煤层倾斜角变化条件下的大采高一次采全高综采工艺研究

煤炭作为一种不可再生资源,随着开采时间持续增加,其储量也随之减少,同时采煤条件也变得更加复杂,传统的采煤工艺难以满足现代化生产需求。很多煤矿工作面存在煤层底板起伏大、倾角变化大、回采效率低、设备下滑事故等问题,这就需要针对性提出安全回采控制方案,制定不同地形条件的控制措施。基于此,本文重点探究煤层倾斜角变化条件下的大采高一次采全高综采工艺。

基于转录组测序与定量PCR技术挖掘北沙柳株型相关候选基因

为构建北沙柳株型分子辅助育种体系实现高效定向育种,采用水培群体转录组测序与野外训练群体定量PCR分析相结合的方法,以RNA-Seq分析中的基因表达量(FPKM值)与冠高比(株型特征值)的相关系数作为预测值,探讨北沙柳株型相关候选基因挖掘技术。结果表明,北沙柳冠高比与FPKM值间存在相关性,在水培预测群体和野外训练群体中保持基本一致的趋势。文献中已报道的株型(或者分枝)相关基因(TAC 2、LAZY 1b、ZFP 4、TB 1、SPA 2、ABF 2和PYL 1)的预测值在0~0.6,ATX 1、RFK 1和FHY 1基因(未报道与株型相关)的预测值较高(0.6~1.0),按照“基因个数最少,相关系数最高”的原则,选择双基因组合ATX1+FHY 1作为鉴别北沙柳株形的基因。将形态学、转录组学作为一个整体来挖掘株型性状相关基因是本研究特色,研究结果也可为其他植物、其他性状的分子辅助育种提供理论基础。

北沙柳株型候选基因表达量与株型相关性的验证

[目的]构建北沙柳株型MAS体系实现高效定向育种。[方法]以不同株型北沙柳作为研究材料,构建预测群体、训练群体及验证群体。采用RNA⁃seq与RT⁃qPCR分析相结合的方法,以测序结果中FPKM值与北沙柳冠高比的相关系数作为预测值,并在大群体和不同时间采样群体中进行验证,最后通过基因组合法筛选与株型相关的最佳基因组合,探讨了北沙柳株型候选基因挖掘技术。[结果]冠高比是体现株型性状较理想的特征值。RNA⁃seq结果中不同基因的预测值不同,预测值的变化范围是0.0~0.9。目标基因(选择已验证与分枝有关SpsLAZY1b、SpsTAC2基因,与调控株型有关的差异基因ZFP4、TB1、SPA2、ABF2、PYL1以及预测值较大的ATX1、FHY1、RFK1基因作为目标基因)表达量与冠高比的相关性在预测群体、训练群体以及验证群体中具有相同的变化趋势,且ATX1、FHY1、RFK1在训练群体和验证群体中相关系数较高。按照“基因个数最少,相关系数最高”的原则,选择(ATX1+FHY1)为鉴别北沙柳株型的最佳基因组合。[结论]可利用RNA⁃seq结果筛选北沙柳株型候选基因,基因表达量与目标性状相关系数越高,功能基因与性状的关系越密切,且水培实验不会改变北沙柳的株型。将形态学、转录组学作为一个整体来挖掘株型性状相关基因是本研究特色,利用性状与相关基因建立北沙柳株型后备基因的筛选是本研究的创新之处。研究结果也可为其他植物、其它性状的MAS提供理论基础。

随采随掘小煤柱巷道稳定性控制实践研究

基于晋能控股煤业集团晋华宫矿12#层8712工作面的地质条件,针对大采高工作面随采随掘条件下,安全高效实施小煤柱巷道掘进的问题进行深入研究。结合理论计算及分析结果,同时借鉴邻近工作面矿压控制经验,提出了“邻巷切顶卸压+本巷分段支护+辅助控制技术”的治理思路,在现场就相关参数及关键技术进行了相应的试验。实践表明:选择合理参数实施治理技术后,现场小煤柱巷道围岩得到了有效控制,提供安全工作环境的同时也大大降低巷道二次维护工程量,经济效益显著。研究成果为其他类似条件下巷道的优化、维护、矿压控制等方面工作提供了可参考的基础数据。

