检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2022年第1期43卷 15-27页

作者：杨科刘文杰马衍坤许日杰池小楼安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽合肥230031 安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

煤岩复合承载结构所处的应力边界条件不同,冲击地压在巷道中的显现特征和前兆规律亦不相同。采用高频振动采集及孔内成像三轴动静载试验系统,开展了高静载和动静载耦合作用下煤岩组合体真三轴单面临空试验,分析了煤岩组合体界面处力学... 详细信息

煤岩复合承载结构所处的应力边界条件不同,冲击地压在巷道中的显现特征和前兆规律亦不相同。采用高频振动采集及孔内成像三轴动静载试验系统,开展了高静载和动静载耦合作用下煤岩组合体真三轴单面临空试验,分析了煤岩组合体界面处力学特征和强度条件,探究了不同应力边界下煤岩组合体的破坏形态、动力显现特征和声发射信号的演变规律。研究结果表明:(1)受煤岩变形相互制约的影响,交界面处砂岩强度被“弱化”。当界面处煤体裂隙尖端的应力大于“弱化”后砂岩强度时,裂隙将穿过煤岩界面发育至砂岩中,砂岩呈现出屈曲层裂、劈裂成板的破坏形态。(2)高静载作用下,煤岩组合体变形破坏特征和声发射信号具有明显的前兆规律,组合体发生承载失效前煤体局部颗粒弹射动能增大、弹射颗粒块度降低,声发射信号由“高频低能”向“高频高能”转变,组合体的破坏形态以剪切-张拉复合破坏为主。(3)受冲击动载影响,顶底板砂岩夹持作用减弱,煤体裂纹尖端应力得不到有效积聚,裂纹扩展到煤岩交界面时被阻隔,组合体以煤样的张拉破坏为主,声发射信号呈现出“高频高能”的特点,但大多集中在冲击破坏之后,导致组合体动力破坏难以预测。(4)与纯静载作用相比,虽然动静载耦合作用下静载水平较低,但煤岩组合体的抛射质量和抛射碎块的分形维数较大、平均破碎块度较小,说明动载对煤岩组合体的破坏起到了正向激励的作用,静载为煤岩体动力破坏提供了应力和能量条件。

关键词：采矿工程冲击地压动静耦合加载煤岩组合体动力显现特征前兆信息规律

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煤矿钢丝绳检修平台自动折叠装置柔性测控系统设计

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陕西理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期41卷 11-14,23页

作者：姜阔胜何东洋任杰安徽理工大学安徽省煤炭安全精准开采工程实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001

现有的煤矿钢丝绳检修平台测控系统多采用单线程工作模式,硬件冗余,控制效率低,并且无法同时对多个平台进行控制。通过数字通道替换模拟通道对测控系统进行柔性化改造,设计了煤矿钢丝绳检修平台自动折叠装置柔性测控系统。该系统使用信... 详细信息

现有的煤矿钢丝绳检修平台测控系统多采用单线程工作模式,硬件冗余,控制效率低,并且无法同时对多个平台进行控制。通过数字通道替换模拟通道对测控系统进行柔性化改造,设计了煤矿钢丝绳检修平台自动折叠装置柔性测控系统。该系统使用信捷PLC为控制核心,引入电涡流传感器和压力传感器,利用XC系列编程工具编写PLC控制程序,并在TouchWin编辑工具中对信捷触摸屏进行人机交互界面设计,通过控制柜对装置进行控制。实现了单一控制柜对多组折叠装置的柔性控制,并且能够对平台和液压系统进行实时监控。该系统可长期稳定工作,解决了人工搭建井口验绳平台效率低、危险性高等问题,有效地提高了工作效率和安全性,同时柔性化的设计避免了控制柜冗余。

关键词：柔性测控系统 PLC 自动折叠装置人机交互

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充填裂隙煤岩变形局部化及微裂纹扩展过程研究

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矿业安全与环保 2025年第1期52卷 150-159,166页

