我国煤矿智能化技术十年发展与实践 被引量：2

1

作者 范京道 黄克军 +5 位作者 李川 杨明 黄晓俊 闫振国 宋岳 曹宇 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第7期1-24,共24页

煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤... 煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤层综采及放顶煤智能化开采技术,由黄陵矿业推广应用至全国主力生产矿区,并形成了煤矿智能化开采理论技术装备与标准体系,煤矿智能化开采技术的整体突破带动了我国煤矿智能化发展。自2020年国家发展改革委员会等八部委印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,我国煤炭行业进入以智能化开采带动其他核心技术突破的煤矿智能化时代,并形成包括信息基础设施、地质保障、开采、掘进、运输、通风与压风、供电与供排水、安全监测监控、经营管理、资源综合利用等煤矿智能技术,使我国煤炭开发技术水平得到跨越提升,推动煤矿建设向安全、高效、绿色、智能方向发展。随着煤矿智能化建设发展,煤矿建井技术装备研发滞后,与煤矿智能化发展不匹配、不协调,严重制约了我国优质煤炭资源的安全高效开发。研究基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,分析了建井面临基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了智能化建井系统总体架构,研发了基于斜井敞开式全断面掘进机和竖井钻机“一钻完井”的智能化建井技术装备体系,并建成国内首个智能化建井技术示范工程。近10年的发展实践表明,我国煤矿智能化建设带动了煤矿行业的整体技术跃迁与高质量发展。 展开更多

关键词 智能化开采 智能化煤矿 智能化建井 煤炭产业升级 建井技术装备

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煤矿超长斜井破碎地层敞开式TBM掘进技术与应对方法研究 被引量：6

2

作者 刘全辉 汪青仓 +4 位作者 宋朝阳 赵一超 何琪 张同钊 刘锦玉 《煤炭工程》 北大核心 2024年第7期53-58,共6页

TBM因施工安全、自动化程度高、掘进速度快等特点,已成为斜井机械化、自动化和智能化建设的重要掘进装备。西部弱胶结地层围岩强度低、承载能力差,TBM在穿越破碎地层时发生塌方、卡机、栽头和掘进偏斜等风险概率较高,为此开展了西部煤... TBM因施工安全、自动化程度高、掘进速度快等特点,已成为斜井机械化、自动化和智能化建设的重要掘进装备。西部弱胶结地层围岩强度低、承载能力差,TBM在穿越破碎地层时发生塌方、卡机、栽头和掘进偏斜等风险概率较高,为此开展了西部煤矿超长斜井破碎地层敞开式TBM掘进技术与应对方法研究。基于可可盖煤矿斜井穿越地层和工程条件,制定了适应地层条件的TBM掘进参数调整方案,提出了刀盘转速、撑靴压力、刀盘扭矩、推进速度等掘进参数的控制方法,最大限度发挥了TBM高效掘进的性能;提出了斜井穿越破碎地层时,钢拱架、超前注浆、锚网支护等综合围岩加固方法;优化了辅助作业设备的配置方案及掘进作业流程,形成了注浆加固、围岩强支护、设备随掘协同的破碎地层安全施工技术,保障了可可盖煤矿斜井破碎地层敞开式TBM的安全与快速掘进。 展开更多

关键词 矿井建设 超长距离斜井 TBM 围岩支护 快速掘进

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超长斜井TBM掘进始发硐室围岩稳定性分析及加固技术研究 被引量：1

