摘要：由于冲击地压现场试验危险性高、监测困难、难以控制触发机制等局限,建立有效的物理相似模拟和数值模拟方法是冲击地压机理与防治研究的重要手段。针对冲击地压物理相似模拟,介绍了相似模拟实验材料的研发进展,在静力相似准则基础上发展了煤岩体动力相似准则,提出了惯性力相似条件,在此基础上开展材料研发和相似模型设计,研究表明:由高聚物、石英砂等组成的相似材料与煤岩动力破坏过程的强度和破坏模式等均具有较好的相似性;结合冲击地压应力波场物理相似模拟试验台,开展了波场传播诱冲过程相似模拟实验,发现应力波在顶底板间相互干涉、叠加,形成煤层槽波,应变场整体上也逐步汇聚在煤层,形成局部化带,最终导致冲击破坏。针对冲击地压数值模拟,介绍了有限元法等连续介质力学方法、离散元法等不连续变形模拟方法,以及连续介质力学-不连续变形耦合方法在冲击地压数值模拟中的研究进展,分析了非线性有限元与不平衡力理论在研究冲击地压潜在风险中的应用前景,围绕煤岩体弹射的势动能瞬态转换力学机制,分别阐述了弹射前期高弹性能体形成、弹射中期岩体瞬间脆断和块体形成的非平衡条件、弹射后期块体运动的模拟思路。最后,介绍了近场动力学与有限元耦合模拟算法在模拟煤岩冲击地压连续-非连续转换中的初步应用,取得了预期效果。本研究有望为煤矿冲击地压模拟提供新思路,对于煤矿安全生产具有重要意义。

摘要：现有针对智能化露天煤矿建设的研究主要聚焦于智能化露天煤矿总体规划、基本架构、建设内容的完整性评价等方面,关于智能化露天煤矿建设完成后运行效果综合评价的研究很少。提出了露天煤矿智能化能力的概念,即矿山巨系统对内外部环境变化能够自主做出合理响应的综合能力,是评价露天煤矿智能化程度最重要的标志。基于能力成熟度模型,从功能完整性、功能活跃性、系统结构性、数据利用高效性4个维度建立了露天煤矿智能化能力成熟度评价模型。分析了影响露天煤矿智能化能力成熟度的主要因素,发现单纯追加投资、扩建系统不能保障智能化能力的成熟,通过科学的规划,尽量采用少的功能来实现智能化建设目标,智能化建设效益将更加显著。从智能化露天煤矿能力成熟度评价模型出发,提出了露天煤矿智能化建设应遵循的减法逻辑、生态逻辑、重构逻辑与自洽逻辑,并给出了未来露天煤矿智能化发展的总体目标——全面建成“001”模式智能化露天煤矿,即移动设备及固定岗位全无人值守(“0人员”)、场景生态全覆盖(“0盲区”)、业务管控一体化(“1大脑”)。

摘要：矿井工作面顶板疏放水过程中对疏放水量监测是矿井水害防治一项十分重要的工作,工作面疏放水量监测要求既能反映总体涌水情况,又能反映具体钻场对应大水钻孔疏放的细节信息。顶板砂岩水害严重的矿井一个工作面往往设计多个钻场,施工几百个疏放水钻孔,如何合理布设传感器对这几百个钻孔的涌水量进行有效监测,目前没有明确的标准,急需一种合适的分类管理方法来指导监测设计工作。为解决上述问题,将ABC分类管理方法引入到工作面疏放水量监测中,通过收集钻场涌水量、钻孔涌水量数据,运用双重ABC分类方法对钻场、钻孔进行科学分类,准确识别出重点监测对象,进而指导监测设计工作。该方法已成功在某矿11205工作面疏放水监测中进行了验证,通过对已施工98个钻孔进行分类,准确识别出21个关键钻孔作为监测对象,有效地解决了大量疏放水钻孔监测设计难题,取得了很好的效果。

