综掘工作面混合式风流调控下的粉尘沉降研究

煤矿掘进过程中粉尘聚集严重,目前针对综掘工作面混合式风流调控下粉尘沉降规律及优化的研究还不够深入。基于混合式风流调控系统,依托陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司综掘工作面,分析了压风口距工作面距离、压风口右偏角度、压风口口径、抽风口距工作面距离和压抽比等混合式风流调控参数对粉尘沉降规律的影响:随着压风口距工作面距离增加,司机处和回风侧行人呼吸带截面大颗粒粉尘占比先增后减再增,小颗粒粉尘占比增加;随着压风口右偏角度增加,司机处和回风侧行人呼吸带截面大颗粒粉尘占比变化明显;随着压风口口径增加,司机处截面小颗粒粉尘占比先增后减再增,回风侧行人呼吸带截面大颗粒粉尘占比先增后减;随着抽风口距工作面距离增加,司机处截面大颗粒粉尘占比先增后减,小颗粒粉尘占比先增后减再增,回风侧行人呼吸带截面粉尘粒径分布变化不大;随着压抽比增大,司机处和回风侧行人呼吸带截面小颗粒粉尘占比减小。以上述风流调控各参数为自变量,回风侧行人呼吸带全尘平均浓度和司机处呼尘平均浓度最低为优化目标,建立了粉尘沉降优化回归模型,利用粒子群优化算法求解模型,得到最优风流调控方案:压风口距工作面距离为8.9 m,压风口右偏角度为14.8°,压风口口径为0.9 m,抽风口距工作面距离为4.3 m,压抽比为1.1。搭建了风流调控下粉尘沉降实验平台,实验结果表明:测试值与粉尘沉降优化回归模型的模拟值误差在13%以内,验证了模型的准确性;优化后粒径为71~100μm的粉尘受风流调控参数影响明显,沉降在掘进机前方;优化后回风侧行人呼吸带全尘平均浓度和司机处呼尘平均浓度分别降低了47.4%和42.4%,降尘效果明显。

综掘工作面风流调控下风速及瓦斯粉尘浓度融合预测模型研究

针对综掘工作面传统的通风总量控制管理模式不能根据实际需求进行风流调控,造成瓦斯及粉尘聚集和污染隐患等问题,对风流调控下的风速及瓦斯粉尘浓度多源数据融合神经网络预测模型进行了研究。采用欧拉-拉格朗日法建立了风流调控下的瓦斯及粉尘气固耦合模型并进行了测试验证,模拟分析瓦斯和粉尘颗粒在综掘巷道的分布情况,获取大量不同风流调控方案下的风速及瓦斯粉尘浓度样本数据。采用多层感知器神经网络技术建立预测模型结构,选取对瓦斯及粉尘浓度具有较大影响的风流调控等参数作为输入层,根据风速及瓦斯粉尘的隐患位置确定输出层,对样本数据进行预处理,通过引入差分进化算法搜索最佳隐藏层节点数和学习率,利用TensorFlow框架搭建多源数据融合神经网络预测模型。以陕北某矿综掘工作面为研究对象,对不同风流调控方案进行预测和井下实测验证。结果表明:该模型相对误差最大值为9.7%,具有较高的准确性;选取出风口距端头最短距离5 m和最远距离10 m这2种工况下的最佳调控方案,与调控前相比,风速符合规范要求,端头死角区瓦斯体积分数分别降低34%和35%,回风侧人行处平均粉尘质量浓度分别降低40%和41%,司机处粉尘质量浓度分别降低38%和36%,研究可为风流调控提供参考。

一种以云计算为基础的煤矿安全管控信息化系统

近年,煤矿安全事故频发,给人们生命财产安全带来极大的威胁,为提高煤矿安全管理效率和水平,利用现代信息化技术成为当务之急,云计算作为一种新型信息技术,具有高效、安全、成本低等优势,在煤矿安全管理中有着广阔的应用前景。本文将就以云计算为基础煤矿安全管理信息化系统优势和应用进行探讨,以期为煤矿安全工作提供更加有效的支持。

