简介：摘要：煤矿智能化开采技术的创新与发展是一个长期而复杂的过程，需要政府、企业、科研机构等多方面的共同努力。因此，在未来的发展中，应进一步加强技术创新和研发，推动煤矿开采中智能化与自动化技术的不断进步和应用，关注煤矿智能化开采技术在实际应用中的问题和挑战，积极寻求解决方案和策略，实现煤矿开采的智能化、绿色化和高效化，为煤矿行业的可持续发展做出更大的贡献。

简介：排水系统是煤矿井下的关键系统之一,对于排出煤矿井下涌水,保障煤矿安全生产具有重要意义.针对现有矿井排水系统智能化水平较低、系统耗电量较大等问题,提出一种矿井智能化排水系统,系统以可编程控制器PLC为核心,通过模糊控制算法分析井下水仓的液位和涌水变化率,得出排水系统的最佳运行方案,并将该模型结构输入到PLC中,结合排水主管路的流量、水泵压力等数据,达到水泵房智能运行与避峰填谷的目的,并通过随机森林算法解析水泵的振动信号,分析水泵的故障类型和健康状态.该系统有效地提升了井下排水效率,降低了设备磨损率,减少了煤矿排水系统电能消耗,对煤矿智能化排水系统设计具有一定的参考价值.

简介：为了解决白芨沟煤矿南翼采区巷道矿用工字钢支架支护能力不足的技术难题,提出采用一种新型波形钢腹板支架技术.通过规范公式计算分析了波形钢腹板支架和传统矿用工字钢支架的承载力,并采用有限元方法探究了波形钢腹板支架的面外稳定性能,设计出波形钢腹板棚梁和棚腿的搭接节点构造方式,开展了支架的现场监测试验.结果表明:用钢量与 11#矿用工字钢相近时,波形钢腹板支架的棚梁和棚腿承载力分别比前者提高了74.3%和50%,变形减小78.3%.在支架棚梁和棚腿的两端和跨中各设置 3 个纵向系杆时有利于支架的面外稳定性.在满足支护强度的前提下,波形钢腹板棚梁跨中变形比矿用工字钢棚梁平均减少54.5%左右,棚腿收敛量平均减少 84%左右.波形钢腹板支架支护效果显著优于矿用工字钢,同时由于采用了单棚置换原来的对棚支护方式,减轻了井下劳动强度,保证了现场工作面的...

简介：矿井智能通风系统是矿井地下开采的主要系统,实现矿井通风智能化是实现智能开采、建设智慧矿山的主要技术保障,主要涉及主通风机系统的倒机智能化、局部通风智能化、矿井巷道通风匹配智能化.为了提升主通风机系统的倒机智能化水平,针对北方寒冷地区煤矿风门被冻住的问题,提出具有加热功能的风门以防止风门被冻住,通过仿真研究对比了单出口结构和多出口结构的内部加热结构散热效果,优选出单出口结构的加热风门为实施方案,为实现一键倒机的自动实现提供基础,在此基础上研究并提出了基于防冻风门的不停风倒机控制工艺.针对局部通风机智能调节,提出了基于机械控制方式的叶片角度控制方式,能够实现两级风叶角度单独控制,增大了风机调控范围.以上研究成果在兴峪煤矿落地实施,实现了上述方案在工业上的应用,并取得良好效果,为矿井智能通风系统及其应用提供了新思路.

简介：目前以钻爆法为主的短段掘砌综合凿井技术逐步成熟,煤矿立井建设深度已突破1000 m,逼近1500 m.然而钻爆法凿井依然存在下井作业人员多、作业环境恶劣、作业风险高和设备智能化程度低等现实难题,井筒非爆破破岩智能化建设技术已成为煤矿井筒建设技术发展的重要方向.为探索西部富水软弱地层井筒机械破岩高效智能化建设技术新思路,从井筒建设工艺、地质保障技术、智能钻井装备、协同作业技术4 个方面,开展了煤矿冻结井筒机械破岩智能化建设工艺及关键技术分析.基于多工序平行作业快速建井的理念,以地层冻结技术解决地层涌水和软弱地层易失稳的难题,以反井钻机和竖井掘进机为机械破岩钻进的核心装备,提出了冻结井筒机械破岩智能化建设新工艺;提出"冻结+反井钻机钻井+永久支护"的建井工艺,分析了冻结地层反井钻机钻井装备可行性,剖析了冻结地层反井钻机钻井冻.

