基础研究

  • 高压水射流冲孔基本规律的实验研究

    陈树亮;黄炳香;徐杰;刘江伟;赵兴龙;王常委;

    采用高压水射流实验系统分别进行水压力、射流靶距、时间等单因素影响实验,分析这些因素对水射流冲孔效果的影响规律。实验结果表明:随着水压力的增加,射孔深度呈线性增加;当喷嘴直径为1.02mm时,水射流的最佳靶距为2mm;高压水射流存在极限射流深度,在此之后,时间增加,其射流孔孔深基本不变;改变时间、靶距以及水压力,试块水射流孔径基本无变化。

    2017年04期 v.22;No.137 1-3+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 758401]
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地质与勘测

  • 典型地质异常体电磁法响应特征研究

    牟义;

    为了精确预测煤矿构造、采空区及含水体等地质异常体,采用矿井瞬变电磁法在晋城矿区井下进行了大量试验研究,通过收集构造、采空区等典型地质异常体验证案例,分析电磁场响应多参数曲线,识别不同地质异常体的电磁场响应特性,形成各类便于分辨的可视化图件,来解释矿井构造、采空区及含水体等地质异常体分布范围及特性,达到精细化探测目的。结果表明:整体电位值相对较低,视电阻率值相对较高,且电位和视电阻率曲线出现跳跃起伏,这是识别不含水构造或采空区的典型电性特征;整体电位值相对较高,视电阻率值相对较低,电位和视电阻率曲线较为圆滑衰减,反演深度较正常岩层深度要浅,则是含水构造或采空区积水的典型电性特征。

    2017年04期 v.22;No.137 4-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2282679]
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  • 小孔径水压致裂三维地应力测量及在寺河煤矿应用

    张晓;

    介绍了3个不同方向水压致裂三维地应力测试原理及在寺河煤矿的具体应用,将寺河煤矿水压致裂三维地应力测试结果和二维测试结果进行了比较,二者具有较好一致性。测试结果表明:寺河煤矿地应力以水平主应力为主,属于典型构造应力场类型,最大水平主应力在量值上属于中等应力值应力场,最大主应力方向为近水平东西向。根据最大水平主应力方向,建议主要巷道轴线尽可能沿东西向布置,有利于巷道支护及围岩的稳定。

    2017年04期 v.22;No.137 10-12+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 240470]
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  • 煤矸石山火区三维综合探测技术研究

    郑忠亚;

    为准确探测大同采煤沉陷区光伏发电基地建设项目坐落地点——东周窑煤矸石山的火区分布,综合运用红外热成像技术、同位素测氡法探测技术和钻孔探测技术,测得了煤矸石山火区的具体位置、面积、燃烧深度以及发展方向,为后期的火区治理奠定了基础,也为今后煤矸石山火区探测提供借鉴。

    2017年04期 v.22;No.137 13-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 654258]
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开采技术与装备

  • 西南复杂难采煤层安全开采模式智能化决策

    于健浩;

    西南地区煤层地质条件复杂,中小煤矿居多,严重制约了煤矿机械化水平的提高。通过对该地区煤层地质条件的整体分类,并对现有的机械化采煤工艺适用性进行分析,采用模糊综合评价方法建立了复杂地质条件评价模型,实现了不同地质条件下采煤工艺的优化选择。而后,基于Java语言及CDP平台开发了开采模式决策专家系统,涵盖了地质条件录入、采煤方法选择、地质条件评价计算、采煤工艺选择、设备选型等功能,最终实现了西南地区复杂难采煤层安全开采模式的智能化决策。

    2017年04期 v.22;No.137 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 805078]
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  • 新形势下矿井资源整合“一矿二区”模式设计研究

    陈龙生;王勇;章磊;高保彬;

    潘二煤矿和潘四东煤矿因生产成本高,连续亏损,且开发布局局部不合理,为此对两矿采用"一矿二区"的整合模式,根据采场接替和灾害治理能力确定了科学产能,实现煤炭资源的科学开采和充分发挥现有系统生产能力的有机结合,并通过提高工作面单产水平,减少采、掘工作面数目,简化了采掘系统,实现集中化生产和减员增效;同时对通风系统、供电系统、智能化系统、压风系统、管理机构等进行了优化,提高了矿井的安全可靠性和经济效益。

    2017年04期 v.22;No.137 23-25+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 302766]
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  • 巷修机械化在千米深井煤矿中的应用

    常国清;杨海俊;