3

作者 汪青仓 刘全辉 +4 位作者 宋朝阳 王文忠 刘渭 赵一超 张同钊 《煤炭工程》 北大核心 2024年第12期32-37,共6页

全断面隧道掘进机(TBM)具有高度机械化、自动化、掘进效率高等优势,已逐步应用于煤矿斜井与岩巷掘进工程。通过分析可可盖煤矿斜井穿越的洛河组地层特性对斜井TBM始发硐室围岩稳定性的影响,开展现场锚杆拉拔力测试、原位强度测试、撑靴... 全断面隧道掘进机(TBM)具有高度机械化、自动化、掘进效率高等优势,已逐步应用于煤矿斜井与岩巷掘进工程。通过分析可可盖煤矿斜井穿越的洛河组地层特性对斜井TBM始发硐室围岩稳定性的影响,开展现场锚杆拉拔力测试、原位强度测试、撑靴支撑性能模拟等试验分析,并提出了超长斜井TBM始发硐室围岩加固及TBM撑靴支撑方案。研究结果表明,洛河组地层TBM始发硐室围岩的锚杆拉拔力均能达到100 kN以上,测试段洛河组地层岩石平均抗压强度为23.1 MPa,单体支柱支撑围岩受压强度达到33 MPa时,围岩未发生溃散、崩裂现象。基于现场测试结果,提出了TBM始发硐口处顶部管棚加固、掘进段顶部锚网喷支护和TBM进硐稳定支撑推进方案。经过洛河组地层TBM直接进硐掘进的工业试验,验证了洛河组地层TBM始发硐室围岩加固技术的可靠性和安全性,可为同类地层斜井TBM直接进硐方案设计与施工提供参考。 展开更多

关键词 矿井建设 超长距离斜井 TBM 围岩支护

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高浓盐水零排放分盐技术的研究进展 被引量：7

4

作者 刘晓晶 王建刚 +2 位作者 李俊 张哲 鲍鑫 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3468-3471,共4页

简要进行了高浓盐水的现状分析,详细介绍了膜法分盐工艺、热法分盐工艺、冷法分盐工艺及组合处理工艺在高浓盐水处理问题上的应用情况及优劣势分析。最后提出了高浓盐水零排放分盐技术的可行性并具有很好的应用前景。

关键词 高浓盐水 分盐 进展 零排放

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浅埋深薄基岩大采高综采工作面开切眼支护技术 被引量：13

5

作者 杨玉亮 徐祝贺 韩浩 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期51-60,共10页

为了解决浅埋深薄基岩大采高综采面开切眼支护参数不合理,支护系统效能不足的问题,以红柳林矿25206工作面开切眼为工程背景,采用现场监测、数值模拟、理论分析、现场实践等手段对开切眼支护系统进行研究。研究表明:开切眼原支护参数能... 为了解决浅埋深薄基岩大采高综采面开切眼支护参数不合理,支护系统效能不足的问题,以红柳林矿25206工作面开切眼为工程背景,采用现场监测、数值模拟、理论分析、现场实践等手段对开切眼支护系统进行研究。研究表明:开切眼原支护参数能够较好控制围岩变形,但存在支护强度过高,锚杆(索)未能达到其额定支护阻力的问题;基于锚杆(索)协同支护方法,建立锚杆基础支护,锚索补强支护协同支护系统,计算合理支护参数,并利用数值分析进行锚杆和锚索方案的合理性和可靠性验证,确定在预紧力取50 kN时,顶板锚杆长度2.6 m,间排距1200 mm×1200 mm,帮锚杆长度2.2 m,间排距1200 mm×1200 mm,锚索直径17.8 mm,长度6.0 m,能够较好控制巷道围岩变形;优化支护方案后,顶部锚杆最大支护阻力稳定值78 kN,帮部锚杆为65 k N,顶部锚索为118 k N,锚杆(索)支护阻力显著提升,支护效能明显提高。通过矿井支护优化研究,形成了一套较完善的支护体系。 展开更多

关键词 浅埋深 薄基岩 大断面开切眼 支护效能 锚杆-锚索协同支护

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坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术研究 被引量：12

6

作者 崔峰 崔魏 +1 位作者 张勃阳 何青源 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期32-37,共6页

陕北侏罗系煤田坚硬顶板普遍存在,导致煤矿井下工作面初次来压步距大(40~70 m),易发生冲击矿压灾害事故,采用水力压裂技术进行切顶卸压可以有效减小工作面初次来压步距,进而避免发生冲击矿压灾害事故。为此,在总结我国现有水力压裂技术... 陕北侏罗系煤田坚硬顶板普遍存在,导致煤矿井下工作面初次来压步距大(40~70 m),易发生冲击矿压灾害事故,采用水力压裂技术进行切顶卸压可以有效减小工作面初次来压步距,进而避免发生冲击矿压灾害事故。为此,在总结我国现有水力压裂技术在煤矿井下工作面初采初放应用经验的基础上,提出坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术,使用自主研发的钻割一体化设备,实现高效快捷的压裂孔定向割槽,并在陕西延长石油矿业有限责任公司魏墙煤业公司1313工作面开展水力压裂初采初放现场试验。观测结果表明,水力压裂处理后1313工作面直接顶初次垮落步距为9.6 m,老顶初次垮落步距为19.2 m,且冒落后的老顶完全充填采空区,大大降低了工作面老顶突然垮落造成的“飓风”性冲击灾害。 展开更多

