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基于鲸鱼优化算法-支持向量机判别模型的风化基岩富水性评价:以神府煤田张家峁煤矿为例
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作者 侯恩科 吴家镁 +1 位作者 杨帆 张池 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期119-127,共9页
为实现风化基岩含水层富水性的准确预测,以张家峁井田内的28组风化基岩抽水试验钻孔数据作为训练及验证样本,选取风化基岩的岩性组合指数、风化指数、厚度、岩芯采取率、埋深作为评价指标,提出基于鲸鱼优化算法-支持向量机(whale optimi... 为实现风化基岩含水层富水性的准确预测,以张家峁井田内的28组风化基岩抽水试验钻孔数据作为训练及验证样本,选取风化基岩的岩性组合指数、风化指数、厚度、岩芯采取率、埋深作为评价指标,提出基于鲸鱼优化算法-支持向量机(whale optimization algorithm-support vector machines,WOA-SVM)的风化基岩含水层富水性判别模型。该模型可对无抽水试验资料区域的风化基岩的富水性级别进行预测,综合利用井田内249组勘探钻孔的地质信息,实现井田的风化基岩富水性分区。研究表明,张家峁井田风化基岩整体富水性较弱,且空间分布不均;井田中部和乌兰不拉沟沿线的局部地区存在强富水性区域,但其分布范围较小,中西部和东南部有部分中等富水性区域,东北部及西南部区域几乎全为弱和极弱富水性。该方法预测的结果与实际较为吻合,研究成果可为矿井安全生产提供参考,也为风化基岩富水性预测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 风化基岩 支持向量机(SVM) 鲸鱼优化(WOA) 富水性分区
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随钻钻进参数优化下煤体原位应力响应特征解析
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作者 张琨 王珂 +5 位作者 任建喜 冯上鑫 常鹏博 赵玉桃 苗彦平 胡俭 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期213-222,共10页
【背景】井下煤体应力空间分布状况是影响矿井安全生产和采掘工艺优化的重要因素之一,实现煤体应力定量且超前的原位预测,对于精准调控井下应力场、划分冲击危险区域意义重大。【方法】利用自主研发的随钻监测系统,开展不同钻进工况条... 【背景】井下煤体应力空间分布状况是影响矿井安全生产和采掘工艺优化的重要因素之一,实现煤体应力定量且超前的原位预测,对于精准调控井下应力场、划分冲击危险区域意义重大。【方法】利用自主研发的随钻监测系统,开展不同钻进工况条件下的煤岩钻孔室内试验,探究不同应力条件下钻进工况对钻进参数(扭矩、钻进位移)的作用规律,进而提出基于钻进参数的煤体应力测定方法,并开展了井下原位工程应用实践。【结果和结论】结果表明:(1)在钻进过程中,随钻监测系统可在干扰钻进工艺下实时监测钻进参数。钻进过程中钻进速度与钻压呈负相关关系,与扭矩呈正相关关系。(2)构建的钻进指标与煤体应力大小的函数关系拟合效果良好,拟合度达R^(2)=0.92。(3)井下原位工程验证发现,基于钻进参数煤体应力预测值和煤体应力实际值平均差异率小于10%,具有较好的一致性。该研究验证了基于钻进参数测定煤体应力的可靠性,也为实现煤体应力原位数字钻探技术提供了科学参考。 展开更多
关键词 随钻测试 钻进参数 煤体原位应力 响应特征
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基于PSO-SVM的采煤机轴承故障诊断模型
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作者 卜闯 刘艳军 张伟 《工矿自动化》 北大核心 2025年第S1期44-46,共3页