    为加快朱集东矿巷修工程进度,在巷修工程中先后采用多功能巷修机、工作面两巷挖装机挖底、底板治理注浆技术等新设备、新工艺,取得了较快的巷修工程施工进度和良好的经济效益,达到了预期的效果,为巷修机械化的探索积累了宝贵经验。

    2017年04期 v.22;No.137 26-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 88158]
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  • 唐山矿大倾角厚煤层错层位综放开采技术研究

    宋平;刘宝珠;

    通过对唐山矿大倾角厚煤层开采过程中遇到的技术难题进行分析,提出了大倾角厚煤层错层位综放开采这一新技术。该技术采用立体化巷道布置方式,通过起坡段将工作面角度减小,甚至摆平。这种创新性巷道布置方式,实现了主动解决工作面设备防倒防滑难题,且煤层倾角越大,这一优势越明显。同时通过对唐山矿Y294大倾角厚煤层错层位综放工作面观测研究分析发现,工作面支架满足生产要求,但工作面中、上、下部支架的受力情况不同,工作面同样具有初次和周期来压,但呈不对称性分布,出现来压不同步现象。大倾角厚煤层错层位综放开采技术、经济和社会效益明显,为类似条件矿井的安全高效回采提供了新思路。

    2017年04期 v.22;No.137 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 470586]
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  • 柳巷煤矿回风巷道超前液压支架选型及设计

    傅继龙;马英;谢波;

    超前液压支架是维护巷道顶板支护的重要装备,根据柳巷煤矿回风巷道地质赋存条件,采用数值模拟方法分析超前巷道应力分布规律得出巷道超前支护距离及支护强度,通过现场实测得到巷道表面位移变化趋势,为柳巷煤矿回风巷道超前液压支架选型及设计提供依据。

    2017年04期 v.22;No.137 32-34+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 511864]
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  • ZTC14000/28/46型液压支架多目标优化设计

    张豫龙;

    针对带有套筒稳定机构的超前支护液压支架的套筒受力、支架重量相互矛盾的突出问题,在相同外载荷、最大工作高度下,以套筒机构受力绝对值之和、长度之和最小为目标函数,建立了多目标优化模型。使用NSGA-Ⅱ算法求解建立的模型,采用模糊集合理论的方法选择最优解,并在Matlab环境下编制计算程序,应用此程序优化ZTC14000/28/46超前液压支架参数,优化后伸缩杆受力减小136.21k N。ZTC14000/28/46在补连塔煤矿连续运行中未出现套筒机构断裂事故,为提高超前液压支架综合性能提供了有效途径。

    2017年04期 v.22;No.137 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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巷道支护理论与技术

  • 深井油页岩伴生条件下第三系煤层巷道围岩控制技术研究与应用

    范明建;毕玉成;谢玉祥;吕德;

    为解决深井油页岩伴生条件下第三系煤层巷道围岩节理裂隙发育、煤岩体强度低、围岩初期变形量大且长期蠕变的支护难题,针对矿井煤系地层断层数量多落差大、地应力水平高、巷道频繁穿越不同岩层等复杂地质条件,在系统地质力学测试、围岩可锚性试验、断面形式与支护参数选取原则确定的基础上,采用"强力锚网喷支护与破碎围岩注浆加固于一体"的围岩控制方法,实现了对深井油页岩伴生条件下巷道围岩的有效控制,改变了传统深部复杂巷道变形持续时间长、变形量大、维护难度高的特征,显著改善了巷道围岩控制效果。

    2017年04期 v.22;No.137 39-43+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1059717]
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  • 侏罗系含煤地层“三软”巷道支护设计优化

    徐玉学;

    随着煤炭资源开采深度的增加以及赋存条件的复杂化,煤矿开采难度越来越大,其中尤以侏罗系"三软"煤层的开采难度愈加显著,直接影响到煤矿的正常安全生产。沙井子煤田刘园子煤矿通过尝试对侏罗系三软含煤地层不同的支护方式并加以分析和优化,总结出了"锚网索+36U型钢棚+浇筑混凝土+壁后注浆"为主的联合支护方式,取得了良好的效果,为陇东地区同类型地质条件的矿井巷道支护提供了实践经验。

    2017年04期 v.22;No.137 44-46+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 555673]
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  • 松软特厚煤层综放面回采巷道支护优化研究

    张福义;任武军;

    为解决松软特厚煤层综放开采条件下回采巷道矿压显现强烈的问题,以我国西部某矿为工程背景,综合运用巷道支护经典理论,对悬吊理论和极限平衡理论进行灵活应用,同时结合FLAC3D数值模拟,对松软特厚煤层综放开采回采巷道的支护参数进行了系统性的计算分析。结果表明:优化支护方案后,巷道松软围岩能够承受特厚煤层综放开采的扰动,巷道表面变形明显减小,巷高收敛量由0.9m减小为0.3m,巷宽收敛量由1.2m减小为0.4m。优化支护方案效果显著,保障了工作面安全高效开采。

