摘要：阐述了露天开采产生环境扰动的概念,基于扰动对象和矿田开发阶段确定了扰动行为的分类方法,提出了扰动行为具有自恢复性、过程性和可控性等特征。创建了扰动行为的管理控制理论,其基本原理是将露天矿区的环境背景值作为基准值,以露天矿开采后恢复原始环境为最低控制目标,对扰动行为实施全生命周期的动态管理与控制,确保露天矿开采后的周边环境恢复到原始状态,力争实现对周边环境的重构和改善。提出了"扰动系数"的概念和计算方法,用于量化露天开采对环境的综合扰动程度,建立了露天开采对水、大气、土地和生态环境扰动的分类控制指标,共4大类7个指标。研究了中国典型露天煤矿的扰动系数,构建了扰动控制关键技术体系。提出的综合扰动程度评价指标主要适用于露天开采,对于矿井开采也可提供一定借鉴。

摘要：为解决排土场形态参数相互影响、难以实现整体优化的难题,基于排土费用随排土场形态参数变化的关系,建立了决策排土场形态多参数的整体优化模型,并据此模型给出了具体的求解算法。以某露天矿为例进行了实证研究,结果表明:该露天矿的最优形态参数为最下排土台阶底面半径945m、单台阶高度30m、最终平盘宽度40m、台阶坡面角33°、台阶数量4个、坡道坡度8%,模型确定的排土场形态参数满足工程实施的要求,结果是可用的。揭示了运输费用随台阶数量的增多呈现先降后增的U型变化规律,即存在最优的排弃高度,一般为120m左右为宜,实际中不应只追求增高扩容。在终了排弃标高一致的前提下,运输费用随台阶高度的增大而增加,在购地价格低廉地区,台阶高度应根据设备作业参数适当降低,而购地价格较高的地区,台阶高度应适当提高,以节省排土工程费用。

摘要：指出目前煤矿安全监控系统应用中存在的主要问题是传感器性能、供电不稳定,传输线路易受干扰,系统技术水平有差异,相关标准不完善等;分析了《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》中关于系统功能、性能、通信接口等方面的技术要求;结合《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》相关要求,提出了新一代煤矿安全监控系统的设计方案,着重介绍了新一代煤矿安全监控系统采用的关键技术,包括新型数字传感技术,多系统数据融合技术,分布式、事件本地、异地控制技术,电磁兼容技术,设备故障诊断技术,即插即用技术,断线续传技术等。

摘要：煤矿安全标准是保障煤矿安全生产、矿山生态环境安全和从业人员安全与健康、防止煤矿事故与职业病危害的基础,也是实施煤矿安全生产监管监察、树牢安全发展理念的重要支撑。为深入了解我国煤矿安全标准现状,收集梳理了853项现行有效煤矿安全标准,从标准级别及性质、标准发布年份、标准针对风险类别等多个角度进行分析,指出了目前标准工作中存在的标准约束力不强等问题,进一步针对性地提出了注重统筹规划和顶层设计等建议,为完善我国煤矿安全标准工作提供参考。

摘要：针对目前本质安全型电源电磁抗扰性差、带载能力弱等问题,设计了一种高性能矿用本质安全型电源。该电源基于准谐振反激式开关电源和双重过压、过流保护设计,可将AC85～250V宽输入电压转换为稳定的DC12V/2A输出。测试结果表明,该电源纹波小,效率高,电磁抗扰性强,符合GB 3836.4—2010《爆炸性环境第4部分:由本质安全型"i"保护的设备》中本质安全性能要求。

