融合DT和SDFPT的时序InSAR矿区形变监测与分析

煤矿高强度开采会导致严重的地面形变及次生地质灾害。时序合成孔径雷达干涉(synthetic aperture Radar interferometry,InSAR)具有较强的形变监测能力,但在开采核心及周边低相干区域时无法监测到足够的目标点。该文尝试将分布式目标(distributed target,DT)和缓慢去相关滤波相位目标(slowly-decorrelating filtered phase target,SDFPT)进行联合,以提高矿区形变监测点的密度和覆盖度。分别采用快速同质点选取(fast statistically homogenous pixel selection,FaSHPS)法和振幅离差指数法选取DT和SDFPT候选点,分别对2类点进行相位优化和稳定性分析,筛选出符合条件的DT和SDFPT形成融合点集,并对其进行三维相位解缠、恢复相位时间序列和时空滤波,最终得到融合点集的形变时间序列和年均形变速率。选取2018年4月—2020年4月获取的覆盖布尔台煤矿的60景Sentinel-1影像进行形变监测,结果表明,融合DT和SDFPT后形变点密度和覆盖度显著提升,可监测最大形变量级也随之增加。实验区域内存在5处形变漏斗,最大累积形变量达到-309.76 mm;形变影响范围和不同年份时序形变量的差异与矿区开采活动密切相关。

煤矿井下机器人研发应用现状及发展趋势研究

煤矿智能化是中国式现代化背景下驱动煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,煤矿井下机器人的研发和应用正快速推动煤矿智能化向更高水平迈进。对比了国内外煤矿井下机器人研发应用现状,并重点结合国能神东煤炭集团布尔台煤矿井下生产实际,在采煤、掘进、运输及安控类机器人应用方面分类进行了举例,指出在煤矿智能化建设少人化、无人化背景下,井下机器人的应用在替代煤矿井下简单重复重体力劳动、改善作业环境、提高作业效率和作业安全性方面具有重要意义。同时结合应用实践情况,指出当前煤矿井下机器人研发应用尚处在初级阶段,存在设备体积大、转场不灵活、动力及续航能力差、稳定性差、功能单一等问题,认为煤矿井下机器人将来应朝着小型化、多功能化、免维护方向设计,朝着高端化、数字化、网络化、智能化和人性化方面去深化研究,最后研制出可适应多场景、符合多维度、满足多条件发展的煤矿井下机器人。

布尔台煤矿坚硬顶板定向长钻孔水力压裂研究

针对布尔台煤矿42煤层基本顶为节理裂隙不发育、完整性好、整体性强的坚硬顶板,其在埋深超过400 m区域及过上层煤遗留煤柱区域出现的强矿压显现问题,以42107工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究了定向长钻孔水压致裂技术的原理、特点和实际应用效果,得出了42煤层矿压显现的关键层位位置,采用定向长钻孔水力压裂方法,实现了超前、远距离、精准施治的强矿压灾害区域治理。

采煤机油液在线监测系统研究与设计

采煤机作为煤炭开采的关键核心装备之一,具有工作负荷高、工作时间长、传动结构复杂等特点,设计并应用采煤机油液在线监测系统,对保障设备的安全稳定运行,提高生产效率具有重要意义。以JOY 7LS6C型采煤机为例,从其结构出发,并结合现场需求,对采煤机油液在线监测系统设计中存在的传感器尺寸、元器件布局、油液吸空、油泵体积及设备防护等多方面问题进行了针对性地优化,对控制原理、结构原理、性能参数等进行了详细阐述,并预测了系统使用效果,分析了其未来的研发方向。

全自动低温热管技术在矿井回风余热回收中的应用分析

为了充分回收矿井回风中的低温余热,对布尔台煤矿松定霍洛风井的井筒负荷和回风余热资源量进行了具体的计算分析;阐述了采用低温热管+自动化控制系统进行矿井回风预热回收的技术手段、建设方案和工艺流程。对自动化控制部分的功能、设备运行管理、热管控制系统进行了详细说明和介绍;对相匹配的矿井风道建设和热管回收矿井回风余热系统的运行进行了阐释。该系统的工程应用结果表明,采用低温热管余热回收技术+PLC智能自动化控制系统,可实现矿井回风余热的有效利用和可靠运行,每年可节约标准煤约1500 t,减少碳排放约3900 t,达到了节能减排和环保再利用的目标。