关键词 坚硬顶板 水力压裂 冲击矿压 工作面初次放顶 径向割槽

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深部高应力巷道底鼓大变形控制技术研究 被引量：12

7

作者 崔魏 陈威 崔峰 《煤炭工程》 北大核心 2013年第11期37-39,共3页

张店矿-1000m大巷底板岩性松软、巷道围岩应力高,致使巷道底鼓变形严重,基于此,文章分析了深部高应力作用下巷道底板压曲作用机理,并应用FLAC2D5.0模拟软件分析了深部巷道在高应力和底板松软条件下的底板变形情况,提出了高强度弧形混凝... 张店矿-1000m大巷底板岩性松软、巷道围岩应力高,致使巷道底鼓变形严重,基于此,文章分析了深部高应力作用下巷道底板压曲作用机理,并应用FLAC2D5.0模拟软件分析了深部巷道在高应力和底板松软条件下的底板变形情况,提出了高强度弧形混凝土浇灌和反底拱中空注浆锚索对巷道进行加固支护。矿压观测结果表明,施工注浆锚索和混凝土10d后,底鼓变形速度急剧下降,平均速度小于2mm/d,40d后变形趋于稳定;锚索锚固力达到40MPa,基本上控制了该矿的底鼓大变形,为类似条件下的巷道底鼓治理积累了一定经验。 展开更多

关键词 巷道底鼓 数值模拟 围岩控制 高应力

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冻结孔泥浆置换中缓凝水泥浆及混合浆的性能劣化规律 被引量：1

8

作者 李强 王衍森 +2 位作者 王春林 徐圣集 樊志强 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期182-189,共8页

冻结孔泥浆置换已成为岩层冻结法凿井的必需环节,但冻结管下放易遭遇浆液黏滞阻力过大,甚至被"抱死"导致钻孔报废。为深入掌握深孔环境中水泥浆及其与泥浆混合浆的性能劣化规律,以表观黏度作为衡量指标,考虑养护时间、温度、... 冻结孔泥浆置换已成为岩层冻结法凿井的必需环节,但冻结管下放易遭遇浆液黏滞阻力过大,甚至被"抱死"导致钻孔报废。为深入掌握深孔环境中水泥浆及其与泥浆混合浆的性能劣化规律,以表观黏度作为衡量指标,考虑养护时间、温度、失水状态及混合浆的体积比等因素,分别开展缓凝水泥浆、混合浆的室内试验研究。结果表明:养护时间20 h内,水泥浆和混合浆的黏度均随养护时间延长而增长,但混合浆黏度值及增长速率远超过水泥浆;二者黏度与温度之间呈非线性变化关系;失水状态加速浆液的黏度增长,尤其是对混合浆的黏度影响更大;混合浆的黏度与体积比之间呈现为非线性关系;与缓凝水泥浆相比,混合浆的黏度剧增等性能劣化现象,受养护时间、温度及失水状态的影响都更为显著。分析认为,水泥与泥浆的混合浆液的黏度骤升、流动性大幅下降甚至丧失,是冻结管下沉阻力过大甚至被"抱死"的关键原因;因此,控制浆液混合段高度,抑制混合浆的黏度增长,是保证冻结管安全顺利下沉的关键。 展开更多

