千万吨矿井群安全高效可持续开发关键技术

针对同煤集团千万吨矿井群煤炭资源开发过程中遇到的资源、安全、环境、管理等问题,提出了千万吨矿井群协同开发思想及千万吨矿井群资源、安全、环境、管理协调开采理念,建立了以矿井健康综合指数为核心的评价指标体系及评价模型。分析了浅埋煤层围岩刚度对顶板运移的影响,缓解特厚煤层煤壁防片帮与提高顶煤冒放性的矛盾,开发了资源条件分类协调开采技术。创新特厚煤层综放开采关键技术,开发试验了基于支架电液控制的综放工作面采煤机记忆截割、支架跟机自动移架、自动化和智能放煤系统。建设了以节能减排清洁生产技术为核心的循环经济产业园区,构建了工作面设备全寿命过程管理平台,编制了千万吨矿井群装备系列型谱,有效缓解了千万吨矿井群出现的资源、安全、环境、管理等问题。     

大同千万吨矿井群特厚煤层高效综放开采技术创新与实践

综述大同矿区千万吨矿井群特厚煤层高效综放智能开采技术创新概况。首先研发了适用于塔山煤矿20 m特厚煤层大采高综放成套技术与装备,实现特厚煤层安全高效开采;其次,考虑资源利用率、环境保护、社会经济效益,实现了11个大型千万吨矿井之间的资源与设备的统一调配与管理,生产技术管理统一化、标准化;然后,在同忻煤矿进行了智能化综采放顶煤技术创新,应用智能放煤决策系统、智能放煤控制系统、采放运一体化协同控制三项关键技术,通过千兆工业环网、工作面通信、视频、集成控制系统,形成了综放面成套智能化开采系统,再结合灾害防治、污染监测、数字化矿山以及节能减排技术,最终形成千万吨级综放工作面智能控制关键技术体系;最后,提出同煤集团智能化综放开采发展方向。     

整体规划,科学发展,推进煤炭生产规模化、现代化

介绍了大同煤矿集团大型矿井的建设情况,重点阐述了同煤大唐塔山煤矿整体规划、科技创新,注重环保和循环发展的建设模式.     

煤与煤层气协调开发综合评价

为了进一步探索和研究我国煤矿区煤与煤层气协调开发效果,根据煤与煤层气协调开发过程中需要考察的相关因素,提出基础考察指标,并按照适应性评价、安全评价和效果评价3项评价目标,提出二级评价指标和三级评价指标,分级构建了煤与煤层气协调开发评价指标体系。利用隶属度函数,构建评价矩阵,建立煤与煤层气协调开发评价模型。按照不同评价要求,提出相应的评价标准,并且结合评价目标引入协调指数,利用层次分析法(AHP)及模糊综合评价方法构建煤与煤层气协调开发综合评价方法。以寺河煤矿为例,对该方法进行了验证,研究结果表明该方法具有可行性,可以对煤与煤层气协调开发实施综合评价。     

煤与煤层气协调开发三维仿真设计研究

在我国煤矿瓦斯防治和煤层气产业化发展的新形势下，煤矿区需要协调开发煤与煤层气资源，以实现资源的有效利用、安全生产和环境保护的目标。针对传统方法难以展现煤与煤层气协调开发流程的问题，通过分析晋城的煤与煤层气协调开发模式与技术体系，提出一种煤与煤层气协调开发动态模拟与辅助设计的新思路，根据煤与煤层气协调开发优化决策结果，研发出一套适用于煤矿区的能交互式、直观化协调开发的煤与煤层气协调开发三维仿真平台，并详细介绍了该平台的总体设计和流程设计。通过该平台在晋城矿区的示范应用，表明煤与煤层气协调开发三维仿真设计平台实现了晋城矿区煤与煤层气协调开发技术方案的可视化动态模拟，为“晋城模式”煤与煤层气协调开发技术体系的应用及推广提供了数字化技术支撑。     

