煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设原则和阶段目标。进行了煤矿智能化顶层设计,提出了统筹规划煤矿智能化发展模式、科学设计智慧煤矿总体架构、建设100个智能化示范煤矿的发展思路。探讨了井工煤矿精准地质探测与4D-GIS系统、智能化开拓规划与工作面设计、智能化巷道快速掘进成套技术、智能化综采工作面成套技术、智能化主/辅运输技术、危险源智能感知与预警技术、智能化洗选系统、智能化综合保障技术、矿井物联网综合管控系统和操作平台等主要环节的发展路线。阐述了露天煤矿智能化发展方向,提出了建设露天煤矿信息化系统、开发露天煤矿智能化连续开采技术、建立露天煤矿空-天-地一体化安全预警系统、推进露天煤矿生态环境协调绿色发展的理念。大力发展煤机装备智能制造,提高煤机装备的可靠性与适应性,促进煤炭资源开发的机器人化替代,为煤矿智能化发展提供智能装备保障。提出了加大煤矿智能化发展政策支持、设立煤矿智能化标准体系建设专项、建立国家级煤矿智能化技术创新研发实验平台等政策建议。     

露天矿生产规模的确定模型

研究露天矿区集中化开采模式和综合工艺匹配模式既是现代露天煤矿的发展趋势,也是我国特大型露天煤矿目前所面临的问题之一.全面分析了开采规模的制约因素,并以收益最大化为目标,构造了单坑合理规模的收益函数,通过整数规划方法,建立了多坑的合理生产规模模型,并以安太堡露天矿为例进行了分析,得出安太堡露天矿合理生产规模为22.0Mt/a.     

浅析采空区塌陷爆破设计方案的选择

在露天煤矿的开采中,前期经过小煤窑开采破坏所形成的采空区给露天煤矿的正常开采带来了很大的危害,采用何种有效的爆破方式使其上部的覆盖层由地表塌陷填实采空区,将对露天煤矿的后续开采安全影响极大。本文通过铁长沟露天煤矿采空区塌陷爆破实例进行分析和解释。     

基于Minex的矿山储量计算

煤岩量的计算是露天矿编制矿山工程进度计划的重要依据,是采矿设计中最主要的工作。利用Minex 6.0软件,以新疆后峡煤田黑山露天煤矿为例,建立了首采区的采场模型,确定各个工程位置的煤岩量并绘制V-P曲线,为采矿设计人员编制开采进度计划及开采工艺和设备的选择提供了重要的依据,大大提高了采矿设计人员的工作效率。     

露天煤矿绿色开采技术与评价指标体系研究

确定了我国露天煤矿绿色开采目标,提出实现绿色开采目标技术支撑为陡边坡技术、采场工作帮陡帮开采技术、内排土场陡帮排土技术、外排土场减少占地面积技术、逐孔爆破技术、采场与外排土场帷幕与降尘技术、绿色开采新工艺、闭坑治理技术等。建立了评价露天煤矿绿色度的三级评价指标体系,一级指标4个、二级指标12个、三级指标73个。引入"绿色因子"作为各级评价指标值,三级评价指标采用模糊隶属度函数确定其"绿色因子"值。采用模糊综合评价法逐层进行评价二级、一级指标的"绿色因子"值的计算,建立了各级指标绿色因子值数学模型。提出露天煤矿绿色开采评价标准,将露天煤矿"绿色度"划分为5个等级。以黑岱沟露天煤矿为例进行应用实例研究,得出该矿绿色度指标为0.639,属于II级达到良好标准。     

大型露天煤矿闭坑后的生态环境问题及其对策

详细论述了露天煤矿闭坑后可能引起的土地破坏、水体污染、大气污染和地质灾害等生态环境问题,并针对这些问题根据国内外的理论研究和工程实践,提出了土地复垦、环境污染治理和地质灾害防治的一系列对策。认为露天煤矿开采年限末期应制定详细的闭坑计划,充分利用矿山现有的人员和设备进行环境污染治理和矿山生态恢复,以减少资金投入。应对深大露天煤矿闭坑过程中引发的生态环境问题进行深入的理论研究,建设示范性工程,推广应用于全国。     

弃采高变质煤下火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定的影响研究

火烧区煤层开采通常采取火烧高变质煤不进行剥采工作,只剥采原煤的方式开采,因此,弃采高变质煤下火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定的影响研究具有必要性。以别斯库都克露天煤矿KT2剖面为例,在弃采高变质煤方案下,研究火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定性的影响,得到不同火烧蚀变岩内摩擦角条件下露天矿边坡的稳定系数,进而对边坡稳定性进行评价,为露天煤矿安全开采和边坡治理提供可靠依据。     

国家能源集团智能矿山建设实践与探索

介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。     

工程水压爆破在煤层爆破中的应用

通过黑岱沟露天煤矿的工程试验总结了工程水压爆破技术(水土复合填塞炮孔)的原理及在露天煤矿爆破施工中的应用效果。在露天煤矿爆破施工中采用工程水压爆破技术,可以提高煤层爆破的大块率,降低单位立方岩石耗药量,降低爆破气体的温度,同时可以降低煤层爆破失火率、粉尘排放量,有效地控制爆破飞石。     