简介：煤炭洗选是实现煤炭清洁高效利用的前提和基础,洗选过程产生的固体废弃物(矸石和尾煤等)产量逐年增加,其综合治理及利用已经成为亟待解决的重要问题.论文介绍了选煤固废的理化特性,系统总结了选煤固废资源化利用研究进展,就选煤固废综合利用技术的现存问题和发展方向进行了展望.煤矸石和尾煤含有大量的硅铝化物及锂、镓、钛等微量元素,在燃烧发电、充填、建筑材料制备、土壤改良、高值化利用等方面具有广阔的应用前景.相对而言,目前煤矸石的综合利用途径更为全面,尤其是以超高水充填技术、采选充+X技术等技术为代表的矸石充填开采,具有煤矸石大宗处理的巨大潜力.尾煤的资源化利用是近年来的热点,在环境治理、土壤改良等方面取得了突破,可以用来制备吸附剂、土壤改良剂等材料.选煤固废资源化利用未来应着眼于适应市场需求以及可持续发展理念,通过完善技术...

简介：在我国新质生产力发展的要求下,北京华宇工程有限公司积极响应国家双碳与高质量发展的战略目标,结合地面总体工程、采矿工程与选煤工程综合设计领域,在设计方法、管理流程、技术创新与科创转化等方面进行系统性探索,全面推进数智赋能的绿色零碳矿山建设与发展模式的创新."绿色化、零碳化与数智化"的新时期新"四化"矿山建设模式创新,是贯彻双碳目标部署的重要基石,是实现矿业转型与持续发展的必然路径,是推进矿业领域生态文明建设与践行煤炭新质生产力的核心保障.文章以模式创新为目标,培育发展新动能,在全生命期贯穿可持续发展理念,多元融入数智化技术、积极整合资源、节能降碳,全方位践行设计模式创新与科创赋能转化,为引领煤炭行业的逐"绿"之路与示范性推广,提供理论参考与技术支撑.

简介：巷道矿压监测是保障煤矿安全高效开采的重要手段之一,然而传统监测方式存在缺乏系统性、精度低、可靠性差、难以组网等弊端.以光栅传感器为监测手段,系统性设计并开发了包含顶板离层、锚杆轴力、围岩应力及锚杆载荷监测为一体的巷道矿压光栅监测系统,以解决当前监测手段的不足.首先,以内蒙古某矿81303回风巷为研究对象,通过数值模拟明晰了其两帮煤柱的应力分布规律,从而确定了该巷道的最佳测点布设方案.其次,搭建了巷道矿压光栅监测系统的整体架构,并开展了系统硬件配置和监测软件的设计研究,实现了对巷道矿压的实时在线监测与数据处理.此外,工业性应用测试表明该系统获得的矿压规律与传统手段基本一致,监测参量的相对误差最高为1.16％,验证了巷道矿压光栅监测系统的有效性与适应性.

简介：针对传统高盐废水处理采用"膜浓缩+蒸发结晶"方法存在的问题,研究了高盐水零排放系统预处理的软化、除硅、除浊环节,指出相较于传统预处理方法,管式微滤膜具有明显的优势.以内蒙门克庆和榆林小纪汗煤矿项目为例,通过小型试验和中型试验对该工艺系统进行了研究和分析,采用管式微滤膜(TMF)替代澄清池进行固液分离.研究应用结果表明,在进水钙离子浓度为712.5 mg/L,镁离子浓度为110.4 mg/L,总硅(以SiO2 计)含量为120 mg/L的条件下,通过加入偏铝酸钠、氯化钙、氯化镁等药剂进行混凝后,利用管式微滤膜进行固液分离,SiO2 去除率≥95%,出水满足钙离子浓度≤10 mg/L,镁离子浓度≤10 mg/L,总硅(以SiO2 计)含量≤10 mg/L的要求,且满足反渗透进水的浊度≤1 NTU和SDI≤5 的要求,运行成本相比原有工艺节省10%～20%.

简介：三维地质模型的构建对于理解和预测地下结构至关重要.地质钻孔数据能够反映岩体空间分布和地质构造特征,本研究以小保当一号煤矿 11 盘区内的 23 个地质钻孔数据为基础,采用添加虚拟地层的方法解决了地层缺失与地层重复现象,构建共计 27 层地层的三维地质模型以及二维剖面模型.此外,针对传统的克里金方法在处理复杂地质数据参数选择困难的问题,采用粒子群算法对传统克里金插值方法中的块金值(C0)、偏基台值(C)和变程(a)三个关键参数进行寻优,从而克服普通克里金插值参数选择的主观性和不确定性,采用实际验证法选取了研究区内四个钻孔来对比插值结果,结果表明经过PSO优化的Kriging算法在X3-1、X3-2、K3-4、K3-5 四个钻孔的RMSE值分别降低至 1.184、1.267、1.606、1.560,相比于Kriging的RMSE 平均降低了 31％,且PSO-Kriging算法在四个钻孔处对 2-2 煤层...