关键词 冻结孔 泥浆置换 缓凝水泥浆 混合浆 表观黏度 性能劣化

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优选菌株对神府煤的生物转化方式研究 被引量：6

9

作者 王永娟 孟庆宇 +1 位作者 周安宁 李晓宏 《应用化工》 CAS CSCD 2014年第9期1576-1579,1583,共5页

采用从神府煤洗煤水中提取的三种菌株(XK-a,XK-b,XK-c),采用异步驯化法,以风化煤为唯一碳源的无机盐固体培养基对微生物进行驯化,采用细胞液液态转化方式对光氧化6 h神府煤进行转化。结果表明,经过驯化后微生物对神府煤的转化率明显提高... 采用从神府煤洗煤水中提取的三种菌株(XK-a,XK-b,XK-c),采用异步驯化法,以风化煤为唯一碳源的无机盐固体培养基对微生物进行驯化,采用细胞液液态转化方式对光氧化6 h神府煤进行转化。结果表明,经过驯化后微生物对神府煤的转化率明显提高,XK-c是驯化后变异程度最高的动态培养转化14 d,无机培养基转化效果最好。经微生物转化后的原煤与原煤的光谱特征非常相似,但经微生物转化后,原煤的醚键振动吸收强度明显下降,羟基振动强度增强。 展开更多

关键词 驯化 微生物 神府煤 转化方式

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智能化煤矿建设若干问题研究与思考 被引量：5

10

作者 唐恩贤 李川 《中国煤炭》 2021年第10期45-48,共4页

智能化开采、智能化矿井建设是煤炭企业实现高质量发展的必然选择。分析了我国智能化矿井建设历程和智能化采掘技术迭代发展的趋势,结合当前行业智能化矿井建设现状,研究认为现阶段矿井智能化仍处于初级水平,为更好地推进智能化煤矿建设... 智能化开采、智能化矿井建设是煤炭企业实现高质量发展的必然选择。分析了我国智能化矿井建设历程和智能化采掘技术迭代发展的趋势,结合当前行业智能化矿井建设现状,研究认为现阶段矿井智能化仍处于初级水平,为更好地推进智能化煤矿建设,提出以下应把握的几个问题和具体建议:灾害治理永远是矿井智能化建设的前提;矿井智能化的核心是采煤、掘进智能化;准确把握行业智能化矿井建设,当前绝大多数煤矿应以矿井升级改造为主;具有嵌入式技术的智能化装备是煤矿智能化实施的必然要求等。 展开更多

关键词 智能化开采 智能化煤矿建设 关键问题 嵌入式技术 移动机器人研究

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可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备 被引量：59

11

作者 范京道 封华 +6 位作者 宋朝阳 任怀伟 马英 汪青仓 谭杰 刘全辉 李川 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期499-514,共16页

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘... 我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。 展开更多

关键词 智能煤矿 矿井建设 机械破岩 TBM 竖井钻机钻井

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融合5G技术生态的智能煤矿总体架构及核心场景 被引量：71

12

作者 范京道 李川 闫振国 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1949-1958,共10页

5G技术的到来,强化和深度融合了物联网、大数据、人工智能等技术,已经形成了较为成熟的5G技术生态,有力推动了包括煤炭企业在内的各个行业的转型升级和智能化发展。通过分析移动通信技术与煤矿建设的关系,明确了5G技术在煤矿生产中所具... 5G技术的到来,强化和深度融合了物联网、大数据、人工智能等技术,已经形成了较为成熟的5G技术生态,有力推动了包括煤炭企业在内的各个行业的转型升级和智能化发展。通过分析移动通信技术与煤矿建设的关系,明确了5G技术在煤矿生产中所具有的重要作用,揭示了5G技术生态是智能煤矿建设的重要推动力;详析分析了当前制约煤矿智能化的井下高效通信、装备智能化、决策智能化等方面的主要问题,并且从5G技术生态的角度探讨了解决当前问题的技术手段;研究了智能煤矿的内涵,提出了智能煤矿的定义,明确了智能煤矿必须具备时空一体、万物互联、数据融合、全息感知、业务联动、智能决策六大特征;揭示了智能煤矿基础设施所需要的5G技术生态、混合云和GIM技术等3个技术要素,提出顶层设计中所涉及的云边端思维模式、微服务架构和基于一张图的智能态势分析与决策等3个设计理念,从而完成了对智能煤矿建设总体架构的构建。同时,对智能煤矿建设中包括智能探测、智能掘进、智能开采、智能通风、智能洗选和智能调度在内6个典型应用场景所需的研究重点和方向进行了阐述。最后,以延长石油矿业巴拉素煤矿为实例,在兼顾实际开采条件和发展愿景条件下实践了笔者提出的智能煤矿建设构想,力求为我国智能煤矿建设提供一种新探索。 展开更多