轴承作为采煤机关键的传动部件,其运行状态直接关系到整个采煤机的工作效率。传统的轴承故障诊断方法多依赖于人工经验,主观性较强,且对于复杂的故障特征难以准确识别。将支持向量机(SVM)应用于采煤机轴承故障诊断,采用粒子群优化(PSO)... 轴承作为采煤机关键的传动部件,其运行状态直接关系到整个采煤机的工作效率。传统的轴承故障诊断方法多依赖于人工经验,主观性较强,且对于复杂的故障特征难以准确识别。将支持向量机(SVM)应用于采煤机轴承故障诊断,采用粒子群优化(PSO)算法解决SVM参数寻优问题,提高SVM分类精度与泛化能力。测试结果表明,PSO-SVM模型能有效识别出采煤机轴承故障类型,识别准确率达97.19%,较SVM模型提高了7.38%,为采煤机维护与故障预防提供了技术支持。 展开更多
关键词 采煤机 轴承故障诊断 支持向量机 粒子群优化算法
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榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径 被引量:47
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作者 侯恩科 车晓阳 +3 位作者 冯洁 段中会 高利军 李军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期812-819,共8页
榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意... 榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从"水资源保护与矿井水利用"角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了"保水采煤"的科学内涵,认为"保水采煤"的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将"保水"与"用水"相结合,拓展了"保水采煤"的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益"反哺"当地生态和"绿色经济"建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。 展开更多
关键词 榆神府矿区 含水层 保水采煤 水资源保护 矿井水利用
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神府南部矿区低阶煤化学组成与工艺性质:特征、关系与实践 被引量:5
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作者 郭晨 王生全 +7 位作者 师庆民 乔军伟 李焕同 张卫国 李军 张池 王晓康 杜芳鹏 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期87-99,共13页
煤炭分质利用是契合其高效、清洁与绿色发展趋势的必然途径,而了解煤的基本化学组成与关键工艺性质是实现煤炭资源分级分质利用的基础。陕西神府南部矿区煤炭储量丰富,是西部重要的低阶煤生产基地,但长期以来未能完全实现煤的最佳分质利... 煤炭分质利用是契合其高效、清洁与绿色发展趋势的必然途径,而了解煤的基本化学组成与关键工艺性质是实现煤炭资源分级分质利用的基础。陕西神府南部矿区煤炭储量丰富,是西部重要的低阶煤生产基地,但长期以来未能完全实现煤的最佳分质利用,制约着优质煤炭资源价值优势的充分发挥以及经济与社会效益的进一步提升。以此为背景,以神府南部矿区主要生产矿井低阶煤样品为研究对象,开展煤的化学组成与工艺性质测试,化学组成包括工业组分、主量元素、全硫与形态硫、有害元素P及煤灰成分等,工艺性质包括发热量、低温干馏、热稳定性与煤灰熔融性等方面。基于数量化分析方法揭示煤的化学组成与工艺性质特征及其内在关系,构建基于化学组成的工艺性质预测数学模型,为煤炭分级分质利用提供基础依据。