摘要：系统总结了兖矿集团近30年来综采放顶煤开采技术与装备的发展历程,在国内引进试验的基础上,以国家"九五"、"十五"科研攻关为支撑,首次实现了综放开采年产6 Mt;通过液压支架架型、放煤理论及工艺等技术与装备的创新,实现了自动化放煤和综放开采技术的出口;针对复杂条件下厚及特厚煤层、坚硬煤层综放开采难题,通过"采放支运"成套技术研发,研究了大采高和超大采高综放开采液压支架与围岩耦合关系,设计了5.5 m四柱大采高综放和7 m两柱强力超大采高综放开采成套技术与装备,进一步提高了综放开采的适应性、开采效率和智能化水平。

摘要：通过计算电解槽阴极小母线电流分布,采取并接母线的方法,重新优化电解槽阴极母线上的电流大小,改善内部磁流体状态,解决目前垂直磁场过大的问题,将垂直磁场强度由目前的平均2.5 m T降至1.5 m T以下,减缓了铝液流速和减小了波动幅度,进而提高了电解槽性能。

摘要：矿井部分采区生产结束并封闭后,连成一片的大面积采空区,由于矿震、自燃和其它灾害引发采空区有害气体涌入矿井,对矿井安全生产的威胁越来越严重。本文在分析采空区气体冲击特性的基础上,建立了采空区永久密闭的力学模型,并对密闭结构进行了设计,分析了密闭结构在气体冲击作用下的受力状态,并对其力学参数进行了校核,利用三维有限差分软件进一步对永久密闭的强度进行了验算,证明该密闭结构能够满足要求。

摘要：通过计算电解槽阴极小母线电流分布,采取并接母线的方法,重新优化电解槽阴极母线上的电流大小,改善内部磁流体状态,解决目前垂直磁场过大的问题,将垂直磁场强度由目前的平均2.5 mT降至1.5 mT以下,减缓了铝液流速和减小了波动幅度,进而提高了电解槽性能。

摘要：针对日益严峻的巨野煤田大巷煤柱冲击地压现状,以赵楼煤矿七采区大巷煤柱固定区域频繁冲击为工程背景,采用现场实测、数值模拟、理论分析和工业试验等方法,研究深厚表土运动诱发高应力煤柱频繁冲击机制,提出一种高应力孤立煤体弹核压裂防冲新方法,得到以下结论:采用PFC数值模拟发现厚表土随采场倾长的阶段性增长存在均布载荷、土压力拱、土拱与均载并存共3种加载模式,对应划分厚表土采场顺序接续条件下的地层运动阶段分别为基岩破断运动、岩土初次联动和岩土周期联动。通过研究断层阻隔与顺序接续条件下的厚表土地层载荷传递机制,设计了断层煤柱整体载荷分布曲线的量化方法,基于大巷切割影响的断层煤柱应力演化规律,建立孤立煤体应力分区承载工程模型,推导大巷孤立煤体群整体、局部失稳冲击工程判据。揭示深厚表土运动诱发高应力煤柱频繁冲击机制:由于岩土地层联动加载和大巷平行断层阻隔耦合影响,断层煤柱承载采场转移应力高度集中,同时大巷切割导致煤柱整体应力分散至孤立煤体群承载,当任一孤立煤体满足失稳冲击判据时,断层煤柱即频繁发生冲击显现。提出了一种高应力孤立煤体弹核压裂防冲方法,其原理为通过水力压裂降低弹性核区承载能力以促使孤立煤体整体载荷重新分布,实现其承载应力降峰均载的防冲目标,经工业试验发现弹性核区注水起裂压力约30 MPa,裂缝扩展长度与应力均化宽度大于21.2和14.5 m,现场监测表明弹核压裂能够减少孤立煤体应力集中程度,有效降低孤立煤体冲击危险水平。

摘要：依据截割头材料的焊接性能计算分析、试验和药芯焊丝的特点进行焊接方法的选择和焊接工艺的设计,并根据试验和生产结果证明了药芯焊丝电弧焊工艺在掘进机制造中的优质、高效的性能。

摘要：针对金鸡滩煤矿8.2 m大采高工作面大断面回采巷道超前支护难题,综合地质条件和推进效率等因素,确定了双列多节自移式超前支架架型。采用低初撑力、高工作阻力的支护理念和初撑力自动保证技术,开发了避锚护顶、行走调控和斜坡式连接梁等新结构,研制出回风巷和运输巷超前支架组。井下试验表明超前支架抗周期来压能力强,推进效率高,超前巷道顶板完整好,具有良好的适应性;进一步分析了超前支架整体顶梁对顶板的反复支撑作用,提出了柔性顶梁的方解决案,为超大采高工作面超前支护技术提供了示范和参考。

