基于PEMD-MPE算法的露天矿爆破振动信号降噪方法

为了去除露天矿山爆破振动信号中混入的噪声成分,提出了一种基于PEMD-MPE算法的降噪方法。该算法通过自适应性正交经验模态分解(PEMD)得到完全正交的本征模态函数(IMF)分量,然后对各个IMF分量进行多尺度排列熵(MPE)的随机性检测,成功确定其中的噪声分量并将其去除。采用该算法对实测的露天矿山爆破振动信号进行降噪处理。结果表明:相比EMD-MPE和EEMD-MPE算法,PEMD-MPE算法的信噪比分别提高了3.520 dB和1.107 dB,且重构标准差和均方根误差最小,说明该算法不仅能够有效去除爆破振动信号中的噪声成分,还能有效保留真实信号。

超大采高综采工作面支护技术及装备研究现状

超大采高一次采全厚开采具有开采效率高、资源回收率高等特点。为探求超大采高综采技术进一步突破,分析其工作面围岩稳定性控制可行性,在调研超大采高综采发展历程的基础上,总结了超大采高综采工作面围矿压显现及煤壁片帮规律,分析了现有超大采高液压支架整体技术特征及其适用性能,并介绍了10 m超大采高工作面液压支架基本情况。通过分析发现:工作面矿压显现强度与采高基本呈现正相关关系,采高越大,工作面支护阻力越大,且煤壁片帮是困扰超大采高开采高效推进的主要因素之一,通过提高工作面液压支架的初撑能力能有效减小煤壁应力;液压支架随工作面采高增加,选型工作阻力增大,支架中心距加宽,大梯度过渡方式在提供可靠支护的同时,能有效提升端头区资源回收率;为适应大体量开采装备运输,超大采高工作面煤巷断面增加,超前支架工作阻力增大;工作面配套液压支架通过设计手段、整体结构、制造工艺等方面优化升级以提升可靠性及适应性;相对较低采高工作面支护,超大采高开采更注重支护过程中的安全技术需求,需要完善架前煤矸防护、架间防尘降尘、安全的后期维检等安全措施;工作面围岩稳定性控制及其配套装备是超大采高综采技术发展及推广的重点,从支护参数选择、支护结构设计到液压支架制造、后期维检的超大采高液压支架全寿命开发是支撑超大采高开采高效推进的基础。

10m超大采高智能化开采关键技术及装备研究

通过调研陕西陕煤曹家滩煤矿业有限公司22煤层赋存条件,探究了超大开采空间矿压显现规律及超高煤壁片帮特点,总结了超大采高综采工作面围岩控制关键技术,分析了超大采高综采工作面端头区支护特点,提出“大梯度+小台阶”端头区过渡模式,实现了综采工作面中部到两端头巷道6 m高差的短缓过渡及端头区三角煤高回收率支护;基于综采工作面智能化成套开采装备选型配套,研发了适应10 m超大采高综采工作面的成套开采装备,实现了超大开采空间安全防护、特厚煤层高效截割、超大运量煤流顺畅运输;搭建工作面“采支运”一体化智能协同作业控制系统及多源系统集成与数据融合分析平台,支撑10 m超大采高综采工作面安全高效开采。

煤矿大采高智能开采工作面设备选型与关键技术研究

针对红庆梁煤矿现有采煤工艺装备效率低、人员劳动强度大、工作面接续紧张等问题,结合近年来国内采煤工艺装备发展应用情况,对采煤机关键技术、液压支架、刮板输送机、选型配套等进行了新工作面设计分析。分析总结了自动化顺槽集中控制、工作面视频监控自动跟机切换、工作面自动调直等大采高智能采掘工作面应用的关键技术。实践应用结果表明,新型智能采掘工作面减员增效效果明显,为企业带来了明显的经济效益和社会效益。

超长大采高回撤通道破坏特征及主被动协同控制技术

针对超长大采高工作面预掘回撤通道大变形失稳导致巷道破坏、设备回撤受阻等安全问题,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,基于回撤通道破坏特征分析,提出“控顶固帮”主被动协同控制技术。建立了超长工作面采动支撑压力顶帮联合失稳力学模型,基于超长大采高顶板断裂位置与围岩稳定关系,揭示回撤通道破坏机理。利用UDEC数值模拟对超长大采高回撤通道区域环境进行验证,提出了“实时断顶+垛式支架+锚杆索”协同控制方案,保障回撤通道稳定。该技术在黄玉川煤矿226_(上)03综采工作面回撤通道成功应用,监测结果表明:工作面贯通后,回撤通道顶板下沉量为75.6 mm,底板鼓出量95.7 mm,两帮变形量103 mm,变形量小、支护效率高、成本低,实现了黄玉川煤矿超长大采高工作面回撤通道稳定安全高效的目的。

