摘要：低阶煤热解后易碎裂及粉化,导致大量热碎半焦的生成,其运输半径短、易形成扬尘并伴有自燃,热碎焦难利用已成为制约热解技术发展的瓶颈之一。对热碎半焦进行成型充分利用热碎焦的天然梯级粒度分布,解决了产品输配难的问题,同时作为洁净煤产品可广泛应用于目前农村地区的散煤替代,是最经济有效的解决途径。以长焰煤热碎半焦为对象,定量研究了长焰煤热碎半焦的成型-干燥特性。选择水溶性黏结剂腐植酸钠和具有较好热态强度及稳定性的无机黏结剂膨润土作为复合黏结剂,通过成型压力机测试了不同黏结剂配方下的型煤冷压强度,采用鼓风干燥法明确了最优干燥制度,最后进行了50 kg成型中试验证。结果表明:腐植酸钠与膨润土复配的黏结剂成型效果优于单种配方,最佳成型配比为腐植酸钠6%、膨润土5%,相应的成型水分为28%、成型压力为20 MPa、粒度上限3 mm的煤粉中低于1 mm比例为65%;型煤采用3个温度区间的干燥制度,避免了干燥温度跃升过快造成的型煤内外变形速率大和裂纹多、机械强度降低等问题,最优干燥制度条件为:起始温度60℃下0. 5 h、过渡温度100℃下1 h、最终温度130℃下1. 5 h。采用最佳的成型和干燥条件进行中试验证,获得的热碎半焦型煤挥发分为10. 55%(≤12%),发热量为28. 97 MJ/kg(≥24 MJ/kg),硫分为0. 33%(≤0. 5%),冷压强度为459 N (≥400 N),灰分为11. 69%(≤25%),各项指标均优于GB34170—2017《商品煤质量民用型煤》和DB 11/097—2014《低硫煤及制品》,论证了该工艺方法的可行性。

摘要：为了研发煤矿地面及井下一体化水文监测预警系统,首先对煤矿主要水害发生关键影响因素进行分析,确定煤矿水文监测重要监测参数,从实用性考虑设计了水文监测预警系统总体功能结构,分别对地面及井下水文监测运行结构进行了架构,并进行了现场实践应用。现场应用结果表明:利用水文监测预警系统可以通过数字化手段实现对煤矿生产过程水害因素的有效监测预警,及时掌握矿井水文地质动态变化规律,分析获得井下可能的突水状况。

摘要：为了解决采煤工作面顺层钻孔消突效果不均匀、效率较低等问题,以淮南地区谢桥煤矿低透气性煤层为试验对象,采用顺层钻孔水力压裂技术对煤层进行增透,以提高瓦斯治理效率。介绍了顺层钻孔区域防突措施设计方案,对水力压裂半径进行了考察;开展了水力压裂钻孔及瓦斯抽采钻孔设计,以及注水压力、注水量和保压时间等水力压裂工艺参数试验。水力压裂和未压裂顺层钻孔瓦斯抽采效果对比表明,水力压裂后钻孔抽采平均瓦斯浓度提高54%,平均单孔抽采瓦斯纯流量提高280%,抽采达标时间缩短了1个月;防突效果检验指标均达标,工作面回采期间未出现瓦斯浓度超限现象。

摘要：基于大采高工作面巷道冒顶制约煤矿安全生产的问题,采用现场实测和数值模拟方法研究了巷道局部冒顶的影响因素。现场测试表明:冒顶位置巷道直接顶板为5.8 m泥岩,且为多层复合,锚索锚固端附近存在泥质页岩软弱岩层,黏土矿物占比达54.3%。锚杆锚固区内外均发生明显离层,支护体受岩层错动发生剪切变形。数值模拟得出,受回采动压未稳定区域掘巷、护巷煤柱尺寸小、支护强度和刚度不足等因素影响,顶板软弱节理面发生离层,支护应力场完整性丧失,围岩塑性破坏后发生冒落。提出在地质异常区及时支护、增大支护强度防止锚固区离层、加强施工质量检测等技术手段,提高巷道安全系数,为减少冒顶事故提供工程借鉴。

