- 孟晓军;王国法;王金华;安里千;任怀伟;王建国;
为了解决液压支架等重型机械的整体优化问题,开发了基于高层体系架构(HLA)的多学科设计协同优化计算环境。该计算环境封装了相关学科领域的分析优化工具,在单学科优化的基础上寻求整体优化设计;通过构造多学科间一致性约束,实现了最小化学科级设计变量与系统级分配目标值之间差距的目的,实现了学科间的协同优化;基于高层体系架构建立优化模型,将学科间的耦合状态变量映射为相关联邦成员对象类的可发布和订购属性,实现了学科间耦合变量的交互,充分利用学科间的耦合效应,实现了整体优化设计。最后通过某型号液压支架的多学科设计优化过程为例,描述了该计算环境的使用方法并且验证了其有效性。
2014年05期 v.19;No.120 8-12+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K] [官网下载次数：121 ] |[摘要阅读次数：330 ] - 刘宜平;
通过实测、理论分析等手段,就任楼煤矿首个提高回采上限工作面的推进速度对该面矿压显现、涌水量变化及地表长观孔水位变化的影响进行了研究。结果表明,推进速度较快时,工作面来压步距明显增大,动载系数、支架载荷、来压持续长度等变化不大。推进速度越均衡,回采对顶板的破坏程度越小,出现冒顶、漏矸等显现减少,工作面涌水量和出水范围减小,而对应的地表长观孔水位变化相对平稳。针对提高回采上限的薄基岩工作面,提出均衡推进的措施,同时加强顶板支护管理,避免漏冒,以实现提高开采上限薄基岩工作面的安全回采。
2014年05期 v.19;No.120 13-15+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K] [官网下载次数：90 ] |[摘要阅读次数：291 ] - 雷转霖;柏建彪;陈勇;朱才坤;卢海超;杨帆;郝胜鹏;
针对深部矿井沿空留巷围岩变形严重的问题,以海石湾煤矿6113工作面运输巷沿空留巷为工程背景,采用数值模拟和理论分析的方法,研究了深部沿空留巷围岩位移、塑性区等演化规律,得到:充填体宽度2.5m,配合巷内基本支护、巷内超前支架、工作面后方单体液压支柱加强支护,充填区域顶板采用锚杆、锚索加强支护,巷道变形得到了有效控制,深部沿空留巷取得成功,为类似条件沿空留巷提供参考。
2014年05期 v.19;No.120 16-19+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K] [官网下载次数：133 ] |[摘要阅读次数：407 ]
- 范文胜;
针对大采高综采工作面回采过程中两端头采用平缓过渡造成资源损失率大的问题,提出采用垂直过渡的割煤工艺。以补连塔煤矿22306工作面为例,介绍了大采高综采工作面两端头垂直过渡割煤工艺、配套支护设备、垂直过渡的适用范围。通过经济效益分析,采用垂直过渡的割煤工艺可多回收煤炭约417kt。
2014年05期 v.19;No.120 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K] [官网下载次数：105 ] |[摘要阅读次数：324 ] - 马进功;江小军;
为了提高光明矿稀缺煤种资源的采出率,使其采区采出率达标,提出采用沿空掘巷留窄煤柱技术、加长综采工作面长度、连续采煤机短壁开采技术综合提高5号煤层的采区资源采出率。研究结果表明,此3种技术在5号煤层的应用,将实现综采工作面参数的合理调整和采区边角煤的回采,并使2个采区资源采出率分别由原来的82.1%和80.3%提升至85.4%和86.9%,均可达到最新国家规范对稀缺煤采区资源采出率的要求,可为后期开采实践提供坚实的理论基础。
2014年05期 v.19;No.120 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K] [官网下载次数：89 ] |[摘要阅读次数：312 ] - 张京超;续文峰;
永新煤矿A6煤层和A6上煤层最小层间距19.8m,利用比值分析法、"三带"判别法、数理统计分析法、围岩平衡法进行上行开采可行性分析,判别A6上煤层位于A6煤层覆岩准平衡带及中裂隙亚带内。利用UDEC建立二维离散元模型,模拟分析了A6煤层开采后覆岩运移及应力变化情况,对理论分析结论进行了验证。研究结果表明A6上煤层可进行上行开采。
