2001-2022年我国非煤矿山行业重特大事故发生规律及对策措施

目的:我国非煤矿山行业安全已经成为影响我国国民经济社会发展的关键因素,为了有效遏制我国非煤矿山行业重特大事故发生,需对长周期下重特大事故发生规律及对策措施进行研究分析。方法:运用数据调研、统计分析及现行有效的政策法规适用性分析方法,对我国非煤矿山2001-2022年近22年的重特大事故规律展开研究,重点从开采方式、矿种、事故类型、生产状态、违法行为、发生时段等六个维度分析了我国非煤矿山重特大事故的基本特征。结果:经分析明确了防范遏制重特大事故应重点监管和管理的对象、重大灾害类型及时段。结论:从强化准入许可、源头管控、过程聚焦等5个方面提出了针对性的对策措施,对我国非煤矿山安全生产特别是有效遏制重特大事故的发生具有一定的指导作用。

采矿工程一流专业建设背景下非煤矿床开采课案例-模型教学改革与实践

通过对贵州省非煤矿床开采课程教学现状的分析,总结出该课程在教学过程中存在以下几点问题。课程内容缺乏趣味性和吸引性,教学方法手段传统,学生主动性不够;理论与实践脱节,实践教学不足;考核形式单一,学习效果有限。基于此,融合教学相长、学生为本的思想,以学生能理解、吸收、消化所学知识并能灵活应用知识为出发点,该文提出案例-模型教学方法改革思路:案例驱动式教学改革;任务驱动式教学改革;实体模型-虚拟仿真相结合的教学改革;考核方式改革。将成果推广到教学实践中,取得显著的教学成效,为贵州省非煤矿床开采课程教学改革提供新的思路。

基于组合赋权-云模型的非煤矿山双重预防建设评价

为了提高非煤矿山双重预防机制建设成效评价的准确性和有效性,提出了结合组合赋权法和云模型来评估双重预防机制建设程度的评价模型:先通过建立双重评价指标体系,采用组合赋权法确定指标权重;随后引入云模型理论,利用MATLAB构建评价指标隶属函数,构建非煤矿山双重预防建设成效评价模型。选取桂平市锡基坑铅锌矿的双重预防机制建设成果进行实例应用,并与模糊综合评价方法进行对比验证。结果表明:采用基于组合赋权—云模型的非煤矿山双重预防建设评价模型具有科学性和实用性,可解决传统评价方法存在的主观性与随机性等问题,提高了对非煤矿山双重预防机制建设评价结果的精确性。

大倾角走向长壁工作面局部充填无煤柱开采理论与技术

大倾角煤层走向长壁采场围岩结构及应力环境异化,工作面不同位置“支架-围岩”系统的构成因素及灾变模式不同,导致工作面安全事故频发、煤炭采出率较低、巷道掘进率高。通过对大倾角采场围岩采动力学行为的分析,提出了大倾角走向长壁工作面局部充填无煤柱开采技术构想,工作面走向推进过程中沿倾向对采空区下部进行局部充填,充填体既与巷旁支护作用形成沿空巷道,取消区段保护煤柱,实现大倾角煤层无煤柱开采,又增大了工作面倾向下部充填压实区长度,加强了工作面“支架-围岩”系统稳定性。根据大倾角走向长壁采场特点,优选确定了大倾角膏体局部充填工艺,设计了大倾角局部充填回采系统、采充工艺。并采用理论分析、模拟实验、数值计算等相结合的方法,分析了局部充填对大倾角走向长壁采场围岩采动力学行为的调节机制。结果表明:充填体影响基本顶岩梁的变形破坏及采场倾向下侧煤岩体承载特征,基本顶、运输巷顶板变形量及运输巷倾向下侧煤岩体所受约束均随充填长度的增大而减小;为防止采空区未充填区悬顶灾害,充填长度不应超过工作面长度的1/3。局部充填体限制了工作面下部区域顶板破断,降低覆岩关键域形成层位,形成稳定的巷帮,减小沿空留巷围岩变形量;同时工作面倾向下部充填区长度增大,中、上部围岩结构不稳定区域的长度缩小,“支架-围岩”系统稳定性提升。充填体改变了采场围岩应力传递路径,承担了部分覆岩载荷,工作面下侧支承压力及超前支承压力均随充填长度的增大而减小,工作面倾向下部充填区域的超前支承压力降幅最大,沿空巷道及工作面应力状态得到改善。大倾角走向长壁工作面局部充填无煤柱开采技术具有提高资源采出率、降低掘进率、缓解采掘接替紧张、加强工作面“支架-围岩”系统稳定性等优势。

