神东矿区矿井水现状及处理利用前景分析

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作者 贺安民 张海琴 +3 位作者 胡瑜恬 蒋斌斌 郝经纬 何瑞敏 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1896-1901,共6页

首先系统分析了神东矿区水资源现状和水质特征,矿井水主要存在高氟、高矿化度、高硫酸盐等特点。在此基础上,介绍了神东矿区在矿井水处理技术的进展,包括采用煤矿地下水库净化技术、采空区预处理技术、矿井水零排等先进技术。最后探讨... 首先系统分析了神东矿区水资源现状和水质特征,矿井水主要存在高氟、高矿化度、高硫酸盐等特点。在此基础上,介绍了神东矿区在矿井水处理技术的进展,包括采用煤矿地下水库净化技术、采空区预处理技术、矿井水零排等先进技术。最后探讨了神东矿区矿井水处理利用的前景,通过优化矿井水处理工艺、提高处理效率、扩大利用途径和范围等措施,可以进一步提升矿井水的利用价值,为矿区生产、生活和生态用水提供更加充足和可靠的水源。神东矿区作为我国重要的煤炭生产基地,其矿井水资源的合理开发与利用对于缓解矿区水资源短缺、推动资源节约型矿区建设具有重要意义。 展开更多

关键词 矿井水 水质特征 处理技术 综合利用 前景分析

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基于熵权可拓物元模型的矿区生态修复区域划分研究——以活鸡兔井为例 被引量：1

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作者 迟国铭 陈苏社 +4 位作者 王巍 王世东 朱志勇 焦轶恒 陈志超 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期119-129,共11页

正确评估与划分生态修复区是进行生态系统恢复与重建的重要前提和依据,对提升生态环境质量具有重要意义。目的针对矿区生态修复区域划分研究较为匮乏问题,方法以大柳塔煤矿活鸡兔井为研究区,选取土壤养分、植被覆盖度、土地损毁程度和... 正确评估与划分生态修复区是进行生态系统恢复与重建的重要前提和依据,对提升生态环境质量具有重要意义。目的针对矿区生态修复区域划分研究较为匮乏问题,方法以大柳塔煤矿活鸡兔井为研究区,选取土壤养分、植被覆盖度、土地损毁程度和地形位指数构建评价指标体系,利用熵权可拓物元模型进行矿区生态修复区域划分。结果结果表明:(1)熵权可拓物元模型避免了主观因素的影响,能够将多个指标融合,进行统一的定量分级,为矿区生态修复区域划分提供了重要的方法支撑。(2)研究区露天矿扰动区、井工矿扰动区和城镇扰动区面积分别为10.81,33.05,5.96 km^(2),共占研究区总面积的44.47%。从扰动区内部结构看,扰动区划分结果包括人工重度干预修复区、人工辅助干预修复区和自然恢复区3种类型,其中,人工重度干预修复区面积为25.58 km^(2),占研究区总面积的22.83%;人工辅助干预修复区面积为17.78 km^(2),占研究区总面积的15.87%;自然恢复区面积为6.46 km^(2),占研究区总面积的5.77%。(3)针对研究区不同扰动区的不同生态修复区域类型,提出不同的修复方案。自然恢复区采用自然复绿手段;井工矿内的人工辅助干预修复区采用引进优势种、土壤精确施肥等手段;人工重度干预修复区采用调整采矿布局、削坡填平、改良土壤等手段。结论研究结果可为矿区生态修复项目提供参考。 展开更多

关键词 矿区 生态修复区域划分 熵权可拓物元模型 活鸡兔井

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硫酸盐干湿循环条件下煤矸石混凝土性能分析与配比优化研究

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作者 孙乐雨 郭成阳 +4 位作者 高明涛 王巍 胡永强 李敏慧 郭子豪 《中国煤炭》 北大核心 2025年第9期145-153,共9页

针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循... 针对西部矿区井下水仓混凝土受到硫酸盐干湿循环等环境因素影响,导致井下混凝土性能不断劣化出现裂隙、垮落甚至失稳等灾害,结合西部煤矿安全绿色开采现状,以神东矿区补连塔煤矿井下中央水仓使用混凝土为研究对象,按照井下硫酸盐干湿循环环境状况,研究提出了一种利用井下煤矸石制备耐硫酸盐干湿循环混凝土的方案,将不同比例的煤矸石和粉煤灰分别代替混凝土中的部分碎石粗骨料和凝胶材料进行混凝土试样的制备。通过三因素三水平的正交试验设计9组方案,对每组配比试样的7 d和28 d的抗压强度进行极差和方差分析,探究煤矸石掺量、粉煤灰掺量和水胶比对不同配合比的混凝土抗压强度的影响,确定煤矸石混凝土制备的最优配合比。同时模拟井下硫酸盐干湿循环环境条件下,对该配合比试样进行抗硫酸盐侵蚀试验,确定其抗硫酸盐侵蚀性能。综合考虑成本、煤矸石消纳等因素,最终确定最优配合比是矸石掺量为60%、粉煤灰掺量为30%、水胶比为0.38,其抗压强度为31.30 MPa,既满足井下混凝土强度要求,也符合实际使用需求,同时最优配比的混凝土试件抗压耐侵蚀系数大于规范规定的75%,满足井下使用要求。 展开更多

