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《矿业安全与环保》创刊50周年特刊

来源：矿业安全与环保

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  • 煤与瓦斯突出智能预警方法及系统

    作者(Author)： 赵旭生, 马国龙, 周密

    摘要：针对传统煤与瓦斯突出预警系统自学习能力不足、信息融合度不高、智能化水平和预警准确性有待提升的问题,基于关联规则和证据理论,建立了突出预警指标自主动态优选方法和多指标融合决策模型,开发了突出智能预警系统。介绍了突出危险判识事务集构建模式,提出预警指标项的非对称二元化转换方法,以及预警指标项与突出危险项之间关联规则的构建方法,定义了反映漏报率大小的函数,形成基于关联规则的突出预警指标优选方法;研究提出突出预警证据理论识别框架,构建出突出预警证据体基本概率分配函数,给出突出预警证据合成方法,得到反映突出危险概率大小的函数,形成了基于证据理论的突出预警多指标融合决策方法;在此基础上,采用分层架构设计,开发出煤与瓦斯突出智能预警系统,实现了突出灾害的在线监测、智能分析、融合预警、在线发布与远程查询。现场应用效果显示,突出预警准确率达到91. 53%,且无漏报现象,为矿井突出灾害防治提供了良好的技术支撑。
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    矿业安全与环保
    2022年第04期
    747
    127
  • 煤矿老采空区覆岩移动变形监测方法分析及应用

    作者(Author)： 李学良

    摘要：为准确掌握煤矿老采空区覆岩残余移动变形特征及规律,在分析不同条件下各类采空区覆岩结构特征的前提下,总结归纳了覆岩移动变形的监测对象及要点,并对目前存在的监测方法及适用性进行了简要分析,最后以条带老采空区为监测对象,采用光纤—微震相结合的方法,从方案设计、数据采集、结果分析等角度对采空区覆岩移动变形进行系统研究。研究结果表明:条带老采空区覆岩移动变形处于毫米级,监测期范围内覆岩无明显移动破坏现象,覆岩结构相对稳定,光纤—微震相结合的方法可有效地对采空区覆岩移动变形进行实时监测,满足预期监测目的。
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    矿业安全与环保
    2022年第04期
    192
    100
  • 煤炭与石油资源重叠区域废弃油井危害分类及防治技术研究

    作者(Author)： 马兴华, 黄光利, 冉庆雷, 林府进, 肖江

    摘要：针对煤炭与石油资源重叠煤矿区域面临的废弃油井灾害防治难题,以鄂尔多斯盆地西缘宁东煤田煤炭与石油重叠区域为研究对象,对废弃油井危害分类及防治技术进行系统性研究。通过分析废弃油井结构、致灾类型及多源致灾特征,将废弃油井危害分为4 类:Ⅰ 类为水、油、气灾害混合井;Ⅱ 类为水、顶板灾害混合井;Ⅲ类为水、油、气、顶板灾害混合井;Ⅳ类为顶板灾害井。在此基础上,提出了阻断危险源通道、治理既成灾害的井上下综合防控思路和方案。建立了考虑油、气渗透及底板破坏的封堵深度模型,构建形成了“透孔—洗井—测斜—制底—封堵” 地面封堵,以及“ 监测—探查—揭露—切割—封堵”井下揭露治理关键工艺流程,形成了“ 堵、注、喷、增、降、监、护、撤” 油、气灾害综合防控体系。通过在双马一矿进行现场应用,先后安全通过了马探31 等6 个废弃油井,有效遏制了废弃油井灾害的扩大和升级,可为我国类似煤矿区油井灾害防治提供参考和示范。
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    矿业安全与环保
    2022年第04期
    186
    82
  • 回采工作面多巷布置复用巷道全锚索支护技术研究

    作者(Author)： 岳延朋, 王涛, 孙志勇

    摘要：为了解决回采工作面多巷布置复用巷道服务期内因受采动压力影响围岩变形严重的问题,以王坡煤业复用巷道为工程背景,采用现场实测和数值模拟的方法,研究了复用巷道围岩变形与破坏的特征及影响因素,分析了复用巷道围岩变形控制原理。在此基础上,提出了长、短锚索分层联合支护技术,并在3306 工作面运输巷进行工业性试验。结果表明:采用长、短锚索分层联合支护技术可有效控制复用巷道围岩变形,采动影响期间巷道两帮最大移近量为140 mm,顶板最大下沉量为130 mm,与锚杆、锚索支护方式相比围岩变形量整体降低60%以上;锚索受力位于合理范围,且能趋于稳定,支护效果较好。
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    2022年第04期
    258
    103
  • 煤层瓦斯测压下向钻孔自动排水实验装置研制