结果显示:①研究区低阶煤资源以特低灰、特低硫、特低磷、高-特高发热量、富油、高热稳定性、弱-无黏结性为特点,品质优良,具有显著的分质利用优势,尤其广泛分布的富油煤应予以高度重视;②煤的工艺性质与化学组成之间存在密切成因联系,发热量与固定碳含量呈正相关,低温干馏焦油产率与挥发分产率、氢元素含量呈正相关,水分含量决定低温干馏总水分产率,且在特定煤类条件下,灰分产率是控制煤诸多工艺性质的关键因素,包括发热量、黏结性、焦油产率等,均呈负相关性;③基于逐步回归分析与显著性检验,建立了基于化学组成预测煤关键工艺性质的数学模型,并以张家峁矿为例,利用所建模型预测低温干馏焦油产率和富油煤分布,预测结果与实测数据相符,验证了模型的可靠性。建立的预测模型为利用早期地质勘查资料评价煤的关键工艺性质,尤其富油煤分布提供了可行途径。研究成果对丰富陆相盆地低阶煤物质组成与化学性质基础认识,刻画其内在关联属性与量化模型具有重要参考价值,可为神府南部矿区以及其他类似地区优质煤炭资源(富油煤)的科学评价与最佳利用提供参考依据。 展开更多
关键词 富油煤 工艺性质 焦油产率 预测模型 分质利用
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陕南石煤及煤灰中磷元素的迁移规律 被引量:2
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作者 张卫国 侯恩科 +3 位作者 李军 刘晓玉 左鑫 冯馨月 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期316-322,共7页
陕南是驰名中外的石煤赋存区,石煤中伴生有多种元素。通过测试石煤中磷元素的含量,发现陕南石煤样品中磷元素含量普遍较高(139.1~2946.8μg/g),远高于中国煤中磷均值,富集磷元素特征明显,并且石煤灰样普遍高于对应原石煤样中磷元素含量... 陕南是驰名中外的石煤赋存区,石煤中伴生有多种元素。通过测试石煤中磷元素的含量,发现陕南石煤样品中磷元素含量普遍较高(139.1~2946.8μg/g),远高于中国煤中磷均值,富集磷元素特征明显,并且石煤灰样普遍高于对应原石煤样中磷元素含量。利用浸泡实验模拟了四种条件下(超纯水、酸性溶液、碱性溶液、矿井水)石煤及煤灰中磷元素的浸出(迁移)过程,实验周期长达12个月,计算了不同类型样品和浸泡条件下的磷元素浸出率。结果显示:酸性溶液对于石煤样品中磷元素有较高的浸出率,普遍高于其他三种类型溶液,矿井水溶液的磷浸出率次之,超纯水和碱性溶液的磷浸出率微弱,指示碱性条件有抑制石煤样中磷元素浸出的趋势。石煤灰样品在不同类型溶液条件下磷元素的浸出率特征也是在酸性溶液中比较高,矿井水溶液次之。与不同溶液石煤样磷元素浸出率相比,石煤灰样在碱性溶液和矿井水溶液中略有增高。 展开更多
关键词 石煤 迁移规律 浸泡实验 浸出率
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陕南地区石煤矸石中主要伴生元素迁移规律研究 被引量:6
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作者 张卫国 杨帆 +3 位作者 张池 王凯玲 李明超 赵志成 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期189-193,共5页
石煤是特殊的煤,因其伴生多种元素而被重视。陕南地区石煤资源丰富,石煤矸石中伴生有多种有害元素。为查明石煤中有害元素向周边环境的迁移能力及规律,通过测试石煤及其矸石中钒、铬、钼、磷元素的含量,发现陕南石煤样品中钒、铬、钼、... 石煤是特殊的煤,因其伴生多种元素而被重视。陕南地区石煤资源丰富,石煤矸石中伴生有多种有害元素。为查明石煤中有害元素向周边环境的迁移能力及规律,通过测试石煤及其矸石中钒、铬、钼、磷元素的含量,发现陕南石煤样品中钒、铬、钼、磷元素含量较高,普遍高于中国煤中元素含量均值,钼元素富集特征明显。矸石样品中也普遍富集钒、铬、钼、磷元素。利用浸泡试验模拟4种条件下石煤矸石中钒、铬、钼、磷元素的浸出(迁移)过程,试验周期长12个月,计算了浸泡条件下矸石样品中4种元素的浸出率,结果显示:酸性环境更有利于钒元素迁移,偏酸、偏碱条件都能增大铬元素的迁移性能;石煤矸石样品钼元素在4种类型溶液中迁移能力总体较弱,酸性环境更有利于磷元素迁移,而碱性环境能抑制磷元素的迁出;石煤矸石中钒、铬、磷元素在酸性溶液具有较高的浸出率,不同样品中钒、铬、磷元素浸出率变化趋势相似,石煤矸石中钒、铬、钼、磷元素在碱性溶液的浸出效率总体较低,碱性环境在一定程度上对矸石中钼和磷的迁出存在抑制现象。石煤矸石中钒、铬、钼、磷元素在矿井水溶液的浸出效率总体不高,矿区周边水环境有利于铬和磷元素的迁移,应当引起高度重视。 展开更多