关键词 硫酸盐干湿循环 煤矸石混凝土 硫酸盐侵蚀 煤矿安全绿色开采 充填开采

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矿井水处理技术研究进展 被引量：2

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作者 李杰 刘兆峰 +1 位作者 唐佳伟 王霄 《中国煤炭》 2023年第S02期310-314,共5页

当前我国矿井水每年排放量巨大但利用率仅为35%。预计到2035年我国煤炭矿井水年排放量将稳定在60亿m 3左右。矿井水已成为一种长期存在的常规水源,如何实现高效低成本的矿井水处理显得尤为重要。简要概述了我国矿井水资源的现状和矿井... 当前我国矿井水每年排放量巨大但利用率仅为35%。预计到2035年我国煤炭矿井水年排放量将稳定在60亿m 3左右。矿井水已成为一种长期存在的常规水源,如何实现高效低成本的矿井水处理显得尤为重要。简要概述了我国矿井水资源的现状和矿井水的主要类型,并从常规处理技术和非常规处理技术两方面重点分析了各类矿井水的处理技术工艺,并对矿井水处理技术的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 矿井水资源 矿井水处理技术 资源化利用 常规处理技术

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5G核心网在煤矿的应用研究 被引量：4

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作者 鞠晨 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期29-33,共5页

通过分析5G网络的应用,提出了5G网络的演进策略,指出eMBB、uRLLC和mMTC三大场景、机器人控制、AI智能分析及大型设备的控制等应用才需要超大带宽和超低时延的网络能力,而对于煤矿内的监控摄像头、大量传感器,采用NR-Light满足时延及带... 通过分析5G网络的应用,提出了5G网络的演进策略,指出eMBB、uRLLC和mMTC三大场景、机器人控制、AI智能分析及大型设备的控制等应用才需要超大带宽和超低时延的网络能力,而对于煤矿内的监控摄像头、大量传感器,采用NR-Light满足时延及带宽需求即可。研究了5G ToB核心网建设及演进思路、ToB用户及策略数据演进规划思路、5G ToB AMF网元演进规划思路、5G ToB UPF网元演进规划思路、网络云边缘节点定位和网络云边缘节点整体发展目标及发展策略。提出了MEC及UPF建设方案,实现精准建设。重点讨论了5G核心网技术在煤矿的应用、位置定位业务的精度问题及XR业务在无人驾驶中的应用。 展开更多

关键词 5G核心网 5G组网架构 5G演进策略 位置定位 无人驾驶

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多煤层重复采动下地表裂缝对土壤理化性质的影响 被引量：1

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作者 贾玉良 陈苏社 +5 位作者 邓强 周海丰 王巍 邹友峰 聂小军 陈志超 《水土保持研究》 北大核心 2025年第3期98-107,共10页

[目的]探明生态脆弱矿区多煤层重复采动下地表裂缝对土壤理化性质的影响,为该地区土地复垦与生态修复提供科学依据。[方法]以神东矿区活鸡兔矿井为研究区,遴选一次、二次、三次采动裂缝区与未扰动区,通过土壤样品采集和分析,揭示不同采... [目的]探明生态脆弱矿区多煤层重复采动下地表裂缝对土壤理化性质的影响,为该地区土地复垦与生态修复提供科学依据。[方法]以神东矿区活鸡兔矿井为研究区,遴选一次、二次、三次采动裂缝区与未扰动区,通过土壤样品采集和分析,揭示不同采动裂缝区土壤理化性质的变化及它们的相关性。[结果](1)土层深度、重复采动均显著影响裂缝区土壤容重、含水量、总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和毛管持水量(p<0.05),且存在显著的交互作用(p<0.05);一次、二次采动裂缝区土壤孔隙度下降、容重增加,土壤持水能力下降;三次采动裂缝区土壤孔隙度与持水能力增加,土壤含水量显著高于未扰动区同一土层(p<0.05),最大值为15.01%(50—70 cm土层)。(2)重复采动显著影响裂缝区土壤全氮、碱解氮、全磷、有机质含量(p<0.05);一次、二次采动裂缝区土壤全氮、全磷含量显著低于未扰动区(p<0.05);三次采动裂缝区土壤全氮、碱解氮、全磷含量与未扰动区差异不显著(p>0.05),0—10 cm土层土壤有效磷、有机质含量分别为9.97 mg/kg,13.18 g/kg,显著高于其他区域(p<0.05)。(3)三次重复采动显著增强了裂缝区土壤物理性质、土壤养分含量与土壤含水量之间的负相关性(p<0.05)。[结论]多煤层重复采动下地表裂缝导致土壤理化性质空间异质性增强,但作用方向、作用程度与采动次数之间无相关性。 展开更多