简介：摘要：随着5G、人工智能、工业互联网等新一代信息技术的深度融合与应用，煤矿智能化将迎来更加广阔的发展空间。智能化技术将继续推动煤矿行业向自动化、信息化、智能化方向转型，实现生产过程的优化、作业环境的改善、安全管理水平的提升。此外，煤矿智能化开采系统的应用也将为煤矿行业的可持续发展提供新的思路和解决方案，为构建安全、高效、绿色的现代煤矿工业体系奠定坚实基础。

简介：切顶卸压技术作为一种被广泛认可的有效巷道支护手段,在改善巷道内的应力分布和减轻围岩变形方面发挥着积极作用.为解决西川煤矿1123运输巷道所面临的应力问题,以及减少围岩变形的需求,提出了钻孔成缝切顶卸压技术.此技术能把钻孔深入到高压带,卸压效果好且灵活可靠,适用于煤层中较为坚硬的岩石,具有较高的可靠性和实用性.通过应力函数法的精确计算,确定了适用于该煤矿的钻孔的上下阈值,分别为14.14和6.32,通过数值仿真软件对不同孔间距下的顶板垮落状态进行深入分析,研究切顶前后实体煤的应力分布规律.结果表明:切顶卸压技术显著改善了顶板的冒落性,可有效地预防冲击地压的发生;同时该技术能够有效地降低应力转移比例,使实体煤中应力峰值下降25.44％,峰值点内推179.18％.研究结果可为后续小煤柱留设和支护方式的选择提供参考.

简介：随着工业4.0和工业互联网的发展,矿山行业也开始走向智能化,面对煤矿工业互联网接入终端复杂、通信协议多样、接入网络以及多源数据异构等现状,提出一种智能矿山IoT边缘数据网关技术.通过构建边缘网关管理架构,北向上行采用TCP、HTTP、WebSocket、MQTT等传输协议连接云平台,南向下行支持多种通信接口连接感知层设备,实现不同类型网络的协议转换以及各个系统多源异构数据的统一接入.该研究成果已应用于多个煤矿自动化相关设备数据采集与转发.

简介：以云南安宁磷矿为研究对象,针对该矿P2O5品位低(20.00％)、MgO含量高、矿石成分复杂、有用矿物为磷灰石、主要脉石矿物为白云石、石英等硅酸盐矿物的结构和性质特点.利用混合不饱和脂肪酸所含不饱和键数不同,溶解性高于单一不饱和脂肪酸且可提高白云石疏水性的性质特点,将油酸、亚油酸和亚麻酸分别按50％+30％+20％进行复配制备复配混合脂肪酸药剂(简称ZP),并以此复配药剂为捕收剂对该磷矿进行反浮选.研究了捕收剂对白云石润湿性的影响和复配药剂ZP对捕收剂胶团粒度的影响.并在单因素条件试验研究的基础上开展了开路试验和闭路试验.结果表明,复配药剂ZP对白云石比单一油酸试剂的疏水性效果好,在ZP用量200 mg/L时可使白云石接触角达到74.62°;ZP捕收剂比油酸的溶解度高,可以提高浮选效率;采用一次粗选、三次精选、三次扫选流程进行反浮选,闭路试验可最...

简介：微细粒矿物由于其特殊的物理化学性质,采用常规选矿方法浮选效率低.载体浮选作为一种有效的微细粒矿物浮选技术,通过采用合适的载体,可显著提高微细粒矿物的浮选效率.阐述了微细粒矿物的表面性质与浮选行为,以及载体浮选的基本原理,载体与微细粒矿物的相互作用机制.分析了微细粒矿物载体浮选技术的研究及应用现状,对载体浮选的影响因素进行了归纳.针对同类载体、异类载体和分支载体三种载体浮选,指出了各类载体浮选的特点和优缺点,并展望了其未来发展趋势,旨在为载体浮选的进一步工业应用提供参考.