    作者(Author)： 徐毅豪, 秦汝祥, 贾明乐, 刘忠平, 张成功

    摘要：煤层瓦斯测压下向钻孔积水会导致测压不准,研究既能排水又不影响测压进程和测压结果的装置是下向钻孔测压亟待解决的难题。设计了自动排水装置,利用弹性膜实时感知排水时机,实现了自动化排水;试验研究了弹性膜弹性参数,确定膜的最佳厚度为0. 3~1. 0 mm;基于气体压力差与毛细作用力原理,推算了最优排水区间;在此基础上研制出一种煤层瓦斯测压下向钻孔自动排水实验装置并开展排水试验。试验结果表明:在测压气室气压为0. 152×105 Pa,排水管管径为15 mm,毛细管内径为0. 2 mm、数量为950 根时,排水速度为0. 444 3 cm3 / s,该装置可以实现连续缓慢排水。
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    2022年第04期
    173
    70
  • 电塔桩基受采动及风荷载共同影响下的变形特征研究

    作者(Author)： 秦忠诚, 李晓禾, 门懋进, 高彪

    摘要：为探究电塔桩基受采动及风荷载共同影响下的变形特征,以朱家峁煤矿3302 工作面上方电塔桩基为研究对象,基于现场勘测地质资料,采用剖面函数法预计桩基下沉值,并借助FLAC3D 数值模拟软件,分析电塔桩基的变形特征。研究结果表明:采动影响下,黄土谷壑地形对地表移动变形的影响较大,并且坡体移动变形比平地及坡顶变形大;采动作用对地表桩基变形影响显著,风荷载也会对桩基造成影响;对比采动与风荷载共同作用下黄土谷壑地形的地表桩基变形预计值、模拟值及实际监测值,发现模拟值较符合现场实际。模拟研究得出, 桩基最大沉降差出现在AB 两桩之间, 沉降差为44. 45 mm,倾斜值为2. 22 mm/ m,越靠近采空区受到的影响越大。
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    2022年第04期
    164
    65
  • 综放工作面沿空留巷支护结构优化

    作者(Author)： 刘兵晨, 秦建飞, 许向前

    摘要：为了优化综放工作面沿空留巷的支护方案,基于岩层控制关键层理论,分析了综放工作面沿空留巷上覆岩层结构特征,获得上覆岩层活动规律。研究结果表明:上覆岩层活动前期,直接顶回转下沉;活动过渡期,基本顶在采空区侧和实体煤侧进行应力调整;活动稳定期,实体煤侧塑性区扩展、顶板平行下沉。建立了顶板结构力学模型,据此得到支护结构优化设计的理论计算数值,该支护结构由顶板锚固结构、实体煤帮锚固结构和巷旁充填体组成。以成庄煤矿4311 综放工作面沿空留巷为工程背景,对该支护结构进行优化设计并对留巷围岩变形进行矿压观测,结果显示:留巷围岩变形量在覆岩活动前期、过渡期和稳定期所占比例分别为12%、77%、11%,围岩变形量主要集中在覆岩活动过渡期;留巷断面由原3. 0 m×3.2 m,最终变为2.3 m×2.7 m,巷道整体维护效果较好。
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    矿业安全与环保
    2022年第04期
    128
    107
  • 矿井地表水与深部水形成机制及控制因素分析

    作者(Author)： 侯俊华

    摘要：为了探讨地表水和深部的奥灰水、十下灰水的变化特征,基于水化学角度选取了东滩煤矿3 种共计28 个水样(9 个奥灰水样品,6 个十下灰水样品和13 个地表水样品)进行对比分析。绘制了研究区水化学的Piper 三线图解,分析了3 种水样的水化学典型特征离子关联性,利用因子分析探讨了地下水水化学成分控制因素,再通过分析水岩作用机理比较了奥灰水、十下灰水和地表水之间主控因素的强弱和水环境变化过程。分析结果表明:奥灰水存在碳酸盐溶解、硫酸盐溶解和硅酸盐风化现象;十下灰水存在蒸发盐溶解、硅酸盐风化和脱硫酸作用,其中蒸发盐溶解占主导地位,且以静储量为主,容易疏干;地表水存在硫酸盐溶解、碳酸盐溶解和硅酸盐风化,发现地表水的硅酸盐风化比深部的奥灰水和十下灰水更强。3 种水样均存在一定的阳离子交替吸附作用和硅酸盐矿物的溶解作用,地表水和矿井深部水控制因素具有明显的差异性。研究结果对东滩煤矿采掘中的突水水源判别提供了重要依据。
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    矿业安全与环保
    2022年第04期
    169
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