布尔台煤矿2-2煤永久避难硐室的构建及紧急避险系统建设问题研究

煤矿紧急避险系统建设已经逐渐成为煤矿安全工作的重点,而现代化大型安全高效矿井模式也将是我国煤炭行业未来发展的方向。为了使大型煤矿的紧急避险系统建设更加合理高效,以神东集团布尔台煤矿为例简要介绍了布尔台煤矿2-2煤永久避难硐室的构建情况,归纳了神东集团大型安全高效矿井的一般特点,分析了该类煤矿在进行紧急避险系统建设时可能出现的问题及对策。

布尔台矿井3^(-1)煤层冲刷带特征及预测

通过井下地质观测研究,对布尔台矿井3-1煤层冲刷带砂体的岩性、赋存特征和几何形态进行了描述,阐明了其识别特征。在对该矿井煤系沉积相分析的基础上,利用3-1煤层顶板砂岩等厚线图对冲刷带进行了预测,分析了矿井煤层冲刷带的总体分布规律。

湿式除尘风机在布尔台煤矿的应用

粉尘治理始终是矿井安全生产的难题之一。它不但影响煤矿工人的身心健康,引起尘矽病,而且煤尘积聚达到爆炸下限时,会带来爆炸的危险,因此各国纷纷制定有严格的粉尘浓度标准,以此来维护工人身体健康和矿井安全。通过介绍湿式除尘风机在神东布尔台煤矿的应用情况,证明了湿式除尘风机在煤矿使用的优越性。

布尔台煤与典型烟煤掺烧试验研究

利用西安热工研究院有限公司的一维试验炉和着火试验炉,对布尔台煤与大同煤、准格尔煤、神华煤、平朔煤、兖州煤5种典型烟煤进行掺烧试验研究,分析布尔台煤与其他煤掺烧时的燃烧和结渣特性。试验结果表明:布尔台煤与神华煤的燃烧和结渣特性极其相似;在与低结渣倾向的煤种掺烧时,布尔台煤的结渣现象明显得到改善。

坚硬顶板超前区域治理技术在神东布尔台煤矿的应用

坚硬顶板是岩层控制的一大难题,高位坚硬岩层的破断失稳经常会诱发强矿压灾害,严重威胁矿井的安全生产,坚硬顶板的治理是煤矿安全生产的重大难题之一。针对神东矿区布尔台煤矿煤层顶板厚度大、硬度高、垮落难等问题,分析定向长钻孔分段水力压裂的压裂机理和技术优势,基于关键层理论确定了钻孔布置层位,采用拟三维裂缝模型对压裂注入时间和注入流速对裂缝扩展的影响进行分析计算,确定布尔台煤矿42108工作面顶板压裂钻孔布置方式,沿工作面倾向方向平行布孔3个,裂缝半长41 m,压裂控制区域覆盖了整个工作面。实践表明:42108工作面在实施了坚硬顶板分段水力压裂弱化后,工作面正常支架循环末阻力同比下降3.33%;周期来压期间,支架循环末阻力同比下降6.81%;动载系数平均降低了10.88%;强矿压显现减弱,保证工作面安全回采。

布尔台煤燃烧特性试验研究

采用西安热工研究院的1 MW半工业性试验炉,对布尔台煤进行燃烧试验研究,分析其燃烧特性。试验结果表明:由于布尔台煤的挥发份较高,着火稳定性较好。运行氧量在2.5%时,布尔台煤燃尽率相对较低;随着氧量的增加,炉膛出口温度增加,对屏区结渣不利,运行氧量控制在3.5%左右合适。煤粉细度R90在9-36%范围内对布尔台煤燃尽率影响较小,煤粉细度R90增加时,NO_x排放增大,炉膛出口温度较高,对机组燃烧不利,建议煤粉细度R_(90)控制在18%。

智能巡检机器人传感与控制系统研究与设计

针对传统巡检工作中存在的劳动强度大、巡检效率低等问题,煤矿巡检领域中机器人技术运用得到快速发展。介绍了煤矿机器人的概念及其发展,指出了智能巡检机器人对煤矿安全生产的重要意义,详细阐述了智能巡检机器人的系统组成及关键技术,并重点剖析了其智能传感及控制系统的设计。智能巡检机器人不仅具备对设备进行巡查、异常情况识别、报警等常规巡检机器人的能力,且还能结合煤矿开采环境进行特殊性作业,保障巡检工作的高效率。

