 信息技术

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干旱区高矿化度矿井水的水化学特征与成因——以陕北大海则煤矿为例 被引量：1

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作者 智宝岩 李和平 +3 位作者 梁向阳 郭红波 梁士昌 肖彬虎 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期75-83,共9页

为揭示干旱区高矿化度矿井水水化学特征,采集大海则煤矿地下水及矿井水水样38组,借助Piper三线图、同位素技术、Schoeller图、Gibbs图、离子比例系数图等手段研究高矿化度矿井水的水文地球化学特征,并揭示其成因机制,提出相应的处理措... 为揭示干旱区高矿化度矿井水水化学特征,采集大海则煤矿地下水及矿井水水样38组,借助Piper三线图、同位素技术、Schoeller图、Gibbs图、离子比例系数图等手段研究高矿化度矿井水的水文地球化学特征,并揭示其成因机制,提出相应的处理措施。结果表明:研究区各充水含水层水样以阳离子Na+为主,阴离子以SO_(4)^(2-)为主;直罗组地下水及矿井水溶解性总固体(TDS)均超出标准限值,TDS质量浓度均值分别为2768.57、3057.07mg/L;第四系水、洛河组及安定组地下水水化学类型以HCO_(3)^(-)Ca型为主,少量HCO_(3)^(-)Na型,直罗组地下水及矿井水水化学类型为SO_(4)^(-)Na型,直罗组地下水与矿井水δ(D)和δ(^(18)O)值差异小,矿井水主要来源于直罗组地下水补给;矿井水矿化度较高与直罗组地下水矿化度高直接相关,高矿化度地下水在蒸发浓缩和岩石风化控制双重控制下逐步演化形成,钠主要来自钠长石等硅酸盐矿物的溶解、硫酸根来自于石膏的溶解、钙离子除来源于石膏溶解外,还与钙长石等硅酸盐矿物的溶解有关;除此,主要离子的演化的还受阳离子交换作用的影响;矿井水TDS质量浓度为500~3000 mg/L,选择纳滤和反渗透联合对其进行处理,处理后可直接用于生产、生活或者生态。 展开更多

关键词 高矿化度 矿井水 大海则煤矿 水化学特征 形成机制

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马来酸酐熔融接枝聚烯烃的制备及其应用 被引量：1

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作者 曹妮 董福华 +1 位作者 完继光 张会军 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期63-67,73,共6页

通过熔融挤出反应制备了聚烯烃接枝马来酸酐相容剂,以聚丙烯为基体,利用正交实验,研究了马来酸酐(MAH)含量、过氧化二异丙苯(DCP)含量、苯乙烯(St)含量以及聚乙烯(PE)含量对接枝率的影响,并将自制的相容剂用于玻纤增强聚丙烯(GF/PP)复... 通过熔融挤出反应制备了聚烯烃接枝马来酸酐相容剂,以聚丙烯为基体,利用正交实验,研究了马来酸酐(MAH)含量、过氧化二异丙苯(DCP)含量、苯乙烯(St)含量以及聚乙烯(PE)含量对接枝率的影响,并将自制的相容剂用于玻纤增强聚丙烯(GF/PP)复合材料,对力学性能和断面形貌进行了测试分析。结果表明,傅里叶变换红外光谱(FTIR)显示,MAH、苯乙烯成功接枝到PP/PE上;加入苯乙烯后,接枝率明显提升;4种因素对接枝率的影响顺序为苯乙烯>PE>MAH>DCP,最佳配方为MAH含量为5%、DCP含量为0.2%、苯乙烯含量为5%、PE含量为10%;自制相容剂对GF/PP增容效果较好,力学性能显著提升。 展开更多

关键词 马来酸酐 熔融接枝 接枝率 复合材料 力学性能

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基于掘锚一体机的快速自动铺网技术研究 被引量：1

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作者 胡成军 李杰 +5 位作者 张坤 潘格格 马健 郭刚 毕经龙 杜明超 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期103-111,共9页