剩余推力法在平庄西露天矿边坡稳定中的应用

平庄西露天矿边坡稳定分析一直都是矿山生产与安全的一个重要问题。采用剩余推力法,运用VBA语言进行编程,以平庄西露天矿轴线剖面的工作帮为研究内容,对其进行稳定分析评价。分析结果显示,计算的稳定系数偏低,边坡不稳定,对此应采取防治措施,使其不影响正常的生产。     

Technological significance of internal dumping in open pit coal mining in the Kemerovo Region

The article reports research findings in the area of open pit coal mining and substantiates alternative technologies based on new technological and organizational principles of open pit mining. Using the method of geometrical analysis of an open pit mine field and technological design of mining systems, stage-wise mining technologies have been developed for the case when mining front advance is changed. Such technologies ensure the improvement of a wide range of technical-and-economical and ecological performance of an open pit mine. The main flow charts of the mining sequences are interconnected with natural-technological groups of deposits, that influence cross-wise configuration of an open pit (ultimate contour) and structural characteristics (parameters) of working areas and generate geometrical type of an open pit field.     

煤炭露天开采用地模式改革探讨

目前露天开采的供地模式为“先征地、后出让”，缺乏行之有效的收回和退出机制，复垦后的采矿用地难以退出。根据煤炭露天开采的规律和用地周期性特点，提出了煤炭露天开采临时用地的新模式，有利于提升露天煤矿开采土地利用、复垦利用的质量和规模，且对于探索制定矿产资源开发项目合理的土地使用政策具有重要意义。     

阜新海州矿排土场复垦的研究

对矿山环境的快速植被恢复的方法与配置模式进行了详细的研究,在认真分析了采矿学、微生物学、土壤学等多门学科的理论,详细分析了阜新海州露天煤矿排土场复垦土地的破坏特征及其成因,指出了目前海州露天煤矿排土场人工植被的较好配置模式,并预测出今后的植被演变趋势。     

基于无线网格网的露天煤矿信息系统构建

通过对露天煤矿信息系统的分析,提出以无线网格网(Wireless Mesh Network,WMN)为基础构建露天煤矿信息系统,并研究了在构建WMN时会遇到的一些问题及解决方法。     

基于约束剖分三维露天矿采场模型的建立

为了提高露天矿采场三维模型的精度和三维显示效果,根据露天矿采场数据的特点,提出了采用约束Delaunay三角剖分建立露天矿采场三维模型的方法.该方法集成了采场中的散点和线状数据,使模型更接近实际采场,精度更高.这一方法用VC++net编程得以实现,并在实践中得到了很好的应用,建立的采场三维模型能很好地反映露天矿采场的实际情况,明显提高了模型的精度,并增强了模型的三维显示效果.     

法国复LAMARTINIE露天煤矿的排土场建设及其生态恢复

法国中南部煤田矿山公司()每年复垦几百公顷土地他们之所以在矿山土地复垦HBCM方面取得了巨大的成功,是因为它们把矿山土地复垦问题纳入了采矿设计之中。露天矿La Martinie排土场的建设及其生态恢复是公司在矿山土地复垦方面的一个示范性工程,该矿在矿山开发HBCM可行性研究阶段就开始考虑土地复垦问题,并就复垦工程及复垦后土地再利用等问题同附近社区居民、当地政府及地方团体进行过多次磋商。详细介绍了法国露天矿排土场建设、复垦及La Martinie土地再利用的技术方法及施工组织管理经验,其对我国露天矿山土地复垦工作具有重要的参考价值和指导意义。     

露天煤矿抛掷爆破单斗-卡车工艺应用

为了保证露天煤矿煤层出露速度、提高剥离作业效率,在分析剥离松动爆破单斗-卡车工艺、抛掷爆破单斗-卡车工艺、抛掷爆破拉斗铲倒堆工艺的工艺流程和技术特征基础上,对比了3种剥离工艺的优缺点及适用条件,并以黑岱沟露天煤矿实际工程为案例,研究证明了抛掷爆破单斗-卡车工艺具有提高剥离作业效率、保证煤层出露速度、缩短卡车运距、降低投资等优势,该工艺在条件适宜的露天矿具备推广价值。     

露天煤矿边坡稳定性实例分析及优化设计

结合内蒙古某露天煤矿的边坡实例,综合运用现有的工程地质资料、理论分析以及计算等手段,对该露天矿边坡工程地质条件、稳定性进行了分析和评价,提出了优化设计方案和滑坡治理建议。最后,从技术和工程方面提出了露天矿边坡稳定性的防治措施。     

Surpac软件中宏在露天煤矿设计中的应用

Surpac作为一套全面的集成软件系统,它具有先进、高效、易于掌握等特点.在露天煤矿设计过程中,正确使用Surpac软件中宏命令,可减少大量重复性工作,利于进行多个开采方案的比选,全面提高设计工作的效率.结合某露天煤矿设计实例,介绍了Surpac软件中宏在露天煤矿设计中的应用.     

露天煤矿运输路面施工的特殊要求与养护

由于露天煤矿复杂的地质地形的影响,露天煤矿运输道路有其自身显著的特点,对于施工与养护也有着特殊的要求。文章结合依托工程实践经验与理论,通过技术比选和施工总结,首先探讨了露天煤矿运输道路路面施工的基本要求与施工措施,具体分析了露天煤矿运输道路路面的养护工艺与配套措施,并通过案例探讨了其应用价值。