摘要：针对沿空留巷机械化自动化程度低、工人劳动强度大等问题,设计了沿空留巷机械化挡矸装备,包括沿空留巷挡矸模板移动车和配套液压挡矸模板,并给出了具体的施工工艺。建立了留巷车机械手和液压挡矸模板的静力学模型,获得了机械手和液压挡杆模板的最大变形量和应力分布,得到了负载状态下机械手末端的位移及速度变化曲线。结果表明:液压挡矸模板在10 MPa的载荷下,整体结构变形较小,具备良好的抗压能力;机械手最大臂展承受2 500 kg负载,整体结构稳定,末端点位移曲线和速度曲线变化平稳并未产生突变,证明了机械手结构参数设计的合理。

摘要：采用小孔径水压致裂法对双鸭山矿区7个矿井不同水平与采区的30个测点进行地应力测试,得出双鸭山矿区整体上属于高地应力场,局部地区属于超高地应力场,最大水平主应力达到36.35 MPa,应力场以σ_(H)>σ_(v)>σ_(h)型为主;根据最大水平主应力矢量图可知,最大水平主应力方向随着矿区由北向南由N86.3°E方向逐渐转为N31.3°W方向,地应力场类型由σ_(H)>σ_(v)>σ_(h)逐渐转为σ_(H)>σ_(h)>σ_(v)。同时采用最小二乘法进行线性回归分析,得到双鸭山矿区最大水平主应力和埋深的关系方程为:σ_(H)=0.033 H+4.675;最小水平主应力和埋深的关系方程为:σ_(h)=0.017 H+3.465。分析了双鸭山矿区地应力侧压比、水平主应力差及差比、平均水平主应力与垂直主应力比值随深度变化关系,得出随着埋深增加,双鸭山矿区侧压比整体呈降低趋势、主应力差整体呈升高趋势,平均水平主应力和垂直主应力的比值与深度的关系为:k=195.59/H+0.9261。预测双鸭山矿区进入深部采区后地质构造会比较发育,岩体破坏趋势变大,巷道维护难度增加。研究结果对双鸭山矿区井巷工程设计具有重要的参考价值。

摘要：介绍了薄煤层工作面开采技术现状,分析了薄煤层开采需求和存在难点,研究针对薄煤层工作面高效开采设备选型配套关键技术,为解决薄煤层工作面安全高效开采提供技术支持。

摘要：北方防沙带是我国防治沙化和荒漠化的关键地带,是“三北”工程的核心区,区内土壤贫瘠、风速大、干旱缺水、植被稀少、生态恢复力低,而大型露天煤矿开采与生态保护矛盾突出,直接影响区域生态安全和国家能源保供,迫切需要开展大型露天矿区生态保护修复研究。针对北方防沙带大型露天煤矿区开采引起的土地破坏、扬尘起沙、水位下降、土壤沙化、植被退化等问题。以北方防沙带面积和露天煤炭产量占比均最大的内蒙古的大型露天煤矿区为研究区,秉承“减损开采-立体保水-造土活土-系统修复-集成监管”的研究思路,揭示大型露天矿岩土损伤-生态退化传导机理、生态减损开采机制、重建生态自维持机制,研发生态保护型减损开采、生态化设计、水资源保护与综合利用、抗侵蚀地貌重塑、排土场活土层精细重构、土壤改良与提质增容、菌-藻-草联合修复、生态系统退化监管等关键技术,形成适合北方防沙带露天煤矿区生态保护与修复技术体系,建成大型露天矿区生态保护修复集成示范区。创建低成本、高效率、可持续、可复制的大型露天矿区生态保护修复模式,为保障我国北方防沙带大型露天矿区科学开采与生态安全提供支撑,实现煤炭开发能源保供与生态保护相协调、“开发金山银山,再造绿水青山”的目标。

摘要：高分六号中分辨率宽幅相机(GF6-WFV)设计了两个红边波段,具有水体叶绿素a浓度监测的潜力。实验选取官厅水库、陆浑水库和白洋淀等6个中国东部典型湖库为研究区,获取141个采样点实测光谱和叶绿素a浓度数据。基于实测数据对4种常用的叶绿素a浓度反演半经验模型进行参数优化和模型精度验证,选取最优反演模型。结果表明,GF6-WFV数据新增红边Ⅰ波段(B5:710 nm)和红波段(B3:660 nm)构建的两波段比值模型反演精度较高,相关系数平方(R^(2))为0.89,平均相对误差(MRE)为34.71%,均方根误差(RMSE)为13.29 mg/m^(3)。研究表明:利用GF6-WFV影像数据能有效反演水体叶绿素a浓度,研究基于多湖库、多时相数据建立的GF6-WFV影像水体叶绿素a浓度反演模型,在中国东部典型湖库具有较好的适用性。

