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淮南矿业集团煤炭资源开发利用分析 被引量：6
1
作者 崔松涛 陆启均 《煤质技术》 2012年第4期1-5,共5页
介绍了淮南矿业集团煤炭资源的开发和利用情况,通过分析十二五"规划及后期矿区煤炭资源开发利用所面临的形势和变化,指出了优化资源利用和增加炼焦精煤产量的产品结构调整思路,阐述了开发气精煤产品的前期试验工作,并对生产气精... 介绍了淮南矿业集团煤炭资源的开发和利用情况,通过分析十二五"规划及后期矿区煤炭资源开发利用所面临的形势和变化,指出了优化资源利用和增加炼焦精煤产量的产品结构调整思路,阐述了开发气精煤产品的前期试验工作,并对生产气精煤的可行性进行分析和评价. 展开更多
关键词 煤炭资源 炼焦精煤 产品结构 开发利用
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淮南矿业集团煤炭产品质量控制 被引量：2
2
作者 崔松涛 陆启均 《煤质技术》 2013年第6期5-8,共4页
介绍了淮南矿业集团矿区资源及煤质概况,并对其煤炭产品质量控制进行相应的分析与探讨。分析结果表明:采取完善煤质管理体制、强化煤质问责及井下现场煤质综合保障能力等综合管理措施,可保证商品煤的质量及为企业产品结构的调整提供依据。
关键词 煤炭产品 质量控制 煤质管理
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快速高效隔膜压滤机在淮南矿业集团的应用 被引量：1
3
作者 杨涛 王传金 《煤质技术》 2006年第5期56-58,共3页
阐述了快速高效隔膜压滤机在淮南矿业集团选煤厂的应用情况,表明快开高效压滤机是一种高效的煤泥水固液分离设备。
关键词 快开高效压滤机 煤泥水 选煤厂
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淮南矿区高位定向长钻孔大直径筛管瓦斯抽采技术
4
作者 陈建 王建强 张杰 《煤炭技术》 CAS 2025年第1期207-211,共5页
为解决高位定向长钻孔在治理采空区瓦斯中,瓦斯抽采通道易堵塞影响瓦斯抽采效果的问题,提出了高位定向长钻孔内全孔段下筛管技术,通过对高位定向长钻孔全孔段下不同直径筛管技术研究,在潘三矿开展现场试验,试验结果表明,全孔段下φ73 m... 为解决高位定向长钻孔在治理采空区瓦斯中,瓦斯抽采通道易堵塞影响瓦斯抽采效果的问题,提出了高位定向长钻孔内全孔段下筛管技术,通过对高位定向长钻孔全孔段下不同直径筛管技术研究,在潘三矿开展现场试验,试验结果表明,全孔段下φ73 mm大直径筛管能够有效提高高位定向长钻孔瓦斯抽采效果,不仅提高了钻孔瓦斯抽采稳定性和有效抽采孔段比例,而且钻孔平均瓦斯抽采浓度由19%提高至45%,形成了适用于淮南矿区顶板高位定向长钻孔大直径筛管治理采动卸压瓦斯技术,显著提高淮南矿区采动卸压瓦斯治理效果。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 瓦斯抽采 筛管 抽采工艺
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底板梳状定向长钻孔技术在淮南矿区瓦斯区域治理应用研究
5
作者 张磊 方有向 +1 位作者 周伟东 景慎怀 《陕西煤炭》 2025年第1期119-123,151,共6页
针对安徽淮南矿区煤巷条带瓦斯区域治理时穿层钻孔量大、施工周期长,以及顺层钻孔一次性成孔难度大、孔内事故频发等难题,提出在张集煤矿采用底板梳状定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯的技术方案。在施工中总结了入煤角度控制、硬岩开分支、... 针对安徽淮南矿区煤巷条带瓦斯区域治理时穿层钻孔量大、施工周期长,以及顺层钻孔一次性成孔难度大、孔内事故频发等难题,提出在张集煤矿采用底板梳状定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯的技术方案。在施工中总结了入煤角度控制、硬岩开分支、飞管护孔等关键技术,形成了一套完善的梳状孔施工工艺,保证了钻孔主孔成孔深度和分支孔见煤率。试验期间,施工钻孔主孔深度均大于400 m,分支孔接力掩护长度均大于300 m。钻孔成孔明显得到改善,干管瓦斯抽采浓度达到60%以上,抽采纯量达到3.5 m^(3)/min,同时节省了施工成本,为淮南矿区的瓦斯区域治理提供了新的方案。 展开更多
