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综采工作面智能化开采已成为当前我国煤炭开采的重要发展方向,传统综采工作面安全评价体系已经相对成熟,而智能化综采工作面安全评价体系亟需构建。通过对比传统和智能化综采工作面系统特征,系统分析综采工作面智能化背景下的安全要素和危险源,从人、机、环、管4个方面选取28项指标建立安全评价体系,基于熵权-可拓理论构建安全评价计算模型。以山西某煤矿智能化综采工作面为工程案例,采用MATLAB软件计算并评估安全等级,结果表明:选取的评价指标具有良好的独立性与全面性,符合工程实际;熵权法可合理分配指标权重,可拓理论能够逐级分析出各层指标与安全等级的相关性系数大小,从而准确计算智能化综采工作面的安全等级。熵权-可拓理论可为智能化综采工作面安全评价提供重要思路与方法。 相似文献
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为研究特厚煤层大采高综放开采过程中顶煤随开采进程的渐进破坏行为,探索FLAC3D块体和PFC3D颗粒动态耦合的三维数值模拟方法,考虑多台液压支架协同作用并采用Fish语言编写移架和放煤口控制算法,基于离散裂隙网络模型开发顶煤损伤裂隙的监测程序,实现顶煤裂隙发育过程可视化,在耗费较短计算时间和占用较小运行内存条件下可较为准确实现顶煤压裂、破碎直到散体放出全过程的工程尺度三维数值模拟。结果表明:顶煤裂隙在控顶区急剧发育,其中下部顶煤裂隙发育速度较快,然后逐步向上发展,这使得下部顶煤裂隙逐步贯通直至破碎为散体放出,上部顶煤主要以块体形式逐步破碎;破碎顶煤运移为垂直和水平方向的三维矢量合成运动,液压支架后方采空区内的条带状散体顶煤垂直位移集中区是导致遗煤出现的主要原因;力链体系演化可反映顶煤破碎机制,强力链束和拉力链的周期性作用使顶煤发生周期性破坏。该研究方法对于实现三维自动化多支架复杂放煤方式模拟、揭示顶煤破坏运移机理、指导放煤支架选型具有重要意义。 相似文献
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综放开采是我国特厚煤层高产工作面最主要的采煤方法,其中放煤方式是影响顶煤回收率的重要因素.为了提高特厚煤层综放开采顶煤回收率,基于综放开采顶煤放出散体介质流运移规律和特征,针对现有放顶煤试验平台工作面方向放煤试验较少、相似比例小、支架个数少、放煤口大小无法控制等问题,研制特厚煤层综放开采倾向大比例试验平台,相似比1:1... 相似文献
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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。 相似文献
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为确定地面瓦斯抽采泵站中冷却水池的体积,基于循环冷却水系统热量的收支平衡和水池散热理论,通过对循环冷却水系统的产热功率和冷却功率进行综合分析计算,提出一种冷却水池体积的设计方法。在满足冷却能力的条件下优化了冷却水池体积。该设计方法在晋城市某矿得到了成功应用。 相似文献
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恒泰煤矿13030综放工作面顶板厚硬砂岩层达23.9 m,普氏系数高达10.8~14.3,末采阶段采区下山巷道围岩受采动影响发生严重变形破坏。为解决上述问题,对超前工作面停采线爆破切顶预裂顶板技术展开了研究。采用理论分析和数值模拟方法确定了最优切顶高度为25.4 m,最优切顶角度为75°;基于现场试验确定了最优爆破钻孔间距为2400 mm,装药结构为分段均匀装药;与未切顶相比,停采线切顶工作面的超前支承应力峰值下降23%,有效改善了下山巷道的应力环境。现场工业试验应用结果表明,巷道变形在工作面停采25 d后趋于稳定,两帮最大移近量为340 mm,顶底板最大移近量为380 mm,经维修及加固后即可为下一工作面服务,围岩控制效果良好。 相似文献
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煤矿采场智能岩层控制是智慧矿山及智能化开采的重要组成部分,是由“试误岩层控制”向“精准岩层控制”、由“静态岩层控制”向“动态岩层控制”发展的关键路径,是当前和今后一个时期采场岩层控制领域的重要发展方向之一。明确了采场智能岩层控制的内涵:即运用现代信息技术、人工智能技术及方法等,以采场智能装备系统为载体,实现开采全过程的采场围岩自动化、智能化控制。采场智能岩层控制分为3个关键环节:开采过程中的环境及设备运行数据的感知与汇集、动态分析与状态判别、实时决策控制与反馈。分析了矿山数据的构成、感知汇集方法及利用方式,矿山数据的主要用途为:岩层控制效果与事故灾害特征评价的大数据关联分析、为人工智能模型提供学习样本及分析对象、作为动态数值计算的反演分析参照对象、作为数据可视化与开采实景虚拟的信息来源。给出了采场智能岩层控制的动态分析与状态判别、实时决策与控制的技术路径,提出了采场智能岩层控制的关键科学问题:① 环境及设备运行数据的感知汇集方法与技术;② 矿山数据实时快速分析方法与技术;③ 采场智能岩层控制的关联分析与模型;④ 矿山数据可视化与开采场景虚拟构建;⑤ 基于大数据的快速动态数值计算原理及算法;⑥ 采场智能岩层控制“感知-分析-控制-反馈”全过程算法集成与系统构建。结合工程实际介绍了基于支持向量机和动态数值计算的采场智能岩层控制初步应用。 相似文献
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