陕北矿业智慧矿区建设实践探索

近年来,陕西陕煤陕北矿业有限公司(简称陕北矿业公司)以《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》为战略方针,贯彻落实陕煤集团、陕西煤业“系统智能化、智能系统化”工作要求,与院士团队、科研院校、科技公司展开深度合作,全面推进智能矿井、智慧矿区建设,构建了“井下系统减人提效、地面系统无人值守、矿区系统贯通管控”的煤炭企业生产管理新模式,实现了少人化、无人化生产。

智能化井工煤矿运行与维护管理标准框架

智能化煤矿运行与维护管理是保障井上、井下智能化系统常态化运行的关键,针对智能化系统运维管理标准体系缺失的现状,笔者系统分析了我国智能化煤矿运行与维护管理现状及存在的问题,基于智能化煤矿建设与运行要求,将煤矿智能化系统装备运维管理划分为共性基础、信息网络平台、智能控制系统与装备、运维保障四大类,制定了煤矿智能化系统运维管理标准整体框架,构建了智能化煤矿运维组织架构,并系统阐述了智能化煤矿信息基础设施、地质保障系统、智能掘进系统、智能采煤系统、智能通风系统、智能防灭火系统等的运维范围与要求,为建设“四化一库”的运维管理体系奠定了基础。

掘进面出风口风流与风幕调控下的粉尘分布响应曲面优化研究

为了解决煤矿掘进面风筒出风口参数不能动态变化,而传统风幕全断面控尘效果不理想引起的粉尘浓度高等问题,通过分析风幕和出风口参数对粉尘分布规律的影响,以此得到合理的出风口风流与风幕综合调控方案,降低粉尘浓度。以陕西神木柠条塔煤矿N1212巷道为研究对象,利用Fluent软件建立出风口风流与风幕综合调控的粉尘场有限元模型,设计出风口风流及风幕综合调控响应曲面实验,得到最佳综合调控方案为:风幕射流出口宽度为0.16 m,风幕射流出口速度为6 m/s,出风口口径为0.9 m,出风口右偏角度为3°。搭建相似模拟实验平台来验证最佳综合调控方案,研究结果表明:调控后回风侧行人呼吸处和司机位置处粉尘平均浓度分别降低89%和81%,有效改善掘进面作业环境。

不同地质条件下掘锚机的行驶通过性能分析

掘锚机行驶通过性能是影响其地质适应性的重要因素,为研究掘锚机在不同地质条件下的通过性能,以Sandvik MB670型掘锚机为研究对象,国内某煤矿5-2煤层为研究背景,采用履带动力学理论与多体系统动力学仿真方法构建了巷道内不同地形条件下的掘锚机行驶动力学模型,仿真研究了掘锚机的运动特性和稳定性。结果表明:纵向地形是影响机身振动的主要因素,坡度越大掘锚机滑转现象越严重,当5-2煤层底板纵向坡度为17%时,掘锚机的平均滑转率达到0.214;底板倾斜是造成掘锚机偏航角和偏移量迅速增大的主要原因,掘锚机在凹形底板上的偏航角和偏移量很小,在凸型底板上的偏航角近似不变而偏移量随位移线性增加。通过DEM-MBD耦合仿真方法研究了掘锚机在全煤层、含水煤层、含30 mm矸石煤层和含60 mm矸石煤层4种底板的上的动力学特性。结果表明:煤层表面保留30 mm矸石层时掘锚机爬坡角度可达到19.5°左右,而当矸石层厚度为60 mm时爬坡角度降低为17°,当煤层含水时掘锚机最大爬坡角度略低于全煤层时的19°;虽然不同地质条件下掘锚机的平均接地比压相近,与理论值误差在5%左右,但在含60 mm矸石煤层上掘锚机接地比压分布最不均匀,不同位置履带接地比压相差达8 N/cm 2,高于其他3种底板,增加矸石层厚度还会带来底板沉陷和堆积问题。而少量矸石层在提高行驶性能的同时也导致掘锚机偏移量和启动阶段加速度增加,因此针对不同工况要控制底板表面矸石含量。