基于差分非平稳Transformer的液压支架立柱压力预测

液压支架立柱压力预测是回采工艺决策的重要依据,也是确保围岩稳定的基础信息之一。然而,液压支架立柱压力虽然具有一定的规律性,却无法用简单的数学模型进行预测;且在回采过程中,支架不接顶、顶板破碎、传感器检测误差等带来大量的随机噪声,使得压力数据劣化为非平稳时间序列,给压力的预测带来的很大的困难。本文在Transformer基础上,提出一种差分非平稳Transformer模型,在Transformer的编码器和解码器中分别引入差分归一化和反归一化操作,以提升序列的平稳性。同时,在Transformer中采用去平稳注意力机制,计算序列元素之间的关联关系,以增强模型的预测能力。在真实的煤矿支架立柱数据集上的对比实验表明,本文提出的差分非平稳Transformer的预测效果达到0.674,表现明显优于LSTM、Transformer和非平稳Transformer模型。

阳泉市石灰岩矿整合成效分析

阳泉市石灰岩分布广泛,开采时间长,矿山分布多、规模小。结合阳泉市石灰岩矿产资源分布,本文分析非煤矿山整合前后的石灰岩矿采矿权设置,提出整合后矿山建设建议。随着非煤矿山的整合,石灰岩矿数量压减近50%,生产规模大幅提升,基本实现开采规范化、管理流程化与产业集群化。阳泉市石灰岩矿业发展实现量变到质变的提升。

煤矿机械用690MPa级高强钢不预热焊接技术

Q690是煤矿机械装备向着高强和大规格发展所必需的高性能钢铁材料,为解决高强钢需要焊前预热以防止产生冷裂纹的技术难题,也为解决焊前预热带来的生产效率低、成本高的行业困难,宝钢研制生产了煤矿机械用不预热焊接钢Q690HP,采用超低碳当量设计,使其具备了优良的焊接性、实现不预热焊接。通过斜Y型坡口焊接裂纹试验,评价了特定温度环境下冷裂纹敏感性与不预热焊接工艺可行性;通过不预热焊接接头试验,系统评价不预热焊接条件下接头使用性能,得到Q690HP不预热焊接技术匹配的焊丝和焊接工艺参数。结果表明:环境温度5℃不预热条件下,采用不同焊丝焊接的小铁研试样焊缝均无裂纹,Q690HP钢板具有优异的抗裂纹敏感性;环境温度5℃不预热条件下,线能量为7~12 kJ/cm且层间温度控制在100~150℃时,选用2#和5#焊丝进行不预热气保焊焊接,得到的焊接接头性能满足力学性能要求。

“十三五”期间非煤矿山安全生产情况及未来对策

非煤矿山的开采是我国的基础产业,同时也是经济发展的重要支柱,在许多新兴产业发展中扮演着越来越重要的角色。随着矿产资源开发强度的不断加大,非煤矿山行业也产生了较多典型的安全生产事故,为探讨我国非煤矿山安全存在的主要问题,搜集了我国“十三五”期间(2016—2020年)非煤矿山安全生产数据,分别从事故发生区域、事故类型、事故发生时间、开采方式、矿种类型、所属行业等方面进行了分析,得出以下结论:1)我国非煤矿山中小型矿山以40%左右的产能酿成了超过90%的事故,安全生产基础总体薄弱;2)如内蒙古、湖南、广西等重点区域安全生产形势仍严峻;3)地下矿山的事故起数和死亡人数均占非煤矿山事故总量的50%以上,以冒顶坍塌为主的10类事故死亡人数较大。导致这种情况的主要原因是我国非煤矿山企业安全管理能力仍然较弱、非煤矿山安全生产监管监察能力仍需提升、我国非煤矿山智能化建设仍处于初级阶段,事故重灾区机械化、自动化、智能化建设程度总体较低。只有进一步推进非煤矿山企业及监管监察部门装备设备的智能化水平的提升,从矿山全生命周期中的各个生产流程及环节进行改造升级,才能实现“十四五”时期安全生产质量的进一步提升。