关键词 石煤 矸石 迁移规律
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张家峁煤矿短壁工作面水力压裂技术应用研究 被引量:3
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作者 于水 张健 +2 位作者 王悦 苗彦平 李军 《中国煤炭》 2018年第12期131-134,共4页
针对张家峁煤矿短壁工作面坚硬顶板难以垮落,容易形成大面积冒落隐患的问题,提出在短壁工作面八采区采用水力压裂技术实施强制放顶,设计布置压裂钻孔104个,钻孔进尺总计4396m。现场压裂过程显示:90%以上压裂钻孔的相邻钻孔均有水流出,... 针对张家峁煤矿短壁工作面坚硬顶板难以垮落,容易形成大面积冒落隐患的问题,提出在短壁工作面八采区采用水力压裂技术实施强制放顶,设计布置压裂钻孔104个,钻孔进尺总计4396m。现场压裂过程显示:90%以上压裂钻孔的相邻钻孔均有水流出,水力裂缝的扩展半径可达10~20m,保证了裂缝的有效贯通。截至目前,相应区段内资源已被采出,且顶板未出现大面积垮塌,确保了现场作业区域的正常安全生产。 展开更多
关键词 坚硬顶板 短壁工作面 水力压裂 压裂钻孔
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张家峁选煤厂智能化建设架构设计研究 被引量:21
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作者 郭佐宁 高赟 +1 位作者 薛忠新 杨霞 《煤炭工程》 北大核心 2018年第2期37-39,共3页
利用网络化、信息化和人工智能等技术实现企业智能化建设是摆在煤炭企业面前的重大课题。在分析张家峁选煤厂构成和洗选工艺、产品结构、选煤厂管理与生产现状以及智能矿山和智能工厂建设思想的基础上,结合公司智能化应用平台,确定了选... 利用网络化、信息化和人工智能等技术实现企业智能化建设是摆在煤炭企业面前的重大课题。在分析张家峁选煤厂构成和洗选工艺、产品结构、选煤厂管理与生产现状以及智能矿山和智能工厂建设思想的基础上,结合公司智能化应用平台,确定了选煤厂智能化建设的任务目标和具体内容。根据任务目标要求设计出选煤厂智能化的体系结构,包括层次划分、每一层次的作用与功能。在选煤厂智能化体系结构的基础上设计出智能化选煤厂的系统构成框图及其相互关系。智能化的体系结构和系统构成方案为选煤厂的智能化建设提供了依据。 展开更多
关键词 网络化 信息化 智能化选煤厂 经营管理 定制化生产
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张家峁智能化煤矿巨系统关键技术研发与应用 被引量:12
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作者 呼少平 巩师鑫 +3 位作者 任怀伟 范生军 毛小娃 贺剑 《煤炭工程》 北大核心 2023年第11期119-124,共6页
为进一步加强传统采矿工程与新一代信息技术的不断深入融合发展,构建安全、智能、绿色、高效的煤矿,以张家峁煤矿为例介绍了智慧煤矿巨系统关键技术装备研发与示范矿井建设。以智慧煤矿总体规划及综合管理操作平台设计、智能化无人生产... 为进一步加强传统采矿工程与新一代信息技术的不断深入融合发展,构建安全、智能、绿色、高效的煤矿,以张家峁煤矿为例介绍了智慧煤矿巨系统关键技术装备研发与示范矿井建设。以智慧煤矿总体规划及综合管理操作平台设计、智能化无人生产系统、智能化巷道掘进系统、环境感知及辅助系统、智能场区建设等为主线,进行张家峁智慧煤矿巨系统的建设。通过对煤矿5G移动通信技术,透明矿山三维管控平台关键技术,煤矿生产危险源分析预测技术,矿山采掘接续一张图集成技术,智能化无人工作面协同控制技术,环境感知及一通三防智能化技术等关键技术的应用解决了信息孤岛,提升了智能化采掘能力,提高了数据驱动决策,实现了矿区全域多源数据深度融合,生产效能、安全态势与业务流程协同优化的多维场景平衡综合分析决策,形成矿区智能化管理、高效协同运行新体系。 展开更多