2014年05期 v.19;No.120 33-35+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K] [官网下载次数：108 ] |[摘要阅读次数：330 ] - 曹建波;
为了研究保护层开采规律,以寺河二号井94302工作面为试验工作面,采用深部基点法、钻孔电视、双端封堵测漏等技术手段对下部采场覆岩移动破坏规律进行研究,采用现场实测及数值模拟软件对瓦斯运移规律研究,试验结果表明:被保护层处于弯曲下沉带内,保护层开采后被保护层瓦斯卸压效果明显,可以有效降低煤层突出危险性。
2014年05期 v.19;No.120 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K] [官网下载次数：102 ] |[摘要阅读次数：272 ] - 孙瑞先;刘兆义;顾新泽;石长坤;
根据平朔矿区的地质条件和煤层赋存状况,对工作面综放全套设备进行合理选型,并采用合理的回采工艺,在14109工作面应用实践,取得了良好的安全和经济效益,为综放工作面实现高产高效提供了借鉴。
2014年05期 v.19;No.120 41-43+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K] [官网下载次数：97 ] |[摘要阅读次数：315 ] - 丁斌;张咸民;李纪栋;宋阳;李祥千;
目前国内综采工作面停采后,通常用回柱绞车将支架抽出、调向,撤除速度慢、劳动强度大、安全事故多发。为此,兖矿集团兴隆庄矿与南京石诚井巷装备公司合作,经充分调研,吸收国内外液压支架撤除工艺及装备的优点,研发了以"机械手、绞车、掩护支架"组合的新型液压支架撤除装备。机械手一次性将支架抽出、调向,工作面撤除速度大幅提高,取得了良好的技术、经济和安全效果。
2014年05期 v.19;No.120 44-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 163K] [官网下载次数：88 ] |[摘要阅读次数：340 ]
- 林健;马开春;杨景贺;范明建;
巷道顶板离层临界值的确定一直是困扰煤炭行业的一大难题,也是关系到煤矿安全的重大问题。摒弃以往根据巷道具体地质和生产条件确定顶板离层临界值的方法,在锚杆支护系统本身所允许的变形量基础上,提出了基于锚杆支护系统允许的巷道顶板离层临界值确定方法,并在实验室试验和现场实测基础上,计算得出了不同锚杆长度和锚固方式下巷道顶板离层临界值。
2014年05期 v.19;No.120 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K] [官网下载次数：103 ] |[摘要阅读次数：298 ] - 李树刚;成小雨;刘超;张天军;邢立杰;王辉;
余吾煤业S2206工作面进风巷处于松软煤层中,受工作面采动影响围岩变形破坏较严重。通过分析原有支护条件下巷道的变形破坏特征,结合现场实际提出了锚喷注联合支护加固方案,并进行全方位矿压监测。监测结果表明:采用加固后巷道围岩变形得到有效控制,塑性区显著减小,锚索受力处于较佳状态,充分发挥了支护体的承载能力,能够保证巷道的长期稳定。
2014年05期 v.19;No.120 51-54+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K] [官网下载次数：112 ] |[摘要阅读次数：282 ] - 田维荣;赵克俭;曹新奇;张进忠;高继龙;
针对王洼二矿软岩回采巷道掘进初期顶板变形严重,在顶板弱含水的长期作用下,掘后顶板持续性整体下沉,导致支护困难的实际情况,对顶板围岩进行了成分、微结构分析和现场观测。在此基础上,分析了弱含水条件下软岩巷道顶板变形破坏的机理:即巷道微结构宏观发育和围岩物理力学强度低是巷道掘进初期顶板变形的主要原因,水的存在和长期作用将会导致巷道顶板后期变形更为严重。提出了高强度高预应力围岩控制方案并应用于实践。现场实测表明,巷道顶板最大下沉量为45 mm,并进入长期稳定状态,巷道支护状况良好。
