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基于熵权-可拓理论的智能化综采工作面安全评价
被引量：
10
1
作者
李东印
孙凯旋
+2 位作者
王伸
王祖洸
张旭和
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第3期1-9,共9页
综采工作面智能化开采已成为当前我国煤炭开采的重要发展方向,传统综采工作面安全评价体系已经相对成熟,而智能化综采工作面安全评价体系亟需构建。通过对比传统和智能化综采工作面系统特征,系统分析综采工作面智能化背景下的安全要素...
综采工作面智能化开采已成为当前我国煤炭开采的重要发展方向,传统综采工作面安全评价体系已经相对成熟,而智能化综采工作面安全评价体系亟需构建。通过对比传统和智能化综采工作面系统特征,系统分析综采工作面智能化背景下的安全要素和危险源,从人、机、环、管4个方面选取28项指标建立安全评价体系,基于熵权-可拓理论构建安全评价计算模型。以山西某煤矿智能化综采工作面为工程案例,采用MATLAB软件计算并评估安全等级,结果表明:选取的评价指标具有良好的独立性与全面性,符合工程实际;熵权法可合理分配指标权重,可拓理论能够逐级分析出各层指标与安全等级的相关性系数大小,从而准确计算智能化综采工作面的安全等级。熵权-可拓理论可为智能化综采工作面安全评价提供重要思路与方法。
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关键词
智能化综采工作面
评价指标体系
熵权
可拓理论
安全评价
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职称材料
特厚煤层综放开采顶煤遗失机理及放煤步距优化数值模拟研究
被引量：
10
2
作者
李东印
王耀闯
+2 位作者
王伸
朱时廷
王祖洸
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第2期1-10,共10页
为确定特厚煤层综放开采的合理放煤步距,探究放煤步距对顶煤遗失和回收率的影响机理,以塔山煤矿8222综放工作面为工程背景,采用CDEM颗粒-块体单元耦合数值模拟方法,建立考虑液压支架支撑作用的二维走向开采数值模型,研究特厚煤层综放开...
为确定特厚煤层综放开采的合理放煤步距,探究放煤步距对顶煤遗失和回收率的影响机理,以塔山煤矿8222综放工作面为工程背景,采用CDEM颗粒-块体单元耦合数值模拟方法,建立考虑液压支架支撑作用的二维走向开采数值模型,研究特厚煤层综放开采放煤步距对遗煤形态、放煤漏斗、煤岩分界线等的影响,揭示“见矸关门”条件下的顶煤遗失机制,探索顶煤在采空区内随综放工作面循环推进的遗失规律。结果表明:随着综放工作面不断推进,液压支架上方的矸石提前到达放煤口,采空区一侧部分顶煤未能放出而留在采空区内,造成顶煤遗失;放煤步距对煤岩界面形态和煤岩相互侵入有显著影响,进而影响顶煤回收率和混矸率;通过数值分析、顶煤回收率和总回收量指标确定了塔山煤矿8222综放工作面12 m顶煤厚度下最佳放煤步距,为0.8 m。
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关键词
综放开采
放煤步距
特厚煤层
颗粒-块体单元耦合方法
顶煤回收率
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职称材料
特厚煤层顶煤渐进破坏的块体-颗粒耦合模拟研究
被引量：
5
3
作者
张文辉
李东印
+4 位作者
王伸
李化敏
朱时廷
孙凯旋
张伟宇
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第6期24-35,共12页
为研究特厚煤层大采高综放开采过程中顶煤随开采进程的渐进破坏行为,探索FLAC3D块体和PFC3D颗粒动态耦合的三维数值模拟方法,考虑多台液压支架协同作用并采用Fish语言编写移架和放煤口控制算法,基于离散裂隙网络模型开发顶煤损伤裂隙的...
为研究特厚煤层大采高综放开采过程中顶煤随开采进程的渐进破坏行为,探索FLAC3D块体和PFC3D颗粒动态耦合的三维数值模拟方法,考虑多台液压支架协同作用并采用Fish语言编写移架和放煤口控制算法,基于离散裂隙网络模型开发顶煤损伤裂隙的监测程序,实现顶煤裂隙发育过程可视化,在耗费较短计算时间和占用较小运行内存条件下可较为准确实现顶煤压裂、破碎直到散体放出全过程的工程尺度三维数值模拟。结果表明:顶煤裂隙在控顶区急剧发育,其中下部顶煤裂隙发育速度较快,然后逐步向上发展,这使得下部顶煤裂隙逐步贯通直至破碎为散体放出,上部顶煤主要以块体形式逐步破碎;破碎顶煤运移为垂直和水平方向的三维矢量合成运动,液压支架后方采空区内的条带状散体顶煤垂直位移集中区是导致遗煤出现的主要原因;力链体系演化可反映顶煤破碎机制,强力链束和拉力链的周期性作用使顶煤发生周期性破坏。该研究方法对于实现三维自动化多支架复杂放煤方式模拟、揭示顶煤破坏运移机理、指导放煤支架选型具有重要意义。
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关键词
特厚煤层
大采高综放开采
耦合数值模拟
动态裂隙监测
顶煤渐进破坏
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职称材料
题名
基于熵权-可拓理论的智能化综采工作面安全评价
被引量：
10
1
作者
李东印
孙凯旋
王伸
王祖洸
张旭和
机构
河南
理
工
大学
能源
科学与
工程
学院
河南理工大学安全科学与工程博士后科研流动站
河南
理
工
学院
工
业技术有限公司技术研发部
出处
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第3期1-9,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0604502)
中国博士后科学基金资助项目(2020M672227)。
文摘