关键词 煤矿智能化 张家峁煤矿 智能感知 监测系统 巨系统
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陕北煤矿区黄土丘陵地貌景观规划模式设计与布局——以柠条塔矿沉陷区为例 被引量:1
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作者 尚建选 高雅坤 +4 位作者 杨帆 毕银丽 全文智 马少鹏 张延旭 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期128-137,共10页
陕北煤矿区是我国重要的产煤基地,煤炭大量开采后会引起地表沉陷和景观扰动。以陕北柠条塔矿沉陷区为例,针对该区域内黄土丘陵地貌特征,通过室内统计分析、现场调研、定性定量相结合等方法综合分析地表景观存在的问题,并进行景观模式规... 陕北煤矿区是我国重要的产煤基地,煤炭大量开采后会引起地表沉陷和景观扰动。以陕北柠条塔矿沉陷区为例,针对该区域内黄土丘陵地貌特征,通过室内统计分析、现场调研、定性定量相结合等方法综合分析地表景观存在的问题,并进行景观模式规划设计与布局,为此地貌类型中地下开采矿区景观规划提供借鉴。结果发现,地上景观存在4个问题:自然景观碎片化,生态环境缺乏整体布局;煤炭地下开采动态化,地上景观规划缺乏联动机制;土地资源利用低效化,景观生态−产业经济缺乏有机链接;环境土质干旱瘠薄化,景观再造与技术支持缺乏联系。针对这些问题构建坡度坡向分级为基础的区划规划模式,“三期两带”的时空规划模式,以复合种植模式为主的植物组合规划模式,以微生物菌肥、无人机飞播、矿井水再利用为主的技术规划模式,并进行了生态–经济–社会的综合效益分析,为煤矿区的后续生存发展、生态经济的升级转型奠定基础。 展开更多
关键词 景观规划 模式设计 景观问题 坡度坡向分级 综合效益 黄土丘陵 煤矿沉陷区
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浅埋多煤层群协调绿色开采关键技术研发与实践 被引量:6
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作者 吴群英 胡俭 +3 位作者 刘凯 李杨 谢晓深 张德生 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期19-30,共12页
西部矿区多煤层赋存条件导致了“采面布局矛盾、覆岩结构多变、地表运移叠加”的突出性、普遍性问题,探索适应多煤层高强度开采的协调绿色开采技术成为西部矿区多煤层安全、高效开采的关键。针对浅埋厚煤层群高强度开采面临的主要技术难... 西部矿区多煤层赋存条件导致了“采面布局矛盾、覆岩结构多变、地表运移叠加”的突出性、普遍性问题,探索适应多煤层高强度开采的协调绿色开采技术成为西部矿区多煤层安全、高效开采的关键。针对浅埋厚煤层群高强度开采面临的主要技术难题,从多煤层开采时空布局、工作面岩层稳定性控制、重复扰动下的地表沉陷等方面,系统地阐述了浅埋多煤层群协调绿色开采的几项关键技术。研究结果如下:(1)揭示了西部多煤层高强度开采层间相互作用机理,构建了多煤层重复开采扰动定量判据与评价方法,创新提出了以层间最小扰动为目标的“薄、中、厚”煤层交错分布协调开采技术;(2)提出了多煤层工作面岩层稳定控制技术,建立了全覆岩结构破断模型,揭示了全覆岩结构破断条件下的支架与围岩相互作用规律,在此基础上针对多煤层开采工作面支护在不同的位置需要采用不同支护策略的需求,研发了工作面支架抗冲双伸缩立柱和超前巷道支护状态监测系统,实现工作面多区域安全高效稳定支护;(3)通过揭示浅埋多煤层斜交叠置开采下地表动态移动特征和地表裂缝发育规律,给出地表下沉系数的确定方法,研发了塌陷区裂缝“土壤重构–原位充填–微地形改造”组合的治理关键技术,有效防治黄土沟壑区的采煤地表塌陷。上述核心技术在张家峁、柠条塔、红柳林等20余个大型煤矿成功应用,为我国西部矿区高质量、可持续开发提供了技术支撑。 展开更多
关键词 浅埋多煤层 高强度开采 层间扰动 智能化装备 地表沉陷
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神府矿区大型水库周边浅埋煤层开采水害防治技术 被引量:23
