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基于矿鸿的国产自主矿用产品应用陈晓晶天地(常州)自动化股份有限公司党委委员、副总经理

承办单位：国能神东煤炭集团补连塔煤矿、中煤科工集团常州研究院有限公司、中煤科工集团西安研究院有限公司为持续推进智能矿山建设和技术创新，发挥创新链与产业链间的桥梁和纽

2024-09-10

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封孔器锥面端头与钻孔残留煤渣的力学作用分析及应用

分析封孔器锥面端头与钻孔残留煤渣的力学作用，有助于利用锥面端头的减阻效应，提高封孔器的送入孔深与速度。首先，在锥面端头受力分析基础上，推导了锥面端头移动最小推力计算公式，并通过试验研究验证了其正确性；然后，分析了堆积煤渣承受的侧向力，并揭示了锥面端头减阻机理；最后，应用理论研究结果，提出了锥面端头优化设计思路，改进了封孔器，并开展了现场试验。试验结果表明：锥面端头移动最小推力与端头重力、端头锥面角度、端头锥面与煤渣的最大静摩擦系数、堆积煤渣厚度和端头锥底半径均呈正相关性关系（与锥面角度呈正切函数关系）；锥面端头通过降低堆积煤渣厚度及接触面顶端堆积煤渣剪切应力实现减阻；改进型封孔器可以降低阻力、提高送入速度与孔深。

2024-09-10

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基于RSM的超细水泥注浆材料配比及性能优化模型

注浆堵水技术已成为水害措施防范向工程治理不可缺少的技术之一，超细材料的研究也成为了目前注浆材料发展的新方向。为了解决矿井水害注浆治理工程中注浆材料优选和配比优化问题，采用单因素试验与响应曲面法（RSM）相结合的方法进行超细水泥注浆材料优化配比研究。首先通过单因素试验对不同水灰比、硅灰（SF）掺量及高效聚羧酸减水剂（PCS）掺量条件下浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度进行分析，以确定RSM最佳基准水平，其次构建以浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度为响应目标的二次多项式预测模型，结合方差、残差及响应曲面分析各响应变量对响应目标的影响规律，确定注浆材料最优配比。通过单因素试验结果对比分析，发现最优水灰比、SF掺量及PCS掺量分别为1∶1、35%及0.3%。通过RSM研究发现，浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度不仅受单一因素影响，且存在多因素交互作用。根据建立的二次多项式响应面回归预测模型可知，当水灰比、SF掺量及PCS掺量分别为0.7∶1、38%及0.2%时，注浆材料性能最优，其回归模拟预测浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度分别为210.82 mPa·s、1.0%及12.22 MPa。通过室内试验，其结果与预测模型结果吻合度较高，进一步验证了模型的可靠性，证明了该模型能够用于注浆材料优化配比设计研究。

2024-09-10

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Fe/Co/Ni 基催化剂制备及氨分解制氢性能

氢能因具有高效、清洁、可持续等优点,被认为是最具发展潜力的化石燃料替代能源。氨气作为一种储氢材料,具有高储氢密度、易液化等优点,因此氨分解制氢是一种理想的氢气制备方法。开发中低温下高选择性、高活性、廉价的氨分解催化剂具有重要意义。Ru基催化剂是氨分解活性最高的单金属催化剂,但成本较高,Fe、Co、Ni等过渡金属是Ru的合适替代品。与此同时,催化剂载体的选择是制备高效催化剂的关键因素。采用浸渍法制备了以γ-Al2O3、SiO2、MgO、TiO2为载体,Fe、Co、Ni为活性组分的系列氨分解催化剂,在氨催化裂解反应平台开展了反应温度400~700℃、空速比18000h-1条件下的催化剂活性评估试验,并在此基础上对合成的催化剂进行了XRD、BET、SEM、TEM等表征分析,探究不同活性组合、载体种类、反应温度等因素对氨催化裂解的影响。结果表明,Ni/Al2O3催化剂活性最高,空速为18000h-1、600℃时的氨分解率达91.67%,650℃时可基本实现氨的完全分解。除SiO2载体外,Ni基催化剂的活性整体高于Fe和Co基催化剂。表征发现在Ni/γ-Al2O3催化剂存在NiO与γ-Al2O3形成的复合氧化物结构,同时γ-Al2O3载体更大的比表面积和孔体积有利于提高氨分解转化率。

2024-09-10

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煤矿泵站全生命周期管理系统的研发与应用

2024-09-10

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大断面斜井富水砂化层段注浆改性及围岩控制技术研究

为研究大断面斜井富水砂化层段注浆改性及围岩控制技术,以曹家滩煤矿主斜井为工程背景,通过数值模拟对比分析了未注浆和使用普通硅酸盐水泥、水泥-水玻璃及SJP注浆材料进行注浆时砂化层涌水及围岩控制效果,提出了合理的过砂化层段围岩控制方案。研究结果表明:采取注浆后的巷道围岩变形量、塑性区范围及透水能力大幅度减小,SJP注浆材料的围岩控制及防渗能力要优于普通硅酸盐水泥及水泥-水玻璃注浆材料,通过喷射混凝土及架设U型钢棚可以有效控制斜井砂化层段围岩变形。现场工程应用表明:采用SJP注浆改性后,斜井砂化层段涌水量由27m3/h缩减至17m3/h,治理段井筒结构整体受力状态良好,斜井井筒结构安全稳定。

2024-09-10

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不同变质程度煤自燃产物特性与官能团变化

煤分子结构特性是研究煤氧化自燃过程和煤自燃机理的基础,即煤低温氧化过程中煤分子结构变化规律是解释煤自燃原因的根本途径,不同温度的煤表面官能团变化规律研究对探究煤自燃特性具有重要意义。以雁南褐煤、红阳焦煤与南阳坡无烟煤为研究对象,采用程序升温实验方法,测试煤低温氧化过程中气体产物生成规律,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析不同变质程度煤的微观化学结构特征,并探究温度对煤分子表面官能团的影响,从宏观和微观上揭示、表征煤自燃的内在属性。研究表明:在煤低温氧化过程中,气体产物生成量随温度的升高而逐渐增大,煤分子结构断裂,芳香核缩合;随着煤变质程度的加深,气体产物生成量减小,煤分子表面的含氧官能团含量减少,活性降低,煤自燃能力减弱;随着温度的增加,煤分子表面甲基、亚甲基整体呈增加趋势,羟基整体呈现出先减后增再减趋势,羧基、羰基呈现增加趋势。

2024-09-10

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上新 |《中国煤炭》 2024年第08期

《中国煤炭》，月刊，创刊于1963年，是中国煤炭工业协会主管、煤炭信息研究院主办的具有权威性导向性和科学性的期刊。《中国煤炭》获得中国双效期刊、中国百强报刊、全国煤炭优秀科技期刊二等奖等奖项。

2024-09-09

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