传统铺网作业高度依赖人工,不仅劳动强度大、安全隐患高,而且效率低下,成为制约采掘平衡的重要因素。为实现煤矿井下机器人标准化铺网,通过引入自动化、智能化技术,提升铺网作业效率,减轻工人劳动负荷,增强作业安全性,进而促进煤矿生产... 传统铺网作业高度依赖人工,不仅劳动强度大、安全隐患高,而且效率低下,成为制约采掘平衡的重要因素。为实现煤矿井下机器人标准化铺网,通过引入自动化、智能化技术,提升铺网作业效率,减轻工人劳动负荷,增强作业安全性,进而促进煤矿生产的高效、绿色、可持续发展。研究采取了仿真与试验相结合的方法,基于井下特殊环境和作业特点,设计了一种辅助掘锚一体机铺网作业的遥控机械手结构。该结构采用七轴关节型机械臂,搭配顶部抓手,以实现锚网的多角度、高精度铺设。此外,利用先进的计算机仿真技术,对机械臂的动力学性能、运动轨迹规划及受力特点进行分析,通过迭代优化机械臂的结构设计和控制算法,确保其在复杂井下环境中的稳定性和可靠性。同时,针对机械臂的运动控制,开发了一套自适应调整策略,使机械臂能够根据实际工况(如巷道形状、锚网材质等)自动调整运动参数,实现精准、高效的铺网作业。结果表明:自动化铺网设备显著提高了铺网作业的效率,相较于传统人工铺网方式,效率提升超过20%。通过自动化作业,实现了减员33%以上的目标,有效缓解了煤矿井下人力资源紧张的问题。大幅降低了工人的劳动强度,减少了高难度登高作业,降低了工伤风险,劳动强度降低超过80%。同时,自动化铺网过程减少了人为操作失误的可能性,显著提升了作业安全性。未来,随着技术的不断迭代和完善,该技术有望在煤矿智能化建设中发挥更加重要的作用,推动煤矿生产向更加安全、绿色、高效的方向发展。 展开更多

关键词 自动铺网 遥控机械臂 运动轨迹规划 锚固技术 自适应调整

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钻孔机器人负载敏感给进调速液压系统研究 被引量：1

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作者 王宾昌 魏伟 +1 位作者 肖玉清 张溟晨 《矿业安全与环保》 北大核心 2024年第6期185-191,共7页

针对传统钻机给进调速液压系统无法满足钻孔机器人节能及准确给进调节需求的问题,分析了现有典型给进调速系统的特点,设计了用于钻孔机器人的负载敏感给进调速系统,构建了“泵—阀—负载—泵”的流量调节闭环。建立了负载敏感给进调速... 针对传统钻机给进调速液压系统无法满足钻孔机器人节能及准确给进调节需求的问题,分析了现有典型给进调速系统的特点,设计了用于钻孔机器人的负载敏感给进调速系统,构建了“泵—阀—负载—泵”的流量调节闭环。建立了负载敏感给进调速液压系统仿真模型,进行了斜坡负载、交变负载和恒负载—斜坡控制信号3种典型工况下的仿真,仿真过程中油缸运动速度稳定,系统具有较好的负载特性。与传统给进调速系统开展对比试验,结果表明,负载敏感给进调速液压系统在传动效率和控制精度方面都具有明显优势。研究结果有助于解决钻孔机器人给进液压传动效率和控制精度问题,可为钻孔机器人其他系统的优化提供借鉴。 展开更多

关键词 钻孔机器人 负载敏感液压系统 给进调速系统 流量调节 负载特性

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含煤污泥深度脱水技术研究进展

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作者 战玥豪 赵计辉 +4 位作者 刘杰 何国锋 周永涛 郑媛媛 董圣焜 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期623-627,634,共6页

聚焦于煤化工行业中含煤污泥的脱水技术。随着技术进步,脱水方法正从传统技术转向结合多种技术的联合处理,旨在通过溶解胞外聚合物(EPS)来提高脱水效率。分析了含煤污泥的特性、处理难点,并指出未来研究需解决的关键问题:一是优化脱水... 聚焦于煤化工行业中含煤污泥的脱水技术。随着技术进步,脱水方法正从传统技术转向结合多种技术的联合处理,旨在通过溶解胞外聚合物(EPS)来提高脱水效率。分析了含煤污泥的特性、处理难点,并指出未来研究需解决的关键问题:一是优化脱水技术的联合顺序和方法选择;二是明确联合深度脱水对污泥能源利用、资源回收及材料制造的影响;三是完善含煤污泥脱水工艺的多角度评价体系。建议采用生命周期评价(LCA)方法,对污泥处理的碳排放、环境影响和成本进行综合评估,以推动含煤污泥深度脱水技术的优化与推广。 展开更多

关键词 污泥脱水 含煤污泥 煤化工 联合深度脱水

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基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术研究 被引量：28

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作者 李梅 康济童 +4 位作者 刘晖 李兆阳 刘曦 朱青 肖彬虎 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期25-35,共11页