关键词 区域治理 梳状定向长钻孔 煤巷条带瓦斯
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淮南典型资源枯竭矿区生态系统碳增汇修复模式研究
6
作者 郭玉良 刘世奇 +7 位作者 桑树勋 陈伟伟 张芮 王庆刚 曹银南 滕鸿博 贠宇春 丁映红 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期50-59,共10页
采矿活动破坏生态环境,导致土地资源固碳能力减弱或丧失.构建形成矿区损毁土地的生态修复与碳增汇协同技术模式,对于指导“双碳”目标下的采煤沉陷区生态修复工程具有重要意义.以李一矿采煤沉陷区为淮南典型资源枯竭研究矿区,采用样地清... 采矿活动破坏生态环境,导致土地资源固碳能力减弱或丧失.构建形成矿区损毁土地的生态修复与碳增汇协同技术模式,对于指导“双碳”目标下的采煤沉陷区生态修复工程具有重要意义.以李一矿采煤沉陷区为淮南典型资源枯竭研究矿区,采用样地清查,碳储、碳汇、碳收支模型构建的方法,旨在查明淮南李一矿典型采煤沉陷区生态系统碳储量特征、碳收支状况及碳增汇潜力,进而提出适合淮南典型采煤沉陷区生态系统碳增汇的生态修复模式.研究结果表明:淮南李一矿典型采煤沉陷区生态系统植被分布较单一、碳排放量较大、碳储量较低、碳汇能力较弱.现状下李一矿典型采煤沉陷区生态系统碳储量为2.4456万t,年碳排放量为30.32 t;若将用于重新利用的荒废耕地和建筑拆除场地(目前状态为草地)改造为林地,李一矿典型采煤沉陷区生态系统稳定后的碳储量将为3.9177万t,年碳排放量将为-5.14 t,产生碳吸收效应;若将其改造为耕地,则李一矿典型采煤沉陷区生态系统稳定后的碳储量为3.9177万t,年碳排放量将增加到62.83 t.对比分析发现林地在矿区生态系统碳汇功能的提升中尤为重要,不仅可降低矿区碳排放量,还能增加生态系统碳储量.“基于土地利用类型的整体规划协同生态系统要素碳汇功能提升”的“点—面协同增汇模式”对于分布范围广、土地碳库损毁严重的采煤沉陷区生态修复与碳增汇的协同治理具有重要指导意义. 展开更多
关键词 淮南 采煤沉陷区 碳收支 碳储量 碳增汇 修复模式
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淮南矿区张集煤矿1410(3)工作面顶板风氧化带探查与评价
7
作者 王康健 翟晓荣 +1 位作者 唐明 张子晴 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期180-183,共4页
工作面顶板工程地质条件对工作面支架选型、围岩稳定性评价及安全回采具有重要理论与实际意义,以淮南矿区张集煤矿1410(3)上提工作面为研究对象,基于井下钻探探查工程,采用岩心鉴定与描述、X射线衍射分析等方法,开展了工作面顶板风氧化... 工作面顶板工程地质条件对工作面支架选型、围岩稳定性评价及安全回采具有重要理论与实际意义,以淮南矿区张集煤矿1410(3)上提工作面为研究对象,基于井下钻探探查工程,采用岩心鉴定与描述、X射线衍射分析等方法,开展了工作面顶板风氧化带探查与评价,获得了工作面基岩风氧化带深度及风化程度。结果表明:工作面顶板30 m范围内岩石存在明显的风氧化现象,基岩风氧化带深度在28~35 m,基岩风氧化程度表现为中等风化-残积土,风氧化带岩石颜色以黄色为主,风化裂隙发育,岩体结构表现为块状-碎裂状-土状,岩石风化后矿物成分以高岭石、蒙脱石、伊利石及绿泥石为主,含量可达60%以上,风氧化带内岩石较正常岩石结构破碎,工程地质特性下降,研究结果可对下一步工作面顶板管理及回采上限确定提供依据和指导。 展开更多
关键词 风氧化带 风化程度 X射线衍射 矿物成分
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淮南矿区1/3焦煤二次氧化煤样孔隙特性实验研究
8
作者 张瑞 《煤炭技术》 CAS 2024年第6期189-193,共5页