作者：雷瑞德邹旭胡超李俊黄凌周林森四川轻化工大学土木工程学院四川自贡643000 页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心重庆地质矿产研究院重庆401120 安徽理工大学安徽省煤炭安全精准开采工程实验室安徽淮南232001

为探究矿物非均质性对充填裂隙煤岩变形局部化及微裂纹扩展演化规律的影响,构建基于矿物组分离散元细观数值模型,从细观尺度上揭示试验过程中产生的宏观变形破裂,并基于测量圆方法对裂隙煤岩应力场及裂纹周围位移矢量场的局部化特征进... 详细信息

为探究矿物非均质性对充填裂隙煤岩变形局部化及微裂纹扩展演化规律的影响,构建基于矿物组分离散元细观数值模型,从细观尺度上揭示试验过程中产生的宏观变形破裂,并基于测量圆方法对裂隙煤岩应力场及裂纹周围位移矢量场的局部化特征进行反演分析。研究结果表明,同一裂隙倾角下,随着岩桥角度增大,裂隙煤岩峰值强度呈先降低后增高的趋势,对应的裂纹贯通模式由近似平行于轴向张拉混合破坏的间接贯通向斜剪拉伸破坏的直接贯通转变,微观拉伸和剪切裂纹的萌生应力水平与裂隙倾角成正相关,压剪裂纹萌生起裂时间较拉伸裂纹和拉-剪混合裂纹晚。另外,含充填裂隙煤岩周围的压缩局部化区域较非充填工况大,相反,拉伸局部化区域变小。

关键词：裂隙煤岩非均质性矿物颗粒模型变形局部化裂纹扩展

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含水层下伏近距离工作面安全回采控制技术及应用

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中国煤炭 2025年第4期51卷 36-45页

作者：史文豹苗壮袁本庆许庆钊刘鹏闫澳运安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽省淮南市232001 安徽理工大学深部煤炭资源智能绿色开采安徽省联合共建学科重点实验室安徽省淮南市232001 安徽理工大学矿业工程学院安徽省淮南市232001 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆市沙坪坝区400037 安徽恒源煤电股份有限公司五沟煤矿安徽省淮北市235139

针对松散含水层下伏近距离工作面回采面临的突水风险问题,以五沟煤矿“四含水”层下伏10101工作面为工程背景,通过数值模拟、理论分析和工程类比的方法预测下伏工作面裂缝带发育高度。基于10101工作面上覆基岩的赋存特征,现场采用注浆... 详细信息

针对松散含水层下伏近距离工作面回采面临的突水风险问题,以五沟煤矿“四含水”层下伏10101工作面为工程背景,通过数值模拟、理论分析和工程类比的方法预测下伏工作面裂缝带发育高度。基于10101工作面上覆基岩的赋存特征,现场采用注浆改造技术对“四含水”层进行水体驱替,实现含水层“无水”改造,确保工作面安全回采。研究结果表明,10101工作面裂缝带发育高度为46.52~63.07 m;注浆改造技术显著降低了工作面回采初期的淋水现象,顶板淋水量控制在1 m^(3)/h以下,经系统排水后,工作面淋水对回采基本无影响;同时该技术的应用提高了工作面回采的安全性,成功实现了10101工作面的安全回采,回采时初次来压步距约为34.65 m,“四含水”层覆盖区周期来压步距约为7.84 m,非“四含水”层覆盖区周期来压步距约为10.45 m,“四含水”层覆盖区矿压显现更加明显。

关键词：含水层下伏近距离工作面导水裂缝带注浆改造技术矿压显现

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掘进机截割部实验台数字孪生监测系统研究

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煤炭工程 2025年第4期57卷 131-137页

作者：马天兵杨启程李长鹏史瑞彭猛安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽合肥230051 安徽省智能矿山技术与装备工程实验室安徽淮南232001