布尔台煤矿智能机器人的应用研究

随着煤矿智能化建设的不断推进和煤矿机器人技术的发展,智能机器人在煤矿的应用成为实现煤矿井下安全、高效生产目标的重要途径之一。分析了智能机器人在煤矿应用的必要性,介绍了变电所机器人和水泵房机器人等智能机器人在国能神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿(以下简称“布尔台煤矿”)应用的实际情况,详细阐述了井下机器人行走技术、机器人监测监控技术、机器人故障诊断技术等煤矿智能机器人关键技术,最后对具备精准识别技术、具备专家系统和人工智能、具备精准定位技术和稳定无线通讯技术以及具备长续航和自主充电等煤矿智能机器人的发展方向进行了展望。

布尔台煤矿智能化建设实践及采掘工作面关键技术探索

以国家能源集团神东煤炭集团布尔台煤矿为例,重点介绍了布尔台煤矿在复杂地质条件下高质量建设智能化工作面的路径探索:在综采智能化工作面建设中应用基于5G技术的无延时视频追踪监测技术、电流敏感刮板输送机自动调速技术及设备健康管理与智能分析技术、掘进智能工作面建设中掘锚机智能定向导航技术、自动截割控制技术、360°全景影像环视技术、新型高效除尘技术,并基于安全管理的角度介绍了掘进工作面人员接近防护技术和集中控制技术的应用情况。该矿未来智能化建设的发展方向是在现有技术应用的基础上,重点研究突破综采工作面自动放煤技术、自动钻锚技术以及工作面人员防护技术与设备协同联动技术的深入融合。

布尔台煤田地质勘查中岩煤层对比研究

布尔台井田侏罗系中统延安组为盘区的含煤地层,是大型内陆湖泊三角洲沉积,沉积旋回结构,沉积岩性组合特征明显、清晰,在成煤理论指导下,综合运用层间距法、标志层法、沉积旋回对比、底板顺层追索法、测井曲线对比法对布尔台井田五盘区煤层进行划分及对比,可靠程度高,为后续煤层、煤质的评价,煤炭资源量的估算提供了可靠的资料基础。

神东布尔台煤矿矿压监测及治理手段现状与展望

对国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿矿压监测现状进行了介绍,重点阐述了该矿在治理矿压动力灾害中的具体举措及取得的效果,结合智能矿井建设,针对监测预警技术体系进行了分析,进一步提升矿压监测预警中减人提效的成效性,并对矿压监测治理先进技术进行了展望,以期形成可借鉴参考的、地域特征显著的智能化矿压防治技术库。

鄂尔多斯布尔台煤矿三盘区三维地震勘探技术应用

三维地震勘探技术能较好地解释煤矿采区地质构造发育情况和主采煤层的厚度与顶底板岩性等。通过对鄂尔多斯地布尔台煤矿三盘区开展高精度三维地震测量,建立了高分辨率等时地层格架,控制了4套主要可采煤层的宏观结构和厚度变化趋势,解释了2个宽缓褶曲构造、276条断层和3处煤层顶板异常区,并进行了勘探前后对比。研究为后期合理布置巷道及采掘工作面提供了地质依据。

关于布尔台选煤厂的综合分析

通过对神华万利能源公司布尔台选煤厂的分析,概述了该选煤厂的工艺流程,主要阐述我国的矿山机械设备现存的问题以及建议。

布尔台煤矿单进水平提高的成套措施分析

如何在确保生产安全的前提下提高煤矿单产单进水平已经成为了我国目前煤炭行业的一项重要工作。提高煤矿单产单进水平,不仅能够提高企业的经济效益,实现企业的可持续发展,而且还能够在一定程度上提高企业的整体竞争力。本文介绍了神东布尔台煤矿单进水平提高的成套措施以及达到的效果,为矿井高产高效建设奠定了坚实基础,可为企业的稳定发展提供参考。

布尔台煤矿深部区开采可行性分析

多水平多煤层开采矿井,随着开采的延伸和推进,正常生产接续是保障矿井持续稳定生产的重要前提。布尔台煤矿深部区是矿井中后期的主要开采区域,其开采设计主要以完成矿井深部区的总体开拓布置及正常生产接续保证矿井生产规模为目标。目前布尔台煤矿正在回采一水平一、二盘区的2-2煤层和二水平一盘区的4-2上煤层,井下装备3套综采。根据矿井生产接续安排,目前一盘区4-2上煤进入回采末期,预计2020年底回采完毕,为了确保矿井的正常生产接续,2021年初需对深部区进行回采。针对布尔台煤矿需要进行区域开拓延深的生产实际,结合矿井地质条件、开拓开采和主要生产系统现状等影响因素,通过系统分析提出开拓方案,并进行技术经济综合比较,确定布局合理、建设工期短、经济效益好的最佳开拓方案。