采空区二次氧化煤样自然发火为煤矿安全生产带来了巨大隐患。以淮南矿业集团顾桥煤矿1/3焦煤为研究对象,利用实验研究的方法,系统研究了不同预氧化温度和预氧化时间对煤孔隙特性的影响,研究发现:新鲜煤样和不同预氧化处理煤样的等温吸... 采空区二次氧化煤样自然发火为煤矿安全生产带来了巨大隐患。以淮南矿业集团顾桥煤矿1/3焦煤为研究对象,利用实验研究的方法,系统研究了不同预氧化温度和预氧化时间对煤孔隙特性的影响,研究发现:新鲜煤样和不同预氧化处理煤样的等温吸附曲线均呈典型的第Ⅱ类等温吸附曲线;预氧化处理对煤中孔隙的影响主要集中在0.45~20 nm,其中,2~4 nm内微孔的数量和总孔容在减少,在4~20 nm内的孔隙的数量和总孔容则显著增大;煤样的比表面积随着预氧化温度的提升呈现出先增大后变小的趋势,并在70℃时达到最大值;预氧化处理后,孔径处于0.45~5.9 nm时,孔隙的数量和总孔容有较大的变化。研究成果可为采空区自然发火防控提供必要的科学理论支撑。 展开更多
关键词 淮南矿区 二次氧化 孔隙特性 实验研究
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淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究 被引量：1
9
作者 陈本良 袁亮 +5 位作者 薛生 降文萍 杨科 周韬 李丹丹 吴静 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期155-163,共9页
淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,... 淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σ_(h,max)>σ_(v)>σ_(h,min),具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15~20 m范围内瓦斯含量由13.5 m^(3)/t降至最大9.11 m^(3)/t、最小6.92 m^(3)/t,平均7.92 m^(3)/t,约10 m范围均降至8 m^(3)/t以下。最后,采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果,气井抽采10 a累计产气约272.08×10^(4)m^(3),水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m^(3)/t以下、压力均降至3 MPa以下。综合研究结果表明,煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。 展开更多
关键词 淮南矿区 分段压裂 水平井 抽采效果 瓦斯治理 检测钻孔
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淮南矿区强采动影响下煤巷锚网安全支护与围岩控制技术
10
作者 任帅 肖殿才 +3 位作者 罗勇 余国锋 任波 高翔 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期29-37,共9页
淮南矿区近年来逐步进入深部开采,围岩应力高、环境复杂、软弱破碎、稳定性差、变形剧烈等工程技术难题日益突出,传统支护技术的局限性日显露,因此本研究基于淮南矿区潘三矿深井地质条件,采用理论分析、数值模拟、工业性实验、现场实测... 淮南矿区近年来逐步进入深部开采,围岩应力高、环境复杂、软弱破碎、稳定性差、变形剧烈等工程技术难题日益突出,传统支护技术的局限性日显露,因此本研究基于淮南矿区潘三矿深井地质条件,采用理论分析、数值模拟、工业性实验、现场实测等方法针对深部强采动影响下煤巷围岩控制难题开展系统深入研究,分析了淮南矿区深部强采动煤巷围岩赋存特征,主要为埋深大、岩性变化大、巷道断面大、复合顶板较多、煤体强度较低等问题,根据淮南矿区煤巷围岩赋存特征分析了深部强采动煤巷控制技术难点;针对淮南矿区深部强采动煤巷围岩控制技术难点,建立了“应力优化-围岩改性-锚固强化”一体化协同控制技术体系,创新了“切顶卸压—注浆加固-厚锚固层强化”一体化围岩控制技术;在2121(3)运输巷道开展了工业试验,巷道回采期间运输巷道两帮最大累积变形量为436.6 mm,底板累积最大相对位移量约为390.1 mm,小于原支护方式下变形量的50%;2121(3)运输巷道顶板浅部岩层1.5~1.8 m范围存在离层和裂隙发育,深部顶板岩层完整性较好,具有较好的承载性能,可以较好的维护巷道稳定性,验证了该技术体系在深部强动压煤巷围岩稳定控制上具有较好的维控效果。 展开更多
关键词 淮南矿区 强烈采动影响 厚锚固层 锚固梯度 围岩控制
