摘要：煤矿安全问题备受关注,如何保障井下人员安全成为煤矿企业重点要解决的问题。基于ZigBee无线网络技术设计了井下人员定位技术方案,该方案不仅能实现井下人员的精确定位,而且可对矿井关键环境参数进行监测。硬件方面,重点对ZigBee无线收发模块、定位基站及协调器进行了设计研究,其中,ZigBee芯片选用的型号为CC2430,具有优良的性能;软件方面,基于模块化思想进行设计,重点对定位数据采集和定位数据处理两个子系统进行了研究。将设计的人员定位技术方案部署到煤矿工程实践中,经现场调试发现其性能良好,达到了预期效果。

摘要：基于山西新元煤矿5G技术智能化应用背景,通过剖析当前煤矿智能化对于4G与WiFi通信技术各项性能的发展需求,提出了煤矿5G智能化应用场景及设计内容;从智能化建设顶层设计体系出发,搭建矿用5G网络、部署组织架构,研究提出适用于井下精准协调控制、综采工作面设备智能监测与集中控制、系统运行状态回传和井下透明可视化巡检的技术方案,以实现井上井下协同作业、综采工作面智能化和机器人智能巡检。研究成果在新元煤矿31004和3411工作面进行应用,应用结果表明,技术方案的实施显著提高了煤矿经济效益,有助于推动实现煤矿井下少(无)人化作业。

摘要：针对山西新元煤矿3207综采工作面过坚硬陷落柱时的开采技术难题,采用新型的PVC组合装配式扩裂弹体和铝合金管装药器,优化设计了深孔预裂爆破技术方案,并在现场进行了工业性试验。研究结果表明,PVC组合装配式扩裂弹体提高了各药包间耦合程度,铝合金管装药器不仅方便安装,而且中空式的连接头设计可以有效完成对深孔的吹孔和冲洗作业;爆破完成后,除个别炮孔出现了轻微的爆破漏斗抛掷现象外,91%的炮孔的爆害程度均在可控范围之内;3207工作面在通过坚硬陷落柱深孔爆破预裂区时,截齿消耗量降低了74.5%,工作面推进速度提高了14.7%。该研究结果对于综采工作面安全、高效过坚硬陷落柱具有重要的参考意义。

摘要：煤矿智能开采工艺与装备对于地质条件适应性不足,亟需在各种复杂地质条件下构建高精度透明化的煤层地质模型。以山西某地质条件复杂的矿井为例,选择陷落柱、断层、褶曲等较为发育的XY-S工作面,利用勘查、生产阶段获取的地质数据,递进式构建了设计阶段的黑箱模型、掘进阶段的灰箱模型、回采前的白箱模型和开采中的透明模型;以XY-S工作面总长7400 m掘进巷道、1470 m推采范围的实测数据作为统计依据,对不同模型的地质建模精度进行实证分析。试验结果表明:①煤层底板标高的建模误差:黑箱模型10~20 m(仅有钻探数据时)、5~10 m(钻探+三维地震),灰箱模型和白箱模型0~5 m,透明模型0~1.0 m;②断层、陷落柱的控制程度:槽波解释的3条落差为1.5 m以上断层验证可靠,直径为20 m以上陷落柱的解释准确率平均75%,但是槽波探测的陷落柱范围明显偏大、推断的异常区偏多;③煤厚预测误差:主采煤层平均厚度2.70 m,黑箱、灰箱、白箱模型煤厚预测最大误差为1.5 m、均方误差0.5 m左右,透明模型的煤厚预测误差小于0.30 m,但是可统计的实证点偏少。按照智能开采工作面地质模型梯级构建的思路,智能开采前白箱模型的建模精度只能满足自适应截割模拟开采的需求,急需研发随采智能探测、孔中地质雷达、视频煤岩识别等新技术新装备,实现工作面高精度三维地质建模,为煤矿智能开采提供可靠的地质保障。

摘要：为研究充填墙强度和宽度对巷道变形的影响,确定合理的巷旁充填参数,建立了充填墙承载结构模型,并基于多指标分析,运用全面试验设计,精确分析了充填墙强度、宽度两因素四水平对沿空留巷充填墙水平位移H、顶板下沉量J、煤帮水平位移K、底鼓量L影响的显著性。研究表明:设计巷旁充填参数必须考虑强度和宽度两因素作用;强度、宽度两因素四水平对指标H、L影响显著,对指标J、K影响不显著,抓住主要指标H、L,兼顾次要指标J、K,考虑强度和宽度的交互作用,确定新元矿3107工作面充填墙强度10 MPa和宽度2.0 m为最优组合。将研究成果应用于3107工作面,取得良好的围岩控制效果。

摘要：文章由井巷设计的概念着手引出CAD软件在井巷设计中应用问题的探讨,同时将计算机辅助设计与手工设计作对比凸显计算机辅助设计对于井巷设计的重要作用,并通过实践探索丰富计算机辅助设计在井巷工程应用的相关理论。

摘要：从硬件构架和软件设计两方面分析了小水仓自动排水辅助设备,并介绍了该设备在自动排水系统的应用。研究认为,井下小水仓自动排水辅助设备能够使传统的开关变成智能的开关,可减少外购自动排水开关的数量,节约成本。

摘要：为合理设计综采工作面瓦斯抽放钻孔布置方案,本文根据h矿48707工作面地质条件研究工作面瓦斯抽放钻孔排放半径。将气流观测钻孔放置在排水钻孔两侧,监控观测钻孔内的气体流量以分析数据,然后获得气体排水半径和时间的回归曲线方程,以便在不同的时间预测工作平面的气体排放半径。比较相邻工作面的瓦斯抽放半径,在一定程度上可以为后续工作面瓦斯抽放钻孔布局计划的设计提供一定的参考效果。

摘要：为了解决新元煤矿9104首采工作面受地质构造影响存在工作面底板涌水的问题,设计采用无线电波坑道透视仪对回采工作面范围内的地质构造进行定位。在井下进行钻探确定陷落柱的发育情况,在相应位置对陷落柱进行超前注浆加固,提高煤层陷落柱位置煤岩体的整体性,增强其隔水能力,有效地防止了底板突水的发生,取得了良好的治理效果。

摘要：为解决新元煤矿3417运输顺槽留小煤柱沿空掘巷成巷以后在相邻的3416工作面采动影响下巷道断面迅速收缩的问题,通过现场矿压观测、理论分析及现场刷帮得到运输顺槽围岩破坏素描图;巷道围岩变形的原因为围岩破碎严重、支护参数不合理、底板和底角未采取有效的控制措施。对巷道的支护方案进行了优化,设计实体煤帮扩帮、两帮及顶板加强支护的详细参数,并在现场应用后进行了围岩位移情况监测。结果表明,围岩强化支护后,3417工作面回采期间两帮最大移进量为587mm,顶底板最大移进量为370mm,3417运输顺槽断面能够满足工作面生产的需求。