特厚煤层综放工作面智能控制关键技术研究

煤矿智能化开采是实现我国煤炭工业高质量发展的核心支撑技术之一,特别是占我国煤炭产能比例最大的中厚及特厚煤层实现智能化开采意义重大。针对综放智能化成套设备系统可靠性、跟机自动移架及智能放煤可控性与放顶煤煤岩识别准确性三大特厚煤层综放工作面智能控制技术发展制约因素,提出了供液系统的多级过滤智能控制技术、综放工作面液压支架记忆放煤技术与放顶煤煤岩识别技术三大关键技术。在同忻煤矿8202工作面进行了现场工业性试验,该工作面通过集成综放自动化控制系统,实现了采煤机22种编辑状态下的智能程序割煤、支架智能跟机、智能放煤、视频智能监控和智能集成供液等系统的融合,实现了巷道和地面调度中心的远程集控智能化控制和人工干预,突破工作面年产量1 000万t以上,工作面回采率达到87%以上,吨煤耗电量小于9.1 k Wh,产值达到46.5亿元,利润达到5.0亿元,实现了特厚煤层综放工作面智能控制关键技术的突破性进展。并针对8202工作面在工业试验中就存在的问题提出了解决办法。该研究成果对提升高端重大装备适用性研究与实施效果形成示范经验,对我国煤炭行业快速发展具有重要的现实意义。     

复杂特厚煤层综放工作面煤柱应力分布规律研究

为了掌握塔山煤矿3-5号煤层综放面煤柱应力分布及巷道变形规律,在深入调研目前煤柱压力显现情况的基础上,通过在2个综采放顶煤工作面回风巷布置应力观测区,在测区内安装GYW25型钻孔应力传感器和KJ216-F2本安型监测分站,动态监测煤柱内应力变化,同时进行了巷道围岩变形观测。观测分析结果表明:在8208工作面回采期间,煤柱应力波动较大,峰值位置位于距8210工作面一侧25 m,距8208工作面一侧13 m附近;在留设38 m区段煤柱的情况下,8208工作面前方100 m范围内回风巷顶底板累计移近量达到1 000~1 400 mm,两帮达到600~1 000 mm;在回采与掘巷相向施工条件下,38 m煤柱是安全的、合理的;从8210工作面回风巷煤柱应力峰值位置分析,可以将煤柱减小到30~35 m。     

厚顶煤巷道顶帮整体锚固支护体系研究与应用

针对深部应力作用及常规支护条件下厚顶煤矩形断面巷道围岩变形量大的问题,分析主要原因是巷道肩部围岩裂隙发育,顶帮锚固体相互独立,支护结构松散。从厚顶煤巷道围岩失稳破坏机理出发,采用FLAC3D数值计算,对顶帮整体锚固支护体系及传统锚固支护的支护预应力场分布特征及巷道围岩变形破坏规律进行了对比分析。结果表明,顶帮整体锚固支护体系能够改善肩部围岩为挤压式传力机制,抑制肩角处围岩剪切裂隙的产生和发育,增强顶帮围岩在空间上的相互支撑作用,有效提高围岩自承能力,防止厚顶煤巷道发生冒顶、片帮等非线性大变形现象。现场应用表明,采用顶帮整体锚固支护体系后,巷道顶板最大下沉量为50 mm,两帮移近量最大为100 mm,支护效果良好。     

深厚冲积层立井冻结法凿井技术

麻家梁煤矿副立井净直径9.3m,井深537m,冲积层深276.5m,风化基岩段厚20m。冲积层下部有厚度较大的高岭质粘土层,含水率小,蠕变特性显著。冲积层及风化基岩段采用冻结法施工,冻结深度348m。简要介绍了井筒冻结方案设计、冻结工艺、冻结效果监测及施工情况。     

一种基于兴趣点的图像检索方法

提出一种基于兴趣点的图像检索方法。此方法主要有兴趣点检测、基于兴趣点的特征描述和相似度度量3个步骤。先使用一个自适应滤波器平滑图像，然后提取兴趣点；设计一个包含兴趣点局部灰度变化、兴趣点相互位置关系和兴趣点分布的3D直方图来表征图像特征；用图像间3D直方图距离来测量图像间的相似程度。在含有3200幅图像的数据库上的大量实验结果证明：本文提出的算法是有效的。     

减粘装置掺炼沥青的工业试生产

高桥石化公司炼油厂针对减粘裂化装置原料紧缺造成的燃料油供应紧张及沥青出厂困难等情况，采取了以减压渣油掺炼部分沥青作为减粘装置原料的措施。根据对装置实际生产中掺炼１０％、２０％及３０％沥青的标定和停工设备检查结果，认为减粘装置完全有能力掺炼３０％沥青，掺炼过程中的各项指标均能达到改造设计要求，其效益相当可观。     

地下式泵站大体积混凝土裂缝产生及预防

大体积混凝土在浇筑施工中最常见的质量缺陷就是砼裂缝问题。因此，防止混凝土裂缝的产生是保证大体积混凝土施工质量的重要因素。在地下式泵站工程以及建筑、水工等工程的大体积混凝土施工中，防止混凝土裂缝的产生显得尤为重要。     

高瓦斯易燃厚煤层采空区自燃灭火与启封技术

为确保高瓦斯易燃厚煤层火区的安全启封以及综放工作面的安全开采,基于同忻矿8101综放工作面采空区自然发火特征,从综放采空区浮煤分布、工作面推进速度及漏风量等方面分析了其发火因素,探测了火区的氧化状态和高温范围.结果表明,火区启封后具有复燃可能性,必须采取相应的防复燃技术措施.现场采用氮气与二氧化碳防灭火技术控制采空区火区的持续扩展,采用压注粉煤灰防灭火技术熄灭采空区高温火源,同时形成防灭火隔离带将火区有效隔离,为成功启封采空区自燃火区创造了良好条件,保证了工作面正常恢复生产.     

马脊梁矿综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制

以马脊梁矿8103工作面临空巷道5103巷道为研究对象,采用FLAC数值模拟、现场实测、现场实证等方法,对综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制进行研究,分析了5103巷道变形特征,并提出相应的控制方案。研究结果表明:8103工作面回采过程中,5103巷道围岩变形严重,顶底板移近量最大达到1.5m,两帮移近量最大0.8m,影响范围为超前50m,严重区域为超前30m范围;提出"APR+PRS"的临空巷道围岩控制方案;通过周期来压步距、支架工作阻力、巷道表面位移监测验证"APR+PRS"临空巷道围岩控制方案的有效性,采取方案后工作面来压步距显著减小、支架工作阻力在8000~9000k N所占比例下降9.76%、顶底板移近量减少42%、两帮移近量减少40%、巷道变形严重区域由超前30m变为超前15m;"APR+PRS"巷道围岩控制方案有效地控制了临空巷道的围岩变形。