摘要：针对焦作煤业(集团)新乡能源有限公司赵固二矿(以下简称“赵固二矿”)岩巷掘进工程量大、单日产生的矸石多、副井提升矸石所需时间长等问题,研究与设计了煤矿矸石高效智能储运系统,该储运系统主要由储矸系统、装矸系统、卸矸系统和控制系统等组成,能够储存大量矸石,实现对装矸、卸矸过程的可视化一键操作和智能控制;对地面缓冲仓给煤机进行改造,使得给煤机在正反2个方向分别运输原煤和矸石,并且矸石能够及时利用卡车运走,实现地面煤矸分运。通过实际应用表明,该储运系统能够减少矸石堆积对掘进速度的影响,出矸效率大幅提高,工人劳动强度明显降低,为岩巷快速掘进创造了有利条件。

摘要：针对特厚煤层回采巷道围岩破坏严重的问题,以义马煤田千秋矿21141工作面运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了回采巷道塑性区形态特征及其在采动应力作用下的演化规律。结果表明:①塑性区形态特征取决于双向载荷比值,不同的应力条件下,圆形巷道围岩塑性区呈圆形、椭圆形或蝶形分布。②受工作面回采的影响,特厚煤层回采巷道区域主应力场的大小和方向将发生改变。随着到工作面距离的增大,最大主应力沿回采巷道轴向先急剧增大后逐渐减小,在距离工作面处15 m达到峰值,最大主应力与x轴夹角则逐渐增大并接近于竖直方向,最小主应力也呈先增大后缓慢减小,峰值位置在距离工作面约25 m处。③在采动应力作用下,工作面前方回采巷道塑性区形态特征会发生变化。随着到工作面距离的减小,回采巷道两肩角处塑性区不断向深部扩展,其形态由不规则逐渐演化成蝶形,塑性区蝶叶方向会随着最大主应力的变化而发生偏转。研究成果可为特厚煤层开采方案设计、回采巷道支护参数确定等提供理论依据。

摘要：以主焦煤矿2303工作面底板巷为研究对象,针对打钻过程中出现的钻孔偏移现象,以解决煤层瓦斯三角空白区的瓦斯治理工作为目标,从设计角度进行理论分析,并采用YZG9.6矿用随钻测震轨迹仪对钻孔的偏移情况进行观测,对出现瓦斯治理空白带的区域进行补打钻孔,检测补打水力冲孔的偏移轨迹以及瓦斯抽采浓度情况,验证了钻孔测斜与水力冲孔技术结合治理瓦斯三角空白区的有效性,增强了水力冲孔技术在主焦煤矿瓦斯治理工作中的利用率。

摘要：为有效解决松软破碎煤层透气性低导致的抽采效率低的问题,利用超大功率的ZYL-17000D定向钻机实现在松软破碎煤层中进行长距离钻进,采用随钻测量装置对长钻孔施工时出现的实际钻孔轨迹与设计钻孔轨迹进行实时比对,对存在偏差的钻孔进行及时纠偏,实现钻孔轨迹的实时跟踪控制。并在长平矿松软破碎煤层中进行现场施工,实现了钻孔长度达到300m的技术突破,每米钻孔抽采纯流量达到0.025m^(3)/min,与同一区域的普通顺层钻孔相比,抽采量提高了20.8倍,施工周期缩短了78d。大功率定向钻机长距离钻进的实验成功,验证了大功率定向钻机满足松软破碎煤层瓦斯治理需要,为松软破碎煤层的瓦斯治理提供了一种新的瓦斯治理思路。

摘要：为揭示突出煤层掘进工作面瓦斯爆炸在进风侧防突反向风门和掘进回风巷道内的传播规律,利用管道爆炸装置系统测试预混瓦斯空气爆炸条件下,冲击波在H型掘进巷道全压回风系统复杂管道网络中的传播特性。结果表明:揭煤突出工作面涌出的不同浓度瓦斯与空气混合爆炸,其爆炸超压沿掘进直巷传播的超压峰值总大于回风巷超压值;突出掘进全压通风系统中,联络巷影响回风巷爆炸超压传播,远离工作面方向上的联络巷内爆炸超压值最小;防突风门会造成爆炸冲击波反射叠加,爆炸超压值陡增。对突出掘进全压通风系统发生瓦斯爆炸时爆炸超压对联络巷和风门作用的特性进行研究,可为突出矿井巷道揭煤避灾设计及灾变应急救援提供理论和技术支持。