掘进机截割部实验台在模拟截割过程中,粉尘浓度高,会引起掘进机截割状态实时监测的可视化效果差、安全性低等问题,为此,提出了一种基于数字孪生的掘进机截割实验状态实时监测方法。首先,绘制了数字孪生掘进机截割部实验系统五维模型架构... 详细信息

掘进机截割部实验台在模拟截割过程中,粉尘浓度高,会引起掘进机截割状态实时监测的可视化效果差、安全性低等问题,为此,提出了一种基于数字孪生的掘进机截割实验状态实时监测方法。首先,绘制了数字孪生掘进机截割部实验系统五维模型架构;其次,基于UE 5软件开发了掘进机截割部实验系统数字孪生体,主要包括截割部数字场景的搭建、孪生数据传输与管理、虚实数据映射等;最后通过掘进机截割实验进行数字孪生集成功能验证。实验结果表明,运用数字孪生技术实现场景漫游可有效提升掘进机截割状态可视化监测效果,为截割实验安全性提供保障。

关键词：数字孪生掘进机截割部数据交互状态监测数据可视化

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表面改性粉煤灰增强膨胀型防火涂料耐火与隔热性能研究

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复合材料学报 2025年

作者：扈霜月徐子芳王学凯徐龙杰马文慧安徽理工大学材料科学与工程学院深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽省煤基固度新材料产业共性技术研究中心

基于采用硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂CS201和硬脂酸（SA）对粉煤灰（FA）进行表面有机改性，旨在提高其与聚合物的相容性，并将其引入膨胀型防火涂料体系中，以强化涂料的耐火及隔热性能。通过FT-IR、SEM表征手段，分析了FA复合阻燃... 详细信息

基于采用硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂CS201和硬脂酸（SA）对粉煤灰（FA）进行表面有机改性，旨在提高其与聚合物的相容性，并将其引入膨胀型防火涂料体系中，以强化涂料的耐火及隔热性能。通过FT-IR、SEM表征手段，分析了FA复合阻燃填料的结构和组成，探讨了不同有机改性方法对膨胀型防火涂层阻燃效果和隔热能力的影响。结果表明，在外焰温度维持在1200±50 ℃、燃烧时间为60分钟的条件下，与KFA涂层（KH570改性粉煤灰涂层）、CFA涂层（CS201改性粉煤灰涂层）相比，SFA涂层（硬脂酸改性粉煤灰涂层）具有更低的背面温度（147.1 ℃）与更低的等效导热系数（0.023 W/(m·℃)），且TG-DTG曲线显示其具有更高的残余重量（17.83%），以及更为致密的膨胀炭层背部，表现出其优异的隔热及抗烧蚀性能。同时，三组涂层样品的粘结强度均大于0.20 MPa，满足工程应用要求。本研究为工业固体废弃物作为绿色阻燃填料的应用提供了新的尝试和启示。

关键词：粉煤灰阻燃填料背面温度等效导热系数隔热性能

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我国煤矿矿震发生机理及治理现状与难题

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煤炭学报 2023年第5期48卷 1894-1918页

作者：曹安业窦林名白贤栖刘耀琪杨科李家卓王常彬中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室江苏徐州221116 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

随着我国煤矿开采深度和开采强度不断增加,煤矿矿震以前所未有的频度和强度展现出来,引起政府部门和社会民众的广泛关注。在政府倡导及科研人员积极探索下,我国在矿震致灾机理研究与工程治理实践方面取得了一系列重要进展,在正确认识矿... 详细信息

