摘要：提高巷道掘进效率、减少冒顶事故是实现煤矿安全高效和智能化开采的重要内容,其关键是对巷道围岩的合理支护设计,而煤矿顶板岩层强度的实时智能感知对巷道支护设计至关重要。利用自主搭建的微型钻进实验平台和制作的砂浆试样,开展钻进实验以获取随钻参数,并测定砂浆试样的单轴抗压强度。采用小波阈值法对随钻参数去噪后,分析钻速、转速和砂浆试样强度对推力和扭矩的影响。基于随钻参数构建预测岩石强度的多元线性回归(MLR)模型,利用径向基函数(RBF)神经网络对MLR模型得到的强度预测残差修正,建立MLR-RBF岩石强度组合预测模型,对MLR和MLR-RBF模型进行验证,并利用MLR-RBF模型对粉砂岩、细粒砂岩和粗粒砂岩3种岩石强度进行预测。研究表明:钻速和转速均与钻进推力呈负相关,但随转速增加旋转扭矩也增加,且扭矩值随钻进深度增加而缓慢线性增加;构建的MLR模型的预测相对误差均值为8.58%,MLR-RBF模型的预测相对误差均值为1.75%,证明了MLR-RBF模型的有效性;MLR-RBF模型对岩石强度的预测误差均值为6.67%,该模型对岩石强度的预测效果较砂浆试样差,主要是因为岩石与砂浆的均质性不同。

摘要：急倾斜煤层是广泛赋存于我国西部、南部等地区的复杂难采煤层,研发新型急倾斜煤层流态化无人开采方法对保障急倾斜煤层安全生产意义重大。为实现反循环连续式流态化开采,本文提出了一种深部急倾斜煤层流态化反循环钻采设备及工艺,设计了急倾斜煤层流态化反循环钻采一体机,论述了该钻采一体机的组成、架设方式和基本工作原理;提出了钻采平行作业工序,并解算了该反循环钻采方法的采煤工效、遗煤率、水射流辅助割煤和冲蚀落煤效率。结果表明,反循环钻采刀盘的直径越大,工作面采出率越高;在设计开采孔之间的重叠距离时,需要根据实际地质条件和目标采出率选用刀盘直径和开采孔重叠长度,保证较高的煤炭采出率;煤炭年产量随着刀盘推进速度的加快线性增加;钻采速度参数的选择和高压水射流辅助割煤工序对煤炭产量的提升具有重要影响。

摘要：底鼓是深部高应力软岩巷道常见的底板破坏形式,也是影响矿井安全高效生产的制约因素,更是目前千米深井亟待解决的关键问题。为解决深部高应力软岩巷道底鼓制约煤矿安全高效开采的现场问题,以平煤某矿-950水平回风大巷为工程背景,采用井下试验、物化分析、室内试验相结合的方法,从岩石强度和应力特征视角分析了围岩结构、矿物成分、水理作用、支护强度、原岩应力对巷道底鼓的影响机制,发现了高构造应力和水理作用是影响巷道严重底鼓的主要因素,揭示了该巷道的挤压流动性底鼓和遇水膨胀性底鼓机理。根据深部高应力软岩巷道底鼓机理分析,提出了基于底板爆破卸压的注浆加固底鼓联合控制技术,利用松动爆破技术阻断底板高应力传播路径,改善巷道围岩应力环境,释放底板压力;同时,利用注浆加固技术强化巷道底板围岩的承载力,提高底板抗变形能力。基于上述研究成果,提出爆破卸压+注浆加固的布置方案与参数,并进行了工业试验和底鼓变形监测。现场工业应用监测结果表明:采用底板松动爆破+注浆加固的联合支护方案后,巷道底板围岩处于稳定状态,底板在300 d内最大位移不超过310 mm,巷道底鼓变形量较无支护状态下减少了36.7%~49.0%,巷道底板未发生明显变形破坏,底鼓控制效果明显。

摘要：针对智能矿山基层工作繁杂,管理效益与装备水平不匹配的现状,本研究从人员-设备-作业-风险的角度,明确了以全面规范的基础管理体系、设备精准检修与适时维护的管理办法、任务和安全为核心的标准化作业流程和多系统联动的煤矿风险预警推送为核心的建设内涵。介绍了智慧班组管理系统的技术路径,提出了包含信息流、基础设施、方法模型、功能应用和系统终端等的关键流程。设计了基于德尔菲和层次分析法的班组考核评价方法、基于关系型数据库的岗位作业匹配系统和基于云边端一体化的多系统联动信息推送方法等关键技术。最后开发了智慧班组管理系统PC端和移动端,并在敏东一矿基层班组成功应用。

摘要：线上线下混合式教学是信息技术与传统课堂教学相融合的一种全新教学模式,在实践教学中发挥的作用越来越明显。作者以中国矿业大学采矿工程专业“矿山虚拟仿真实践”课程为例,制订了课程质量标准,梳理了课程建设现有的虚拟仿真实践教学条件,设计了线上线下混合式实践教学模式,并开展了教学实践,取得了良好的教学效果。