综述

  • 矿山采动损害关键科学问题及发展趋势探析

    李磊;李凤明;李宏艳;刘学;

    从开采沉陷学科的研究历程出发,比较全面地总结了采动损害领域发展现状,结合国家社会环境发展趋势,提出在当前煤炭产业布置由中东部向西部转移,"三下"采煤进入延伸性时期,老矿区采空塌陷进入加速高发危险期以及物联网+大数据技术应用爆发期等新常态下,采动损害领域面临的新挑战与新机遇。基于采动力学与岩层移动的理论基础,从多尺度力学行为角度思考采动损害领域需要进一步研究的科学问题,并提出"地层修复"概念,探讨采动损害防控技术研究的新思路。

    2017年06期 v.22;No.139 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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基础研究

  • 高压水射流装置冲孔参数模拟与试验研究

    张嘉勇;崔啸;郭立稳;许慎;

    采用伯努利方程和机械能衡算公式计算了新设计的螺旋杆式水射流冲孔增透装置的射流有效破煤速度。通过数值模拟分析了不同射速时水射流流体状态,依据煤体坚固性系数f和抗拉强度确定了装置的有效冲孔范围,并针对钱家营矿-600m水平7煤层进行了现场试验考证。研究结果表明:通过控制水射流装置的水压与流量可调节水射流出口速度,射速随水压、流量的增加而增加,对煤体产生的破碎范围也随之增加。通过数值模拟与现场试验结果分析,证实了数值模拟研究中依据煤体坚固性系数f与抗拉强度能够客观地确定不同射速下的冲孔范围,为装置的现场应用提供了参数支撑。

    2017年06期 v.22;No.139 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K]
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  • 综采工作面塑性区煤体的流变特性分析

    李建伟;王创业;王茜茜;

    针对综采工作面对煤壁片帮防治的安全生产需求,运用流变力学理论,对综采工作面塑性区煤体的流变特性进行了分析,并以不同受力条件下煤体蠕变变化的动态类型为依据,对塑性区煤体的流变特性进行了分区。研究表明:塑性区煤体变形过程中,存在的不平衡滑动力是煤体开始失稳直至破坏的根本原因;不平衡滑动力与煤体长期强度的大小关系的不同,造成塑性区不同区域煤体蠕变变化分为衰减蠕变、稳态蠕变和非稳定蠕变;确定非稳定蠕变区煤体蠕变时间,能从理论上计算工作面推进速度的下限值。根据现场工作面生产地质条件对塑性区煤体的流变特性进行了分区,并通过现场实测结果分析,得出工作面煤壁片帮多发生在煤壁中上部,且工作面两端头位置片帮发生次数以及片帮尺寸均比中部大。理论分区结果与现场实测煤壁片帮部位具有较好的一致性。

    2017年06期 v.22;No.139 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 煤炭行业新增两位中国工程院院士

    <正>中国工程院2017年院士增选工作于年初正式启动,通过中国科协组织学术团体提名和院士提名两条途径,共提名了533名有效候选人。6月4日~10日,召开了院士增选第一轮评审会议,选举产生了进入第二轮评审的候选人205人。第一轮评审会议结束后,按照有关规定,组织开展了候选人材料公示、审核把关和投诉处理等工作,并将进入第二轮评审的候选人向中央人才工作协调小组办公室

    2017年06期 v.22;No.139 14页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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地质与勘测

  • 平朔矿区导水陷落柱井下探查与治理技术

    张忠温;梁兴旺;张中静;

    论述了在平朔矿区井工一号井19108工作面,利用井下物探、钻探、化探等综合探查技术手段,在回采工作面前方发现一导水陷落柱。采用边探查、边设计、边治理的原则,分阶段、分次序,利用井下钻探对奥灰上部钻探注浆加固、封堵治理技术,成功治理了该导水陷落柱,实现了工作面安全、顺利回采,为国内类似条件下陷落柱治理提供了经验。

    2017年06期 v.22;No.139 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1519K]
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  • 国家重点研发计划大规模水煤浆气化技术开发及示范项目正式启动