晋城矿区煤与煤层气协调开发模式优化决策方法

为进一步提高煤矿区煤与煤层气共采效率,需要对现阶段煤与煤层气协调开发模式进行优化决策,针对该问题,以晋城矿区为研究对象,基于层次规划思想提出了"采煤工作面→采区→矿井"3层级煤与煤层气协调开发模式优化决策思路;界定了采煤工作面煤与煤层气开发3区范围,采用非线性规划数学方法构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发模式优化决策理论;基于3区时长控制关键因素建立了3区时长控制机制,明确了特殊阶段转换临界指标;基于优化决策目标内容,采用系统分析及归纳演绎法从安全性、经济性、资源效益性3方面构建了采煤工作面煤与煤层气协调开发效果评价指标体系及评价考核标准,对寺河煤矿东五盘区5301采煤工作面的煤与煤层气协调开发效果进行定量评价应用,验证了评价指标体系具有良好的现场适用性;基于煤层气开发技术和煤层气赋存条件,采用BP神经网络算法,建立了煤层气开采量预测模型,以寺河煤矿地面垂直井和井下顺层长钻孔为煤层气开采技术代表分析论证了其现场可操作性;以3区时长控制机制为纽带、以煤与煤层气开发全生命周期资源量守恒定律为本构模型、引入煤层气开采量预测模型,构建得到以3区时长为最基本待求解变量的采煤工作面煤与煤层气协调开...     

特大型矿区群资源与环境协调开发效果评价方法研究

基于神华矿区资源与环境协调开发实践,研究了特大型矿区群协调开发系统,提出了协调度和适应性指数、评价指标体系和评价方法,并以神华矿区为例进行了协调性评价,其结果客观地反映了神华矿区的现状和发展趋势.     

煤矿区煤层气与煤炭协调开发模式与评价方法

为了提高我国煤矿区煤层气与煤炭协调开发产业化水平与应用效果,基于煤矿区煤层气与煤炭协调开发时空机制的分析,采用层级划分法,以地面井开发和煤层群开发为分类条件,将全国13个煤炭基地的煤层气与煤炭协调开发模式归为3类,总结并完善了以晋城、两淮和松藻矿区为代表的3种典型煤矿区协调开发模式与配套技术体系。基于煤层气与煤炭协调开发方案的确定与模糊数学评价方法,提出用于评价煤层气与煤炭协调开发效果的协调度概念,建立了煤层气与煤炭协调开发的模糊综合评判模型和指标体系,并以山西晋城无烟煤集团寺河煤矿等矿井为例进行了3种典型协调开发模式下的协调开发效果的初步评价与分析,得出了协调开发状态并指出"十三五"研究方向。为促进我国煤矿区煤层气与煤炭协调开发提供理论支撑,并为协调开发模式在全国煤矿区的优选决策应用奠定基础。     

基于综合指数法及BP神经网络模型的矿压显现程度分析

中煤集团塔山煤矿矿区内临近矿井进行3-5#煤层开采时曾发生过冲击事件,为保证该矿3-5#煤层一采区实现安全正常回采,依据具体的地质和开采技术条件,采用综合指数法对整个区域的冲击危险性进行评价。研究表明,一采区整体性为无冲击危险性,采用BP神经网络建立预测矿压显现的模型,对整个区域的矿压显现剧烈程度进行划分,对于矿井的安全生产、预警预防措施的制定等方面具有重要的意义。为类似开采技术条件下煤层的矿压治理、预测提供参考。     

特厚综放工作面沿空窄煤柱尺寸研究

塔山煤矿原区段煤柱尺寸过大,资源损失严重,制约着矿井安全高效的发展,与塔山循环经济工业园理念背道而驰。针对塔山煤矿特厚3-5#煤8101综放工作面沿采空区合理窄煤柱留设,运用理论分析和数值模拟方法,确定了8101综放工作面沿空窄煤柱留设的最佳宽度为8m。根据工程实践表明在8m护巷窄煤柱支承下,8101综放工作面实现了安全高效生产,提高了不可再生资源的利用率和矿井经济效益。     

杜绝重特大事故防零敲碎打事故——同煤大唐塔山煤矿打造本质安全型矿井

同煤大唐塔山煤矿认真贯彻中央领导、山西省委、省政府以及集团公司关于抓好安全生产工作的一系列指示精神和会议精神,以“杜绝重特大事故、防止零敲碎打事故”为目标,采取多种措施狠抓安全生产管理,打造本质安全型矿井.     