巷道三维BIM建模具有数据结构复杂、细节信息量大等特点,在几何和语义上与GIS巷道三维模型相差很大,因此难以进行直接数据集成。为更好地利用GIS的空间分析功能和BIM的精细化建模功能,提出了基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术... 巷道三维BIM建模具有数据结构复杂、细节信息量大等特点,在几何和语义上与GIS巷道三维模型相差很大,因此难以进行直接数据集成。为更好地利用GIS的空间分析功能和BIM的精细化建模功能,提出了基于BIM与GIS的矿山巷道参数化三维建模技术。首先设计了考虑BIM层次细节和GIS空间拓扑的巷道三维数据模型和数据结构,包括了结点、中间点、巷道弧段、巷道中线和三角网等多类型几何数据,能够管理巷道相关的地质素描、巷道设计、通风网络、避灾线路的各类专业参数;其次,提出了三维巷道网络拓扑关系处理方法,通过GIS的空间拓扑编辑功能构建标准化巷道中线网络数据集;最后,提出了参数化BIM巷道三维建模流程,即读取巷道中线数据集及参数,构建基本巷道BIM模型,利用布尔运算技术处理巷道硐室、拐弯和交岔点等复杂情况,生成的BIM模型可以充分展现巷道形态、支护等细节,也保留了GIS巷道网络拓扑关系,提高了数据的可集成性。采用布尔运算算法与常见的线框建模算法进行比对后,发现布尔方法在不同断面类型的巷道交岔点处理效果更佳。研究成果已经在大海则煤矿透明地质保障系统中得到应用,支持udatasmith、obj、fbx等多类型标准化三维数据格式,生成的三维巷道模型能够为煤矿避灾路线生成、通风网络解算、路径导航、智能地质保障等提供可视化与网络分析服务。 展开更多

关键词 巷道 BIM GIS 参数化建模 三维模型 透明地质保障系统

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厚硬顶板潜在矿震风险地面压裂预控技术 被引量：13

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作者 王书文 智宝岩 +3 位作者 杜涛涛 杨光宇 陆闯 夏永学 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1-11,共11页

具有厚硬顶板的矿井在采掘期间将面临矿震、矿压显现强烈的风险,易导致矿井发生动力灾害事故。为对此类风险隐患进行预控和防范,需要对矿井的厚硬顶板进行预控处理。采用现场调研、工程类比、理论分析、实验室试验和数值模拟的方法,对... 具有厚硬顶板的矿井在采掘期间将面临矿震、矿压显现强烈的风险,易导致矿井发生动力灾害事故。为对此类风险隐患进行预控和防范,需要对矿井的厚硬顶板进行预控处理。采用现场调研、工程类比、理论分析、实验室试验和数值模拟的方法,对矿井岩层赋存特征、潜在矿震风险、厚硬顶板可压裂性和地面压裂预控矿震风险机理进行研究。理论分析得到具有厚硬顶板的矿井不仅存在单一工作面低位、高位厚硬顶板初次破断诱发矿震风险,也存在随矿井开采空间增大加剧高位厚硬顶板诱发矿震的风险性;蒙陕地区类似条件工程案例类比表明,具有厚硬顶板赋存条件、开采条件的矿井,自第2个工作面开采始具有发生较高的矿震风险的可能;通过厚硬顶板可压裂性试验研究得到岩石脆性系数为59%~143%,平均脆性矿物含量约68%,综合表明所研究矿井的厚硬顶板可压裂特性较好;模拟对比分析得到在厚硬顶板预裂后,工作面超前支承压力集中程度和超前影响距离均明显降低。基于厚硬顶板的研究结果,提出了矿井地面压裂区域卸压矿震风险预控技术,即通过地面实施“L”型钻孔至厚硬顶板进行压裂,以降低厚硬顶板完整性和致密性。工程应用表明,在实施地面压裂区段中,井下压裂区域微震事件的最高频次降低了52.2%,微震事件的最大能量释放降低了56%,由此说明厚硬顶板的地面压裂预控技术成功降低了矿震风险,保障了工作面的安全顺利回采。 展开更多

关键词 厚硬顶板 矿震 地面压裂 可压裂性 预控技术 微震监测

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大采高综采工作面初采期间顶板活动规律监测分析研究 被引量：6

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作者 金峰 李岩 +3 位作者 杨国强 王宾昌 王元杰 陈法兵 《煤炭工程》 北大核心 2023年第3期63-67,共5页