微动探测方法在煤矿废渣调查中的应用研究

在废弃煤矿环境问题日益凸显的形势下,堆弃矿渣及煤矸石引起的各种环境问题急需解决。针对煤矸石堆积体调查中遇到的基岩埋深问题,首次提出利用微动探测方法进行探查,并在中国东南部某矿区进行了场地实验,实验中将微动探测方法与钻探相结合,采用标定-推断-验证的工作流程,进行煤矸石-基岩分界面探查工作。研究发现微动探测方法能够较为精确地探测煤矸石堆积体与基岩分界面位置,相较于钻探方法,微动探测方法具有灵活、经济、高效等优点。

基于USB-Key的非煤矿山管理信息系统的设计

在分析传统非煤矿山管理模式弊端的基础上,提出了一种基于USB-Key的非煤矿山管理信息系统(MIS)的设计方案,介绍了系统的功能模块、系统平台、角色DC和权限分配等。该系统基于USB-Key的身份认证技术、电子签名和电子签章技术,有效地防止了数据篡改、机密泄露、身份冒用、越权操作、操作抵赖等安全问题,解决了传统监管模式下效率低、监管不力和滞后等弊端,实现了安监部门与企业上下互通、实时在线业务办理、科学监管、动态监管等功能。

非浸没式超滤技术净化处理煤矿矿井水的试验研究

采用非浸没式超滤(NSUF)技术净化处理煤矿矿井水,从NSUF陶瓷膜的操作参数与性能、膜污染清除、超滤浓水加药絮凝以及污泥压滤脱水性能等方面进行了现场试验研究。控制超滤产水率在70%条件下,NSUF“膜面流”操作方式与在线物理清洗相结合,可以清除滤层堵塞和膜污染,使膜通量与跨膜压差得到恢复,NSUF装置实现连续稳定运行。超滤浓缩产生的30%浓水在添加PAC和PAM后,沉降比达到4.3%,澄清液返回到超滤单元。絮凝污泥通过板框压滤进行脱水处理,滤饼含水率约75%。采用三级NSUF—絮凝沉淀—污泥压滤组合工艺,系统总产水率可以达到98%。

浅埋极薄煤层无煤柱开采覆岩运移与地表损伤特征研究

为了探究浅埋极薄煤层切顶卸压无煤柱开采与常规留煤柱开采覆岩运移与地表损伤区别,以子长矿区浅埋极薄煤层为背景,基于关键层理论,得到了硬岩破断距及覆岩的垮落高度临界值的计算公式,结合3DEC数值模拟及现场试验,对比分析了无煤柱开采与留煤柱开采条件下浅埋极薄煤层覆岩运移破断及地表损伤特征,确定了极薄煤层覆岩两带高度。结果表明:当工作面回采达到60 m时,两带发育高度基本稳定,当大于60 m时,工作面后方覆岩裂隙由开裂逐渐闭合,裂隙区随工作面回采向前方移动,两带高度稳定在24.6~27.7 m;相较于常规留煤柱开采,切顶留巷无煤柱开采方式下覆岩呈连续移动变形,可有效修复煤层开采工作面两侧非连续移动变形导致的覆岩裂隙及地表损伤裂缝,消除了常规留煤柱开采方式下相邻工作面间区段煤柱两侧覆岩裂隙,现场观测较好地验证了该结果。

非煤地下矿山灾害影响因素分析与风险管控体系研究

非煤矿山生产安全对于推动行业高质量发展具有重要意义。非煤地下矿山生产环境较差,在多重因素的影响下,很容易发生危险和灾变。根据江西省非煤地下矿山的特点,从自然灾害对于非煤地下矿山安全的影响、生产经营活动对于非煤地下矿山的影响,对非煤矿山灾害发生的可能性及灾害链进行了分析;从组织体系、制度体系、培训体系、技术支撑体系四个方面,提出非煤地下矿山防控机制,旨在减少和防止事故的发生。研究成果可为后期非煤地下矿山监管及治理提供参考。