随着我国煤矿开采深度和开采强度不断增加,煤矿矿震以前所未有的频度和强度展现出来,引起政府部门和社会民众的广泛关注。在政府倡导及科研人员积极探索下,我国在矿震致灾机理研究与工程治理实践方面取得了一系列重要进展,在正确认识矿震现象与矿震灾害防控方面取得了长足进步。总结了矿震发生现状,基于我国煤矿矿震研究成果,系统阐述了矿震发生机理、破坏效应、防治技术等方面研究进展与主要难题。结论如下:矿震发生条件复杂,诸多学者从不同角度给出了矿震的定义与分类,总结前人研究后笔者从狭义和广义方面提出了矿震定义,根据矿震发生后的现象及发生机理对矿震进行了分类;矿震致灾现象普遍存在于矿山开采活动中,世界主要采矿国家均有记录,矿震灾害的专业预防与治理已刻不容缓;我国矿震的专业治理起步较晚,但近年来国家部委、省市以及地方管理机关陆续颁布关于矿震防范的规章制度,有力提升了我国矿震灾害治理和应急处置能力;总结了我国煤矿矿震宏观触发机制包括煤柱失稳诱发矿震、顶板破断运动诱发矿震以及断层错动滑移诱发矿震,矿震微观破裂机制包括震源张拉破裂、震源内爆破裂以及震源剪切破裂;从矿震震源参量、震动波传播衰减规律以及震动波扰动情况等方面探讨了矿震的致灾效应,归纳了矿震对井上下的扰动致灾评估方法;以源头防控为宗旨,以精准预防为方针,概括了我国煤矿矿震治理现状与难题。当前,我国煤矿矿震依然存在“震源找不准、灾害控不住”等难题,亟待深入研究矿震孕育发生机理、破坏效应及防控技术方法,以保障煤炭绿色安全高效开采,支撑国家深部资源开发和能源安全战略。

关键词：煤矿矿震发生机理破坏效应震源破裂机制治理技术

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厚硬顶板下大倾角软煤开采灾变机制与防控技术

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煤炭科学技术 2021年第2期49卷 12-20页

作者：杨科刘文杰李志华刘钦节池小楼魏祯安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

针对潘四东煤矿11513大倾角工作面煤壁片帮、支架滑移倾倒和顶板大面积来压问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法对厚硬顶板下大倾角软煤开采的灾变机制和防控技术开展研究。研究结果表明:在厚硬顶板下大倾角软煤开采初期,... 详细信息

针对潘四东煤矿11513大倾角工作面煤壁片帮、支架滑移倾倒和顶板大面积来压问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法对厚硬顶板下大倾角软煤开采的灾变机制和防控技术开展研究。研究结果表明:在厚硬顶板下大倾角软煤开采初期,围岩塑性破坏主要集中在煤壁和底板岩层;邻近工作面区域煤岩体位移表现出煤壁挤出位移量>底板鼓起位移量>顶板下沉位移量的特征;由于厚硬顶板的存在,随工作面推进距离的增大,煤壁挤出位移量逐渐增大,煤壁片帮失稳的概率倍增。根据厚硬顶板下大倾角软煤开采围岩位移和变形破坏特征,结合现场观测提出厚硬顶板下大倾角软煤开采2种灾害模式,一是以“片帮-冒顶”为主导,诱发“支架-围岩”系统发生大范围失稳的动态互馈的时发性灾害,二是厚硬砂岩破断诱发冲击动力显现的瞬发性灾害。基于厚硬顶板下大倾角软煤开采灾变机制,采用厚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术,控制厚硬顶板运动;采取煤壁注浆加固、支架防倒防滑以及“铺金属网+工字钢”辅助液压支架管理破碎直接顶等措施,防治煤壁片帮和破碎顶板漏冒,保证“支架-围岩”系统的稳态工作。通过对支架工作阻力和煤壁片帮统计分析发现,11513工作面采取系列防治措施后,煤壁得到有效控制,初次来压时,支架工作阻力较为富裕,安全阀开启较少且支架无明显倾倒滑移现象,实现了厚硬顶板下大倾角软煤的安全高效开采。

关键词：厚硬顶板煤壁片帮支架-围岩系统灾变机制防控技术

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2000—2020年淮南矿区土地利用变化对碳源/碳汇时空格局的影响