    <正>日前,国家重点研发计划大规模水煤浆气化技术开发及示范项目启动会在兖矿集团召开。国家科技部、山东省科技厅等有关部门领导以及项目参与单位专家、代表齐聚兖矿,探讨交流国家政策和项目有关背景意义,为该项目有序实施提出可行性建议。兖矿集团总经理李伟出席启动会并致辞。他表示,国家重点研发计划大规模水煤浆气化技术开发及示范项目的正式启

    2017年06期 v.22;No.139 19页 [查看摘要][在线阅读][下载 87K]
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开采技术与装备

  • 煤矿掘进面临时支护液压支架设计方案

    刘剑;

    针对目前煤矿巷道掘进过程中掘进与永久支护工作交替穿插且速度不平衡而导致影响掘进机工作效率的这一现状,设计了一种用于巷道掘进临时支护的液压支架组。该支架组由多个支架单元组成,以龙门式结构跨骑于巷道内的设备上,通过单轨吊运输实现各支架单元自后向前随掘进机循环前进,实现掘进与临时支护平行作业,将掘进工作与永久支护工作分离,以此提高巷道掘进的效率与安全性。

    2017年06期 v.22;No.139 20-21+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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  • 煤矿用液压支架常见失效形式及其对策分析

    张伟;

    根据阳煤集团液压支架使用情况及维修经验,分析了液压支架结构件、立柱、千斤顶等关键部件的主要失效形式及失效原因,提出了设计、制造、使用、维修等不同阶段如何减少和解决液压支架失效问题,可以更好地指导煤矿现场进行液压支架故障分析与维修。

    2017年06期 v.22;No.139 22-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2241K]
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  • 国产首台高性能8m大采高采煤机通过出厂评审

    <正>近日,陕煤重装西安煤矿机械有限公司和神华神东公司联合制造的国产首台高性能8m大采高采煤机通过了由中国煤炭工业协会组织的出厂评审。该采煤机将赴神华神东公司补连塔煤矿井下进行工业性试验,预计月产量达1.5Mt。国产首台高性能8m大采高采煤机项目试验的成功,对于实现特厚煤层高产高效开采、降低配件购置成本、

    2017年06期 v.22;No.139 25页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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开采技术与装备

  • 浅埋深薄基岩“三软”易自燃煤层综放面大吨位液压支架快速撤除技术

    张京超;续文峰;刘坤;周广宇;

    针对新疆伊宁矿区伊北煤田大型矿井综采放顶煤工作面液压支架撤除,在工作面埋深浅,顶板均为软质岩类,煤层自然发火期短的条件下,进行了综放工作面撤除通道加固、综合防火、支架整体运输倒装技术研究与实践,采取安全可靠的措施,实现了工作面安全、快速撤除。

    2017年06期 v.22;No.139 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 基于刚-液平面运动学模型的液压支架平衡千斤顶控制模式分析

    张德生;

    平衡千斤顶是两柱掩护式液压支架的重要调控部件,常规双向锁控制模式易造成安全阀频繁喷液,不能很好适应自动化控制要求。利用AMESim软件建立了某两柱掩护式液压支架刚-液平面运动模型,模拟移架前后顶板5°倾角变化条件,比较了传统双向锁控制模式和差动控制、低压控制和浮动双向锁控制模式下液压支架姿态和平衡千斤顶响应过程。结果表明:后3种控制模式均可有效避免安全阀开启,降压效果方面低压控制最优、浮动双向锁次之,差动控制有喷液风险;非主动调控模式下,差动控制和低压控制模式顶梁前端先接顶,浮动双向锁控制顶梁后端先接顶。研究结果为平衡千斤顶控制系统的选型和优化提供新参考。

    2017年06期 v.22;No.139 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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巷道支护理论与技术

  • 采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术

    付玉凯;