摘要：液压支架是煤矿长壁综采工作面的关键装备,其结构设计的合理性直接影响着自身的可靠性及对围岩的适应能力,是实现支架-围岩理想耦合状态的关键。传统的液压支架结构设计主要采用解析法和图解法,利用结构的几何拓扑关系进行求解,对于复杂结构求解难度大。采用计算运动学的方法,利用结构间的约束关系,通过局部坐标向全局坐标转换建立掩护式液压支架的运动学方程,调用Matlab软件已有的库函数进行非线性方程组的求解,建模速度快、求解效率高,该方法可方便地用于支架的支护质量监测、智能控制系统等方面。

摘要：为解决内加载无法反映液压支架真实工况,智能开采支护状态调控缺乏试验依据的问题,研制了ZY6400/17/31液压支架1∶2缩比模型,搭建了液压支架位移、压力等状态监测系统,分别采用内、外2种加载方式,按照GB 25974.1—2010对不同垫块接触条件下液压支架进行试验。试验结果表明:内加载与外加载合力作用点位置易产生偏移,液压支架响应差异明显,前者作用下表现出压力协同,后者作用下位移协同;平衡千斤顶在非调控外加载状态下,随加载次数将产生累积效应,导致压力不断增大,有失稳趋势;接触状态对立柱位移影响较大,因此井下现场必须对姿态予以测量,提供顶、底板围岩接触状态判断依据。

摘要：现有矿用人员精确定位系统大多采用UWB定位技术,基于人员定位卡+定位分站的布局模式,实现厘米级的高精度定位,但现有模式忽略了工作面环境复杂性以及液压支架安装的分站位置变化对定位精度的影响,以及现场安装的难度等因素。针对上述问题,设计一种低功耗的综采工作面定位系统,采用蓝牙定位和LoRa无线技术,定位器作为信标,采用电池供电,可安装在工作面任意需要定位的位置;人员定位卡融合蓝牙定位和LoRa无线技术,与矿灯融合组成信息矿灯;分站融合LoRa无线模组安装在综采工作面两端,主要负责收集和传输定位信息。该系统可以实现对现有人员精确定位系统的兼容,同时规避现有技术在综采工作面定位中难以解决的问题,具有安装方便、成本低、易维护等优点。

摘要：大跨度巷道围岩支护是当今巷道支护的一大难题。为解决大跨度巷道围岩控制困难的问题,以布尔台煤矿42202切眼为研究对象,通过理论计算、数值模拟和现场观测对42202切眼的支护参数进行了分析计算,选取的最佳支护参数为:顶板锚杆间排距为1 000 mm×1 000 mm、锚索间排距1 800 mm×2 000 mm、副帮锚杆间排距850 mm×1 000 mm、正帮锚杆间排距850mm×1 000 mm,当遇构造带时采用补强支护方式,形成了最终支护方案。支护后,巷道最大两帮移近量和最大顶板下沉量分别为37 mm和28 mm,说明该设计支护方案能够满足大跨度切眼巷道围岩的控制要求。

摘要：馈电检测装置在保证煤矿井下瓦斯超限闭锁功能中起着至关重要的作用,如何有效的解决外界干扰造成的馈电检测误判断问题仍是当前难点。针对以上问题,设计了一种基于二阶广义积分器(SOGI, second order generalized integrator)数字化处理模型的馈电检测传感器;通过对感应耦合出的微弱信号进行硬件滤波放大和软件滤波处理分析,得到三相电中两两火线间的相角差,并判断该相角差是否在设定的阈值范围内,以此判断馈电状态的有无。现场实际的运行情况表明:改进后的馈电检测传感器在干扰信号较强的场所使用后馈电检测准确率有了较大的提升,能够满足现场数字化智能化的需求。

摘要：针对高家堡煤矿4号特厚煤层采深大且具有强冲击倾向性,现有支护方案不能满足巷道围岩控制的问题,根据首采工作面支护效果现场实测数据,基于整体耦合让压设计理念,确定锚杆(索)合理支护参数,确定沿空巷道小煤柱合理参数,提出"高强预应力蛇形让压锚杆+鸟窝耦合让压锚索+强力护表构件"联合支护技术,巷道最大顶底板移近量为126mm,移近率3.71%,两帮平均移近量198.3mm,平均移近率3.97%。监测数据表明:支护方案可满足大采深强冲击倾向性巷道控制要求,有效保证了工作面安全生产。