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水土保持通报 2023年第3期43卷 310-319页

作者：詹绍奇张旭阳陈孝杨周育智龙林丽徐燕飞平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232033 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室安徽淮南232001 安徽省煤矿绿色低碳发展工程研究中心安徽淮南232000 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001

[目的]分析淮南矿区2000—2020年土地利用碳源/碳汇时空格局分布特征,为淮南市国土空间规划及未来低碳调控政策制定提供依据。[方法]以淮南矿区为研究对象,选取2000,2010,2020年3期土地利用数据,以格网尺度量化不同土地利用变化发展阶... 详细信息

[目的]分析淮南矿区2000—2020年土地利用碳源/碳汇时空格局分布特征,为淮南市国土空间规划及未来低碳调控政策制定提供依据。[方法]以淮南矿区为研究对象,选取2000,2010,2020年3期土地利用数据,以格网尺度量化不同土地利用变化发展阶段下碳源/碳汇/碳排放的时空格局,基于冷热点分析碳源/碳汇/碳排放的空间格局。[结果]①2000—2020年,土地利用类型由单一用地为主转换多种土地利用类型同时发生,其中,建设用地面积增大,导致碳源效应增强,碳汇效应相对减弱,碳排放量持续增加,碳源年增加量为2.76×10^(6) t,碳汇年增加量仅为130 t,碳排放年增加量为2.76×10^(6) t;②碳源和碳排放空间分布特征基本一致,中部建成区和西北矿区是碳源和碳排放的主要集中区,碳汇主要聚集在东部、西部边缘区和西部部分矿区;③中部建成区是碳源和碳排放的显著热点、热点区域,以显著热点变化特征为主;显著冷点和冷点主要分布在研究区东部、西部边缘区域和西北部分矿区。[结论]淮南矿区的碳减排和低碳效应需要着重关注北部大面积的平原耕地区域,控制该区域矿区煤炭资源开采和建设用地开发,应加快塌陷水域修复工作;南部城市化进程快速增加的同时需适度增加林地和草地等生产性碳吸收能力区域面积,避免建设用地无限制扩张。

关键词：土地利用碳源/碳汇碳排放冷热点淮南矿区

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麻地梁煤矿智能化开采研究

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工矿自动化 2021年第11期47卷 9-15页

作者：许日杰杨科吴劲松阚磊安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 内蒙古智能煤炭有限责任公司麻地梁煤矿内蒙古鄂尔多斯010499

现有的煤矿智能化开采研究成果未结合生产实践具体阐述智能化开采关键技术在煤矿的应用情况。以麻地梁煤矿为工程背景,阐述了该煤矿智能化开采建设成果——十大智慧系统,即智能调度远程集控系统、设备智能预警与远程会诊系统、智能采煤... 详细信息

现有的煤矿智能化开采研究成果未结合生产实践具体阐述智能化开采关键技术在煤矿的应用情况。以麻地梁煤矿为工程背景,阐述了该煤矿智能化开采建设成果——十大智慧系统,即智能调度远程集控系统、设备智能预警与远程会诊系统、智能采煤系统、智能掘进系统、智能胶带运输系统、无人值守一体化煤质运销管控系统、智能交通安全管控系统、互联网+远程办公系统、物联网+智能仓储快递服务系统、智能通风系统的关键技术及应用效果。指出了现阶段煤矿智能化开采中存在的关键问题,包括思想理念亟需转变,前期投入大、投入产出比不平衡,开采模式适应性差,人才培养体系不健全,关键技术创新不够等。为解决上述问题,提出应进一步增强智能子系统间的相互协同性,推进智能机器人研究,提高设备自主感知、分析、决策能力,构建智能煤矿顶层架构与大数据应用中心等,以实现煤炭智能开采、运输与销售,提高矿井生产效率,保障工人生命安全,实现井下无人(少人)开采目标。

关键词：煤矿智能化智能化开采智能采煤智能掘进智能运输智能通风 5G

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