基于GT-ANP理论的生态脆弱区煤-水协调绿色开采度评价

开采煤矿不可避免对矿区周边水资源、生态环境及赋存的地质结构产生扰动影响,目前我国尚未形成有效的煤-水绿色开发评价体系和评价标准,无法对煤-水协调绿色开采程度和实施效果进行科学合理定量评价。针对这一问题开展了煤-水协调绿色开采度评价指标体系与评价方法的研究,首先基于"煤矿全生命周期绿色开采"理论,将煤矿开采过程划分为规划设计、建设生产和闭坑恢复治理3个阶段,结合不同阶段煤矿绿色开采要求,以维系矿区系统稳定为基准,综合考虑地质、采动、自然资源、生态环境、地质灾害和社会经济等6大系统的影响因子,构建生态脆弱区煤-水绿色开采度评价指标体系;其次引入Graph Theory(图论)与Analytic Network Process(网络分析法)构建GTANP模型,利用"超矩阵"综合分析其混合权重,并将煤矿划分为不合格、合格、良好和优异4个等级。以大海则煤矿为案例,验证了评价指标体系与评价方法的科学性与可靠性,评价结果基本反映该矿井的绿色开采度,为绿色矿山建设与综合治理提供依据。     

塔山矿井高效开采模式研究

针对我国矿井安全高效开采的现状和发展趋势,以塔山煤矿为例,从开采模式、工艺设备、人才优势、科技创新等方面对其安全高效开采模式进行分析。研究表明,开采技术和管理模式对塔山煤矿健康发展具有重要作用,为现代化矿井建设提供了经验与指导。     

中国煤炭科学技术新进展

介绍了＂十一五＂期间我国煤炭科技在地质保障、资源开发、煤矿安全、洁净利用等领域的最新进展,分析了现阶段我国煤炭产业结构调整、资源保障能力、矿井开采深度等对我国煤炭科技发展的影响,提出了我国煤炭科技面临的主要挑战。指出了＂十二五＂期间我国煤炭科技在煤炭开发、地质保障、大型矿井建设、煤炭高效开采、煤与煤层气协调开发、煤矿灾...     

大同矿区巨厚煤层沿空掘巷小煤柱工作面围岩控制及支护优化技术研究

同煤大唐塔山煤矿受采掘布局制约,所布置的综放工作面均为沿空掘巷工作面。工作面采用放顶煤生产工艺在实际生产过程中开采强度高,采场空间大,动压显现频繁,直接影响矿井安全生产。从塔山矿石炭系巨厚煤层沿空掘巷小煤柱工作面设计入手,介绍了巨厚煤层放顶煤工作面沿空掘巷的合理位置、支护设计、顶板动态管理的方案和经验。     

煤矿区水资源的保护及污染防治

立足于矿井水资源化,论述了我国煤矿水资源防治与协调开发、资源保护的关系及应当采取的对策;指出必须提高矿井水的利用率,实行矿区水资源化的下策东部大水矿区要排供结合,西部缺水地区要加强保水开采,有效保护水资源,从而实现矿区环境综合治理和煤矿可持续发展。     

无轨运输矿井车辆安全监管系统研究与应用

为了确保矿井无轨运输车辆运行安全可靠和管理井然有序,大同煤矿集团辅助运输管理处通过技术研究设计一套矿用无轨胶轮车安全监管系统,并在同煤大唐塔山煤矿进行成功应用。实践效果表明,该系统有效地提高了车辆调度管理,提升了矿井辅助运输的安全管理水平。     

中国重点矿区煤层气资源潜力及若干评价理论问题

在新一轮全国油气资源评价中，通过对22个重点矿区的评价研究，建立了适合于煤矿区特点的煤层气资源及其潜力的评价方法体系，基本查明了相关矿区及其生产矿井煤层气资源的分布特点，分析了煤层气开发利用现状与前景，初步提出了关于煤矿区煤层气开发模式选择和对策方面的建议。本文介绍了其中关于矿区煤层气资源、开发潜力、开发建议的研究成果，进而就评价实践中涉及的若干关键理论问题进行了研讨。     

“矿用救生舱”在塔山煤矿的试用

 为了贯彻执行国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安监局提出的我国所有的煤矿要在2013年六月底前建成井下避险“六大系统”的要求,同煤大唐塔山煤矿有限公司在井下试用了“矿用救生舱”。文章介绍了“矿用救生舱”及其在同煤大唐塔山煤矿有限公司井下的试用情况,为“矿用救生舱”在全国推广使用提供了有力的技术支撑。     

为员工健康撑起“绿色屏障”——大同煤矿集团塔山煤矿全智能喷雾降尘系统力保员工身心健康

＂全智能喷雾降尘系统的上马,降低了粉尘浓度,改善了作业环境,大家越干越舒心了。＂说起矿井全智能喷雾降尘系统,大同煤矿集团塔山煤矿井下员工都会抑制不住内心的喜悦。塔山煤矿坚持以人为本,把职业安全健康作为员工的最大利益,加大投入,全面推进,全力做好矿井的防尘工作,为广大员工的身心健康筑起了一道＂绿色屏障＂。