关键词 5G技术 智能煤矿 智能化开采 微服务 智慧矿山

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基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索 被引量：83

13

作者 范京道 闫振国 李川 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期92-97,共6页

5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持... 5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持和技术发展态势,系统分析了智能化开采技术在应用推广过程中亟待解决8个方面的问题,即:工作面自动找直技术、复杂环境下的高清晰可视化技术、煤炭开采多场动态信息融合的4D透明地质构建技术、煤岩自动识别及智能截割技术、高质量传感器研制与多传感器数据融合技术、采矿工艺智能化技术、煤炭智能化开采的微服务系统平台架构、危险源智能感知与预警技术;并从宏观角度分析凝练了技术方面的制约因素,提出以5G技术为核心汇聚而成的技术生态必将成为解决上述问题的一种有效手段。其次,深入研究了通信技术和煤矿开采技术之间的关系,分析了5G技术在智能化开采中的特点和优势,构建了智能化开采核心技术与5G技术生态关联矩阵,指出5G大带宽、泛在万物互联、低时延高可靠、切片技术等特性和技术在煤矿智能化开采发展中的关键支撑作用,阐述了5G生态在煤矿智能化开采中的重要性,并展望了随着5G技术生态的不断成熟,煤矿智能化开采将探索衍生出的一些高效关键技术和生产管理模式。最后,从多个方面探索了5G技术在智能化开采中的关键应用,包括:系统计算分析管控模式、4D-GIS透明地质和实时推演、工作面自动找直、视频驱动的智能化开采、井下环境感知等。最后针对煤矿智能化开采提出了一种基于5G技术的解决方案以供探讨。 展开更多

关键词 智能化开采 5G技术 万物互联 智能煤矿 人工智能

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智能化建井理论技术研究与工程实践 被引量：20

14

作者 范京道 魏东 +7 位作者 汪青仓 封华 刘渭 刘全辉 黄克军 闫振国 刘家佳 李川 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期470-483,共14页

基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,阐述了智能化建井在煤矿智能化建设中的重要作用;分析了西部地区建井面临地质条件复杂、基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破... 基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,阐述了智能化建井在煤矿智能化建设中的重要作用;分析了西部地区建井面临地质条件复杂、基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了由感知层、传输层、边缘层、平台层和执行与应用层组成的智能化建井系统总体架构,研发了由斜井掘进控制、竖井钻进控制及综合保障系统构成的智能化建井协同控制系统;总结了煤矿智能化建井通过基础理论研究、工艺设计、智能装备研制、控制系统研发、现场工程示范的一体化研究思路,解决煤矿建井过程中全断面机械破岩效率低、掘进复杂地层难、地下水防治及井筒稳定性与支护困难的技术难题。通过延长石油集团可可盖煤矿的智能化建井工程实践,形成了斜井敞开式全断面智能掘进工法,实现了斜井掘进“探-掘-支-锚-运”一体化作业;形成了竖井“一钻完井”智能化钻井工法,实现了竖井钻进“井下无人施工”本质安全作业,打造了行业智能化建井的工程与技术示范,形成了煤矿智能化建井的“延长模式”。最后结合煤矿智能化发展趋势,提出煤炭行业建井应共同遵循的原则与目标、当前工作和发展方向,并号召全行业聚焦智能化建井技术领域,推动煤矿建设向安全高效绿色智能方向发展。 展开更多