    2017年04期 v.22;No.137 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 650816]
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  • 三元中能煤业采准巷道危险区域划分与评价

    郑金平;

    三元中能煤业主采煤层工作面回采强度高,巷道断面大,各回采面巷道受回采动压影响严重,部分巷道存在锚杆断裂现象,严重影响安全生产。为解决在巷道动压显现强烈、遭遇地质构造使巷道围岩条件恶化后,顶板控制难度加大导致的巷道支护质量难以保证的问题,通过采用钻孔窥视、锚杆无损检测、现场巷道变形观测等技术对采准巷道进行测试,将巷道划分为节理裂隙发育、围岩高应力、强烈采动影响、地质构造带等4种危险区域。对4种危险区域进行了危险程度划分,为回采巷道矿压监测测点的布置及巷道支护技术提供了优化方案。

    2017年04期 v.22;No.137 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097619]
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特殊采煤与矿区环境治理

  • 夹河矿工业广场煤柱条带开采技术研究

    李正军;谭志祥;王向阳;范洪冬;

    夹河煤矿经过几十年的开采,已进入矿井开采后期阶段,煤炭资源逐渐减少,生产接续日趋紧张,为了最大限度地采出煤炭资源,同时保证工业广场建(构)筑物正常使用,夹河矿进行了工业广场煤柱条带开采的研究与实践工作,先后开采了8个条带工作面,采后地表各类建筑物完好无损,没有出现损坏,开采取得了良好的经济效益和社会效益,实践成功经验和获得的开采沉陷相关参数,为今后类似开采提供了科学借鉴。

    2017年04期 v.22;No.137 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 487341]
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  • 霍尔辛赫煤矿地表变形异常原因分析

    许延春;曹光明;潘海兵;常晋雷;杜明泽;胡小龙;

    针对霍尔辛赫煤矿地表变形异常的问题,考虑松散层厚度、采矿地质条件、新生界地层性质以及基岩顶界面隆起等因素,采用现场调研和理论分析等方法对西王内和鲍庄村沉陷区特征及造成地表变形异常的原因进行分析。结果表明:西王内和鲍庄村耕地出现塌陷坑,伴随裂缝最大宽度达100mm以上,民房损坏多集中在Ⅰ、Ⅱ级;西王内和鲍庄村周边松散层实际厚度整体大于留设保安煤柱时的参考值,高强度开采(大采高和综放)、局部煤层倾角大等因素引起地表移动剧烈、沉陷范围向下山方向偏移,厚松散层深部土体、湿陷性黄土表现出来的固结压缩、表土变形等工程性质的差异,基岩隆起引起松散层内部变形等因素的综合作用,是引起地表变形异常的主要原因。

    2017年04期 v.22;No.137 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 454255]
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  • 采动影响区房屋损害地表移动变形临界值研究

    徐乃忠;高超;刘贵;孙万明;

    采动影响区地表移动变形通过房屋基础与周围土体的摩擦力传递给上部结构,在房屋墙体内产生附加应力,当移动变形超过墙体的扰动影响最大承受值时,导致房屋拉破坏或压破坏,对采动区地表房屋造成损害。为解决采煤沉陷区矿方与百姓就房屋损害技术鉴定责任划分,以及村庄下开采工作面合理布置与尺寸优化问题,分析了地表水平变形与房屋墙体水平变形的关系,应用多研究手段推导出采动区房屋损害地表水平变形临界值的计算公式;同时引入了房屋损害裂缝角的概念,并提出了该角值的理论计算方法。结果表明:地表水平拉伸变形达到0.61mm/m,而水平压缩变形达到-1.33mm/m,采动影响区房屋墙体将会在薄弱部位出现采动裂缝,从而对房屋造成开采损害;矿区房屋损害裂缝角临界值约为58°,房屋裂缝角介于边界角和移动角之间。

    2017年04期 v.22;No.137 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 209236]
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  • 基于实测数据的地表沉降预测优化研究

    张世良;

    以鱼卡矿区某工作面的开采为工程背景,对矿井开采地表沉降预测进行优化研究。采用工程类比法确定采前预测参数,进行采前预测,工作面回采过程中布置测点进行实地监测。通过实测地表移动变形曲线与采前预测曲线对比,分析采前预测参数的准确性。根据实地监测数据采用Matlab软件反演计算预测参数并进行拟合分析,利用反演预测参数绘制地表移动变形二次预测等值线图。工程实践表明:基于地表沉降实测数据的反演预测方式能够提高地表沉降预测的准确性和科学性,降低地表沉降造成的损失。