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作者 耿耀强 王苏健 +4 位作者 邓增社 王碧清 黄克军 冯洁 苗彦平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1999-2006,共8页
以神府矿区大型水库常家沟水库为例,运用水文地质勘探、钻孔实测、理论计算、数值模拟等手段,查明了常家沟水库周边水文地质条件,拟合得出导水裂隙带高度计算公式,开展了大型水库周边浅埋煤层开采水害问题防治技术研究。研究结果表明:... 以神府矿区大型水库常家沟水库为例,运用水文地质勘探、钻孔实测、理论计算、数值模拟等手段,查明了常家沟水库周边水文地质条件,拟合得出导水裂隙带高度计算公式,开展了大型水库周边浅埋煤层开采水害问题防治技术研究。研究结果表明:研究区水库周边煤层开采导水裂隙带预计发育高度约为72.8 m,常家沟水库周边煤层开采存在的水害主要包括烧变岩涌(突)水问题、萨拉乌苏组突水溃沙问题、常家沟水库倒灌水害等问题,针对常家沟水库浅埋煤层开采不同水害问题,提出了留设保护煤柱、帷幕注浆与井下探放水疏放、井下探放水与地面抽排联合疏放、上覆煤层采空区积水探查与疏放、沟道裂缝填埋等水害防治技术。水库周边15207工作面回采时,在留设保护煤柱的基础上,采取帷幕注浆625 m,施工疏放4-2煤烧变岩积水钻孔28个,累计放水量33 523 m3,保障了工作面安全回采。 展开更多
关键词 神府矿区 大型水库 水害防治 导水裂隙带 保护煤柱
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张家峁煤矿智能快速掘进工艺优化及应用研究 被引量:30
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作者 王学强 李军 《煤炭工程》 北大核心 2022年第6期35-40,共6页
为了解决千万吨超大型矿井采掘失衡难题,张家峁煤矿采用了智能化掘进技术替代传统掘进技术。通过提高15212工作面掘进系统装备自动化和智能化程度,实现掘进工作面轻量化和快速化,重点分析了工作面掘进设备的优化历程,建立了智能快速掘... 为了解决千万吨超大型矿井采掘失衡难题,张家峁煤矿采用了智能化掘进技术替代传统掘进技术。通过提高15212工作面掘进系统装备自动化和智能化程度,实现掘进工作面轻量化和快速化,重点分析了工作面掘进设备的优化历程,建立了智能快速掘进系统,该系统由“掘锚一体机+锚杆转载机+桥式转载机+变频调速带式输送机”组成,实现了连掘连运和掘锚平行,大大缩短了支护占用工时。结合智能传感、定位定向、监测监控技术和多信息远程重现技术等,实现可人工干预的远程操作掘锚一体机,将掘进工作面环境、设备和人员有机和谐地统一起来,实现“安全、高效”高质量智能掘进。在15212掘进工作面的现场应用结果表明:该设备投入后创造出单班最高进尺65m,单日最高进尺120m,月累计进尺2700m的成绩,取得中国快掘行业单班、单日及单月最高进尺,有力保证了井下采掘接续和可持续发展。 展开更多
关键词 快速掘进 智能设备 支护工艺 连掘连运 掘锚平行
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1.1m坚硬薄煤层智能化开采关键技术及装备——以陕北侏罗纪煤田为例 被引量:11
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作者 侯刚 王国法 +8 位作者 张建安 王彪谋 薛忠新 高彬 李军 张金虎 南海云 张德生 杨斐文 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期224-231,共8页