简介：为改善综放开采中存在的煤炭采出率低、围岩支护困难、瓦斯排放高和冲击地压频繁等问题,从错层位开采的基础原理、错层位开采灾害防治模型和工程应用等 3 个方面综述了错层位开采研究进展.总结了综放开采引发矿井灾害的原因为顶煤大范围、高强度垮落使得煤层和顶板中积聚的能量快速释放,连锁引发一系列围岩大变形、瓦斯超限和冲击地压等矿井灾害.阐述了 3 种基于错层位开采的矿井灾害防治模型,分别从围岩环境与塑性发育的角度阐述了错层位双巷联合支护机制;从孔隙率与流场浓度的角度阐述了错层位开采与综放开采的瓦斯浓度分布特性;从弹性应变能与耗散能的角度阐述了错层位开采与综放开采的能量分布特性.阐述了错层位开采技术实际工程应用,分别以华丰煤矿1411 工作面、镇城底煤矿 18111 工作面和老公营子煤矿 5(9)工作面为工程案例进行了分析,现场实测数据...

简介：摘要：近年来，我国经济快速发展，科学技术更新迭代，我国机电行业加快了向企业大型化、设备大功率化的发展步伐，进而能耗随之加大，对供电系统要求也越来越高。目前，许多企业对煤炭供电系统节能优化的重视程度越来越高，力求通过深入研究与不断优化和完善自身的供电系统，保障供电平稳的同时，降低能源损耗，促进企业高效可持续发展。

简介：在全球能源转型与"双碳"目标背景下,采煤行业正经历从传统机械化、自动化向智能化升级的关键阶段.文章详细阐述了国内外滚筒采煤机及其智能化发展历程:国外,以英国安德森公司、德国艾柯夫公司、美国久益公司为代表在采煤机及智能化方面取得了显著突破,尤其是在记忆截割和远程监控等技术领域;我国滚筒采煤机发展相对较晚,但近年来通过自主创新,在采煤机高端装备和智能化技术方面取得了一定的成果.文章从采煤机智能感知技术、智能控制技术、智能通讯技术以及智能诊断运维技术4 个方面介绍了采煤机智能化关键技术,指出高效智能采煤机可靠性保障技术、智能化综采工作面高压供电技术、多源信息融合感知与交互技术、采煤机强人工智能技术、采煤工作面数字孪生技术以及采煤机组机器人化技术是未来采煤机的重要趋势,对我国煤矿智能化建设起到指导作用.

简介：硫化铅锌矿在使用浮选法进行生产过程中会产生大量的选矿废水,该选矿废水中的pH值、悬浮物、化学需氧量、重金属离子等往往超过水质标准限值.选矿废水直接外排会扰动矿区及周边的水体环境,直接回用会使选矿生产指标波动并恶化,因此铅锌矿生产企业必须对选矿废水进行处理后达标排放或者循环回选矿厂供生产使用.以陕西凤县东塘子铅锌矿为例,阐述选矿废水全循环使用的方法及取得的效果.为减少选矿废水对生产及选矿指标的影响,对选矿废水的循环量、水质进行了分析及监测,查明了影响选矿生产的原因;通过调研与研究,设计出适合该公司的废水处理工艺,通过不断调整优化选矿药剂制度(包括改变石灰的加药点及降低了石灰的用量,应用Z-1浮选剂,应用MB捕收剂及BK204起泡剂,降低了硫酸铜、乙硫氮的用量,停用Na2SO3、K2Cr2O6、Na2 CO3、ZnSO4、黄药、松醇油等药剂...

简介：柔模混凝土墙沿空留巷技术作为无煤柱开采的一种,现已被应用于我国神东矿区多个煤矿.为解决在留巷复用过程中沿空巷道围岩结构稳定性差、变形剧烈、支护难度大的难题,以大柳塔煤矿52605 柔模混凝土墙沿空留巷工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,研究了柔模混凝土墙沿空巷道的围岩变形特征,建立柔模混凝土墙沿空巷道围岩结构力学模型,得到从巷道掘进阶段至巷道复用阶段沿空巷道全生命使用周期的应力演化规律,并根据巷道不同的使用阶段提出了对应的支护方案.研究结果表明:上覆岩层作用力直接作用在直接顶与混凝土墙岩层接触位置,有利于侧向支承压力传递,巷道围岩变形较大;二次采动超前支承压力导致留巷段前方顶板发生塑性破坏,塑性破坏与底板塑性区联通,将加剧煤壁侧的破坏;现场工程实践表明对沿空巷道进行合理分时分区支护,...