    2017年04期 v.22;No.137 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321190]
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  • 煤矿采动损害评价系统的建立及应用

    谷小敏;吴作启;

    为了正确全面评价采动损害,更好协调地矿关系,指导矿山企业制定合理的开采接续设计,全面研究了我国现行的矿区各类地物的采动损害评价标准和规程,开发了用于采动损害技术经济评价的计算机辅助系统。对徐州矿区张小楼井在刘集镇村庄下采煤设计方案进行采动损害综合补偿评价,计算得到了各设计开采方案条件下各类地物采动损害补偿金额,为矿山生产规划的优选决策提供了客观依据。

    2017年04期 v.22;No.137 75-78+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 133204]
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矿山压力与灾害控制

  • 掘进巷道冲击危险区探测及卸压工程实践

    杜涛涛;杨永;杨磊;曲乐明;

    针对W1103胶带巷掘进期间800~830m区域钻屑监测频繁出现冲击危险及现场卸压效果差的问题,分析了应力异常的原因,通过改变大孔径钻孔施工设备及排粉方式,摸索了大孔径强排粉的施工操作工艺,解决了大孔径在应力异常区钻不进的问题,实现了该区域的冲击危险解危。研究表明,局部区域形成冲击危险的主要原因是掘进方向煤层倾角的突然变化,在构造作用、临近采空区侧向应力及顶板活动的叠加作用下引起煤柱煤体高应力集中;W1103胶带巷下帮6~13m易形成应力集中,并划分了煤柱应力分布的6个区域,得到应力峰值区(II区)为主要卸压的区域,明确了应力峰值区钻孔施工困难和低排粉量是制约卸压效果的主要问题;通过改变钻机排粉方式,依据大孔径强排粉思想,现场实践解决了钻进过程吸钻、卡钻导致钻不进的问题,实现了大孔径强排粉煤体卸压,单孔最大排粉量达5t,取得了较好的解危效果。

    2017年04期 v.22;No.137 79-82+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068967]
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  • 含水率对煤自然发火期影响的试验研究

    徐长富;

    为了获得水分对煤自然发火期的影响规律,以葫芦素煤矿2-1煤为研究对象,采用TG-DSC同步热分析技术,考察了不同含水率煤样的热行为,解算了不同含水率煤样的自然发火期。研究表明:随着含水率的增大,煤自然发火期先增大后减小再增大;存在一个含水率临界值,促进了煤的低温氧化,使煤样有较大的反应速率,煤自然发火期有极小值;葫芦素煤矿2-1煤自然发火期在含水率12.01%处有极小值32d,比原煤样的缩短了11.11%。研究结果对水浸采空区自然发火防治具有指导意义。

    2017年04期 v.22;No.137 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 657347]
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  • 瞬变电磁和高密度电法在浅埋房柱式采空区探测中的应用

    杨勇;

    隐性浅埋房柱式采空区是陕北侏罗纪煤田许多煤矿下部煤层开采的重大安全隐患。针对这一问题,在对勘探区地球物理特性研究分析的基础上,综合运用瞬变电磁和高密度电法,对陕北某矿计划开采区域的上部浅埋房柱式采空区进行综合勘查。经施工钻孔验证,综合探测成果基本查明了隐性采空区的埋藏深度、分布范围和积水情况。研究结果表明:瞬变电磁和高密度电法的综合物探方法在采空区探测和综合解释方面精度和准确度较高,具有广泛的应用前景,能够为类似矿井下部煤层的安全回采和采空区的综合治理提供科学依据。

    2017年04期 v.22;No.137 87-89+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434523]
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  • 近距离煤层采空区水害探测与防治

    刘治国;

    近距离煤层开采时采空区积水是下煤层开采的安全隐患。通过突水水源、采动裂隙发育特征及其与采空区的连通性分析,以地质条件综合分析为基础,采用物探与钻探相结合的探放水方法,查明了上煤层采空区积水范围,疏放了采空区静储量积水,排除了下煤层开采的安全隐患。

    2017年04期 v.22;No.137 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140794]
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  • 浅谈煤层顶板灰岩内瓦斯治理方法

    宋益平;

    针对煤层顶板石灰岩瓦斯这种特殊的瓦斯赋存方式,义煤在实践中经过摸索,通过对工作面前方200m范围内顶板进行瓦斯抽放,使工作面顶板裂隙内瓦斯压力保持在安全值内,不涌出岩层,很好地保障了回采工作面安全生产。