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淮南矿区污水回用合理性分析
11
作者 申礼鹏 曹银南 +1 位作者 宫耀 陶鹏飞 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2024年第7期134-137,共4页
分析了淮南矿区用水环节及对水质的要求,介绍了淮南矿区现有矿井污水和生活污水处理工艺,并通过对多个典型煤矿处理后的矿井水和生活污水水质逐一对标分析,得出煤矿污水回用合理途径,为淮南矿区煤矿合理回用矿井水和生活污水提供了理论... 分析了淮南矿区用水环节及对水质的要求,介绍了淮南矿区现有矿井污水和生活污水处理工艺,并通过对多个典型煤矿处理后的矿井水和生活污水水质逐一对标分析,得出煤矿污水回用合理途径,为淮南矿区煤矿合理回用矿井水和生活污水提供了理论指导。 展开更多
关键词 矿井水 生活污水 用水环节 合理性
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淮南矿区某拟建电厂采煤塌陷区建设地基稳定性评价
12
作者 李浩 陈永春 +1 位作者 李兵 孙宏杰 《能源技术与管理》 2024年第2期161-165,共5页
针对采煤塌陷区建设地基稳定性评价方法中缺乏地表稳定后的残余变形实测数据的问题,提出了利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术获取残余变形数据的方案。以淮南矿区某拟建电厂选址为例,分析了地基稳定性评价的必要性,通过区域稳沉与地... 针对采煤塌陷区建设地基稳定性评价方法中缺乏地表稳定后的残余变形实测数据的问题,提出了利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术获取残余变形数据的方案。以淮南矿区某拟建电厂选址为例,分析了地基稳定性评价的必要性,通过区域稳沉与地裂缝现状特性分析、覆岩导水裂隙带高度计算、附加荷载影响分析、InSAR残余变形实测数据分析及地表极限残余变形分析,获得了地基稳定性综合评价相关参数。利用终采时间、地表移动变形特征、顶板岩性及松散层厚度、地表移动变形值等确定场地稳定性等级;根据采空区剩余变形量与荷载临界影响深度定量评价获取工程建设对采空区稳定性影响程度。结果表明,拟建电厂厂址的稳定性等级为稳定,该场地工程建设的适宜性评价等级为适宜,为后续拟建电厂的施工提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 地基稳定性 淮南矿区 合成孔径雷达干涉测量技术 INSAR 残余变形监测
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淮南矿区煤层群开采应力场演化规律及巷道合理布置研究
13
作者 任帅 罗勇 +3 位作者 肖殿才 余国锋 高翔 胡伟 《采矿技术》 2024年第5期69-74,共6页
淮南矿区内含多组层煤,不同的开采方式使煤层群的瓦斯抽采、卸压效果有很大不同,因此,如何使巷道布置在合适方位,破坏范围更小,是淮南矿区煤层群开采需要研究的重点。基于潘三煤矿11煤工作面、13煤工作面地质条件,通过理论分析了上行开... 淮南矿区内含多组层煤,不同的开采方式使煤层群的瓦斯抽采、卸压效果有很大不同,因此,如何使巷道布置在合适方位,破坏范围更小,是淮南矿区煤层群开采需要研究的重点。基于潘三煤矿11煤工作面、13煤工作面地质条件,通过理论分析了上行开采工作面合理布置方式,数值模拟分析了淮南矿区近距离煤层群上行开采模式下,工作面采场的覆岩运移特征及采动应力演化分布规律,提出了上行开采模式下13煤工作面回采巷道合理的布置方式。研究结果表明:当前潘三煤矿11煤工作面和13煤工作面按照上下顺序依次开采布局,且上下煤层工作面基本垂直布置下;13煤层工作面无论轨道顺槽还是运输顺槽均受11煤层开采影响;13煤工作面轨道顺槽基本处于11煤开采形成的离层区内,易产生张拉裂隙,不利于巷道的维护。同时给出了岩层内外错距计算准则,将11煤类似开采条件工作面留煤柱沿空轨道顺槽的内错或外错距离增大,从而将上层13煤回采巷道轨道和运输顺槽全部布置于下层煤工作面开采形成的卸压范围内,即保护层工作面上方,最终可实现保护层开采合理的巷道布置方式。 展开更多
关键词 煤层群开采 应力场 演化规律 巷道布置