摘要：BIM(Building Information Modeling)技术是一种应用于工程设计、建造和管理的数据化工具,通过对数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,为项目参与各方提供了协同工作的平台,已经在全球范围内得到业界的广泛认可。目前,国内露天矿应用BIM技术处于起步阶段,露天矿工程具有地质条件复杂、生产环节多、工程动态发展、信息多源分布、数据体量庞大等特点,矿山设计、建设、生产、运维过程中所有信息的无损传递、共享与联动尚未完全实现。为解决这一难题,基于露天矿工程全生命周期、全工程领域、全参与方的不同需求,厘清信息模型的维度,提出平台建设的总体思路,构建露天矿工程BIM协同工作平台的四层功能架构体系,包括应用层、平台层、技术层和软件层,综合露天采矿专业软件与BIM通用软件相结合的特性,提出了真三维精细化信息模型构建、露天矿三维优化设计及虚拟开采、模型地学信息及工程属性传递共享、设备模型参数化及工程参数化设计等10大关键技术。研究结果表明:采用露天采矿专业软件与BIM通用软件深度融合能够发挥两者优势,建立集矿山三维地质、采矿、地面生产系统、工业场地等工程全要素精细化信息模型于一体的协同工作平台,形成露天矿工程统一的BIM模型数字化交付标准,为进一步研发建设智慧化露天矿山“高品质”三维基础平台奠定理论基础。

摘要：针对特厚煤层综放工作面矿压显现强烈,且对于矿压显现与煤层采厚间关系认识不足的问题。以芦子沟煤矿3106特厚煤层综放工作面为背景展开研究,首先对采厚为17 m和30 m两种特厚煤层高强度开采条件下支架工作阻力进行了监测分析,研究结果表明:2种条件下矿压显现规律具有一定的相似性。通过室内物理相似模拟试验建立了2种采厚条件下大空间采场覆岩结构力学模型,并分析了其对矿压显现的作用机制,指出采厚30 m时覆岩呈"下位直接顶悬臂梁-上位直接顶简支梁-基本顶铰接岩梁"的结构特征,使得直接顶和基本顶回转变形对支架作用力不增反减,导致矿压显现规律并没有随煤层厚度增加而变得强烈。

摘要：针对灵泉矿巨厚煤层下分层综放开采时,上分层泄水巷中的瓦斯极易进入下分层上平巷内的问题,采用从下分层上平巷向泄水巷中打钻孔注氮置换瓦斯的技术措施,通过CFD数值模拟了上分层泄水巷及采空区内的瓦斯运移规律,求出了合理的注氮参数,分析了不同注氮速率、注氮间距时泄水巷内瓦斯浓度的变化。结果表明:注氮参数变化时,瓦斯在泄水巷内的分布规律存在差异性;当钻孔间距为30 m、注氮量为800 m3/h时,置换瓦斯的效果最佳。最终将合理的注氮参数应用于工业现场,下分层开采时不再出现瓦斯超限的现象。

摘要：为探究煤巷开挖卸荷帮部破坏机理,开展巷帮煤体常规三轴压缩及峰前卸围压2种应力路径下实验室试验,分析其力学特性与损伤破坏规律。结果表明:常规三轴压缩试验中,破坏特征表现出由低围压下的脆性向高围压下的塑形转变;峰前卸围压应力路径下,破坏更易发生,且全部为脆性破坏;煤体强度对围压变化较敏感,卸荷条件下其峰值更低;变形模量随围压被卸除而降低,开始阶段变化平缓,随后下降趋势不断加剧;泊松比随围压减小而增大,其变化趋势同变形模量基本一致;卸荷应力路径下,煤体破坏是一种以剪切破坏为主,但仍存在部分劈裂破坏的复合状态;破断角以抛物线趋势随初始围压的提高而增加,但卸荷应力路径下其值明显更小;卸荷条件下损伤因子与围压之间的变化关系及趋势同泊松比一致;随初始围压的增加,卸荷条件下围压差比λ逐渐降低。

摘要：为解决现有矿用液压支架测高方案智能化程度低、准确度差等问题,研究了液压支架在不同姿态下的测高方案,提出了一种基于倾角传感器的矿用液压支架测高系统设计方法,搭建了基于倾角传感器的矿用液压支架测高系统。并针对井下强烈电磁和振动干扰导致信号降质的问题,对采集到的数据进行小波分解和重构,提高了测高系统在恶劣环境下的准确性,同时从提高通信抗干扰能力,增加传输距离等方面,提出下一步研究的方向,矿用液压支架测高系统在实验室和井下进行测试试验,结果表明,在井下恶劣环境下系统测高误差在10 cm内,可以满足工作面的实际需求。