    以晋城矿区成庄矿5308工作面双巷布置留巷为工程背景,基于现场实测数据,分析了留巷巷道变形破坏特征和影响因素。采用FLAC3D数值模拟软件,分别研究了留巷巷道在掘进、临近工作面回采、本工作面回采过程中的围岩应力场分布特征和变形破坏规律。在此基础上,提出了以浅孔-深孔注浆加固和注浆锚索联合加固方案,并进行了工业性试验。研究结果表明:留巷巷道受到临近工作面和本工作面双重采动应力的影响后,矿压显现剧烈,巷道维护困难。采用注浆加固支护后,水泥浆液充填了煤岩体节理、裂隙,同时也使破碎煤岩体成为了胶结体,改善了破碎煤岩体的力学特性;注浆锚索使围岩的承载能力显著增强,有效控制了围岩的不连续变形。

    2017年06期 v.22;No.139 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 741K]
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  • 特厚煤层大断面煤巷过密集断层群支护技术

    姜鹏飞;蔡海;刘跃东;郭慧军;李吉世;

    以大同马道头煤矿20m特厚煤层大断面煤巷过密集断层群支护为背景,井下超前探测了密集断层群及富水区域分布特征,现场实测得出巷道顶板煤岩体强度和结构分布规律,数值模拟研究了全煤巷道锚杆支护预应力扩散特征;提出了特厚煤层大断面煤巷过密集断层群巷道动态支护设计,即提高锚杆的锚固力和支护密度,在保证锚固力的前提下适当增加预紧力,且根据顶煤厚度变化确定锚索长度,提高对巷道围岩的控制效果。现场应用后,巷道稳定后顶底板移近75mm,两帮移近102mm,未发生顶板垮落、突水等事故,保证了巷道安全。

    2017年06期 v.22;No.139 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2065K]
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  • 组合岩层端锚锚杆预应力场分布规律模拟研究

    周逸群;林健;王正胜;杨建威;

    在不考虑原岩应力的条件下,通过有限差分数值模拟软件FLAC3D,对软硬岩层不同组合条件下锚杆预应力场分布规律进行数值模拟研究。结果表明,在软岩和硬岩中,较高的连续压应力分布范围基本一致,但锚杆产生的压应力由软岩层向硬岩层方向传递的效果要明显优于压应力由硬岩向软岩传递的效果。现场支护中,可通过施加高预紧力来扩大锚杆支护有效压应力区范围;同时可调整锚固段或锚杆长度,使结构面位于压应力较高的有利位置,避免锚杆因水平应力的影响出现剪断或离层现象。

    2017年06期 v.22;No.139 46-49+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1772K]
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  • 深部构造应力作用下大断面硐室底鼓控制技术

    颜立新;王涛;

    为解决深部构造应力作用下大断面水泵房底鼓问题,结合胡底矿地质条件分析了水泵房底板围岩的变形破坏机理,认为底板岩层性质、围岩应力、无支护及大断面是造成泵房底鼓的主要原因。对此,提出锚固前先注浆充填底部围岩裂隙和施工高预紧力全长锚固底板锚索的联合支护方案,利用浆液对裂隙围岩进行结构性补偿,提高破碎围岩的残余强度;高预应力强力锚索支护能改善锚固范围内围岩应力状态,从而提高底板围岩的自承载能力。现场应用表明:盘区水泵房采用超前预注浆和高强预应力全长锚固联合支护技术后,有效控制了盘区水泵房底板变形,保证泵房设备基础安全使用。

    2017年06期 v.22;No.139 50-53+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 895K]
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  • 冲击地压矿井深部软岩破碎巷道注浆加固技术研究

    何杰;

    为解决冲击地压矿井深部破碎软岩巷道大变形问题,针对义马矿区常村煤矿西翼辅助运料斜巷复杂工程环境,分析了巷道破坏特征,揭示了巷道变形破坏机制,指出高原岩应力、多次采动、围岩承载力差、频繁微震事件、围岩锚固性能差综合因素作用下造成巷道破坏失稳。提出该类巷道控制对策,采用全断面注浆及强力注浆锚索加固系统,确定注浆加固方案、参数和工艺,利用矿压观测和全景窥视围岩内部状况检验加固效果。工业性试验结果表明方案能够有效控制围岩变形,巷道断面收缩率降低70%,维护成本降低35%。