摘要：科技论文作为科学研究成果的重要载体，其写作过程融合了多元专业知识和技能。写作的质量和水平对于学术交流、科研成果转化以及学科发展具有举足轻重的影响。文章立足编辑视角，以我国煤炭行业62本学术期刊中唯一一本经济管理类学术期刊《煤炭经济研究》为例，深入剖析科技论文的撰写思路与方案构建的内在逻辑。笔者结合《煤炭经济研究》的审稿工作，通过对大量稿件的细致研读，揭示当前科技论文普遍存在的选题陈旧、内容深度不足、写作不规范等问题，并系统阐释论文选题及撰稿过程中应该遵循的基本原则，包括创新性、科学性、实用性和规范性等核心要点。同时，鉴于综述性、学术性、技术性论文各自具有独特的性质与特征，文章分别从文献梳理与整合、理论创新与论证、技术应用与效果评估等方面，针对性地提出具体且详细的撰写思路与切实可行的实践方案。文章旨在全方位协助作者在撰写论文时能够从选题的精准定位、内容的精心雕琢到写作的规范严谨，充分考量各个核心要素与关键环节，使论文逻辑架构严密无隙、语言表达精准凝练。

摘要：为提高煤矿综采工作面智能视频监控系统对作业场景的监控能力,研究了工作面监控视频图像识别技术。首先构建工作面关键目标对象的自动检测识别和语义分割算法模型,完成工作面工况条件下设备、人员目标对象的自动检测识别和关键区域识别与动态划分;然后利用监控视频图像识别结果,融合综采控制工艺设计,实现工作面自主跟机视频智能监控和工作面液压支架区域人员目标智能感知及动态监测;最后集成于矿井综采工作面智能视频监控系统中进行应用,使用效果良好,可满足实际生产的可视化视频智能监控需求。

摘要：自2020年国家八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,全国煤矿智能化建设进入快速发展阶段,行业管理部门、产煤省区、协会和煤炭生产企业不断凝聚共识,推进煤矿智能化建设机制保障;行业内外产学研用单位协同攻关,加快煤矿智能化技术与装备研发,发挥技术装备核心支撑作用,建成了一批技术先进、引领性强的智能化示范煤矿,减人增安提质增效目标取得实质性进展,煤炭企业职工福祉进一步提升,煤炭对我国能源安全的“压舱石”作用进一步发挥。

摘要：甲醇是重要的基础化工原料之一,为了实现合成气制甲醇的高效利用,采用流程模拟软件Aspen Plus建立年产100万t甲醇模型。首先,在一定假设条件下,采用Aspen Plus建立基于平衡反应器的甲醇合成反应器模型,合成气采用粉煤加压气流床气化炉产生的煤气,对国内某年产100万t甲醇厂进行模拟,结果显示模拟结果与实际运行数据基本吻合,原料气与驰放气组成的设计值与实际模拟值组分绝对偏差在±2%以内,达到工业化模拟精度要求。在此模型基础上,探究了BGL气化炉所产生的合成气、固态排渣碎煤加压气化炉所产生的合成气在甲醇合成过程中循环比对甲醇产率的影响。结果表明,原料气H/C比均为2.05,BGL气化、固态排渣碎煤加压气化所产生的甲醇合成原料气吨甲醇有效气(CO+H_(2))消耗分别为2247 Nm^(3)和2461 Nm^(3)。2种原料气随着甲烷含量升高,原料气中的H_(2)、CO、CO_(2)的转化率降低,甲醇产率降低。在操作条件不变的情况下,随着循环比从1.5上升至5.0,甲醇产量呈现抛物线上升趋势,BGL气化原料气、固态排渣碎煤加压原料气在甲醇合成中只有循环比分别不低于2.00和4.93时,甲醇年产量才能达到100万t,压缩机功耗随着循环比提高而呈现线性上升的趋势。

