摘要：以神东矿区工作面沿空留巷为工程背景,采用理论分析、室内试验及数值模拟的方法,对煤矸石混凝土的配比优化进行试验研究,分析开采过程中巷道围岩变形与煤矸石混凝土加固体应力分布特征,结果表明:采用煤矸石混凝土加固巷帮与高预应力、强力锚杆锚索联合支护,能够有效控制沿空留巷围岩的变形,保持沿空留巷的稳定。基于室内试验与数值模拟,分析煤矸石混凝土最优配合比以及巷内、巷帮支护的相互关系,最终优化得出最佳支护方案,此外提出了沿空留巷支护设计的原则,旨在为神东矿区的无煤柱开采提供科学的参考依据。通过本研究,不仅对沿空留巷的支护技术进行了创新和优化,也为类似的矿山工程提供了宝贵的理论和实践经验。

摘要：为了实现神东矿区综采工作面的无人化、少人化,降低工人劳动强度,以补连塔煤矿22406综采工作面为背景,采用理论分析计算与现场实测相结合的研究方法对工作面主运巷采用锚索主动式超前支护方式的科学性和合理性开展了研究,同时引用两侧实体煤巷道力学模型对主运巷专用锚索超前支护设计进行验证,通过验证“排距3 m,每排2套”的超前支护形式满足工作面超前支护要求。通过主运巷道超前支护段锚杆(索)受力监测可知,工作面推进过程中,超前支承压力的影响范围约为42 m,在距工作面10~26 m范围,超前支承压力增加幅度较大,应力集中系数为1.23~1.5。通过巷道围岩表面位移监测可知,主运巷在距离回采工作面35 m左右受采动影响开始变形,回采过程中,顶板最大下沉量达到16 mm,底板最大底鼓量达到42 mm,两帮最大移近量达到45 mm。研究结果表明,采用锚索补强超前支护方式,巷道围岩得到有效控制,围岩整体稳定且变形可控,现场应用效果良好。

摘要：将5G技术应用于智能矿山,实现矿山生产环节的智能感知、泛在联接、精准控制,已经成为各垂直行业智能化转型的关键,深度契合煤矿智能化应用开展。但井下5G网络与地面5G公网不同,建设场景及传播环境差异较大,信号杂乱且衰减严重,覆盖距离受限,对5G网络在井下部署提出了较高要求。分析了5G信号在煤矿巷道矩形波导传播衰减特性,从覆盖和干扰的角度对煤矿5G网络进行研究。选择适合巷道环境传播的射线追踪模型,分析了巷道截面尺寸、工作频率、极化方式、波瓣宽度、巷道介电常数、巷道倾斜角、粗糙程度等影响5G传播的煤矿巷道路径损耗主要关联因素,提出了低频组网和窄带波束解决方案。分析了井下电磁干扰的分布情况,从受载煤岩产生的电磁辐射、采掘设备、变频器、井下现有通信网络系统产生干扰源等方面,提出了矿井5G通信系统的抗干扰设计方法。提出了煤矿井下5G网络建设方案,指导5G组网及部署,提出了上行和下行速率指标,满足煤矿实际生产需求。

摘要：永磁变频直驱一体机以其低转速、大转矩、高效率、免维护和传动系统简洁的特点,逐渐受到煤炭企业的青睐,尤其在煤矿井下带式输送机驱动系统中,永磁变频直驱一体机具有很大优势。煤矿井下带式输送机是确保煤矿高效生产的主要设备之一,其运行质量及可靠性决定了矿井生产运输的效率和煤矿企业的效益。带式输送机的应用范围很广,经过长时间的发展,其驱动方式也在不断地更新升级。

摘要：预应力锚固技术在煤矿巷道顶板支护中被广泛应用,但目前针对预应力锚索锚固结构的卸锚仍采用手工操作,缺乏安全成熟的研究和成果。本研究分析了锚环-夹片-锚索三者之间物质-场关系,确定了传统矿用锚具卸锚过程中的关键问题,通过消除非有效完整功能的物质-场模型、减缓有害功能的物质-场模型等两个方面进行分析,借助实验室试验对其进行结构优化。最终提出一种可拆卸矿用锚具,并在井下进行了应用试验。试验结果表明,相较于目前常用的矿用锚具,论文提出的可拆卸矿用锚具在实现快速高效拆除的同时,所需拆卸力小,锚索剩余应力实现归零,卸锚过程安全可靠。