综掘面抽风口调控下的旋流风幕降尘优化

为提高煤矿综掘面粉尘防治技术水平,通过旋流风幕与抽风口的协同作用优化风流减少粉尘聚集,改善工作面通风环境。将附壁风筒和自主研制的风流调控装置相结合,设计混合式通风下的旋流风幕与抽风口风流调控系统。首先,利用数值模拟方法,分析附壁风筒条缝宽度、轴径风量比和抽风口口径、偏转角度单参数变化对粉尘运移分布的影响;其次,采用粒子群优化算法(PSO),求解得到司机及行人位置粉尘双目标优化的最优调控方案;最后,分别通过数值模拟和搭建的调控降尘试验平台测试验证最优方案优化效果。结果表明:调控后司机位置粉尘质量浓度降低41.5%;回风侧行人呼吸带平均粉尘质量浓度降低64.2%,物理试验与数值模拟的降尘优化效果基本一致,验证了旋流风幕与抽风口综合降尘方法的有效性。

国内外高压隔离开关的发展现状与趋势

目前,国外还有些产品制造商在隔离开关的静触头处加装电阻器,以便分合闸时使电路串入电阻,由此来控制切合小电流可能产生的操作过电压,提高产品品质。对要求有开合感应电流能力的接地开关,还加装灭弧装置以提高其开断能力。为了适应这些要求,目前高压隔离开关正朝着高电压、大容量、高机械可靠性、少维护、小型化、组合化方向发展。

煤矿设备管理中机械故障检测诊断技术的应用研究

在煤矿的设备管理中,为了保证设备的安全可靠运行,需要提前发现设备存在的问题与隐患。煤矿设备的工况条件恶劣,机械故障易于发生,给煤矿开采带来了不利影响。机械故障检测技术的应用借助先进的技术可以发现设备的隐患,设备维护更有针对性。在煤矿的设备管理中,要注重发挥故障诊断技术的优势,为提高设备运行率创造条件。

开采扰动下非等强超前支护巷道围岩响应

开采扰动对超前巷道围岩稳定性的影响是研究超前液压支架非等强控制策略的重要方面。首先通过EDEM仿真获得了采煤机滚筒与煤岩间的截割载荷,通过数据拟合方法建立了滚筒载荷扰动数学模型,再运用Flac3D软件建立非等强支护条件下的超前巷道模拟仿真模型,将采动扰动模型引入非等强支护模型中,仿真分析了滚筒截割扰动对超前巷道围岩稳定性的影响规律,并通过相似性实验对仿真模型的准确性进行了验证,试验结果表明,在非等强支护下,各点起始应力为-0.1~0 MPa之间,顶板围岩内应力值小,有利于顶板稳定;滚筒截割扰动对0~5 m内顶板垂直应力波动明显,10~20 m内顶板垂直应力变化基本一致,只需对靠近采空区的第一组支架的控制方式进行调整,即可削弱开采扰动对围岩稳定性的影响。

环境保护与高压电器制造业发展趋势探讨

《京都议定书》中规定的六种温室气体之一的六氟化硫（SF6）气体向大气的排放主要是通过电力输变电设备．尤其是高压开关设备、互感器、变压器和气体绝缘输电管道等产品都是在试验研究、生产制造、运输和运行以及检修过程中产生的。

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的各种优化设计

气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）是指全部或部分地采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是将输变电站设备中的断路器、隔离开关、接地开关，避雷器、互感器，套管或电缆终端，以及母线等元件相互直接联结在一起而构成。