综采工作面智能化开采已成为当前我国煤炭开采的重要发展方向,传统综采工作面安全评价体系已经相对成熟,而智能化综采工作面安全评价体系亟需构建。通过对比传统和智能化综采工作面系统特征,系统分析综采工作面智能化背景下的安全要素和危险源,从人、机、环、管4个方面选取28项指标建立安全评价体系,基于熵权-可拓理论构建安全评价计算模型。以山西某煤矿智能化综采工作面为工程案例,采用MATLAB软件计算并评估安全等级,结果表明:选取的评价指标具有良好的独立性与全面性,符合工程实际;熵权法可合理分配指标权重,可拓理论能够逐级分析出各层指标与安全等级的相关性系数大小,从而准确计算智能化综采工作面的安全等级。熵权-可拓理论可为智能化综采工作面安全评价提供重要思路与方法。
关键词
智能化综采工作面
评价指标体系
熵权
可拓理论
安全评价
Keywords
intelligent fully-mechanized working face
evaluation index system
entropy weight
extension theory
safety evaluation
分类号
TD79 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
特厚煤层综放开采顶煤遗失机理及放煤步距优化数值模拟研究
被引量：
10
2
作者
李东印
王耀闯
王伸
朱时廷
王祖洸
机构
河南
理
工
大学
能源
科学与
工程
学院
河南理工大学安全科学与工程博士后科研流动站
大同煤矿集团有限公司同忻煤矿
出处
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第2期1-10,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0604502)
中国博士后科学基金资助项目(2020M672227)
河南省自然科学基金资助项目(202300410175)。
文摘
为确定特厚煤层综放开采的合理放煤步距,探究放煤步距对顶煤遗失和回收率的影响机理,以塔山煤矿8222综放工作面为工程背景,采用CDEM颗粒-块体单元耦合数值模拟方法,建立考虑液压支架支撑作用的二维走向开采数值模型,研究特厚煤层综放开采放煤步距对遗煤形态、放煤漏斗、煤岩分界线等的影响,揭示“见矸关门”条件下的顶煤遗失机制,探索顶煤在采空区内随综放工作面循环推进的遗失规律。结果表明:随着综放工作面不断推进,液压支架上方的矸石提前到达放煤口,采空区一侧部分顶煤未能放出而留在采空区内,造成顶煤遗失;放煤步距对煤岩界面形态和煤岩相互侵入有显著影响,进而影响顶煤回收率和混矸率;通过数值分析、顶煤回收率和总回收量指标确定了塔山煤矿8222综放工作面12 m顶煤厚度下最佳放煤步距,为0.8 m。
关键词
综放开采
放煤步距
特厚煤层
颗粒-块体单元耦合方法
顶煤回收率
Keywords
top-coal drawing
cycle step length
extra-thick coal seam
particle-block element coupling approach
top-coal recovery rate
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
特厚煤层顶煤渐进破坏的块体-颗粒耦合模拟研究
被引量：
5
3
作者
张文辉
李东印
王伸
李化敏
朱时廷
孙凯旋
张伟宇
机构
河南
理
工
大学
能源
科学与
工程
学院
河南理工大学安全科学与工程博士后科研流动站
大同煤矿集团同煤国电同忻煤矿有限公司
晋能控股煤业集团赵庄煤业
出处
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022年第6期24-35,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0604502)
中国博士后科学基金资助项目(2020M672227)
河南省自然科学基金资助项目(202300410175)。
文摘
为研究特厚煤层大采高综放开采过程中顶煤随开采进程的渐进破坏行为,探索FLAC3D块体和PFC3D颗粒动态耦合的三维数值模拟方法,考虑多台液压支架协同作用并采用Fish语言编写移架和放煤口控制算法,基于离散裂隙网络模型开发顶煤损伤裂隙的监测程序,实现顶煤裂隙发育过程可视化,在耗费较短计算时间和占用较小运行内存条件下可较为准确实现顶煤压裂、破碎直到散体放出全过程的工程尺度三维数值模拟。结果表明:顶煤裂隙在控顶区急剧发育,其中下部顶煤裂隙发育速度较快,然后逐步向上发展,这使得下部顶煤裂隙逐步贯通直至破碎为散体放出,上部顶煤主要以块体形式逐步破碎;破碎顶煤运移为垂直和水平方向的三维矢量合成运动,液压支架后方采空区内的条带状散体顶煤垂直位移集中区是导致遗煤出现的主要原因;力链体系演化可反映顶煤破碎机制,强力链束和拉力链的周期性作用使顶煤发生周期性破坏。该研究方法对于实现三维自动化多支架复杂放煤方式模拟、揭示顶煤破坏运移机理、指导放煤支架选型具有重要意义。
关键词
特厚煤层
大采高综放开采
耦合数值模拟
动态裂隙监测
顶煤渐进破坏
Keywords
extra-thick coal seam
fully-mechanized top coal caving with large mining height
coupling numerical simulation
dynamic fracture monitoring
progressive failure of top coal
分类号
TD821 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于熵权-可拓理论的智能化综采工作面安全评价
李东印
孙凯旋
王伸
王祖洸
张旭和
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
特厚煤层综放开采顶煤遗失机理及放煤步距优化数值模拟研究
李东印
王耀闯
王伸
朱时廷
王祖洸
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
特厚煤层顶煤渐进破坏的块体-颗粒耦合模拟研究
张文辉
李东印
王伸
李化敏
朱时廷
孙凯旋
张伟宇
《河南理工大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2022
5
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职称材料
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