基于Q-learning模型的智能化放顶煤控制策略

传统的综放工作面放顶煤控制存在顶煤采出率低、出煤含矸率高等问题,而现有智能决策方法又存在建模困难、学习样本难以获取等障碍。针对上述问题,在液压支架放煤口动作决策过程中引入强化学习思想,提出一种基于Q-learning模型的智能化放顶煤控制策略。以最大化放煤效益为主要目标,结合顶煤放出体实时状态特征及顶煤动态赋存状态,采用基于Q-learning的放顶煤动态决策算法,在线生成多放煤口实时动作策略,优化多放煤口群组协同放煤过程,合理平衡顶煤采出率、出煤含矸率的关系。仿真和对比分析结果表明,该控制策略的顶煤平均采出率为91.24%,比传统"见矸关窗"的放煤方法提高约15.8%;平均全局奖赏值为685,比传统放煤方法提高约11.2%。该控制策略可显著减少混矸、夹矸等现象对放煤过程的影响,提高顶煤放出效益,减少煤炭资源浪费。     

特厚煤层综放工作面变宽煤柱段巷道掘进期间围岩矿压显现特征分析

为了掌握大同煤矿集团有限责任公司塔山煤矿特厚煤层综放工作面变宽煤柱段巷道掘进期间围岩变形破坏特征,采用现场实测、数值模拟及理论分析方法,分析了变宽煤柱段巷道掘进期间围岩矿压显现规律,研究了变宽煤柱段巷道围岩应力场及煤岩体能量分布特征,揭示了特厚煤层变宽煤柱段巷道掘进期间巷道矿压显现机理。研究表明:特厚煤层变宽煤柱段巷道掘进期间伴随有声响、震动、冒顶、片帮等强矿压现象,主要发生在煤柱宽度22.4～47.9 m段;侧向应力及煤体能量集中分布于距采空区边缘30～40 m处,呈"带"状分布,随着煤柱宽度的增大,巷道围岩侧向应力及围岩积聚的能量曲线表现出先增后减的趋势,在煤柱宽度约35 m时应力和能量均达到最大值,分别为24.27 MPa和7.29×10~5 J;巷道掘进使砌体梁结构的力学平衡状态受到破坏,引起围岩应力的快速动态调整,当煤岩体中的静载荷与采掘活动引起的动载荷叠加值超过煤岩体的承载极限时,煤体中集聚的大量弹性应变能以动能形式释放从而引起巷道矿压显现。     

神东矿区含天然弱面砂岩的力学特征研究

为了研究神东矿区含天然弱面砂岩力学特征,以补连塔煤矿2-2煤层基本顶中粒砂岩为研究对象,采用CMT5000大门式微机控制电子万能试验机、RDS-200XL全自动伺服控制岩石直剪/残剪仪和RMT-150C力学试验机对完整砂岩和含天然弱面砂岩进行直接拉伸、直接剪切和单轴压缩试验,运用X射线衍射仪和扫描电镜分析弱面的成分、微观结构及元素特征。结果表明:天然弱面对纵波波速、抗压强度、残余剪切强度基本没有影响,纵波波速、单轴抗压强度和残余剪切强度分别降低了0.4%,1.4%和3.2%;天然弱面对直接拉伸强度、拉伸峰值应变、峰值剪切强度和弹性模量有显著的影响,峰值拉伸强度降低了83.1%,拉伸峰值应变降低了82.7%,峰值剪切强度降低了12.6%,弹性模量降低了7.3%。研究结果有助于进一步了解这种含天然弱面砂岩顶板的运动、破断以及力学传递规律。     

深部巷道围岩变形机理及对策

本文在分析孙村煤矿深部巷道围岩变形原因的基础上，阐明了深部巷道围岩变形是采深、岩性和采动影响共同作用的结果，提出了用有效载荷系数（ＫγＨ／σ）的大小，来反映原岩应力、固定支承压力作用下巷道围岩的流变速度，进而提出了对巷道围岩变形的对策。     

回采巷道布置问题的研究

本文从降低回采巷道围岩应力角度出发，在结合平八矿具体条件所做的大量现场观测试验研究工作的基础上，对丁５－６、戊９－１０、己１５煤层上分层回采巷道布置方式进行了探讨，为合理回采巷道布置提供了参考意见。     

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策

总结分析了煤矿深部开采面临的主要技术问题，并就解决这些关键技术问题提出如下措施：加强深部地质工作，了解深部复杂多变的煤岩体特征，对深部开采进行统筹规划，合理开拓开采部署，尽可能防止采动和煤柱应力叠加；改进围岩的控制技术，限制围岩变形破坏；开辟新的思路和研究可行的技术途径，变热害为地下热能源利用等的多资源研究开发利用思路．加大科技创新的力度，解决关键技术难题，采用先进的技术和装备，降低和防范深部开采带来的安全风险．     

易自燃厚煤层综放开采工艺技术研究

针对义马煤业集团公司耿村煤矿煤层厚度大且不稳定、极易自燃发火的特点，对综采放顶煤开采的回收率进行了试验研究；通过统计分析和计算机模拟，对放顶煤开采的工艺方式进行了探讨；对满足防火安全条件的合理的工作面长度进行了模拟计算，建立了工艺模式。     

平煤四矿丁5,6煤层冲击动力灾害危险区域划分的研究

为了进一步研究和评价矿井冲击地压特征,结合平煤四矿丁5,6煤层阐述了煤岩冲击倾向性测试方法、测试过程及测试结果,根据测试结果在丁5,6煤层中选取了一些特征点,结合开采条件对这些特征点进行赋值,最后运用科学绘图软件绘制了丁5,6冲击动力灾害危险区域划分图,从图中可看出大部分区域为弱冲击倾向,在西翼19160和19180间的窄煤柱区域由于受到两侧采空影响,应力集中很高,具有强冲击倾向,在煤层合并线及煤柱拐角处以及上山煤柱边缘具有中等冲击倾向,为矿井制定有针对性的防治措施提供了参考依据.     

大理岩蠕变特性试验研究

岩石的流变特性是岩石重要的力学特性之一，它控制着岩石的蠕变参数。利用自行研制的UCT-1型蠕变试验装置，采用单调连续加载和分级加载方式，对南阳大理岩进行了单轴压缩蠕变试验研究。根据试验结果，将蠕变强度与瞬时强度进行了比较，得出蠕变强度与瞬时强度之比为0．9左右的结论。拟合试验曲线得出了蠕变曲线经验公式，认为蠕变试验曲线接近对数规律；并分析了曲线的特点，建立了由Kelvin模型和Maxwell模型串联组成的Burgers大理岩蠕变理论模型，求出了相应的蠕变参数。     

应用MAPGIS建立矿区生产安全信息可视化系统

应用MAPGIS提供的数据可视化、信息地图化技术以及深层次的可视化查询、分析功能，借助先进的网络硬件和软件资源，建立矿区生产安全信患可视化系统，为矿区的安全生产提供现代化的信息手段。