自动化综采面一次采全高切顶卸压技术研究

以山西某矿1014工作面为研究对象,介绍了综采工作面综采全高技术。采空区支护巷道采用顶板卸压,采用“大变形恒阻锚索+钢带”对1014工作面进行固定,再利用深孔爆破技术沿采空区预裂顶板。爆破后对顶板进行临时和永久支护加固,最后用U型钢封堵矸石。实践证明,采用这种方法可以有效地减少煤矿的开采费用,达到煤矿的安全生产需要,并具有良好的支护效果和经济效益。

煤矿井下放顶煤综采核心技术研究

为了解决传统“仓储式”采煤工艺所存在的放顶煤开采效率低、安全性差的不足,提出了一种新的煤矿井下放顶煤一次采全高综采工艺技术,对该工艺技术的进刀方式、综采要求进行了研究,同时对综采作业过程中运煤、移架、推溜等核心工艺技术进行了分析。根据实际应用表明,该放顶煤综采工艺技术能够将井下综采效率提升11.7%,对提升煤矿综采效率和安全性具有十分重要的意义。

时间分离式低运输高支护型大采高液压支架研究

针对井下大采高工作面要求的支架最大支护高度增加,最低运输高度保持不变的支护和运输难题,研究了一种最大支护高度增加、整架运输高度保持不变、运输过程与支护过程通过时间分离使其具备不同姿态的新型大采高液压支架。

大倾角煤层大采高采场基本顶时序性破坏机理

大倾角煤层大采高工作面基本顶时序性破断,致使工作面时序性来压,不同区域支架承载状态异化,围岩控制难度及生产风险增加。为弄清基本顶时序性破坏机理,综合采用现场实测、理论分析等法,对基本顶时序性破坏特征,工作面不同区域承载结构,基本顶周期性垮落长度等情况进行研究。结果表明:大倾角工作面基本顶时序性破坏特征为先中部、次上部、后下部,破断岩体(矸石)非对称充填采空区,使得工作面不同区域内矸石对覆岩力学效能不同,形成分区式力学承载结构,基本顶处于不同强度的力学环境中,不同强度力的作用导致基本顶垮落步距不同,从而发生时序性破坏。

基于BOTDR的矿井冒顶坍塌事故全方位监测

为了实现对矿井巷道及顶板的全方位实时应力监测,解决煤矿的冒顶、坍塌问题,采用理论分析和试验的方法,利用自发布里渊背向散射的分布式光纤应力传感技术可持续监测应力变化的特性,设计网格状结构的分布式光纤传感器网络,并与高速数据采集电路结合起来.研究结果表明:采用模糊控制理论来提高监测外界应力变化的精度及准确度,预测直接顶失稳及巷道围岩形变等导致的煤矿地质灾害的发生.研究结论突破了传统的单点式测量,为矿井的施工安全提供了更有利的保证.

大采高大倾角综采工作面一次采全高回采工艺

131105工作面煤层倾角为15°～29°,全层厚度为3.4～5.3 m,是新集矿区首个大采高大倾角综采工作面,通过采取各项有效措施进行回采作业,取得了良好的效果,并为矿区类似工作面回采积累了经验。

一次采全高工作面矿压观测与显现规律

一次采全高的工作面采高增大,顶板活动空间增大、基本顶悬臂梁结构弯距加大,而使工作面上覆岩层冒落高度、裂隙带高度、工作面超前支承压力、侧向支承压力等都发生变化。以三元王庄煤业3043工作面一次采全高为例,通过钻孔窥视仪及矿压观测仪对其顶板岩性、矿压数据进行认真分析,得出了准确的岩层分布情况、矿压显现规律、回采巷道表面位移规律工作面的建议措施,能为推进煤矿一次采全高综采技术提供依据。