摘要：针对抽采钻孔布置间距不合理造成矿井“采、抽、掘”失衡问题,分析目前钻孔有效抽采半径测试方法各自优缺点,提出采用实测-模拟相结合的方法准确测定顺层钻孔有效抽采半径,在矿井进行现场应用,测试结果表明:实测-模拟方法具有测定周期短、手段先进的优点;有效抽采半径在抽采条件一定的条件下会有1个极限抽采半径数值;数值模拟在现场实测的基础上进行模型修正,可以较为准确地预测抽采后期的钻孔有效抽采半径,大大缩短有效抽采半径现场测定周期,该方法测定有效抽采半径结果可作为矿井抽采钻孔设计的重要依据,对矿井安全生产具有重要现实意义。

摘要：构造煤具有瓦斯含量高、渗透率低等特征,是瓦斯抽采和灾害预防的难点。在采用"二次成型"法制取原煤样试件的基础上使用自行设计的"三轴应力瓦斯渗透性模拟实验装置"通过"应力-渗透性"实验,针对构造煤原煤试件不同瓦斯压力条件下的应力加、卸载过程的瓦斯渗透规律进行了研究。实验结果表明:加载阶段,随着加载应力的增大渗透率降低,初期阶段降幅最为急剧,围压升到3 MPa时,渗透率均下降近65%;卸载阶段渗透率随着应力的减小而增大,围压完全卸载后渗透率只恢复到初始值的25%;同样的应力条件下,煤基质收缩对构造煤的影响作用大于有效应力的增加,渗透率随着其内部瓦斯压力的降低而增大。实验结果可为构造煤"卸压增透"效果最佳化提供参考,进一步完善低渗透率煤层的瓦斯抽采理论及方法体系。

摘要：卡当泵机构的实时动力学仿真具有重要的研究价值。由于虚约束,该机构的动力学方程数少于未知量数,文中提出在对称假设下预先确定虚约束受力的数值算法。首先假设曲柄等速转动,获得某一活塞在一周期当中的受力。以该周期的活塞受力作为初始值进行实时计算机仿真。每仿真一个或多个周期,更新一次该周期虚约束受力。该算法具有普遍性。研究单槽卡当泵基本机构的动力学问题,考虑动力机机械特性、周期性阻力、滑块与导槽的摩擦力等实际因素。仿真结果表明:在匀速假设下各构件的运动光滑;滑块与导槽之间的正压力方向存在突变的情况,理论上存在刚性冲击和柔性冲击;在实时仿真的情况下,由于该突变正压力的存在,曲柄角速度的变化不光滑,而摩擦力的参与加剧了冲击的效果。

摘要：编制了临焕煤矿2个穿层压裂钻孔的压裂方案,包括压裂孔的设计、压裂设备的安装调试以及压裂钻孔的施工;提出了2个压裂钻孔现场进行水力压裂后对其压裂效果考核的指标,包括自然瓦斯流量、瓦斯流量衰减系数、钻孔抽采流量及浓度;通过现场效果考察,得出软煤层施工钻孔进行水力压裂增透是不可行的,在工程实践中印证了"硬煤可压、软煤不可压"的结论;针对软煤不可压这一定论,提出了转移压裂对象即采取"坚硬顶板压裂"来解决松软煤层卸压增透的这一难题,并且从理论上对"坚硬顶板压裂"的卸压增透机理进行了分析。

摘要：针对数字矿山建设对矿体三维模型的需求,分析了利用勘探线平剖面图中的矿体轮廓线进行矿体三维模型重建方法,给出了将平剖面矿体二维轮廓线转换为空间三维多段线的方法及坐标转换公式。根据轮廓线贴面的有向环路图算法,首先利用小波滤波器组将轮廓线简化为与原始轮廓线现状相似的低分辨率轮廓线,然后对低分辨率轮廓线进行最优贴面,最后利用小波滤波器组将低分辨率轮廓线逐级重建并对贴面进行局部重建和优化。轮廓线多分辨率贴面算法较大程度地降低了有向环路图算法的复杂程度,提高了算法的运算速度和模型质量。通过计算分支轮廓线相邻部分的中轴线,拆分复合轮廓线为闭合分支轮廓线后分别进行了模型重建,有效解决了矿体模型的分支复合问题。以大红山铜矿为例,将勘探线剖面图中的矿体轮廓线通过图层分组转换至三维建模环境中,并建立了该矿I号铁铜矿带的矿体三维模型。研究表明:基于二维轮廓线的矿体模型三维重建方法能够建立复杂形态的矿体三维模型,可用于三维可视化的矿山决策和设计。