关键词 智能矿井 斜井智能掘进 一钻完井 智能化建井 延长模式

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基于通风等效面积的矿井通风难易程度分析方法 被引量：9

15

作者 王延平 范京道 +3 位作者 闫振国 李川 常心坦 李学文 《工矿自动化》 北大核心 2020年第6期53-58,共6页

针对目前矿井通风难易程度评价中常用的等积孔不能有效反映通风难易程度细节、通风阻力测定不能很好地衡量复杂通风系统并联影响的问题,提出了一种基于通风等效面积的矿井通风难易程度精细化分析方法。该方法根据获取的巷道通风信息对... 针对目前矿井通风难易程度评价中常用的等积孔不能有效反映通风难易程度细节、通风阻力测定不能很好地衡量复杂通风系统并联影响的问题,提出了一种基于通风等效面积的矿井通风难易程度精细化分析方法。该方法根据获取的巷道通风信息对通风系统进行网络解算,得到系统中各节点风压,并以各节点风压大小为依据对通风系统进行分段;每个分段中的巷道均为并联,按等积孔的特性,先计算各巷道的等积孔,综合获得各分段的等效面积,由此得到各节点对应的通风等效面积;为直观、清晰地表达通风系统各段的通风难易程度,用图形化的方式表示通风等效面积,包括风压-等效面积图、节点-等效面积图、风压-等效能耗图和节点-等效能耗图;根据通风等效面积图,对矿井通风难易程度进行通风“瓶颈”、阻力分布及通风能耗等精细化分析。实例验证结果表明,该方法能有效分辨出通风系统中的阻力较大区域、局部阻力位置及通风“瓶颈”位置,可服务于矿井通风的分析和优化。 展开更多

关键词 矿井通风 通风系统 通风难易程度精细化分析 等积孔 通风阻力测定 通风割集 通风等效面积

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煤矿智能化重构人与煤空间关系研究 被引量：16

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作者 范京道 金智新 +3 位作者 王国法 李川 刘渭 闫振国 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期243-253,共11页

人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素,研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展,论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间... 人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素,研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展,论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间融合可以突破传统二元空间结构制约的观点,据此建立了煤矿智能化人-物理-信息(HPC)空间之间虚实互动的三元空间形态;进一步阐述了煤矿智能化可改变煤矿生产要素的物理空间位置和生产相对运动状态,将重构新生产力三要素、一体化的智能生产管理模式、矿工的社会价值发展空间,从而支持构建万物互联的煤矿生产工业场景并实现人由煤中向人在煤外的重大转变;剖析了智能化采煤、智能化建井案例,揭示了煤矿智能化建设对于变革人与煤空间关系的实践价值。研究建议,以煤矿智能化HPC空间理论为基础,以人的解放及全面发展为核心目标,建立新一代技术与现代煤矿相融合的发展模式,以安全高效、智能绿色发展推动煤炭行业整体升级。 展开更多

关键词 煤矿智能化 空间关系 HPC空间 虚实融合 生产力要素

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基于Apriori算法的煤矿双重预防信息系统 被引量：8

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作者 黄玉鑫 闫振国 +1 位作者 范京道 李川 《工矿自动化》 北大核心 2020年第10期92-98,118,共8页

现有煤矿信息系统功能较为单一,大多还停留在简单数理统计与信息上报功能阶段,且多数系统将风险管控与事故隐患排查分割成2个不同体系进行管理,未将二者进行整合,较难实现闭合式管理,导致管理过程中出现较多漏洞;同时,系统在煤矿日常安... 现有煤矿信息系统功能较为单一,大多还停留在简单数理统计与信息上报功能阶段,且多数系统将风险管控与事故隐患排查分割成2个不同体系进行管理,未将二者进行整合,较难实现闭合式管理,导致管理过程中出现较多漏洞;同时,系统在煤矿日常安全生产过程中所采集的大量数据也未能得到有效利用,较难发现隐含在数据当中的深层规律及数据间的关联规则,导致数据的大量浪费。针对以上问题,设计了一种基于Apriori算法的煤矿双重预防信息系统,详细介绍了系统架构和系统功能的实现。该系统以Apriori算法与煤矿双重预防机制基本理论为基础,对事故隐患和风险管控进行整合,在实现二者闭合式管理的同时,利用Apriori算法对事故隐患数据进行深度分析,挖掘其潜在的关联规则,并通过对潜在的关联规则分析制定相关的日常防范措施,实现对事故风险源的辨识、管控和隐患排查治理。应用结果表明:该系统实现了对事故隐患和风险管控的全生命周期管理,通过深度分析得到了事故隐患的发生规律,实现了对煤矿事故的预防、预警、预控,提高了煤矿安全生产管理水平。 展开更多

关键词 煤矿事故隐患 双重预防 风险分级管控 事故隐患排查治理 APRIORI算法 关联规则

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新型氧化淀粉胶粘剂的制备 被引量：6

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作者 孟庆宇 王永娟 +1 位作者 刘建国 尹双良 《应用化工》 CAS CSCD 2013年第4期689-691,共3页

