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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
  • 煤矸石混凝土沿空留巷围岩加固控制技术研究
    以神东矿区工作面沿空留巷为工程背景,采用理论分析、室内试验及数值模拟的方法,对煤矸石混凝土的配比优化进行试验研究,分析开采过程中巷道围岩变形与煤矸石混凝土加固体应力分布特征,结果表明:采用煤矸石混凝土加固巷帮与高预应力、强力锚杆锚索联合支护,能够有效控制沿空留巷围岩的变形,保持沿空留巷的稳定。基于室内试验与数值模拟,分析煤矸石混凝土最优配合比以及巷内、巷帮支护的相互关系,最终优化得出最佳支护方案,此外提出了沿空留巷支护设计的原则,旨在为神东矿区的无煤柱开采提供科学的参考依据。通过本研究,不仅对沿空留巷的支护技术进行了创新和优化,也为类似的矿山工程提供了宝贵的理论和实践经验。
    2024-08-19
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  • 五虎山煤矿水力造穴增透物理模拟及钻孔优化设计
    针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面在符合矿上生产接续的情况下,水力造穴的最优钻孔造穴直径为0.5 m,合理布设间距为4 m;采用水力造穴工艺时瓦斯抽采体积分数平均为70.4%,达普通钻孔平均体积分数的3.8倍,抽采纯量是普通钻孔的3.5倍;采用水力造穴优化参数与普通钻孔间隔布置方式,可有效激活间隔的普通钻孔;通过对比钻孔施工卸压增透效果、瓦斯抽采效率、煤体扰动面积、体积及钻孔成孔率等评价指标,在相同面积模块下,采用间隔布设钻孔的模块2瓦斯抽采纯量达到模块1的1.8倍。
    2024-08-19
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  • 基于智能化矿山数据分类与编码规范的元数据标准构建方法
    目前智能化矿山建设面临数据标准不健全、多源异构数据集成难度大、共享机制有待完善等问题。建立统一的智能化矿山元数据标准,对形成多源异构数据融合共享机制具有重要意义。基于智能化矿山数据分类与编码规范,研究了智能化矿山元数据标准构建方法,明确了元数据标准构建是对数据分类与编码的延伸研究与价值挖掘。定义了元数据实体与元数据属性的内涵,设计了包含基础描述框架与扩展描述框架的智能化矿山元数据描述框架,给出了反映智能化矿山业务场景特征的基础元数据属性描述项和智能化矿山数据分类与编码规范中基础类、生产类、安全类、管理类4大主题域组的拓展元数据属性描述项,从而构成元数据标准。以生产主题域组中采煤机惯导系统的惯导传感器为例,介绍了元数据标准的构建过程。基于智能化矿山数据分类与编码规范构建元数据标准,可以解决多源异构数据的融合与共享问题,促使矿山企业更加高效地管理、分析和应用数据,提高矿山数据治理的智能化水平。
    2024-08-19
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  • 聚丙烯纤维改性超细水泥复合注浆材料性能研究

    为获得高性能矿用水泥基注浆材料,拓展短切纤维在全长锚固领域的应用,以超细硅酸盐水泥为胶凝材料,速凝剂、膨胀剂、聚羧酸减水剂作外加剂,基于单因素试验,探究聚丙烯纤维(PPF)掺量对水泥注浆材料的力学性能、可注性、泌水性、凝结时间、体积收缩性及微观结构的影响规律,并筛选PP改性超细水泥浆液作锚固剂,研究相似实验拉拔条件下全长锚固系统的力学承载性能与声发射特征。结果表明:PPF掺量对超细水泥注浆材料的浆液特性与力学性能具有显著影响,可明显改善超细水泥注浆材料的抗压性能,缩短终凝时间,减小流动度,尤其抗折强度与PPF掺量呈正相关关系。当PPF掺量0.1%时,复合注浆材料S1的综合性能最佳,硬化结石体3 d和28 d抗压强度为60.1 MPa和83.7 MPa,比未添加PPF的参照组S0提高23.4%和23.2%;XRD、SEM及FTIR微观表征证实,适宜PPF不仅能促进水化反应,而且可改善结石体内部裂隙,发挥桥连作用并传递应力,延缓裂纹扩展;拉拔试验表明,基于该复合注浆材料的全长锚固体系力学性能、残余承载能力和最大变形量显著增强,最高拉拔强度是参照组S0的1.356倍,推迟了声发射事件的发生,提升巷道围岩稳定性,为类似全长锚固提供借鉴。

    2024-08-19
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  • 松木生物质颗粒预热燃烧特性试验
    使用于松木生物质颗粒作为燃料,结合先进的自预热燃烧技术,实现燃料在炉膛内的流态化燃烧。通过千瓦级预热燃烧试验平台,对木本生物质颗粒在不同预热温度下的预热改性进行了全面深入的探索。使用BET、SEM扫描电镜与拉曼光谱带对比的方法对高温生物质半焦的比表面积、总孔容积、氮气等温吸附脱附特性、颗粒表明形态等关键物性参数进行检测和分析。分析结果显示,随着预热温度的升高,氮气吸附量明显增加,说明改性后的生物质半焦具有更多的孔隙结构。结合碳微晶结构分析,松木生物质颗粒在高加热速率下解聚脱挥发导致大分子碳链断裂产生小分子挥发物从而改善反应活性。在燃烧特性方面,改性后的高温生物质半焦可在下行燃烧室内迅速实现稳定燃烧,且燃烧效率高达99%以上。在NOx排放上,所有实验工况均将燃烧温度控制在1100℃以下避免产生热力型NOx。预热后松木生物质颗粒的NOx排放浓度并未随预热温度的单调变化而增减。842℃时,NOx排放质量浓度达到峰值,随后开始下降。在试验温度范围内,当预热温度设定为705℃时,NOx排放质量浓度达到最低值,即97.79mg/m3。综上,为确保松木生物质预热燃烧后具有较低的NOx排放和高燃烧效率,推荐的最佳预热温度为705℃。
    2024-08-19
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  • 申请进行时!煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室2024年开放基金指南
    煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室(以下简称“实验室”)于2015年9月30日获批,2023年4月通过科技部改革重组,依托国家能源集团所属的神东煤炭和低碳院建设,致力于煤炭开采矿
    2024-08-18
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  • 光明日报等多家媒体报道!中国煤科助力矿山生态环境修复
    8月15-16日,光明日报、科技日报、国资委网站、中国环境网、中国科技网、人民网、光明网、澎湃新闻等多家媒体刊发了中国煤科助力矿山生态环境修复的专题报道。以下是媒体报
    2024-08-18
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  • 煤矿主通风机不停风倒机技术的优化控制研究
    针对目前煤矿主通风机在倒机过程中存在的智能化程度低、倒机流程复杂等问题,对主通风机停风倒机问题进行了深入分析,探讨了在无法实现备用主通风机热切换时,对主通风机倒机过程进行优化控制,同时采用智能化控制技术对其控制设备进行信息化升级改造,以完善主通风机不停风倒机流程,并详细阐述了在优化控制下的倒机流程及相应的解决方案.通过在山西天地王坡煤业有限公司的实际工程应用表明,主通风机在没有水平风门且不进行施工改造的前提下,成功实现了不停风状态下的倒机,这一举措不仅将倒机时间缩短了50%以上,还消除了备机故障状态下倒机所带来的停风风险.同时,主通风机在倒机时的风速降低时间也得到了显著提升,倒机时间优化效果显著,有效提高了煤矿通风系统运行的安全性.
    2024-08-18
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