针对陕北侏罗纪煤田埋深浅、普氏系数达到3左右、煤层平均厚度在1.1 m左右、工作空间狭小、大功率设备布置及智能化实施难度高等开采难题,研究了煤层赋存情况与支护成套技术,提出了工作面设备高能积比时空协同及巷道端头大落差柔性系统... 针对陕北侏罗纪煤田埋深浅、普氏系数达到3左右、煤层平均厚度在1.1 m左右、工作空间狭小、大功率设备布置及智能化实施难度高等开采难题,研究了煤层赋存情况与支护成套技术,提出了工作面设备高能积比时空协同及巷道端头大落差柔性系统配套方式、工艺及成套技术。构建了端头大落差柔性系统模型,能积比达到402,满足巷道与工作面1.4 m以上大落差需求,实现了1.1~1.3 m坚硬薄煤层的安全高效智能化开采。研发了1.1~1.3 m坚硬薄煤层智能化成套设备,采煤机采用半悬机身、全悬截割矮机身结构,机身高度759 mm,装机功率1 050 kW,最大牵引速度14.5 m/min;研发了高刚度抗动载液压支架,工作阻力达到9 000 kN,采用防冲击大伸缩比立柱、高强度薄板结构;研发了大运力、矮机身、重叠侧卸的刮板输送机,装机功率达到3×400 kW;研发了薄煤层精小化、智能化相关装置。开发了适用于薄煤层的记忆截割、自动精准找直、智能负荷控制、有线无线双网通信、多数据融合联动、设备远程故诊断和全生命周期管理的薄煤层智能化监控系统,实现了工作面内无人操作的常态化开采模式。通过构建1.1~1.3 m坚硬薄煤层综采智能化开采核心技术体系,形成了陕北侏罗纪煤田1.1~1.3 m(特别是1.1 m)坚硬薄煤层智能化综采成套技术与装备。该研究成果已在张家峁煤矿和凉水井煤矿应用,设备及系统运行稳定可靠,达到了年产煤炭1.3 Mt的能力。 展开更多
关键词 浅埋深 薄煤层 大落差 柔性 成套技术与装备 智能化开采
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张家峁煤矿矿井水处理回用工艺研究 被引量:16
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作者 薛忠新 李文俊 韩伟 《煤炭工程》 北大核心 2018年第12期21-23,共3页
针对传统矿井水处理工艺"混凝沉淀+过滤"处理能力和效果的不足,以张家峁煤矿矿井水为例,通过分析矿井水的水质特点及回用去向后,在"旋流混凝澄清+机械过滤器+消毒"工艺和一体化设备技术的基础上,设计了一种新型的... 针对传统矿井水处理工艺"混凝沉淀+过滤"处理能力和效果的不足,以张家峁煤矿矿井水为例,通过分析矿井水的水质特点及回用去向后,在"旋流混凝澄清+机械过滤器+消毒"工艺和一体化设备技术的基础上,设计了一种新型的高效旋流一体化净化工艺,分析了其处理效果及运行成本。结果表明,张家峁煤矿矿井水的主要污染物为SS和COD;经过高效旋流一体化净化工艺的处理后,出水水质达到了相关标准,能够回用于黄泥灌浆、井下消防洒水和作为矿区生活日用水备用水源;该工艺运行成本较"旋流混凝澄清+机械过滤器+消毒"工艺,每吨矿井水处理成本节约0. 22元。 展开更多
关键词 矿井水 SS COD 处理回用工艺 高效旋流一体化净化工艺
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BIM技术在张家峁煤矿采掘设计中的应用初探 被引量:5
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作者 张龙正 李正虎 刘建浩 《煤炭工程》 北大核心 2020年第1期21-24,共4页
近年来BIM技术已在水利、水电、冶金等行业得到广泛应用,但在煤炭行业的研究应用比较滞后,特别是矿井工程采掘设计中探索更少。基于Microstation软件的二次开发及其他工程行业经验借鉴,文章从模型建立和应用两方面介绍了张家峁煤矿采掘... 近年来BIM技术已在水利、水电、冶金等行业得到广泛应用,但在煤炭行业的研究应用比较滞后,特别是矿井工程采掘设计中探索更少。基于Microstation软件的二次开发及其他工程行业经验借鉴,文章从模型建立和应用两方面介绍了张家峁煤矿采掘工程BIM设计主要内容,论证了煤炭行业矿井设计特别是采掘工程设计应用BIM技术的可行性,分析了目前BIM技术在采掘工程中存在的软件适配性较差、视图范围有限、二次开发工作量大等问题,并指出了BIM技术在煤炭行业的发展方向。 展开更多
关键词 BIM技术 MICROSTATION 采掘设计 集成应用
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张家峁智能化选煤厂的研究与设计 被引量:17