关键词 地表裂缝 土壤理化性质 多煤层 重复采动 生态脆弱矿区

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刮板输送机链环材料耐磨性能及接触效应研究 被引量：5

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作者 鞠晨 《煤炭工程》 北大核心 2023年第3期145-150,共6页

为研究链环的耐磨性能和接触效应,针对各种链环材料在不同热处理工艺下进行处理,利用ML-100C型磨粒磨损试验机进行对磨试验,研究试样的耐磨性能。并基于神东某千万吨煤矿的链环磨损信息建立不同磨损水平的链环模型,通过有限元法分析了... 为研究链环的耐磨性能和接触效应,针对各种链环材料在不同热处理工艺下进行处理,利用ML-100C型磨粒磨损试验机进行对磨试验,研究试样的耐磨性能。并基于神东某千万吨煤矿的链环磨损信息建立不同磨损水平的链环模型,通过有限元法分析了链环的等效应力和变形。结果表明,合金材料中C和Cr、Ni、Mo的含量相对提高,以及选择合理的热处理工艺可以有效增加链环10%~25%的耐磨性能。平环的应力主要集中在肩部、弯臂外侧和直臂内侧,立环的应力主要集中在弯臂外侧和直臂与弯臂的过渡段。平环和立环的变形均体现在接触部位,且平环的变形量大约为立环的1.9倍。 展开更多

关键词 刮板输送机 链环 磨损试验 耐磨性能 接触效应

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基于分布式光纤监测的煤矿地下水库层间覆岩裂隙发育规律研究 被引量：4

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作者 李雪佳 池明波 +1 位作者 吴宝杨 鞠志勇 《中国煤炭》 2022年第9期49-56,共8页

多煤层开采岩层间裂隙发育是影响安全生产的重要因素,以神东矿区上湾煤矿工作面开采岩层间裂隙发育为背景,采用物理相似模拟研究上下煤层间覆岩裂隙发育规律,基于分布式光纤监测技术和图像处理技术,分析采动过程中裂隙发育位置及开度大... 多煤层开采岩层间裂隙发育是影响安全生产的重要因素,以神东矿区上湾煤矿工作面开采岩层间裂隙发育为背景,采用物理相似模拟研究上下煤层间覆岩裂隙发育规律,基于分布式光纤监测技术和图像处理技术,分析采动过程中裂隙发育位置及开度大小。研究结果表明,上湾煤矿2和3煤层采动影响下裂隙发育随着工作面推进出现张开和闭合显现,表现为光栅监测结果应变正负交替出现;水平加载过程中光栅应变表明,煤矿地下水库煤柱坝体在水平应力作用下达到一定极限后会发生破坏;在垂向加载过程中岩层间裂隙发育规律可由光栅内应变变化特征进行表征,下煤层开采过程中,岩层裂隙主要为裂隙张开与闭合交替出现;监测结果与相似模拟实际情况相吻合,证明分布式光纤可准确监测岩层间裂隙发育,为相似模拟监测提供了新的方法。 展开更多

关键词 多煤层开采 层间岩层 裂隙发育 岩层应变监测 分布式光纤

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井下5G网络覆盖问题及优化方案探讨 被引量：2

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作者 马力 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期61-64,91,共5页

将5G技术应用于智能矿山,实现矿山生产环节的智能感知、泛在联接、精准控制,已经成为各垂直行业智能化转型的关键,深度契合煤矿智能化应用开展。但井下5G网络与地面5G公网不同,建设场景及传播环境差异较大,信号杂乱且衰减严重,覆盖距离... 将5G技术应用于智能矿山,实现矿山生产环节的智能感知、泛在联接、精准控制,已经成为各垂直行业智能化转型的关键,深度契合煤矿智能化应用开展。但井下5G网络与地面5G公网不同,建设场景及传播环境差异较大,信号杂乱且衰减严重,覆盖距离受限,对5G网络在井下部署提出了较高要求。分析了5G信号在煤矿巷道矩形波导传播衰减特性,从覆盖和干扰的角度对煤矿5G网络进行研究。选择适合巷道环境传播的射线追踪模型,分析了巷道截面尺寸、工作频率、极化方式、波瓣宽度、巷道介电常数、巷道倾斜角、粗糙程度等影响5G传播的煤矿巷道路径损耗主要关联因素,提出了低频组网和窄带波束解决方案。分析了井下电磁干扰的分布情况,从受载煤岩产生的电磁辐射、采掘设备、变频器、井下现有通信网络系统产生干扰源等方面,提出了矿井5G通信系统的抗干扰设计方法。提出了煤矿井下5G网络建设方案,指导5G组网及部署,提出了上行和下行速率指标,满足煤矿实际生产需求。 展开更多