非煤矿山企业智慧化建设评价系统构建

国内非煤矿山规模与发展程度不一,对智慧化建设情况了解不足。对非煤数字、智慧矿山建设情况及成果进行评价时,无法形成统一的评价标准,阻碍了非煤矿山企业进行智慧化建设统筹安排。利用层次分析法构建了矿山生产、环境安全、可视化系统、企业管理多面评价模型,对非煤矿山企业智慧化建设程度进行评价分析。最终对安徽省非煤矿山企业进行评价分析,得出安徽省非煤矿山大部分仍停留在数字矿山与感知矿山阶段,仅有少数非煤矿山达到了智慧矿山阶段的结果。

非煤矿山资源综合利用新技术应用

非煤矿山资源的开发与利用面临环境和经济挑战,传统技术的局限性亟需解决。新技术如GIS、3D建模、大数据分析和物联网的应用,为资源综合利用提供了创新方案。技术整合模型的实施显著提高了资源利用效率,降低了环境影响,并增强了经济效益。南坪钽铌矿尾矿利用案例,证明了新技术在提升非煤矿山资源综合利用中的实际效果。

非煤矿山安全生产责任制的建立与实施

文章根据国家最新法律法规要求,结合工作实践,阐述了当前非煤矿山安全生产责任制在执行过程中面临的问题,针对非煤矿山全员安全生产责任制的建立和落实提出了相应的建议措施,对非煤矿山企业加强安全生产管理,落实全员安全生产责任制具有重要参考意义。

龙岩市非煤矿山顶板事故分析与管理措施

顶板事故在非煤地下矿山事故中占比最多,顶板管理是非煤地下矿山安全管理的重点和难点。统计分析龙岩市2008—2023年共15a的顶板事故情况,总结非煤矿山顶板事故的特点。研究得出,矿井爆破工艺技术水平低及在大暴露空间下进行作业是顶板事故原因。提出改善措施,将中深孔爆破分段崩落采矿法代替空场法,但受到矿石价格影响,该方法成本高,当前可行性低;通过推广应用凿岩台车、撬毛台车等机械工具,严格控制井下采掘作业空间宽度和高度等措施,加强顶板管理,努力实现顶板零事故。

矿山人员定位接口数据MQTT网关设计与实现

智能矿山技术迅速发展推动了对于非煤矿山安全管理的创新需求。本文提出了一种基于WEBAPI接口和MQTT协议的智能矿山人员定位信息转发软件的设计方法,旨在实现非煤矿山中人员定位数据共享。软件网关设计采用Golang编程语言。本文详细介绍了设计的理念,软件架构以及实施中的关键技术细节,强调该软件在促进数据交换、监测和应用场景多样性方面的重要性。该系统通过WEBAPI接口采集和处理非煤矿山内部的人员定位数据,并利用MQTT协议将这些数据传输至服务器,实现了数据的实时监测和管理[1]。本研究对于提升非煤矿山数据共享水平、提高数据综合利用效益具有积极意义,为智能矿山技术在实际应用中的推广与发展提供了有力的技术支持。

非反应型材料对煤矿巷道围岩承载性能影响研究

针对建新煤矿小煤柱巷道回采过程中变形较大问题,通过揭示非反应型材料成膜护表原理,结合单3D轴抗压实验和FLAC数值模拟方法,对喷涂前后的试样单轴抗压强度和巷道表面位移、应力、塑性区和弹性势能等参数进行研究。结果表明,喷涂后试样平均抗压强度提升约23%;模拟巷道顶板及两帮位移量分别3减小25%、6%,围岩应力分布更加均衡,塑性破坏模式和范围发生明显变化,平均应变能从7.8 J/m提升至20.8 J/m^(3)。在建新煤矿小煤柱巷道开展现场工业性试验,与未喷涂区域对比,喷涂区域巷道两帮移近量减小14%,顶底板移近量减小18%,离层量降低25%,非反应型材料对巷道围岩承载性能影响主要体现在材料的抗拉和黏结特性对巷道表面位移的减缓作用,进而抑制深部基点移动,具有一定的支护作用。

煤矿通风机叶片无损检测技术的标准应用研究

无损检测技术是煤矿通风机叶片检测的常用技术,可及时发现通风机叶片故障,为煤矿通风机的运行维护提供依据。文章对煤矿通风机叶片各种无损检测技术的应用进行分析,并对无损检测技术在煤矿通风机叶片检测中的标准应用措施进行深入研究,为煤矿通风机叶片无损质量检测工作的规范开展提供参考依据。