以玉米淀粉为原料,采用氧化改性法,并配以糊化剂、胶联剂及适量钠基蒙脱土,研制出稳定氧化淀粉胶粘剂。研究了氧化剂、糊化剂、胶联剂及钠基蒙脱土用量对淀粉胶粘剂粘结性能的影响。结果表明,氧化淀粉胶粘剂的最佳配方为:高锰酸钾的用量... 以玉米淀粉为原料,采用氧化改性法,并配以糊化剂、胶联剂及适量钠基蒙脱土,研制出稳定氧化淀粉胶粘剂。研究了氧化剂、糊化剂、胶联剂及钠基蒙脱土用量对淀粉胶粘剂粘结性能的影响。结果表明,氧化淀粉胶粘剂的最佳配方为:高锰酸钾的用量为0.3%,氢氧化钠的用量为0.9%,硼砂的用量为0.3%,钠基蒙脱土的用量为4%。 展开更多

关键词 氧化淀粉胶 粘度 初粘力

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煤炭开发工程“五化协同”模式研究 被引量：5

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作者 范京道 黄克军 +3 位作者 李川 刘渭 宋岳 闫振国 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期55-65,共11页

矿业工程是人类获取能源与原料的重要手段,随着新一代信息化技术与传统采矿技术的深入融合,传统矿业工程管理技术难以适应煤炭资源高效开发与利用的需求。由此,提出了基于融合赋能管理思想的“五化协同”工程管理方法,阐述了包含绿色化... 矿业工程是人类获取能源与原料的重要手段,随着新一代信息化技术与传统采矿技术的深入融合,传统矿业工程管理技术难以适应煤炭资源高效开发与利用的需求。由此,提出了基于融合赋能管理思想的“五化协同”工程管理方法,阐述了包含绿色化、智能化、集成化、专业化、精细化的“五化”主要内容,分析了“五化”协同建设的多目标、协同、开放、伺服、自组织等特性,构建了以价值最优化为整体目标,以“五化”协同融合为核心的全生命周期工程构架体系。在指导煤矿智能化建设实践中,取得了智能化开采与智能化建井工程的安全高效建设。为矿业工程决策、建设与管理提供了一条科学的可借鉴、可复制的工程管理模式,以引领我国煤矿智能化建设与管理新方向,践行工程与经济、工程与技术、工程与管理及人与自然和谐统一的工程哲学思想,对于工程建设与管理具有重要意义。 展开更多

关键词 融合赋能 五化协同 管理模式 智能化开采 智能化建井

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近断层深埋巷道掘进变形破坏规律 被引量：3

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作者 崔魏 崔峰 +1 位作者 潘夏辉 张勃阳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期21-29,共9页

深埋巷道掘进遇到断层时,其围岩变形破坏特征发生极大变化,严重影响安全生产。为此,以海石湾煤矿一条深埋进风巷道为例,研究其临近断层掘进过程中围岩应力、位移、塑性区和剪应变演化特征,分析断层倾角、破碎带宽度和侧压力系数对巷道... 深埋巷道掘进遇到断层时,其围岩变形破坏特征发生极大变化,严重影响安全生产。为此,以海石湾煤矿一条深埋进风巷道为例,研究其临近断层掘进过程中围岩应力、位移、塑性区和剪应变演化特征,分析断层倾角、破碎带宽度和侧压力系数对巷道围岩稳定性的影响。结果表明:当深埋巷道与断层净间距小于5 m时,随着深埋巷道掘进移近断层,巷道周边塑性区岩体剪应变逐渐增大,进而导致深埋巷道围岩位移呈指数式增长;随着侧压力系数增大,深埋巷道顶底板塑性区破坏深度逐渐增大,帮部则出现先减小后增大的变化规律;当深埋巷道与断层净间距大于5 m时,断层倾角和宽度对深埋巷道围岩位移与塑性区分布影响很小,反之,深埋巷道位移在断层倾角90°时最大,且与破碎带宽度呈指数衰减关系。 展开更多

关键词 深埋巷道 断层 应力 位移 塑性区 剪应变 断层倾角 破碎带宽度 侧压力系数

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