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淮南张集矿东-1煤上采区多分支水平注浆井钻井技术
14
作者 刘文武 刘杰 芮学来 《矿产勘查》 2024年第12期2329-2336,共8页
为了解决淮南张集矿东-1煤层底板水害的问题,实现工作面的安全回采,本文研究了多分支水平注浆井钻井技术,针对工程实施特点,介绍了套管层次选择、钻井井身结构优化设计、钻具组合优选和钻进参数设计、多类型钻井液配制,以确保工程顺利实... 为了解决淮南张集矿东-1煤层底板水害的问题,实现工作面的安全回采,本文研究了多分支水平注浆井钻井技术,针对工程实施特点,介绍了套管层次选择、钻井井身结构优化设计、钻具组合优选和钻进参数设计、多类型钻井液配制,以确保工程顺利实施;针对轨迹设计要求,计算了主孔钻入煤层底板治理灰岩层的着陆点,分析了实钻轨迹控制情况;针对钻遇的漏失、卡阻等复杂情况,试验并细化堵漏、解卡技术措施,最终该工程水平段实际轨迹与设计轨迹偏差均未超过2 m,水平段实钻轨迹较设计轨道终孔靶点偏差为1.78 m,均符合钻井轨迹控制要求。结果表明:该施工工艺和技术方法适用于煤矿多分支水平注浆井工程,达到了煤矿注浆井的安全高效钻进,为该地区后续注浆井施工提供有益经验。 展开更多
关键词 多分支水平注浆井 水害 井身结构 轨迹控制 靶点
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淮南矿区气煤二次氧化煤样物理吸氧特性实验研究
15
作者 方有向 《煤炭技术》 CAS 2024年第8期174-177,共4页
针对二次氧化煤样物理吸氧特性的系统研究,对于预防和治理采空区和老空区的自然发火隐患和灾害具有重要意义。以淮南矿业集团顾桥煤矿13#煤层的气煤煤样为研究对象,通过比表面积和煤的物理吸氧量实验,系统的气煤煤样在不同预氧化温度和... 针对二次氧化煤样物理吸氧特性的系统研究,对于预防和治理采空区和老空区的自然发火隐患和灾害具有重要意义。以淮南矿业集团顾桥煤矿13#煤层的气煤煤样为研究对象,通过比表面积和煤的物理吸氧量实验,系统的气煤煤样在不同预氧化温度和不同预处理时间条件下,煤样和新鲜煤样的比表面积和物理吸氧能力的变化规律。研究发现,相较于新鲜煤样,经过预氧化处理后的煤样比表面积并非呈单调上升趋势,而是呈现先增大后降低的趋势,其峰值出现在70℃,相较于新鲜煤样增幅达到了1.97倍;经过预氧化处理,原先新鲜煤样中的微孔和超微孔在预处理过程的影响下变成了孔径为5~20 nm的中孔;物理吸氧量的变化趋势与BET比表面积的变化趋势具有较强的正相关性。研究成果为防治煤矿采空区和老空区自然发火提供必要的理论支撑。 展开更多
关键词 气煤 二次氧化 物理吸氧量 实验研究
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稻鱼共生系统的发展现状与展望 被引量：1
16
作者 李思清 陈永胜 +1 位作者 沈志强 张世文 《现代农业研究》 2025年第2期14-18,共5页
稻鱼共生系统是我国劳动人民长期稻作栽培经验的产物,具有悠久的历史。本文主要概述了我国稻鱼共生系统的发展情况,并综述了该系统对稻田生产力、土壤理化环境和生物群落、甲烷排放及相关微生物群落、农药使用和病虫害控制等方面的研究... 稻鱼共生系统是我国劳动人民长期稻作栽培经验的产物,具有悠久的历史。本文主要概述了我国稻鱼共生系统的发展情况,并综述了该系统对稻田生产力、土壤理化环境和生物群落、甲烷排放及相关微生物群落、农药使用和病虫害控制等方面的研究内容。未来,稻渔综合种养系统将进入一个崭新的发展阶段,漂浮水稻种植技术也将为全球粮食生产和可持续农业发展提供更多可能性。 展开更多
关键词 稻鱼共生系统 现状 发展 展望
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基于机器学习的煤系地层TBM掘进巷道围岩强度预测
17
作者 丁自伟 高成登 +6 位作者 景博宇 黄兴 刘滨 胡阳 桑昊旻 徐彬 秦立学 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期49-60,共12页