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作者 毛浩 郝强 《中国煤炭》 北大核心 2017年第10期82-87,共6页
介绍了张家峁选煤厂现状,利用张家峁选煤厂自动化设备及张家峁公司网络基础现状,以PLC自动控制技术、视频预警技术、3D虚拟现实概念、定制化生产概念以及全生命周期管理概念构建了张家峁智能化选煤厂的架构,详细阐述了智能化选煤厂的数... 介绍了张家峁选煤厂现状,利用张家峁选煤厂自动化设备及张家峁公司网络基础现状,以PLC自动控制技术、视频预警技术、3D虚拟现实概念、定制化生产概念以及全生命周期管理概念构建了张家峁智能化选煤厂的架构,详细阐述了智能化选煤厂的数据采集、3D可视化数据采集与监控(SCADA)系统、定制化MES系统、定制化与自动化优化控制系统以及监测与通信系统,最后对该智能化选煤厂的社会效益和经济效益进行了分析。 展开更多
关键词 智能化选煤厂 定制化生产 虚拟现实
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张家峁煤矿水压致裂初次放顶机理和效果分析研究 被引量:5
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作者 李正虎 张军辉 +4 位作者 陈辉 谭帅杰 温晨 孙晓龙 陈浩 《煤炭工程》 北大核心 2020年第6期91-95,共5页
针对张家峁煤矿15209工作面开切眼推进过程中顶板初次垮落困难的问题,通过现场实测、理论分析、三维布孔模型,并结合5-2煤层顶板节理裂隙不发育,工作面煤层不稳定、夹矸多的具体情况,在保证煤壁和两巷顶帮稳定性的同时确定顶板水压致裂... 针对张家峁煤矿15209工作面开切眼推进过程中顶板初次垮落困难的问题,通过现场实测、理论分析、三维布孔模型,并结合5-2煤层顶板节理裂隙不发育,工作面煤层不稳定、夹矸多的具体情况,在保证煤壁和两巷顶帮稳定性的同时确定顶板水压致裂方案。为此,采取三维空间优化布孔方式,进行顶板水压致裂并贯通各钻孔之间裂隙进而破碎顶板。根据工作面顶板压力在线监测和煤壁、两帮变形等现场实测数据分析,方案应用效果良好。 展开更多
关键词 初次垮落 水压致裂 裂隙贯通
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陕北典型矿区烧变岩岩石学及地球化学特征 被引量:2
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作者 胡俭 王海 +6 位作者 杨帆 姬中奎 张池 韩强 任智智 薛小渊 陈盼 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第23期9737-9745,共9页
烧变岩的基础研究对烧变岩水害的防治具有至关重要的作用。为了掌握烧变岩的岩石学及地球化学特征,以陕北榆神矿区张家峁井田为例,通过野外调查、钻孔岩心取样及分析测试,对该区烧变岩的主量元素、微量元素及稀土元素进行了详细的测定... 烧变岩的基础研究对烧变岩水害的防治具有至关重要的作用。为了掌握烧变岩的岩石学及地球化学特征,以陕北榆神矿区张家峁井田为例,通过野外调查、钻孔岩心取样及分析测试,对该区烧变岩的主量元素、微量元素及稀土元素进行了详细的测定分析。结果表明:岩体上部、下部、邻近岩层分别属于板状烧烤岩、烧熔岩、层状烧烤岩,不同类型的烧变岩岩性、颜色、孔隙发育等特征随烧烤程度的不同而呈现较大的差异性。岩石地区化学结果表明:烧变岩主要化学成分为SiO_(2),其次为Al_(2)O_(3)。岩样主要为硅铝质,镁铁组分含量相对较少,TFe_(2)O_(3)+MgO质量百分比平均值为4.76%,而原岩与烧变岩差异性小,与烧熔岩样亦相差不大。烧变岩亲石元素Rb、Ba含量高于原岩,Sr含量低,Cs、Eu相对亏损。高场强元素中Zr含量在所有样品中普遍较高,不同类型岩样均具有Y、Zr、Pb富集的特征,高场强元素在烧变作用下变化不显著。样品的稀土元素丰度趋势曲线出现差异化分布,标准沉积岩与上地壳平均值相较球粒陨石相似性更高。研究结果将为研究烧变岩的成因及形成环境提供基础支撑。 展开更多
关键词 烧变岩 地球化学特征 稀土元素 烧变作用 水害防治
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