摘要：为保证煤炭安全高效绿色开采,避免优质顶板条件下巷道的过度支护问题,以山西某煤矿为研究对象,采用理论分析、实验室试验、数值模拟同工程实践相结合的方法,分析获得了浅埋煤层厚硬顶板围岩力学参数及岩体特征,基于自然平衡拱理论重新设计了4种15#煤层一采区辅运巷道支护方案,并利用有限元数值模拟软件对原方案与其他支护方案在采动影响下巷道围岩变形量、应力分布规律、塑性区发育范围进行了对比分析。研究结果表明:使用优化方案后,围岩应力积聚处于可控范围内,顶板最大下沉量65.19 mm,底鼓量30.39 mm,帮鼓量174.59 mm,每百米节省锚杆(索)量23.08%,巷道掘进速度显著提高。

摘要：各类型电机在使用过程中不可避免地要进行检修维护,当检修完成后,要判断并确认其是否达到相应维修标准,是否满足相关使用要求,进行电机的加载测试是主要的途径之一。采用变频器对拖的测试方式是目前主流的电机加载测试方案,但直接采用该方式进行电机测试电源系统的设计往往无法满足所有的现场测试要求。本文就神东煤炭有限责任公司煤矿用设备电机的加载测试需求,在变频器对拖测试的基础上对测试电源系统进行了一系列的优化设计,采用变压器实现变频器的高-低-高应用来解决作业现场的遇到的问题,实现了更加高效节能的电机加载测试。

摘要：为满足矿井的安全生产需要,根据JOY 12CM15型连续采煤机的工作原理和运行方式,结合实际的生产环境、人员操作等因素,对该型连续采煤机电控系统国产化改造中的电气保护进行了系统设计研究,以期实现连续采煤机在煤矿井下作业过程中的安全高效运行。

摘要：基于Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数开展三维粗糙结构面表征,讨论了W-M典型几何参数对三维曲面形态影响,分析确定对应于典型Barton节理JRC轮廓线的二维与三维W-M几何参数。基于自主设计结构面渗流测试系统,结合3D打印开展不同分形参数和开度的裂隙渗流试验,试验结果表明:随着水力梯度和粗糙度的增加,流体的流动表现出明显的非线性,Forchheimer方程的系数A与B都随着裂隙粗糙度的增加而增大,随着裂隙开度的增加而减小;随着裂隙粗糙度的增加,临界雷诺系数Rec趋于减小,说明流体流动趋于非达西流动。光滑表面流体的流场流速比较均匀;粗糙裂隙表面流场更加复杂,整个粗糙面上存在多个高流速区域和低流速区域。研究成果可为裂隙渗流特性研究提供了可靠的分析方法和模型。

摘要：煤矿机电故障信号组成成分较复杂,会导致煤矿机电故障诊断质量下降。对此,提出基于堆栈自编码器的煤矿机电故障信号多尺度滤波方法。首先,采用非线性时间序列以及相空间重构的方式构建煤矿机电故障函数并采集故障信号。其次,通过成本函数与稀疏约束相结合的方式设计堆栈自编码器,将采集到的故障信号输入堆栈自编码器,以实现故障信号分类。最后,以分类结果为基础,通过集合经验模态分解(EEMD)将故障非平稳信号转变为平稳信号,并采用多尺度滤波对故障信号展开寻优处理,以获取煤矿机电故障的多尺度调解信号,从而实现煤矿机电故障信号多尺度滤波。经试验验证,所提方法对故障信号进行多尺度滤波处理后,大多数频率成分得到了保留,同时滤除了不需要的频率成分。煤矿机电故障诊断准确率平均值为99.71%、诊断时间平均值为0.24 s。该方法能够实现准确、快速的煤矿机电故障诊断。