为研究全断面掘进机(TBM)掘进参数与煤系地层岩体力学参数之间的互馈关系,准确、实时预测巷道围岩强度特征,基于TBM掘进过程中的现场监测,通过岩-机互馈关系分析,确定模型的输入特征参数,并建立了对应的数据库;将梯度提升决策树(GBDT)... 为研究全断面掘进机(TBM)掘进参数与煤系地层岩体力学参数之间的互馈关系,准确、实时预测巷道围岩强度特征,基于TBM掘进过程中的现场监测,通过岩-机互馈关系分析,确定模型的输入特征参数,并建立了对应的数据库;将梯度提升决策树(GBDT)、随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)3种机器学习算法作为基学习器,线性回归(LR)算法作为元学习器,提出了一种基于Stacking集成算法的预测模型,并对比分析了Stacking集成算法与单一机器学习算法模型的预测性能。结果表明:二值判别与箱线图可有效对原始数据进行预处理;模型的主要输入特征参数为刀盘推力F、刀盘扭矩T、贯入度FPI、刀盘转速RPM、刀盘振动加速度A;Stacking模型在测试集上的拟合优度可达0.976,而均方误差、平均绝对误差、平均绝对百分误差分别仅有0.031,0.148和0.092,与其他3种模型相比,其拟合优度最高,误差指标数值最小,集成模型具有更高的预测精度,能够有效地预测煤矿TBM掘进巷道围岩点荷载强度。研究验证了Stacking模型的准确性,可为煤矿TBM掘进参数控制和巷道支护参数调整提供科学的参考依据。 展开更多
关键词 煤矿全断面掘进机 TBM掘进参数 Stacking集成算法 数据预处理 围岩强度预测
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煤矿深部巷道碎胀大变形灾害控制及大变形灾变环境下TBM快速成巷技术
18
作者 刘泉声 刘滨 +14 位作者 唐彬 康永水 卢海峰 朱元广 黄兴 潘玉丛 邓鹏海 孙磊 唐永志 卢兴利 张程远 余宏淦 李培涛 雷一鸣 贾浩男 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期224-244,共21页
随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如... 随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如何有效控制巷道围岩稳定及提升掘进效率已成为深部煤炭开发面临的重大技术挑战,主要体现在:对深部巷道米级大变形灾变的机理认识尚不清晰;缺乏适用于深部巷道大变形灾害控制的理论与技术;缺乏适应大变形灾变环境的快速成巷技术。针对以上问题,围绕中东部典型矿区深部巷道米级大变形灾变机理、深部巷道大变形灾害控制理论及技术体系、大变形灾变环境下的快速成巷技术等方面展开了系统研究,取得了以下进展:提出了深部巷道围岩应力场和变形破裂导致的围岩结构扰动演化过程的探测表征方法,发展了深部巷道大变形灾变过程模拟分析的FDEM方法,揭示了深部巷道米级大变形灾害孕育形成的破裂碎胀-大位移运动机理;提出了由“应力恢复、围岩增强、固结修复、应力转移-承载圈控制”四项控制原理构成的深部围岩稳定性分步联合控制理论,建立了精准介入围岩结构与扰动应力场演化过程、多重手段分步协同的灾害控制理论与技术体系;研发出深部巷道大变形灾变环境下TBM安全高效掘进关键技术,发展了TBM掘进过程挤压变形卡机灾害预测控制方法,建立了深部煤系地层TBM系统适应性设计理论与评价决策体系。研究成果实现了典型矿区深部巷道碎胀大变形灾害的有效控制和安全高效掘进,解决了深部矿井采掘接替的技术难题。 展开更多
关键词 煤矿深部巷道 碎胀大变形灾害 灾变机理 控制理论与技术 TBM快速成巷
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黄河中游陕北煤矿区采动地裂缝对土壤入渗特性的影响及其侵蚀效应
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作者 宋世杰 成星 +4 位作者 王双明 刘露 李源红 张家杰 陈宝灯 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1234-1248,共15页