基于电液比例技术的采煤机调高控制的优化设计及模拟

针对采煤机滚筒调高采用定量泵-换向阀,存在调节精确度、性能低等,优化设计采用电液比例采煤机调高液压系统,首先仿真分析开闭环PID调高控制,其能够实现滚筒轨迹的精确跟踪,且闭环PID控制特性明显优于开环控制;并在上述闭环PID调高控制基础上,仿真分析扰负载、过负载影响,结果表明:该调高系统可实现对干扰负载的忽略、过负载滚筒高度的自动调节。

时序InSAR方法在矿区变形监测中的应用

煤炭资源的不断开采所引起的矿区沉降会给地表基础设施带来不同程度的损毁,监测矿区的变形对地表建筑安全具有重要意义。基于短基线合成孔径雷达干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Ap-erture Radar,SBAS-InSAR)技术对某矿区的145景哨兵一号卫星影像数据进行处理,对其开展了近5年的时序形变监测,获取了该矿区的累计沉降量和年平均沉降速率。结果表明,该矿区共形成7处沉降区域,最大累计沉降量为410mm,最大年平均沉降速率为83.9mm/a,且有沉降继续加深、影响范围扩大的趋势。最后,利用土地利用数据分析造成矿区的主要原因为建设用地的不断扩张。本研究说明时序InSAR技术在矿区变形监测中有较好的应用,可为今后矿区资源的开发利用提供科学依据。

大采高综采工作面过地质构造研究

针对大采高综采工作面通过侵入的大断面冲刷带所带来的煤机截割困难、矿压异常等难题,本文以补连塔煤矿大采高综合机械化采煤工作面为例,总结了利用定向钻探技术对大采高综采工作面内冲刷带的探测方法,根据定向钻探结果研究确定了大采高综采工作面通过冲刷带的方法,总结了大采高综采工作面通过冲刷带的关键技术,分析了大采高综采工作面推过冲刷带期间矿压显现规律,为类似地质条件的综采工作面通过冲刷带提供一定的借鉴。

充填工作面覆岩运移特征与矿压显现规律研究

充填开采与传统垮落法开采覆岩运移特征明显不同,为探讨充填工作面覆岩运移特征和应力分布规律,基于厚板理论建立了考虑充填体对顶板支撑作用的力学模型,分析了充填工作面覆岩运移的时间效应和边界效应,并在运河煤矿C5301工作面进行支架阻力、微震事件和钻孔应力等监测,分析了充填工作面矿压显现规律。结果表明:顶板最大挠度主要受采空区短边宽度影响,而充填工作面等价高度限制了顶板下沉范围,由于充填体随着工作面的推进逐渐被压实,顶板的下沉在时间上表现为明显的滞后性,通过建立考虑充填体对顶板支撑作用的力学模型,得到了顶板最大挠度随时间变化的函数;通过支架阻力监测可以得到,初次来压步距约为200 m,周期来压步距约为12~17 m,超前支承压力影响范围为91~97 m,采空区顶板运移呈现出明显的时间效应和边界效应。

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。

基于物联网技术的煤矿机械设备故障诊断系统设计与实现

物联网(IoT)技术在工业领域的应用日益广泛。文章提出了一个基于IoT技术的煤矿机械设备故障诊断系统,旨在通过实时监控和数据分析,提高煤矿机械设备的运行安全性和生产效率。系统采用了先进的传感器、5G通信技术以及Apache Kafka流处理平台,结合深度残差网络和长短期记忆网络的深度学习模型,实现了从数据采集、传输、处理到故障诊断的全过程自动化,为IoT技术在煤矿安全生产中的应用提供了新的思路。

试分析如何提升大采高工艺开采效率

本文主要分析了大采高工艺开采效率提升工作。首先,分析了采煤工艺技术的相关应用,确定当前采煤技术的应用情况,进一步总结大采高工艺的特点和应用条件,其次,提出了大采高工艺开采效率的提升措施,对于实际工作提供参考作用,高效性地完成采煤工作,避免发生任何安全问题,为我国经济社会的发展提供优质的服务。

厚煤层大采高智能化综采工作面关键技术研究

针对厚煤层大采高综采工作面的特点,探究了智能化技术在该工作面中的应用情况,通过综合分析液压技术、采煤机及其他智能化技术的特点,提出了1套完整的智能化综采方案,并将其应用在实际工作面中,结果表明,该方案能够显著提高采煤效率,降低安全隐患,具有较好的应用前景。