    2017年06期 v.22;No.139 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 3918K]
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  • 福建煤监局开展2017年煤矿安全监察执法监督检查

    <正>日前,福建煤监局印发《关于开展煤矿安全监察执法监督检查的通知》,在全省范围内开展煤矿安全监察执法监督检查。监督检查采用随机抽查案卷和走访回访等形式,重点检查《煤矿安全监察执法监督办法(试行)》落实情况、是否明确执法监督工作的分管领导、责任部门及专(兼)职人员、煤矿安全监察和行政许可执法监督工作情况、了解省级煤矿安

    2017年06期 v.22;No.139 57页 [查看摘要][在线阅读][下载 545K]
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巷道支护理论与技术

  • 井筒落地马头门围岩异化破坏机理分析及注浆综合加固

    李文洲;

    煤矿井筒落地层位不当,岩性异化非均匀变形,造成围岩变形破坏严重,以山西潞安漳村煤矿邕子风井马头门为例,在地质力学参数测试的基础上,对井筒不同落地层位及支护情况下,马头门围岩变形及塑性区分布情况进行了数值模拟分析,得出了井筒落地层位选择及支护强度是影响马头门变形失稳的主要因素。采用水泥注浆配合注浆锚索支护的方法,对马头门及井筒区域进行综合加固。结果表明:注浆后围岩结构完整,巷道的变形量仅为10mm左右,注浆锚索受力稳定,加固效果明显。

    2017年06期 v.22;No.139 58-61+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1536K]
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  • 采煤工作面沿空留巷专用支护系统研究

    何明;

    针对阳煤集团新景矿3214工作面地质条件,对采煤工作面沿空留巷专用支护系统进行研究,提出沿空留巷专用支护系统选型设计原则,对充填过渡支架和挡矸支架优化设计,并进行井下工业性试验,确保了3214工作面沿空留巷充填开采工艺成功实施,实现工作面Y型通风,有效解决了隅角瓦斯积聚和超限问题,对解决回采工作面巷道布置、减少巷道掘进量、提高采区采出率、减少工作面准备时间、降低开采成本等具有重要意义。

    2017年06期 v.22;No.139 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • 基于注浆加固原理控制集中煤巷支护强度研究

    马冰;郭相平;

    煤矿集中巷道受力状态复杂,围岩整体完整性较差,注浆加固是提高围岩整体承载能力的方法,而集中巷道浅部和深部裂隙有很大差别,对其注浆加固需要低压注浆与高压渗透注浆共同作用才能更为有效地充填裂隙。通过注浆加固工程及配合相应强度的支护结构,不仅有效发挥注浆加固的效果,同时提高破碎巷道围岩的整体性和承载能力。通过对注浆原理的深入分析,提出了控制集中煤巷支护强度的有效方法,并应用于新元煤矿井下现场,取得了显著效果,经过长时间的表面位移监测,巷道变形趋于稳定,解决了集中煤巷持续变形的问题。

    2017年06期 v.22;No.139 66-68+107页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
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  • 高帮大断面半煤岩巷道控制技术研究

    管俊才;

    针对新元煤矿高帮大断面半煤岩巷道的支护难题,通过对现场类似巷道调研分析变形破坏规律,同时进行现场地质力学参数实测,结合数值模拟分析高帮大断面半煤岩巷道一次掘进成巷与分次掘进成巷及工作面回采期间围岩应力分布特征,在此基础上提出了巷道分次掘进施工,并采用强力锚杆及锚索协同支护技术,通过现场试验,表明该支护方式可以有效控制巷道变形。

    2017年06期 v.22;No.139 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2642K]
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矿山压力与灾害控制

  • 冲击地压煤层巷帮卸压钻孔施工参数研究

    史庆稳;崔宏科;吕大钊;潘俊锋;夏永学;王书文;

