基于主观动态权重的科学采矿评价模型构建

科学采矿是人类从自然界获得煤炭资源的更高级阶段,关系到人类社会与生态环境的安全发展、和谐发展、健康可持续发展.为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的升华,构建了由5个一级指标、33个二级指标和64个三级指标组成的科学采矿评价体系数学模型.采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,实现了评价指标的无量纲化处理;采用改进的专家主观赋权法实现了权重的动态化.用科学采矿指数作为模型计算的惟一结果,并用之表达被评价煤矿的科学采矿状况.     

特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构

综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、“采-支-放-运”系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面“采-支-放-运”系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。     

综放工作面多放煤口协同放煤方法

针对当前综放工作面存在顶煤采出率低、混矸率高、放煤效率低等问题,提出综放工作面多放煤口协同放煤方法。根据给出的综放工作面多放煤口协同放煤方法的定义,以理论分析和数值模拟为手段,研究了多放煤口放煤条件下,起始放煤、中间放煤和末端放煤3个阶段的放煤方法和煤岩分界面特征,提出"多放煤口同时开启逆次关闭"的起始放煤方法。根据放煤口放煤的影响范围,以及顶煤冒落过程中的速度方程和顶煤颗粒移动方程,建立了多放煤口起始放煤方式的算法模型,理论上推导出起始放煤过程中放煤间隔时间差的计算方法,为起始放煤方法的应用提供了方法。通过分析综放工作面的特点,得出综放工作面顶板稳定性、瓦斯浓度、后部刮板输送机运输能力、粉尘浓度、工作面采放协调等是影响和限制放煤口数量的主要因素。以同忻煤矿8202综放工作面煤层条件为例,建立沿工作面方向的数值模拟模型,模拟并对比不同的单放煤口放煤方式和不同放煤口数量的多放煤口放煤的放煤规律、顶煤采出率和放煤效率,得出在多放煤口放煤条件下,放煤过程中的煤岩分界面相对平滑,顶煤采出率随同时打开的放煤口数量增加而增大。多放煤口放煤效率是单放煤口放煤效率的4～8倍,多放煤口放煤的顶煤采出率比单放煤口高5%左右。     

基于科学采矿理论对河南煤炭工业发展的思考

从河南煤炭工业的现状着眼,通过对河南煤炭在全国的煤炭经济地位、资源储量、采煤工艺状况的分析,指出了河南煤炭工业存在的问题,并提出了河南煤炭应抓住机遇,把煤炭工业做大做强、加大科技投入、科学采矿、保护环境等建议。同时,提出矿井转入深部开采后,煤矿设计的思路和理念应进行改革的思想。     

南美热带雨林地区露天金属矿山排土场施工措施及方法

南美洲热带雨林地区有着多雨的气候和复杂的地质条件,在露天金属矿山开采施工过程中,既要保证排土场的稳定性,又要满足当地严格的环保要求,排土场施工在生产过程中已成为整个露天矿山建设的重中之重。以厄瓜多尔米拉多铜矿首期排土场建设及使用为例,分别从排土场的排水、筑坝、排土方式、分层碾压、排土场维护等几个方面,详细阐述了多雨少石条件下露天金属矿山排土场建设的施工措施及方法,这些施工措施和方法在该矿山施工生产过程中已经得到了广泛的应用及推广,对同类型的矿山施工也将起到一定的指导作用。     

采区排水泵房与水仓通风优化设计

 针对采区水仓检查与清挖时存在的通风问题,鑫珠春公司在进行54采区排水泵房与水仓的设计过程中,进行多方案优化研究。利用增加配水井壁龛的设计深度的方法,达到了泵房与水仓的直接相通,实现了水仓的全负压通风。从根本上解决了采区水仓日常检查和维护时的通风难题,在取得良好经济效益的基础上,保证了水仓的安全、快速清理。并成功在该矿另外两个采区进行了推广应用。     

预留岩帽工作面预注浆+短段掘砌成功穿过立井富水砂岩层

通过介绍工作面预留岩帽工作面预注浆 +短段掘砌的施工方法在宝雨山煤矿副立井过富水平顶山砂岩段的成功应用 ,为相似条件下的工程施工提供了可以借鉴的经验     

首山一矿12070工作面走向高抽巷合理位置研究

为解决首山一矿12070工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯体积分数易超限等问题,对12070工作面走向高抽巷合理位置进行研究。采用CDEM和FLUENT数值模拟软件分别对12070工作面采动覆岩裂隙演化规律和采动裂隙中的瓦斯体积分数分布规律进行模拟,根据"O"型圈理论和数值模拟结果确定了高抽巷合理位置选择原则并建立了计算模型。根据确定的选择原则和模型计算结果,首山一矿12070工作面走向高抽巷与回风巷垂距宜为25~30 m,内错平距宜为16~20 m。生产现场试验结果表明,12070工作面上隅角日均瓦斯体积分数处于0.03%~0.26%间,峰值体积分数为0.47%,上隅角瓦斯体积分数得到有效控制,保证了首山一矿突出煤层安全高效开采。     

基于可拓论的科学采矿评价方法

为了推动科学采矿的量化评价,提出了“安全开采、绿色开采、高回收率开采、集约化高效开采、智能化开采和完全成本开采”等6个反映科学采矿的内涵指标,及“资源禀赋条件、安全技术保障、科学管理保障、经济与社会效益”等4个与科学采矿息息相关的外延指标,构建了“10-42-63”结构的科学采矿评价指标体系.论述了科学采矿与可拓论之间的关系,同时,以可拓论、主观动态赋权方法、线性加权综合方法、专家定参方法等为手段,提出了科学采矿等级的评价方法,研发了适用于各种类型井工矿井评价的ESSM软件,可分别或同时计算被评价矿井的科学采矿等级和科学采矿指数.     

科学采矿评价指标体系的再探讨

 在社会高度关注煤矿安全与煤炭产量的前提下，对煤矿开采整体状况的全面评价显得十分重要。科学采矿关系到人类社会与生态环境的安全发展、和谐发展、健康可持续发展，只有通过对不同矿井科学开采水平进行量化评价，为管理部门的行政决策提供可操作的理论支持，才能真正实现煤矿管理有的放矢、宽严有据。本文提出了科学采矿的核心内涵与主要外延的概念，并研究了两者之间的关系。科学采矿的核心内涵主要从煤矿开采技术方面体现科学采矿的要求，而科学采矿的主要外延则是从自然条件、技术保障、科学管理、经济与社会效益等方面体现科学采矿的影响因素、保障措施和实际效益等，并以此为基础，形成了科学采矿评价指标体系，为科学采矿的量化评价做好了准备。