为了研究榆横矿区特大型矿井大采高综采工作面顶板活动规律,基于微震监测技术构建井上下微震联合监测台网,对大海则煤矿首采工作面初采期间初次来压、周期来压、“单面见方”以及推采速度四个影响因素影响条件下的顶板活动规律进行了研... 为了研究榆横矿区特大型矿井大采高综采工作面顶板活动规律,基于微震监测技术构建井上下微震联合监测台网,对大海则煤矿首采工作面初采期间初次来压、周期来压、“单面见方”以及推采速度四个影响因素影响条件下的顶板活动规律进行了研究,研究结果表明:顶板破裂峰值一般超前初次来压1天;顶板破裂频度(频次)与周期来压具有持续的相关性;当来压强度小于17000 kN时,顶板破裂强度(能量)与周期来压相关性较弱;工作面“单面见方”前26 m时出现顶板破裂频度峰值,顶板活动在“单面见方”16 m后逐渐趋于稳定,单面见方时顶板破裂高度达到最大值;当工作面推采速度≤1.6 m/d时,顶板破裂强度(微震能量、频次)始终处于极低的水平;当工作面推采速度为2.4~6.4 m/d时,顶板破裂逐渐增强,破裂强度(微震能量、频次)上限增加明显;当工作面推采速度≥7.2 m/d时,顶板破裂强度(微震能量、频次)的下限具有明显增加。 展开更多

关键词 初采期间 微震监测 初次来压 周期来压 推采速度

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潞新矿区煤层开采装备配套技术及工艺优化 被引量：3

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作者 杨国强 王耀辉 +1 位作者 范志忠 马冠超 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第S2期305-307,共3页

分析了潞新矿区4号煤层综放开采技术存在的问题,在此基础上开展"三特"煤层开采装备选型配套技术研究,通过合理设计工作面工艺参数和优化设备选型配套方案,为潞新矿区实现3.0Mt/a产量安全高效生产创造了条件,并在原综放工作面... 分析了潞新矿区4号煤层综放开采技术存在的问题,在此基础上开展"三特"煤层开采装备选型配套技术研究,通过合理设计工作面工艺参数和优化设备选型配套方案,为潞新矿区实现3.0Mt/a产量安全高效生产创造了条件,并在原综放工作面采用优化后的开采工艺进行开采。实践表明,优化后的采煤工艺,满足了正常安全生产需要,提高了产能和功效。 展开更多

关键词 特厚煤层 特硬煤质 特软底板 开采装备 围岩控制

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层面数量对煤岩组合体抗压特性影响的实验研究 被引量：11

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作者 郑建伟 王书文 +6 位作者 李海涛 杨国强 吕大钊 刘彪 付玉凯 李晓鹏 雷国荣 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期11-22,共12页

煤层顶板分层特征对于煤岩系统的力学行为有重要影响,将其简化为具有岩石单元内含有不同层面数量的煤岩组合体,并开展单轴压缩实验。借助应力监测系统、DIC和声发射系统采集并分析实验过程中的应力−应变特征、表面应变场演变规律、声发... 煤层顶板分层特征对于煤岩系统的力学行为有重要影响,将其简化为具有岩石单元内含有不同层面数量的煤岩组合体,并开展单轴压缩实验。借助应力监测系统、DIC和声发射系统采集并分析实验过程中的应力−应变特征、表面应变场演变规律、声发射特性。实验表明:煤岩组合体的应力−应变过程可以分为裂隙压密阶段、“线性”增加阶段、非稳定破裂阶段和峰后阶段4个阶段,煤体单元首先发生渐进式的破坏,其过程为煤块弹射−煤块与组合体剥离−剥离状的煤块弹射−倾倒破坏。结合声发射特征可以认为单轴压缩过程中煤岩组合体具有更加明显的压密现象、小台阶现象和峰后应力增减现象,主要是组合体的非均质程度相对增加,内部不能协同变形所导致的。组合体内“煤−岩”层面处会出现明显的应变集中现象,主要是因为该处材料的物理力学性质差异较大,且层面处粘黏剂的存在会导致横向约束作用,岩石单元由单向受压转变为三向压拉状态,煤体单元由单向受压转变为三向受压状态,因此,“煤−岩”层面处更容易发生破坏,此处的声发射信号相对集中,更易形成应变集中。研究认为煤岩组合体中岩石单元层面数量的增加,其等效弹性模量降低、整体性弱化和承载能力下降,组合体单轴压缩强度有降低的趋势。研究成果可以为巷道冲击地压等动力灾害的防治提供一定的指导。 展开更多

关键词 层面 煤岩组合体 层面受力分析 应变集中 抗压特性

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承压水上大倾角特厚煤层综放工作面长度确定研究 被引量：4

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作者 马冠超 张学亮 《煤炭工程》 北大核心 2013年第7期4-6,共3页

以汾源煤业文明矿承压水上大倾角特厚煤层综放开采工作面长度的确定为例,采用理论分析、工程类比和数值模拟方法论证了大倾角特厚煤层综放开采条件下工作面的合理长度,最终确定该矿工作面长度为100m,为工作面设计提供了重要理论依据。

关键词 工作面长度 承压水 大倾角 特厚煤层 综放开采

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