摘要：以煤矿综采工作面轨道式巡检机器人为研究对象,对其控制系统进行设计与研究,以实现工作面的自动找直与无人化巡检,并验证了提出的基于PID控制理论对巡检机器人进行平稳控制的可行性。同时提出巡检机器人控制系统总体设计方案,下位机以STM32作为主控制器,基于C++以Keil为开发环境,对温度、湿度、图像和姿态等信息进行采集,使用锂电池为各模块供电,采用ESP8266无线模块构建了上、下位机之间无线通信网络。上位机基于Qt开发软件,实现实时数据与图像显示、机器人运动控制和历史数据查询等功能,并对巡检机器人远程监控。通过控制模块系统调试和现场试验,系统基本满足性能指标要求,为下一步工程实际应用提供有力技术支撑。

摘要：陕西神木某煤矿短壁工作面切眼长度75 m,推采长度240 m,工作面上覆坚硬顶板。针对短壁工作面初采期间采空区顶板冒落不及时这一现象,采用了水力压裂技术对工作面上覆顶板进行有效弱化。通过分析该矿ST5201工作面采用水力压裂弱化顶板的效果,得出深孔水力压裂强制放顶时裂隙扩展半径可达30 m左右,压裂后工作面初次来压步距为20.5 m左右;从回采期间采空区顶板冒落效果,施工期间人工劳动强度、操作安全角度等方面验证了水力压裂对短壁工作面回采期间的安全可靠性,为短壁工作面坚硬顶板治理提供了有效途径。

摘要：水力压裂是非常规油气开采的关键技术。在进行水力压裂的过程中,水力裂缝和天然裂隙相互作用形成复杂缝网是非常规油气高效开采的前提,而射孔方案设计对缝网的复杂程度有着重要影响。为了更深入研究压裂缝网的演化机理,模拟真实节理裂隙岩体在水力压裂中的裂缝扩展过程,从而科学、合理地优化射孔方案,本文采用全局嵌入cohesive单元的方法,利用Python进行二次开发创建DFN离散裂隙网络,建立了考虑离散裂隙网络的岩体天然裂隙模型,同时设置相同条件下不考虑DFN离散裂隙网络的模型进行对比,研究不同角度射孔方案对压裂效果的影响。通过MATLAB编程提取加载过程中的声发射定位图和声发射能量数据,对裂纹破裂机理和扩展过程进行了进一步分析。结果表明:天然裂缝的活化受射孔间产生的应力阴影、射孔与天然裂缝的角度影响;查明页岩的天然裂缝分布规律,设法提高射孔与天然裂缝的角度,使水力裂缝更容易与天然裂缝沟通并沿着天然裂缝扩展,从而形成复杂缝网。

摘要：基于地应力实测结果,采用有限元软件ANSYS和BP神经网络对李村矿地应力场进行反演,得到矿区最大、最小以及中间主应力空间分布规律。数值模拟分析了巷道围岩稳定性随最大主应力与巷道轴向夹角α增大演变规律:浅部围岩最大主应力逐渐增大,呈“对称→不对称→对称”变化,且等值线密集由顶底板转向两帮;顶板最大拉应力与α呈正相关,其深度与α呈负相关;顶板浅部拉应力随α增大而增大,顶板更易发生拉伸破坏。应减小大巷轴向与最大主应力方向的夹角,据此李村矿设计大巷布置方向与最大主应力方向夹角约为7°。

摘要：为探究露天台阶爆破工程中孔间延时时间对爆破效果的影响规律,基于应力波与爆生气体共同作用理论,通过Ansys/LS-Dyna软件建立双炮孔三维实体模型,对比不同孔间延时时间下岩体应力、动能及破碎形态的变化规律,探讨了延时时间与岩体爆破破碎效果之间的关系,引入岩体完整性系数对延时时间的选取方法进行优化,并进行了现场试验验证。结果表明:孔间延时时间过小及过大,均不利于爆破能量的充分利用,存在一个爆破效果最优的孔间延时时间;数值模拟与理论计算得到的合理孔间延时时间基本相符,结合现场试验的岩体完整性表现,修正后的延时时间选取方法具有较好的适用性,在现场爆破参数优化调整后,爆破大块率降低了50%以上,为现场合理延时时间的确定提供了技术支持。