煤矿智能一体化辅助生产系统及关键技术

随着我国在智能开采和智能掘进技术方面不断取得重大突破,矿井各子系统智能化程度不均,矿井生产控制单一分散,各系统信息孤岛化等问题突显,因此需要建立智能一体化辅助生产系统,实现矿井所有设备的集中控制,数据的集中管理和信息的高度集成与共享,打破各系统信息壁垒,真正实现煤矿多系统智能化发展目标。针对智能矿山的发展现状和趋势,指出智能矿山的建设是由单个系统智能化向多系统智能化方向发展,矿井生产控制是由单一分散式向综合智能一体化方向发展,煤矿智能辅助生产系统是智能矿山建设不可或缺的一环,提出了智能一体化辅助生产系统建设的"五个一"基本原则。神东矿区通过融合智能主/辅运输技术、智能供电技术、智能排水技术、智能通风技术及智能通信技术,建立了煤矿智能一体化辅助生产技术体系。引入模块化管理理念,将矿井综采(综放)、掘进、主运输、供电、供排水、通风及安全监测监控等所有矿井生产系统高度集成在同一个平台,将各子系统数据接入区域煤矿集中控制中心,设计出一套集地面与井下为一体的辅助生产系统的整合控制方案,形成管控一体化平台。采取从采掘、运输和分选加工等煤炭生产一体化管理模式,形成了专业调度体系,优化了生产控制指挥流程,实现了"五矿六井"大区域煤炭生产的集中控制和海量数据管理及信息的高度集成与共享,形成新型煤炭生产体系。实践表明,神东矿区智能一体化辅助生产系统可对全矿区全周期生产数据进行分析应用,减少工作人员400人,降低人工成本8 000万/a,节电25%,设备利用率提高5%,全员工效提高16%。     

相似模拟实验中光纤光栅传感检测研究

为探索相似模拟实验新的检测方法,研究了光纤光栅传感技术在相似模拟实验中的应用.采用在模型中埋设光纤光栅传感器的方法,检测采动过程中上覆岩层的应力变化.实验选用1.2m×0.12m平面应力模型,光纤光栅传感器选用无封装裸露光栅,分布有五个光栅点.为作对比分析,两光栅附近埋设压力传感器.结果可知,岩层应力变化可使光栅发生波长漂移,其变化趋势与压力传感器测试结果相一致,可以反映应力的变化规律.光纤光栅传感技术可以被应用于相似模拟实验中的应力检测,这对于提高相似模拟实验的检测手段具有重要的意义.     

中厚硬煤B型梁放顶煤试验

以现场观测的方法，对红石岩煤矿12212工作面单体支柱放顶煤开采中顶板、顶煤运动规律进行了观测，指出厚度3．5m的脆性硬煤放顶煤开采时需要进行面内爆破。     

STUDY ON SIMULATION EXPERIMENT OF EQUIVALENT MATERIAL APPLIED IN COAL MINE

IntreductionSimulationexperimentofequivalentmaterialaboutundergroundpressurewasfoundedbYr.H.KySHeuoB(Russian)inthe194o's,andwasintroducedintoourcoalschoolsandresearchinstitutionsinthe196o's.Ithasbeenanexperimentmethodwidelyappliedinlargeengineeringproblemresearchsincethe198o's.Itsadvantageisthatitcandirectlyperceiverockstratafractureandmovementbymineralextraction,thatitisconvenienttodirectlysurveyover1yingrockstratadisplacementandloadtransfer,andobserveitsmovementandbalancelaw.Themoldinclud…     

巷道支架力学试验方法探讨

结合近年来巷道支架的实验室试验方法，包括另部件和整架支架试验作一介绍，分析了表达支架力学性能的合理指标，试验加载方式及支架试验评价内容，对现有试验规范提出了改进建议。     

三维模型内部位移测试装置及其应用

为了获取岩体内部变形信息,研制出牵引式多点位移测量装置,并将其应用于三维模型试验内部位移量测。在3 600×2 000×2 000 mm(长×宽×高)的大型三维模型中3个不同层位共布设9个内部位移测点,同时在对应位置设置表面位移测点,开展模拟开采过程模型位移规律研究。试验表明,模型内部位移呈缓和的台阶状变化,随着工作面推进台阶阶高逐渐降低,它与模型表面位移的台阶状变化相对应;岩层稳定后,处于相同层位的内部测点最终位移基本相同,3个层位的内部测点的最终位移值分别为54、35、25 mm,同一层位的表面位移也基本相同,最终位移值分别为58、41、30 mm,内部最终位移值比表面最终位移值小7%~15%;同一层位岩层内部变形、表面变形同步变化,与工作面上覆岩层垮落和来压规律一致。该位移测量装置测量数据可靠,读数精度可达0.07 mm/°,安装和操作方便,为三模型试验内部变形测试提供了新的研究手段。     

STUDY ON FRACTURE AND MOVEMENT OF OVERLYING BEDROCK IN SHALLOW SEAM UNDER THICK SAND

Based on the field observation results of ground pressure in shallow seam, the movement characteristics of overlying strata in front and behind and the subsidence of the earth‘s surface are studied. Also, the paper analyzes the stability of overlying bedrock according to the theory of voussoir beam‘s “S-R“ stability and the hypothesis of step subsidence. It points out that slide instability is the fundamental form of overlying bedrock movement.     

平顶形支架可缩协调性研究

介绍了在立式巷道支架试验台上，对不同结构形式平顶形柱腿可缩金属支架的试验结果。分析了支架的力学特征和影响柱腿可缩性的因素。     

金属拱形可缩支架极限承载力分析：U.L.列式增量平衡方程

本文将金属拱形可缩支架离散为三种基本单元，曲梁单位、直梁单元、可缩构件为弹塑弹簧单元，基于拖带坐标建立曲梁单元与围岩共同作用的Ｕ．Ｌ．列式增量平衡方程和地基上直梁单元Ｕ．Ｌ．列式增量平衡方程；并采用加权残值法消除曲梁单元薄膜力闭锁，剪切闭锁。为有限元计算拱形支架等的极限承载力及有限变形提供了理论理论。     

回采巷道内岩体结构与支护体相互作用分析

通过对回采巷道内的岩体结构－“壳”的内力及位移分析，探讨了具有不同特性的巷道支护体与其相互作用的关系，从而提出了控制岩体结构运动，提高巷道稳定性，减少巷道围岩及支架变形破坏的途径。