摘要：针对煤矿数字化及BIM技术的应用现状,研发了基于开源三维引擎的Web3D可视化平台,以免插件、轻量化和跨平台的技术路线要求,对比主流基于WebGL的开源三维引擎框架,设计符合BIM模型可视化要求的矿用要素类数据描述结构管理信息模型。开发实现基于三维引擎的场景管理、模型可视化渲染和二三维界面融合功能,并基于现有相关BIM标准进行文件解析,将模型和属性信息的集成、转换和轻量化处理,利用Revit、AutoCAD、Civil3D、Bentley、NavisWorks等不同领域BIM设计和建模软件进行模型检验和集成,最后在Web3D可视化平台进行模型发布与可视化展示。提出了面对煤炭行业BIM技术应用亟待解决的问题、关键技术路线及组件,总结了跨煤矿设计、建设、运营不同阶段的BIM模型应用价值和应用场景。

摘要：为充分解决软岩露天煤矿端帮稳定性问题,选取宝日希勒露天煤矿南帮边坡作为工程背景,综合运用地质勘察、室内试验、数值模拟等手段方法,分析横采内排、追踪压帮对边坡稳定性的提升作用,提出合理的靠帮开采方案。研究结果表明:当排土工作线长度达到140 m时,南帮边坡可满足安全储备要求;同时,当内排追踪距离不超过35 m时,采场及内排土场对端帮的支挡效应显现明显;建议南帮排土工作线长度布设不小于140 m,内排追踪距离不超过35 m。

摘要：基于虚拟样机技术对某型蓄电池支架搬运车进行了多体动力学分析,获得了车辆满载平路、满载爬10°坡、满载低速通过深100mm沟壕路面三种典型工况下的运动学及动力学相关参数及各部件的受力状态。并以最恶劣的第三种过壕沟路面工况仿真结果为载荷依据,在有限元软件中对整车机架进行了强度分析,找出了前、中、后三段机架设计的缺陷部位,并通过增加结构性筋板、减小板材厚度、加开减重孔的方式减小了应力集中,提高了机架的结构强度,在满足使用要求及材料许用应力的前提下三个机架总减重达22%。该车经过一年多的煤矿井下工业性试验,机架强度完全满足现场使用要求,为同类车型的动力学分析及结构优化设计提供了参考依据。

摘要：通过对某型大坡度支架搬运车闭式液压行走系统散热性能的理论计算、样机试验测试等方法,校核了液压系统补油量与冲洗流量匹配的合理性,并与同类车型散热系统对比,明确了液压油散热器散热功率不足是导致油温过高的主要原因。利用风速仪对原机流过该车散热器的不同位置的风速进行了测试,在测试数据的基础上,通过串联副散热器和增开通风口的方式增大了系统散热功率,解决了该车油温过高的问题,样机经过三个多月的井下工业性试验获得了良好的应用效果,为同类其他工程问题提供了解决思路。

摘要：为解决深部软岩地层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,运用煤矿立井井筒设计理论和锚杆支护理论,研究了冻结井筒内层井壁、外层井壁和围岩的联合承载受力机理,提出了一种新型井壁结构形式和内层、外层井壁厚度减薄方法,即在井壁围岩中打入短锚杆,锚杆端头浇筑在外壁内部,并将锚杆端头闭锁的钢丝绳连接在内壁钢筋上,通过不同结构联合承载的方式提高内壁和外壁的承载能力,进而减薄井壁厚度。以内蒙古红庆河煤矿副井-640~-660 m冻结段为研究对象,通过理论计算得出了采用新型井壁结构形式后的井壁厚度,其中新型内层井壁厚度较原井壁可减薄12.5%,外层井壁厚度可减薄20%;结合数值模拟手段,给出了新型井壁中的应力传递过程。数值计算表明:新型内层井壁内缘混凝土的压应力值为24.5 MPa,小于原内层井壁内缘混凝土压应力值,验证了新型井壁结构的安全性和可靠性;新型井壁结构中,锚杆和钢丝绳传递的外力主要由外壁的刚性变形承担,锚杆在软岩地层中提供的锚拉作用很小,工程应用时可以缩短锚杆的钻入长度,避免锚杆钻入过程中打穿偏斜的冻结管。这种新型井壁结构将外层井壁强度通过钢丝绳和锚杆连接纳入到了内层井壁的承载体系中,提高了内层井壁的承载力,减薄了井壁厚度。

摘要：针对煤矿井下防爆无轨胶轮车的设计及使用环境,分析了其火灾特点与主要成因,并从火灾发生的三要素(助燃剂、可燃物、引火源)出发,得出了无轨胶轮车表面的油污煤泥积聚、布置混乱的胶管电缆是火灾的主要可燃物,发动机舱意外高温、电缆磨损短路是主要引火源。并从防爆无轨胶轮车的设计制造、检修维护、管理使用等几个方面提出了预防火灾的对策,重点介绍了3种不同工作原理的车载自动灭火系统,对比了其各自的优缺点和对煤矿用防爆无轨车辆的适用性。

摘要：针对矿用紧急避险设施用大容量锂离子蓄电池荷电状态(SOC)估算累积误差较大的问题,提出适用于紧急避险这一特殊工况下使用备用锂电池电源的SOC修正估算方案。设计了基于安时积分法,并含温度、寿命修正的SOC估算方法。经试验,该估算方法在给定实验条件下,可达到明显的修正效果,适用于紧急避险设施锂电池电源。

摘要：为了提高地面煤层气井组抽采效率,验证对接钻孔来实现煤层瓦斯的立体式联合抽采的可能性,以保德煤矿施工完成的1个主孔孔深为1544 m对接钻孔为实例,介绍了对接钻孔轨迹的设计方法、设计原则和孔深结构,研究了对接连通技术和定向钻孔轨迹控制技术,分析了对接钻孔与地面"U"型井组直井的联合抽采效果。结果表明:煤矿井下与地面"U"型井直井对接钻孔可以提高地面煤层气井组抽采效率,对煤矿的瓦斯治理和高效开发利用具有示范意义。

摘要：指出了煤矿井下车载灭火系统存在的不足,分析了水喷雾灭火系统的优缺点以及车载的可行性。结合防爆柴油机无轨胶轮车的特点,设计了车载水喷雾灭火系统。该系统基于常压干式管网,利用车载水源、气源,采用集成式火源探测器及水雾喷头,实现了火源检测及自动响应。论述了控制系统的动作机理、元部件配置及布置方式,对灭火系统主要参数进行了计算。

摘要：封孔工艺与封孔参数是制约钻孔瓦斯抽采效果的关键因素,通过分析巷道和钻孔围岩应力与裂隙分布特征,给出了瓦斯抽采钻孔封孔位置与封孔压力的基本原则。结合“两堵一注”封孔装置存在漏浆“三角区”的缺陷,设计了1款新型保压注浆封孔装置,通过将注浆管、回浆管以及瓦斯抽采管进行一体化设计,提高了封孔囊袋的气密性与注浆压力。现场工业性实验表明:与传统聚氨酯及“两堵一注”封孔工艺相比,在钻孔投抽30 d后,瓦斯抽采浓度分别提高32.98%和11.94%,钻孔瓦斯抽采纯量分别提高47.1%和19.05%;钻孔投抽60 d后,抽采浓度分别提高105.96%和50.30%,钻孔瓦斯抽采纯量分别提高120.0%和37.5%。