榆神矿区煤炭资源清洁高效转化系统分析

简述了榆神矿区的煤质特点及利用现状,认为矿区应重点发展煤炭低温热解工艺和煤制油、煤制烯烃产业;简要介绍了煤制油、煤制烯烃以及煤炭低温热解等新型煤化工技术的发展现状,并分析了这些技术路线的经济性;结合当地煤炭特色筛选出了适合本区煤矿发展的工艺技术,为榆神矿区发展煤炭资源综合利用提出了方向和建议。

连采工作面长压短抽控降尘系统优化及应用

以柠条塔煤矿S12002辅运巷连采机掘进面为工程背景,采用长压短抽控降尘系统治理工作面粉尘污染,并针对连采工作面的生产工艺条件和粉尘运移特点,优化了系统的控尘参数,改进了安装布置方式,同时采用连采机机载除尘器治理切槽割煤产尘,最终使工作面正常生产时的总粉尘和呼吸性粉尘浓度分别降低90%和89%以上,取得了显著的降尘效果。

企业创新模式的几个种类

目前，由知识与创新所产生出的知识产权越来越明显地表征为市场竞争的核心．知识与创新被各大国家和企业纳入其战略发展的主要内容。企业要想提升科技创新能力和竞争能力，拥有更多的知识产权，就有必要建立一套完善的自主创新研发机构和完善的激励持续创新与发展的管理机制．采用适合自身企业特点的技术创新模式，尤其是技术开发与知识产权相结合的创新模式，以达到起点高、时间短、见效快、成本低的技术开发效果。

智慧矿区建设战略布局及关键技术

陕煤集团陕北矿业有限公司智慧矿区建设通过全面数据采集、全过程数据管理、混合云化部署架构、融合应用系统以及人性化的设计,达到支持多组织管理、业务一体化管控、快速决策分析等目标,对上支撑陕西煤业股份有限公司业务平台,对下实现透视化管控,对外实现业务协同,对内实现融合分析,最终实现以管理为核心,以融合、分析、协同为手段的智慧内涵,进而实现公司更低的成本、更高的效率与更好的效益。陕煤集团陕北矿业有限公司以价值创造为引领,构建创新驱动、规划先行、技术支撑、梯度推进、全面协同的全新智慧化建设模式,率先搭建矿山大数据工业互联网平台,实现井下生产安全、控制、监测等5G技术全面应用,打造以管理为核心、技术为支撑、效能为评价的实践之路。

张家峁智能化示范矿井建设成果及经验

张家峁矿业有限公司隶属于陕西陕煤陕北矿业有限公司,陕西陕煤陕北矿业公司是陕煤集团在国家级陕北高端能源化工基地规划建设的大型煤炭生产企业,拥有优质煤炭产能7000万t/a,煤炭生产服务能力2亿t/a,科技孵化基地1000 m^(2)。张家峁矿业有限公司于2006年1月16日正式挂牌成立,是由陕西煤业股份有限公司和神木市国有资产运营公司共同出资组建的国有股份制企业,公司位于陕西神木市。矿井井田面积51.98 km^(2),地质储量8.65亿t,核定年生产能力1000万t,配套一个选煤能力1000万t的选煤厂。

国外开关设备的新发展

本文介绍了国外高压开关设备的一些专利技术，包括吸收罐式断路器内部导电杂质的方法、降低断路器绝缘喷嘴的制造成本、单极断路器的弹簧操动机构。

榆神四期矿区高质量开发总体模式研究

榆林地区是我国高端能源化工基地重要的组成部分,高质量开发榆神四期矿区引领着我国煤炭工业发展方向。通过对榆神四期矿区高质量开发总体模式研究,分析了榆神四期矿区高质量开发的必要性,阐述了我国煤炭工业高质量发展的着力点。从高起点规划、高标准建设和高质量开发的理念出发,构建了新一代矿区高质量发展的理论框架,明确了矿区高质量开发的路径,为引领煤炭行业高质量提供理论依据。