破解黄河中游煤矿区采动地裂缝的水土流失效应,对于陕北煤矿区生态环境保护与高质量发展具有重要意义。以陕北柠条塔井田北翼典型采动地裂缝发育区内宽度0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝周围土壤(水平距离80 cm以内、垂直深度20 cm以... 破解黄河中游煤矿区采动地裂缝的水土流失效应,对于陕北煤矿区生态环境保护与高质量发展具有重要意义。以陕北柠条塔井田北翼典型采动地裂缝发育区内宽度0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝周围土壤(水平距离80 cm以内、垂直深度20 cm以浅)为研究对象,利用定水头法和仪器分析法分别测定土壤入渗速率、累积渗透量、饱和导水率(K_(s))、有机质、机械组成、>0.25 mm水稳性团聚体含量,揭示了采动地裂缝对土壤入渗特性的影响规律,基于RUSLE2模型计算阐明了考虑入渗特性的采动地裂缝小空间尺度上的土壤侵蚀效应。结果表明:①采动地裂缝周围土壤的入渗速率随时间变化而呈现出瞬变(0~3 min)、渐变(3~60 min)及稳定(60~110 min)3个阶段的动态变化过程;②采动地裂缝发育提高土壤K_(s)的效应最显著,平均增幅为60.63%,该效应随采动地裂缝宽度的增大和距裂缝水平距离的减小而增强;③土壤累积入渗量和K_(s)与极细砂粒呈极显著正相关(p<0.01),而与黏粒、有机质则呈极显著负相关(p<0.01),与>0.25 mm水稳性团聚体也呈显著负相关(p<0.05);④考虑入渗特性计算的可蚀性K值变化幅度比不考虑时增大了1.12~2.13倍;基于指数函数构建了不同宽度采动地裂缝影响周围土壤入渗速率和可蚀性K值作用范围的预测模型,发现当距采动地裂缝水平距离分别超过226、157 cm时,采动地裂缝增大周围土壤入渗速率及可蚀性的效应基本消失,其可作为黄河中游陕北黄土采动地裂缝发育区水土流失效应的精准防控靶区。 展开更多
关键词 采动地裂缝 土壤入渗特性 土壤侵蚀效应 RUSLE2模型 陕北煤矿区
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黄河中游陕北煤矿区不同宽度的采动地裂缝对土壤抗冲性的影响
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作者 宋世杰 阮豪 +4 位作者 王双明 陈宝灯 李源红 刘露 张家杰 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期382-395,共14页
采动地裂缝作为黄河中游陕北煤矿区显著且最具代表性的采动损害形式,引发的水土流失效应已经不容忽视。为研究采动地裂缝发育对周围土壤抗冲性的影响,选取陕北柠条塔北翼采动地裂缝发育区内宽度为0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝作... 采动地裂缝作为黄河中游陕北煤矿区显著且最具代表性的采动损害形式,引发的水土流失效应已经不容忽视。为研究采动地裂缝发育对周围土壤抗冲性的影响,选取陕北柠条塔北翼采动地裂缝发育区内宽度为0~10、10~20、20~30 cm的采动地裂缝作为研究对象,采集其周边水平距离0~80 cm的表层土壤,测定土壤机械组成、>0.25 mm水稳性团聚体、有机质等5个国内外学者普遍关注的土壤抗冲性影响因子和土壤抗冲系数,揭示采动地裂缝周围土壤理化特性指标及抗冲系数的变化规律,构建陕北采动地裂缝发育区表层土壤抗冲系数的预测模型。结果表明:采动地裂缝周围表层土壤在冲刷作用下产生的泥沙流失量会随冲刷时间的增加呈现“速增(0~1 min)、缓增(1~3 min)、稳持(3~10 min)”3阶段的变化过程,冲刷产生的泥沙流失量主要来自于3 min以内,其贡献率超过90%;采动地裂缝会产生大幅降低周围表层土壤抗冲性的效应,最大降幅为32.1%,且采动地裂缝宽度越大,越靠近地裂缝,该效应越明显;土壤抗冲系数与砂粒质量分数呈极显著负相关(p<0.01),与黏粒、>0.25 mm水稳性团聚体、有机质质量分数呈极显著正相关(p<0.01),其中砂粒、有机质、>0.25 mm水稳性团聚体质量分数可作为陕北采动地裂缝发育区土壤抗冲性的主控因素;以采动地裂缝宽度、距裂缝水平距离为变量,构建了采动地裂缝发育区表层土壤抗冲系数预测模型,计算发现当水平距离超过158 cm时,采动地裂缝对周围表层土壤抗冲性的影响基本消失,其可作为陕北采动地裂缝发育区土壤水蚀性防控的靶向区域。研究结果可为黄河中游陕北矿区水土流失的精准防控提供科学依据。 展开更多
关键词 采动地裂缝 土壤抗冲性 土壤侵蚀 原状土 陕北煤矿区
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