关键词 5G 网络覆盖 电磁干扰 传播模型 路径损耗

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基于ELM-VPMCD的输送带超声缺陷识别分析

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作者 郭爱军 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期11-14,33,共5页

为了提高传送带移动目标超声信号故障识别精度,解决传统判别方法受特征向量中的个别特征预测异常值影响大的问题,设计了一种极限学习机(ELM)优化多变量预测模型模式识别(VPMCD)的ELM-VPMCD方法,并开展了超声缺陷信号识别实验,分别对40,8... 为了提高传送带移动目标超声信号故障识别精度,解决传统判别方法受特征向量中的个别特征预测异常值影响大的问题,设计了一种极限学习机(ELM)优化多变量预测模型模式识别(VPMCD)的ELM-VPMCD方法,并开展了超声缺陷信号识别实验,分别对40,80,120,160 mm^(2)输送带的缺陷进行模式判断。研究及实验结果表明,ELM-VPMCD方法比VPMCD方法的综合识别准确率提升了5%,且可以对部分VPMCD方法无法识别的样本完成准确分类处理,具备更优的综合性能。同时,在处理测试样本特征值误差分布时,ELM-VPMCD方法可以对预测异常特征起到明显削弱作用,并对预测误差较小特征占比起到放大效果,产生了与测试样本一致的结果,可以准确分类常规方法判别出错的样本,确保分类结果比常规方法更精确并增强了稳定性。该研究对提高带式输送机表面缺陷模式识别的精度判定具有很好的理论支撑意义,有助于提高特征值间的内在关系。 展开更多

关键词 输送带 缺陷识别 超声信号 变量预测 ELM-VPMCD判别 矿山模式识别

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利用LiDAR揭示采煤沉陷区人工修复植物群落冠层结构分异 被引量：7

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作者 郭洋楠 唐佳佳 +2 位作者 杨永均 李志伟 雷少刚 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2023年第6期37-41,47,共6页

以陕西大柳塔煤矿国家水土保持科技示范园内采煤沉陷区为试验区域,利用无人机获取激光雷达数据,估测植物群落冠层结构参数,并揭示不同植物配置模式下冠层结构的差异。结果表明:利用LiDAR数据能够准确可靠地估算植物群落冠层高度、冠盖... 以陕西大柳塔煤矿国家水土保持科技示范园内采煤沉陷区为试验区域,利用无人机获取激光雷达数据,估测植物群落冠层结构参数,并揭示不同植物配置模式下冠层结构的差异。结果表明:利用LiDAR数据能够准确可靠地估算植物群落冠层高度、冠盖度、叶面积指数、叶高多样性4个冠层结构参数;研究区水平方向上的冠盖度与垂直方向上的冠层高度、叶高多样性之间存在显著的正相关关系,水平方向上的叶面积指数受垂直结构影响较小;植物配置模式对群落冠层结构具有显著影响。生态修复后乔木群落的垂直层次结构较好,而灌木群落在水平结构上表现较好。研究表明基于无人机的激光雷达遥感方法可以有效揭示采煤沉陷区生态修复植物群落冠层结构的异质性,为矿山生态监测与评价提供基础数据和科学依据。 展开更多

关键词 生态修复 遥感 冠层结构 无人机 开采沉陷

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哈拉沟煤矿综放工作面导水裂缝带发育高度分析 被引量：2

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作者 贾玉良 《中国煤炭》 2022年第S01期98-104,共7页

为了查明厚基岩、中等埋深赋存条件下工作面导水裂缝带发育情况,以哈拉沟煤矿6_(上)105工作面为例,采用经验公式、数值模拟与现场实测相结合的方法对工作面导水裂缝带发育特征进行了分析。理论计算确定导水裂缝带高度为66.6 m,预计最大... 为了查明厚基岩、中等埋深赋存条件下工作面导水裂缝带发育情况,以哈拉沟煤矿6_(上)105工作面为例,采用经验公式、数值模拟与现场实测相结合的方法对工作面导水裂缝带发育特征进行了分析。理论计算确定导水裂缝带高度为66.6 m,预计最大高度发育时间为2~3个月,形态总体上为典型的“马鞍型”;数值模拟显示垮落带高度为28.4 m,是采高的4.06倍,导水裂缝带高度为89.0 m,是采高的12.7倍;现场实测结果显示导水裂缝带高度为82.0~83.5 m。研究成果为哈拉沟煤矿工作面安全开采提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 综放工作面 导水裂缝带 覆岩垮落 分段注水

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