2014年05期 v.19;No.120 55-57+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K] [官网下载次数：105 ] |[摘要阅读次数：319 ] - 崔景昆;丰云雷;孙春东;李盟;
沿空留巷关键是确定巷旁充填体的宽度和强度,然后再通过观察留巷顶板下沉、巷道变形以及当受采动影响稳定后,巷道断面大小是否满足生产需要,以最终确定留巷的成功与否。根据亨建煤矿实际地质生产条件,通过采用河北工程大学CM250/18平面应力试验台做为模型,做一系列的相似模拟试验。最后,通过观测数据分析来确定亨建煤矿2505工作面的特定条件下沿空留巷最终充填体的宽度和强度。
2014年05期 v.19;No.120 58-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K] [官网下载次数：104 ] |[摘要阅读次数：316 ] - 仝峰;张召千;谷恺;景康飞;
针对特殊的孤岛工作面伴随冲击地压现象的煤柱留设及巷道支护问题,对工作面上覆岩层"T"型结构稳定性特征进行了分析,计算出小煤柱理论最小宽度。运用UDEC数值模拟比较了留设不同煤柱尺寸下采场围岩的稳定性,并对30222工作面回采巷道进行锚喷注浆支护。研究表明:"T"型结构的稳定性决定了小煤柱尺寸的留设,留设不同宽度煤柱时,采场矿山压力显现有较明显的差异。针对30222孤岛工作面,留设7m宽度的小煤柱时,矿山压力显现相对较缓和,锚喷支护后,护巷煤柱和回采巷道顶底板的相对变形量均较小,效果明显。
2014年05期 v.19;No.120 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K] [官网下载次数：105 ] |[摘要阅读次数：347 ] - 郑文翔;胡耀青;
针对深部围岩巷道变形和应力变化的特征,利用自制相似模拟实验平台,对无支护条件下的深部巷道的围岩破坏特征、围岩变形规律和围岩应力分布进行了定量和定性的研究,研究表明,深部巷道围岩具有大变形、大塑性区、应力集中程度高等特点,从而为类似地质条件下的巷道支护设计提供可靠的依据。
2014年05期 v.19;No.120 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K] [官网下载次数：89 ] |[摘要阅读次数：261 ]
- 宋正阳;魏立科;张锦旺;吴昊天;李飞;
由于敏东一矿工作面矿压显现特别剧烈,对煤矿的安全生产构成严重威胁,设计2种支架阻力监测方案观察敏东一矿矿压显现特征,结合敏东一矿具体矿压实测数据,对工作面周期来压期间动载系数和周期来压步距的关系进行研究,得出动载系数与周期来压步距呈指数函数关系并且随周期来压步距的增大而增大。同时通过监测观察到工作面中部支架工作阻力大于工作面两端头支架工作阻力的矿压显现特征,经过理论分析和数值模拟,认为产生此特征的主要原因是顶板岩层的损伤程度不同。工作面中部支架区域定义为危险区,应特别注意提高中部支架初撑力,从而减少片帮几率,保证工作面安全生产。
2014年05期 v.19;No.120 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K] [官网下载次数：112 ] |[摘要阅读次数：347 ] - 王海东;
考虑爆炸波和爆生气体时程荷载,采用FLAC3D有限差分动力模块,模拟了衰减规律不同的爆生气体对高应力高瓦斯低透煤层深孔爆破裂纹扩展的影响。其中,随裂纹扩展的时间和速度而衰减的爆生气体时程荷载,既作用在炮孔壁上又作用在爆生裂纹表面。研究结果表明:爆生气体在深埋高应力低透气性煤层深孔爆破致裂过程中起主要的驱动作用,煤层增透的效果随爆生气体衰减速度的降低而显著增加;高量爆生气体的低爆速炸药的研发对高应力高瓦斯低透煤层深孔爆破增透的现实意义重大。
2014年05期 v.19;No.120 82-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K] [官网下载次数：95 ] |[摘要阅读次数：315 ] - 孟君;