模型预测控制模型在采煤机调高系统中的应用研究

针对目前采煤机调高系统中通常使用电磁开关阀调高,存在稳定性不高、精度欠佳等问题,以MG300/700-WD型交流电牵引采煤机为研究对象,通过在其调高系统常规模型中加入模型预测控制器,建立了该采煤机调高系统模型预测控制模型;对该模型预测控制器的采样时间和预测时域长度2个参数进行调整,可减少电磁开关阀的开关次数和工作时间,使滚筒根据目标高度进行准确实时调高。仿真结果表明,与常规模型相比,基于模型预测控制模型的采煤机调高系统在给定输入后6s左右达到稳定,减少了电磁开关阀开关次数,超调量降低了28.8%,提高了系统的稳定性与实时性。

大采高采场覆岩整体结构及控制研究

通过对相似模拟及数值模拟成果研究,深入分析了大采高采场破坏,运动规律的力学分区,构建了大采高采场覆岩整体结构模型,为采场围岩控制提供了理论依据并给出了顶板控制方案。

厚煤层一次采全高综采设备选型计算

通过一次采全高和分层开采两个方案的比较计算，功定了适合东荣三矿厚煤层开采的最佳方案。

松软煤层大采高工作面深孔注浆加固技术

针对长平煤矿大采高工作面煤体疏松破碎、节理裂隙发育,煤壁易发生片帮、冒顶的问题,采用现场试验的方法,对长平矿大采高工作面的合理注浆时机、合理注浆压力、封孔和堵漏方法进行试验研究,并对工作面煤壁片帮情况进行统计分析。工业性试验结果表明:工作面超前支承压力弹性增强阶段的后部是工作面合理注浆加固区域,长平矿大采高工作面合理注浆区域为工作面前方30~40 m,合理注浆压力为10~12 MPa;采用深孔注浆加固后大采高工作面煤壁片帮情况得到有效控制,保证工作面安全生产。

两硬条件5米一次采全高工作面顶板控制的研究

针对大同“两硬”条件5m左右特厚煤层一次采全高工作面顶板情况,对顶板进行弱化处理的原因及必要性进行了讨论,计算了深孔爆破人工强制放顶的参数,并对其在生产实践中的应用效果进行了分析总结。

改进型采煤机滚筒调高记忆程控策略

为了提高采煤机滚筒高度调整的精确性,给出了采煤机滚筒静态调高模型,分析了液压调高系统的响应时间与记忆程控策略的关系,提出了考虑液压系统响应时间的改进型记忆程控策略。该策略将滚筒高度变化简化为线性变化,可在一定程度上避免滚筒调高过程中出现截割顶板的现象,提高了截割的安全性,且具有算法简单、调高精度高等优点。

综采放顶和一次采全高两种采煤方式对煤炭质量影响与效益测算

对于当前热力推广的综采放顶煤技术,作者从科学发展观的高度,通过对大隆矿S1702工作面综采放顶和一次采全高两种采煤方式的对比试验与效益测算,说明:无论是产品质量还是企业经济效益,一次采全高方法都明显优于综采放顶方式,是在可能条件下应首选的采煤方式。

基于割内放外理论的新型一次采全高双向截煤采煤机设计

介绍了一种可以实现低功率一次采全高的割内放外采煤工艺,并基于此理论设计了能够实现双向截煤的新型采煤机,进一步提升采煤机的工作效率,使之完全具备了功率低、采高大、适应性强、安全高效等优点,由于其适应性强可广泛应用于不规则块段的回收及超短工作面高效机械化开采。

杭来湾煤矿302盘区厚煤层采煤方法选择研究

采煤方法选择是矿井开采设计中的最关键问题,直接关系煤炭资源的合理开采和煤矿企业的长远发展和整体效益。通过分析杭来湾煤矿302盘区地质条件、煤层变化特征、资源回收率等因素,对比和分析国内及周边矿井的成功经验,综合分析分层大采高综合机械化采煤方法、放顶煤综合机械化采煤方法和一次采全高大采高综合机械化采煤方法的优缺点和可行性,认为杭来湾煤矿302盘区3号煤宜采用一次采全高大采高综采或综采放顶煤开采的采煤方法,可以最大限度地提高煤炭采出率,减小设备投入、降低巷道掘进率和工作面搬家周期,提高矿井整体经济效益。