摘要：随着煤矿智能化建设进程的推进,制约行业发展的一些问题也逐渐凸显,例如“信息孤岛”现象尚未彻底解决,大量基础条件较差的矿井仍未打通子系统之间的数据流通壁垒,先进矿井的数据平台也主要停留在数据集成阶段,尚未实现数据的跨系统融合,无法实现业务协同;煤矿企业管理信息化水平相对于其他先进行业有较大差距,横向和纵向的管理模式仍较为落后,大多仍停留在传统的非信息化或半信息化模式,缺乏一体化、协同化的管理体系;共享平台缺失,重复开发了众多功能相对单一的同质化软件,无法实现优质软件的复用和技术积累的共享;设备通信接口不统一、数据协议标准不一致,系统集成难度大,协同控制水平低等问题。因此,建设矿井一体化管控平台,融合井上、井下各自动化子系统数据,实现统一监控、统一调度和统一决策已经成为了煤矿行业的迫切需求。参照国家及行业相关标准,明确了矿井一体化管控平台的内涵,并对照智能化煤矿的三级评价体系,结合智能化建设目标,分别梳理了初级、中级、高级矿井一体化管控平台的建设要求。并据此完成了矿井一体化管控平台的总体架构设计,确定了各个部分的功能划分和技术实现方式。随后具体阐述了矿井一体化管控平台应用的统一EIP协议、大数据融合平台、容器化平台、数据交换共享以及主数据管理等关键技术。最后介绍了系统平台在实际应用中的部署架构和协同方式,通过试运行系统验证了矿井智能一体化管控平台的数据融合能力和综合管控能力,该平台可以有效支撑煤矿的生产、安全、管理需求,加强纵向联动和横向协同,推进矿井的安全、高效、精细化运营,实现降本增效。

摘要：CT扫描技术为观测煤岩内部裂隙提供了重要手段,然而由于煤岩CT扫描裂隙场的高度复杂性,对其精确定量描述一直是行业内十分困难的问题。通过CT扫描发现,煤岩内部裂隙结构以面裂隙为主,因此针对CT扫描获得的煤岩面裂隙结构,提出了一种基于椭球模型的解决方案:首先将煤岩CT扫描获得的面裂隙结构离散为三角形面网格,在Geomagic Wrap软件中对三角形面网格进行简化和修复,得到一系列三角形裂隙面代替原有的裂隙结构;然后采用一种特殊的面椭球,即旋转扁椭球,拟合每一个三角形面裂隙,据此实现对整个裂隙结构的椭球模型重构,详细给出了二维空间和三维空间中面椭球重构的控制方程及求解策略,并验证了求解策略的可行性,给出了椭球模型重构CT扫描裂隙场的精度分析;最后利用重构的椭球形裂隙场,分别设计面裂隙方向张量与面裂隙组构张量,定量表征煤岩CT扫描面裂隙结构,同时给出了针对面裂隙方向张量与组构张量的简便计算方法。对于裂隙张量表征理论的应用,选取了简单面裂隙结构、CT扫描获得的真实复杂裂隙结构、真实裂隙场的演化过程等3个具体案例,验证了裂隙张量理论对煤岩复杂裂隙结构的描述能力,并阐明了其与孔隙率、分形维数描述方法之间的异同。关于椭球模型重构方法的应用,除了有助于裂隙结构的定量表征,还介绍了其在裂隙煤岩等效弹性模量预测理论方面的应用前景,并通过数值模拟分析初步验证了理论公式的适用性。

摘要：工业互联网是工业系统与新一代信息通信系统深度融合的新型应用模式,是新基建的重要组成部分和促进两化融合的抓手。为推进煤矿智能化改造和升级,探索通过煤炭工业互联网平台的建设,充分利用物联网、大数据、人工智能等先进技术手段,对煤矿企业生产各环节产生的数据进行采集、存储、加工处理和分析利用,打通信息和系统孤岛,实现数据融合和共享,为安全高效生产提供分析和决策支持。首先基于工业互联网产业联盟发布的工业互联网平台整体框架,结合业界应用实践,围绕煤炭行业特殊应用场景,研究适合于矿井的工业互联网平台解决方案。同时通过分析研究煤炭行业业务数据特征,根据不同层级工业互联网平台的定位,尝试给出了工业互联网平台在煤炭行业落地部署时矿井级、集团级、行业级等不同层次工业互联网平台的功能和协同关系。然后进一步深入设计了一种适用于矿井的云边端一体工业互联网平台技术方案,满足矿井智能化生产过程管控需求,并重点对工业互联网平台的核心支撑大数据平台技术体系进行研究,以数据为导向,设计了大数据平台整体功能架构和技术架构。针对大数据平台的核心技术组件选型,搭建试验环境,利用在某矿井综采工作面实际采集的数据进行试验验证,证明整体架构和技术路线可行,大数据平台的数据存储、访问、计算等关键性能指标符合预期。