为解决某矿主采3号煤层瓦斯含量高的难题,提出了水平分支井技术地面负压抽采与井下瓦斯抽采钻孔相结合的抽采技术。在N2202工作面实施瓦斯地面抽采试验水平井组施工项目,通过对N2202工作面一段时间内的钻孔切入前后的抽采数据和水平分支井总体抽采数据进行分析,结果显示LA-02H水平分支井抽采效果显著,抽采瓦斯总量达到1.82736Mm3。水平分支井瓦斯地面抽采技术在该矿区主采煤层的可实施性及其抽采效果,为高瓦斯矿井实现边采边抽和解决矿井瓦斯隐患提出了很好的解决方式。
2014年05期 v.19;No.120 86-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 141K] [官网下载次数：100 ] |[摘要阅读次数：270 ] - 韩春晓;
通过对平煤股份一矿三水平戊一下延主运输巷流水通道揭近距离、大埋深、高压力煤层群施工期间瓦斯防治技术的研究,在打钻不能覆盖所有揭煤区域的情况下,设计施工了揭煤巷对揭煤区域进行有效消突,杜绝了揭煤期间瓦斯涌出异常造成事故,实现了近距离、大埋深、高压力煤层群工作面的揭煤安全,为类似条件下巷道掘进期间瓦斯治理提供了参考。
2014年05期 v.19;No.120 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K] [官网下载次数：102 ] |[摘要阅读次数：275 ] - 杨运峰;
为提高低透气性"三软"突出煤层的瓦斯抽采量,实现抽采消突的目的,在义安矿进行水力压裂增透技术现场试验,对水力压裂的应用效果进行了现场考察。结果表明:对煤层进行水力压裂后可有效提高钻孔瓦斯抽采效果和煤层的透气性,压裂后钻孔瓦斯抽放浓度及纯流量均提高5倍以上,水力压裂显著的泄压增透作用大大提高了钻孔施工进度,缓解了工作面接替紧张的局面。
2014年05期 v.19;No.120 93-95+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K] [官网下载次数：104 ] |[摘要阅读次数：255 ] - 姚海飞;邓志刚;李继良;谢华东;吴建宾;付伟;吴海军;
为直观地了解抽出式通风风流运动规律,建立物理模型,设置边界条件对抽出式通风条件下巷道风流运动及粉尘运移规律进行了数值模拟,分别研究了X,Y,Z方向的速度、压力分布规律和不同粒径粉尘运移轨迹,结果表明:巷道内风速0.54m/s,较为稳定,风筒内风速较大,为23m/s左右,这与实际情况非常吻合,在截面X=5.2m处巷道内的风流方向朝向掘进头,风筒内的风流方向则由风筒入口朝向出口。巷道内的风速在整个模拟区段内几乎保持恒定,没有较大变化,而风筒内的风速则变化较大,在入口处最大,达40m/s,之后逐渐减小,然后稳定在23m/s左右。整个巷道均为正压,风筒内是负压,在这两股压力的共同作用下形成稳定的通风风流,风筒入口处负压最大,而后负压逐渐减小,但很快就维持在比较稳定的状态。抽出式通风时粉尘扩散较少,掘进面产生的粉尘全部都被吸入负压风筒,抽出式通风时更有利于控制巷道中特别是司机位的粉尘含量,保护司机等掘进机周围工人的身体健康。
2014年05期 v.19;No.120 96-99+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K] [官网下载次数：88 ] |[摘要阅读次数：270 ] - 秦荣宏;翟小伟;
针对孟巴矿二分层1203工作面采空区特厚遗煤在高地温高湿环境下存在二次氧化的复杂性特点,采用工作面两巷预埋管路人工取气观测及数值模拟采空区内O2浓度场的方法,以O2浓度及CO浓度为指标划分了采空区煤自燃"三带"范围,确定了工作面的最小安全推进速度为2.8m/d,为二分层工作面自燃火灾防治提供了依据。
2014年05期 v.19;No.120 100-102+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K] [官网下载次数：106 ] |[摘要阅读次数：232 ]