    2017年04期 v.22;No.137 94-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 204416]
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  • 高水压松散含水层下超长工作面突水预测及控制

    马雷;

    祁东煤矿8222工作面为高承压含水层下的超长工作面(最大为235m),突水威胁大,针对8222工作面复杂的水文地质条件,为防止回采期间发生压架突水事故,研究了松散层含水层富水性特征、基岩风化的工程地质特征、阻隔水性能及开采覆岩破坏规律等内容,采用了顶板超前预裂爆破、长观孔预警、增大工作面支架阻力、合理控制推进速度等技术。研究结果表明,在采取上述综合措施的情况下,高水压松散含水层下超长采煤工作面可实现安全可控回采。

    2017年04期 v.22;No.137 96-99+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451528]
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  • 矿井异常涌水水源综合判定技术

    黎灵;

    针对淖尔壕煤矿回风大巷巷帮多处发生带压异常涌水情况,为了分析邻近矿井4.1MPa采空区积水、以及淖尔壕矿厚松散层含水层对矿井异常涌水影响,判定异常涌水水源,通过对矿井回风大巷南侧边界煤柱尺寸探测、煤层物理力学性质测试、边界煤柱稳定性验算、顶板富水性探测等手段开展现场实测和理论研究,结果表明回风大巷南侧井田边界煤柱尺寸约35m,满足安全煤柱留设要求,回风大巷异常涌水水源判定为顶板含水层富水区砂岩水,为矿井进一步采取水害防治措施提供指导。

    2017年04期 v.22;No.137 100-102+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 688861]
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青年论坛

  • 管路积水对瓦斯抽采效果影响的试验研究及防治对策

    陈勇;

    管路积水是影响瓦斯抽采的关键因素,为有效考察管路积水对瓦斯抽采效果的影响,通过现场试验结合理论分析的方法开展了相关试验,在试验的基础上对管路积水防治对策进行分析和探讨。试验结果表明:考察期内试验钻孔放水前后30d内瓦斯抽采浓度由平均8.10%~16%提高至18.17%~21.93%,提高1.37~2.24倍;瓦斯抽采流量由平均0.0036~0.0074m3/min提高至0.0080~0.0103m3/min,提高1.39~2.22倍;积水处理后能较大程度上提高瓦斯抽采效果,延长钻孔有效抽采时间。结合前期试验针对性地开展了优化抽采设计、系统敷设管网、安装附属设施、强化抽采管理等防治对策。

    2017年04期 v.22;No.137 103-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 287932]
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  • CO_2气相致裂技术及在煤矿煤仓掘进中的应用

    贺超;龚建宇;

    为解决昊华能源股份有限公司红庆梁煤矿井下煤仓凿井速度慢、施工效率低的问题,在国内首次开展了CO_2气相致裂掘进的技术应用。根据CO_2致裂器性能、岩层地质条件和现场试验条件,完成了气相掘进致裂钻孔设计、布孔,以及施工工艺应用和煤仓掘进施工。应用表明:致裂器可以在特殊领域替代炸药进行掘进;凿井过程安全,无有毒有害气体产生,单循环致裂掘进深度1~1.2m,不会对围岩稳定性产生影响;致裂后矸石松动显著易破碎,而且容易清理,提高了作业效率。

    2017年04期 v.22;No.137 106-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K]
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  • 国资委:央企上半年化解煤炭过剩产能6.59Mt

    <正>化解过剩产能是深化供给侧结构性改革的重要任务,特别是在煤炭、钢铁领域,今年以来国有企业去产能的步伐正在显著加快。日前,国资委总会计师沈莹在国新办例行发布会上透露,上半年央企累计化解钢铁过剩产能5.95Mt,已提前完成全年任务;化解煤炭过剩产能6.59Mt,重组煤炭产能13Mt。

    2017年04期 v.22;No.137 15页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K]
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  • 上半年全国进口煤炭13.32Mt同比增长23.5%

    <正>据海关总署数据显示,6月份,我国进口煤炭21.6Mt,环比减少590kt、下降2.66%。1~6月份,我国进口煤炭13.326Mt,同比上升23.5%。6月份,我国出口煤炭730kt,同比减少70kt、下降10.61%,环比减少580kt、下降44.27%;煤炭出口值为14179.6万美元,同比增长162.86%,环比下降38.26%;由此可推算煤炭出口单价为194.24美元/t,环比上涨18.91美元/t,同比上

    2017年04期 v.22;No.137 64页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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