    结合巷道侧向支承压力的分布特点,理论分析煤层卸压钻孔的作用机制和塑性区发育特点,提出煤层卸压钻孔的"喇叭"状塑性区防冲机理并藉此确定了陕西某矿巷帮卸压钻孔的合理施工深度。基于莫尔强度理论,利用有限差分软件FLAC3D对比分析了具体地质条件下不同间距及不同布置方式的卸压钻孔对巷帮围岩冲击危险区域解危效果之间的差异,并通过现场试验论证了最优施工参数下的卸压钻孔对于防治冲击地压的效果。结果显示,按照研究结果确定的钻孔参数可使试验区域围岩的大能量震动事件大幅减少,大大降低试验区域的冲击危险性。

    2017年06期 v.22;No.139 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K]
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  • 河南煤监局持续推进救援队伍质量标准化建设

    <正>2017年以来,河南煤监局以强化矿山救援队伍建设、提高应急处置能力为目标,持续推进救援队伍质量标准化建设。一是严格标准,确保标准化建设深入开展。坚持"人人参与、项项不漏、全员考核"的原则,把提升矿山救护指战员学习标准、掌握标准、执行标准作为一项长期工作来抓实抓好,全面推动标准化建设由救援队伍向小队延伸、向个个深入,真正把质量标准化建设的重心落实到基层、落在基础工作上。二是规范考核,推动标准化建设全程达标。研究制定了矿山

    2017年06期 v.22;No.139 77页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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矿山压力与灾害控制

  • 近浅埋煤层重复采动覆岩裂隙发育相似模拟

    王创业;张琪;李俊鹏;刘伟;

    为了得到近距离浅埋煤层重复采动对覆岩裂隙发育的影响,以神东集团石圪台矿为工程背景,利用相似理论进行相似模拟实验,通过对比单层煤开采与重复采动在矿压显现和移动破坏等方面的变化对覆岩裂隙发育进行分析,得出了近距离煤层重复采动对覆岩位移、矿压及裂隙演化的特征影响。结果表明:相比于单一煤层开采,重复采动覆岩裂隙明显增多,来压步距有所减短;覆岩达到最大下沉量位置更靠近开切眼一侧,为工程实践提供了一定理论基础。

    2017年06期 v.22;No.139 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K]
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  • 基于熵权模糊综合评价的矿井突水水源判别方法

    刘秀娥;韩科明;樊振丽;

    介绍了熵权模糊综合评判方法的基本原理,通过实例分析,逐步建立了单因素和模糊综合评判矩阵,利用熵权法确定了各指标对评价结果的贡献系数,通过模糊综合评判模型实现了待判水样突水水源的准确判别。结果表明:定量化的模糊判别方法可有效解决模糊水源层的识别问题。

    2017年06期 v.22;No.139 82-84+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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  • 重复采动下覆岩变形数值模拟

    刘树新;孙会龙;

    基于该煤矿的地质资料,采用FLAC~(3D)[1]数值模拟软件建立该煤矿的双煤层重复采动的数值模型,模拟研究覆岩的变形情况,并分析上部覆岩在重复采动过程中垂直应力的变化情况[2]。模拟结果表明:重复采动可重复扰动覆岩稳定,加剧覆岩变形破坏,并引起原覆岩裂隙的再发育,进而可能形成瓦斯和地下水的导通通道,危及煤炭安全生产;另外,重复采动使覆岩的垂直应力减小,变形更加明显,裂隙发育速度更快。

    2017年06期 v.22;No.139 85-87+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K]
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  • 王庄煤矿不同破坏类型煤体结构差异性及其对瓦斯吸附性能的研究

    曲闯;左宇军;于迪;于美鲁;汪泓;张凯;