摘要：针对我国智能化煤矿尚没有统一标准,无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价的问题,开展了智能化煤矿建设条件分类与智能化程度分级评价指标体系研究,提出了煤矿智能化程度的定义及量化指标,结合不同区域、不同开采条件智能化煤矿建设实际,制定了智能化煤矿分类、分级评价指标体系与评价方法,开发了智能化煤矿分类、分级评价软件系统。首先以煤矿所在区域、地质条件为基本指标,以矿井开采技术参数、开采效率、安全水平、建设基础为参考要素,建立智能化煤矿分类评价指标体系,将煤矿分类评价条件分为良好、中等、复杂3类;然后,根据煤矿分类评价结果,对不同类别煤矿进行智能化程度的分级评价。基于智能化煤矿开拓、生产、运营等主要流程,将智能化煤矿巨系统细分为信息基础设施、智能地质保障系统、智能综采系统、智能掘进系统、智能主煤流运输系统、智能辅助运输系统、智能综合保障系统、智能安全监控系统、智能分选系统、智能经营管理系统等10个主要智能化系统,提出了智能化煤矿10个主系统及相关子系统智能化程度评价指标体系。针对不同生产技术条件分类的煤矿,采用与之相适应的智能化评价指标体系,就可以对煤矿智能化程度进行定量评价。按照综合评价结果,将智能化煤矿划分为甲、乙、丙和不合格4个等级。以陕北某矿智能化建设工程为例证,进行了矿井建设条件分类与智能化程度分级评价分析,验证了评价指标体系与评价方法的科学性与可靠性,评价结果不仅可以反映该矿井的智能化建设水平,也可以为新建智能化煤矿和生产煤矿的智能化建设与升级改造提供依据。

摘要：液压支架是综合机械化采煤的关键设备,液压支架立柱密封的性能又是决定立柱性能的关键部件,其性能直接决定了液压支架的工作状态,煤矿工作面的生产。本文利用PTC公司的PROE软件进行立柱建模,利用ANSYS WORKBENCH软件依据"MT313-92液压支架立柱技术条件"进行模拟加载有限元分析。通过分析典型的立柱缸体活塞及密封、支撑环的受力状态,为立柱的设计及制造提供指导依据。

摘要：煤炭是实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源,煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求,开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设,进行了智能化煤矿顶层设计研究,以"矿山即平台"的理念将智能化煤矿整体架构分为设备层、基础设施层、服务层与应用层,实现煤矿生产、安全、生态、保障的智能化闭环管理。针对智能化煤矿存在的信息孤岛问题,开展了多源异构数据建模、特征提取与数据挖掘等技术研究,研发了基于数据驱动的信息实体建模与更新技术;研究了智能化煤矿高精度三维地质模型构建方法,通过在刮板输送机上布设巡检机器人与三维激光扫描仪,将三维激光扫描数据与地质模型数据、采煤机位姿数据、采煤机摇臂截割数据进行有效融合,获取采煤机的实时截割曲线,通过比对采煤机实际截割曲线与地质模型的煤岩层分界面曲线,实现基于地质模型动态更新的煤层厚度自适应截割控制方法;研发了工作面采掘接续智能设计技术,实现了接续工作面图纸、规程、规范的智能设计,大幅降低了采掘接续过程中的重复劳动;研究了掘锚一体机的位姿检测与导航技术、自动打锚杆技术、自动铺网技术、巷道三维建模与质量监测技术,探索了基于远程视频监控的巷道智能高效掘进技术与装备;以"有人巡视,无人操作"为特征的智能化开采工作面在全国逐渐推广应用,开展了基于三维地质模型动态更新的采煤机自适应截割技术研发与实践,在部分矿区取得较好的试验效果。分析了智能分选技术、智能辅助运输技术、5G通信技术在煤矿井上下应用存在的技术难点及解决的技术路径,从技术研发角度系统分析了制约智能化煤矿建设的关键技术难题。详细阐述了神东煤炭集团、兖矿集团、同煤集团、阳煤集团、淄矿集团、新汶矿业集团等国内大型煤炭生产企业现阶段在智能化煤矿建设中取得的阶段性成果,从技术研发与现场实践相结合的角度分析了智能化煤矿建设过程中存在的主要技术难题与发展方向。同时对煤矿智能化标准体系进行研究,提出了煤矿智能化标准体系框架,起草制定了"智能化煤矿分类、分级技术条件与评价指标体系"、"智能化综采工作面分类、分级评价技术条件与指标体系"等相关标准,为智能化煤矿建设提供标准支撑。