基于多频无线电坑透技术的煤矿地质综合勘探研究

为提高煤矿安全开采的保障能力,研究基于多频无线电坑透技术的煤矿地质综合勘探方法。构建基于“一发双收”的多频无线电坑透方法,采用0.5 MHz与1.5 MHz两种频率,对焦煤公司下属矿井进行煤矿地质综合勘探。经勘探可知,该矿区1101工作面存在3个异常区域,YC1异常区存在煤层裂隙发育与破碎问题,YC2异常区存在旧采空区,YC3异常区存在以往巷采产生的旧采空区,该勘探结果较为精准,未出现遗漏现象;在勘探1131工作面时,发现存在5条地质异常冲刷带,且能有效分析每一冲刷带的严重程度与煤层冲刷情况。该方法可有效实现不同矿区工作面的综合勘探。

三道沟煤矿综采工作面数字孪生智能生产协同管控关键技术研究及应用

为提高煤矿智能化水平,实现对综采工作面的实时监测,助力煤矿减人增安,促进智慧矿山和无人矿山的发展,三道沟煤矿在综采工作面融合数字孪生、5G技术开展了基于5G的综采工作面数字孪生智能生产协同管控关键技术研究,为数字孪生在煤矿行业工程化应用提供了技术支撑,有助于实现煤矿减人增安,提高煤矿智能化水平。目前已在三道沟煤矿45206综采工作面开展工程示范应用,成功应用后实现综采工作面少人增安,节省利润1 230万元。三道沟煤矿基于5G的综采工作面数字孪生智能生产协同管控关键技术研究,解决了综采工作面三维地质动态精准建模困难、综采工作面实时状态监测困难、生产协同优化调控依赖人工、安全智能灾害预警能力弱等问题,推动了数字孪生技术在煤矿行业的应用与发展。

电沉积纳米墙仿生结构涂层及其海水防腐防污研究

针对铜的海水腐蚀和生物污损问题,采用一步电化学沉积法在紫铜表面制备了基于纳米墙形貌的超疏水涂层(SHS),通过将稳定的油相替代SHS涂层中不稳定的空气膜,得到超滑涂层(SLIPS)。所制备的SHS静态接触角为165 o,表现出优良的超疏水性能。在3.5 wt.%NaCl水溶液中,裸铜以及SLIPS的自腐蚀电流密度分别为1.08×10^(-6) mA/cm^(2)和2.98×10^(-9) mA/cm^(2),表明SLIPS具有耐海水腐蚀性能;经过6 d浸泡后,SLIPS的阻抗模值仍比裸铜高,说明该涂层对紫铜具有长效防腐蚀作用。以硅藻作为目标污损生物,在硅藻悬浊液浸泡3 d后,裸铜、SHS、SLIPS表面生物附着密度分别为4.56×10^(5) cells/cm^(2)、4.13×10^(4) cells/cm^(2)、3.59×10^(3) cells/cm^(2),SLIPS表面附着的生物量较裸铜表面显著减少,表明SLIPS具有良好的防生物污损能力。在裸铜、SHS、SLIPS表面冰的黏附强度分别为127 kPa、56 kPa和19 kPa,超滑表面与冰的黏附力最小且远低于铜表面,说明超滑表面具有良好的防结冰性能。

煤炭企业数字化发展阶段评价及转型建议

实现煤矿数字化转型最重要的是要加强科学分析和提高评估企业自身数字化水平。本文以国家能源集团三道沟煤矿为例,在分析现有评价指标体系的基础上,根据平硐式开采工艺、矿山建设的特点,提出和构建包含反映煤矿生产过程和数字化程度的指标体系,丰富了数字矿山评价指标体系,有助于提出针对企业的发展政策意见,推动煤炭企业高质量发展。

煤矿井下无线电波对人体的影响

5G,WiFi6,UWB,ZigBee等矿井移动通信系统及人员和车辆定位系统等发射的较大功率无线电波会影响煤矿井下作业人员健康,因此,需要研究煤矿井下无线电波对人体的影响。研究了电磁辐射对人体的作用:人体不同部位对电磁辐射吸收能力不同,电磁辐射对人体头部的影响最大。无线电波发射功率限值包括职业暴露限值和公众暴露限值两大类。职业暴露是指作业人员在电磁辐射环境中暴露时间不大于8 h。煤矿井下作业人员的工作时间为每班工作8 h(3班倒)或每班工作6 h(4班倒),因此,煤矿井下无线电波发射功率限值应选择全身职业暴露无线电波发射功率最小的限值6.28 W。为防止煤矿井下无线电波发射引起瓦斯爆炸,GB/T 3836.1−2021《爆炸性环境第1部分:设备通用要求》规定煤矿井下无线电波发射功率不大于6 W。因此,取得防爆合格证和矿用安全标志准用证的5G,WiFi6,UWB,ZigBee等矿井移动通信系统及人员和车辆定位系统等,在保证无线发射天线距固定岗位人员大于1 m的条件下,不会对煤矿井下作业人员造成伤害。

三道沟煤矿智能矿山建设实践与探索

国家能源集团国神公司三道沟煤矿在原有数字矿山基础上,对采煤工作面、掘进工作面、主运输系统、排水系统、供配电系统等进行了智能化升级改造,实现了固定岗位无人值守;建立了由生产执行系统、生产集中控制系统、安全集中监测系统组成的智能一体化管控平台,实现了各子系统远程集中控制、系统联动控制和数据集中管理;建立了智控指挥中心,从而构建全矿安全生产指挥中枢,满足智能矿山调度指挥业务的需要。针对智能矿山建设过程中遇到的技术和管理问题,提出下一步将全面深化虚拟现实、人工智能、全息投影、数字孪生、5G、大数据、云计算等智能化技术应用。

基于CT成像的煤岩孔裂隙结构重建及渗流模拟研究

为了探索煤层压力注水在不同渗透率裂隙条件下的渗流特性,采用CT成像技术对煤样扫描,获得原始图像,利用MATLAB软件中值滤波函数对其噪声点进行滤除,获得二值化孔隙骨架图像,最后采用COMSOL数值分析软件中的插值函数重构煤体二维模型,建立煤体渗流过程的液体流动模型,数值模拟分析压力水的渗流演化过程。研究结果表明:利用MATLAB分析软件处理CT扫描图像,可准确的描述煤岩的孔隙结构;经过COMSOL插值函数对煤的二维模型做出精细表征;水在煤体中流动主要受孔隙结构的影响,在主裂隙水流动衰减速度很小,而在煤基质和次裂隙夹杂区域部分流动,在基质部分基本不流动。

锚、喷、网联合支护在深部软岩巷道返修中的应用

本文介绍了锚、喷、网联合支护技术在大雁矿区第二煤矿＋３６０水平深部软岩巷道返修中应用时的设计方法，施工顺序，矿压观测方法，围岩稳定性分析等内容。这次应用为大雁矿区深部软岩巷道支护提供了大量的数据和经验，为建设高产高效矿井提供了有力的保证。