    为研究不同破坏类型煤体结构差异性及其对瓦斯吸附的影响,以山西沁水煤田王庄煤矿3号煤层为工程背景,测试了4种不同破坏类型煤样的瓦斯吸附性能;采用低温液氮吸附法分析了不同破坏类型煤样的孔隙结构特征,通过FHH公式计算了煤体孔隙分形维数,并针对不同变形破坏程度煤的结构差异性进行了对比分析。结果表明:不同破坏类型煤样的瓦斯吸附能力差异显著,煤样的Langmuir体积VL从24.34cm~3/g增加到36.16cm~3/g,煤体破坏程度的增加有利于瓦斯吸附;不同破坏类型煤样的孔隙结构差异显著,煤样中值孔径变化范围为13.54~28.37nm,总比表面积在0.389~0.965m~2/g之间变化,分形维数值在2.389~2.682之间变化;总体来看,随煤体破坏程度的增加,煤孔径减小,孔比表面积增加,孔隙结构趋于复杂化,煤体拥有更强的吸附能力。

    2017年06期 v.22;No.139 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 陕西彬长矿区冲击地压防治现状

    刘育晖;张晔;赵恒;

    通过全省冲击地压专项调研,详细掌握了陕西省冲击地压发生情况,包括冲击地压矿井分布、灾害发展过程与特点,预测了灾害发展趋势。总结了陕西省冲击地压矿井地质及开采条件特点,研究了各条件与冲击地压灾害的关联性。从鉴定、评价、防范、监测、解危、管理、监管及研究等8个方面全面总结了陕西省冲击地压防治现状。最后,立足陕西省冲击地压矿井特殊条件,分析了冲击地压防治工作中面临的主要难题,并提出了相应对策。

    2017年06期 v.22;No.139 92-95+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K]
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  • 煤尘爆炸事故救援任务模块化研究

    王俊铭;魏国营;

    为了解决煤尘爆炸事故应急处置中存在的救援任务混乱、交叉重叠等问题,基于模块化相关理论的视角,提出将模块化思想运用到煤矿事故的救援任务中,把具有相近业务需求的救援任务归为同一任务模块,并为各个救援任务模块匹配相应的主责单位。通过对七台河东风煤矿"11.27"煤尘爆炸事故的救援全过程进行回顾、还原,梳理出该事故在事发初始应对、全面应对、扩大应急等应急阶段的救援任务,对救援任务进行模块化处理,使救援任务进一步系统化、规范化,以期达到"救援成本最小化"和"救援效果最大化"。本研究有助于提升煤矿企业煤矿事故的应急处置水平和实战能力,为同类型煤矿事故的应急救援提供参考。

    2017年06期 v.22;No.139 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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经济技术管理

  • 神东集团煤炭资源高效回收经验分析

    任仰辉;李瑞峰;杨青;邢相;

    针对我国煤炭产业发展水平极不均衡,东北、华南等地区煤矿生产效率和资源回收率较低,且安全事故高发,而晋陕蒙宁甘区域煤矿生产效率、资源回收率和安全生产水平较高等的情况,总结分析了神东集团主要煤矿各项高效回收指标情况,提炼了其煤炭高效回收的典型经验,以期为类似条件矿区推广神东经验,提高煤炭高效回收水平提供借鉴。

    2017年06期 v.22;No.139 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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青年论坛

  • 采空区高掺量粉煤灰水泥注浆流场分布规律研究

    邹友平;

    以实验室相似模拟试验和理论分析为主要研究手段,对采空区的二次失稳致因与注浆流场分布规律进行了系统的分析与研究。研究结果表明:采用确定的配比制得的注浆浆液基本符合宾汉姆流体标准;垮落带破裂岩体的"二次失稳"特征是在外部荷载作用下的压密和位移;断裂带岩体的"二次失稳"特征主要是岩块结构失稳和离层空间的闭合;弯曲带岩体的"二次失稳"特征表现为在上覆压应力和外部荷载作用下的离层裂缝压密;垮落带和断裂带是导致覆岩二次移动、采空区结构二次失稳的主要根源;采空区垮落区范围内的注浆渗流迹线分布呈现"脊椎式";堆积区范围内的注浆渗流迹线分布呈现"絮网式";根据对浆液流动迹线的分析,提出了2种注浆引起的固相颗粒扩散的理论模型。

    2017年06期 v.22;No.139 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
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