大采高孤岛煤柱俯采工作面末采撤架综合防火技术实践

针对淮南矿区某矿1332(3)大采高孤岛煤柱俯采工作面极复杂通风系统,以及末采撤架期间所面临的采空区遗煤多、漏风通道复杂、自然发火期短、撤架封闭时间长等复杂的开采特点。利用SF6示踪气体分析了采空区漏风规律;采用CO与O_(2)、CO与CH_(4)比值作为煤自燃预报的辅助指标,数据分析发现CO/O_(2)、CO/CH_(4)的变化趋势与CO保持一致。为解决1332(3)工作面末采撤架期间所面临的自然发火风险,从现场实际出发,采取了红外热成像探测自然发火检测技术,实施了喷涂韧性薄喷材料隔绝采空区漏风、定点灌注液态CO_(2)、持续灌注N_(2)、间歇式精准灌浆等综合防火技术,对煤自燃危险区域进行超前防控。实践效果表明:采空区CO体积分数由最高80×10^(-6)稳步下降为0,有效地保障了工作面顺利撤除封闭。

基于联合时序InSAR技术的矿区沉降隐患区识别

针对目前单一InSAR解译技术方法在复杂地表形变解译中精度及可靠性有限的难点,提出了利用PS-InSAR(persist scatterers InSAR)、SBAS-InSAR(small base-line subsets InSAR)这2种时序InSAR技术联合进行山地矿区地面沉降隐患区圈划的方法。以湖北省宜都市松宜矿区为例,基于大样本理论,利用矿区内高精度的PS点形变结果,校正具有高空间覆盖率的SBAS-InSAR处理结果,从而进一步提高地表形变监测精度并增加形变靶区范围圈划的准确度。通过对比使用单一PS-InSAR技术和经过PS-SBAS联合方法处理后得到的典型形变点时序曲线及野外实地调查,验证了解译结果的可靠性。研究表明:联合时序InSAR技术可以提高地表沉降监测精度并增加地表变形靶区范围圈划的准确度,为类似山地矿区的地面沉降隐患监测与分析提供新的技术思路。

浅埋多煤层上行开采可行性及开采滞后时间分析

煤层群一般采用下行顺序开采,但有时需要采用上行顺序进行开采。青龙寺煤矿井田范围内上部煤层受火烧区影响,可采区域相对5^(-2)煤层较小,且在青龙寺煤矿井田西北部3^(-1)煤层受前期小窑开采影响,煤层完整性遭到破坏,将矿井的首采区布置于井田西部先期开采地段内的5^(-2)煤层中,上部煤层开采时即为上行开采。根据上行开采理论中的采动影响倍数法、“两带”高度判别法、围岩平衡法,结合青龙寺矿地质条件,对5^(-2)煤上部煤层的上行开采可行性进行分析,得出青龙寺煤矿上部各煤层(3^(-1)、3^(-2)、4^(-2)煤层)可进行正常的上行开采。并根据工程类比、经验统计、覆岩移动活跃期分析,最终得出上行开采滞后于5^(-2)煤长壁开采工作面的时间不少于9个月。分析结果为后续上部煤层上行开采提供参考及理论支撑。

自燃煤层超长工作面采空区三带监测及防灭火技术

以3301工作面为研究背景,针对3301工作面大采高、地温高、湿度高以及遗煤量大导致自然发火危险性强的特征,采用现场实测法对3301工作面采空区三带进行监测,并制定防灭火技术方案。经过现场实测确定进风巷一侧散热带、氧化带、窒息带范围分别0~33 m、33~81 m、81 m以外,回风巷一侧散热带、氧化带、窒息带范围分别0~21 m、21~72 m、72 m以外;提出使用“全区封堵、多源惰化”的综合灭火技术、多功能一体化防灭火系统进行防灭火。现场应用后,矿井采空区防灭火能力得以有效提升,避免采空区遗煤自燃,并给煤炭高效回采创造良好条件。

重载铁路简支板梁动挠度实时监测技术研究

20世纪50年代普通钢筋混凝土低高度板梁为适应平原地区和枢纽站场,以降低线路标高,满足桥下净空为要求而广泛采用。但是随着重载线路荷载等级及频次的大幅提高,桥梁结构面临着静力承载能力和疲劳损伤双重挑战,逐步呈现出不同程度的结构性损伤,表现出挠度增大、横向裂纹开合明显,其中挠度是直接反映结构竖向刚度变化的关键指标。在相同工况条件下,移动荷载作用下的动挠度大于静力荷载作用的挠度,所以研究中小跨径老旧桥梁的动挠度实时监测技术,对保障运输安全有序具有重要意义,同时可为同类型桥梁的检养修提供依据。

自动化技术在煤矿通风安全中的应用分析

主要分析了自动化技术在煤矿通风安全中的应用。通风安全对于保障煤矿作业人员的安全至关重要。传统通风系统存在一定的局限性,而自动化技术在通风系统中的应用具有巨大的潜力。探讨了自动化技术在煤矿通风安全中实时数据监测与分析、有害气体监测与控制、火灾风险识别与应对、自动化调节与优化等方面的应用。同时,分析了自动化技术在煤矿通风安全中应用的优势,如提高工作效率和准确性,并探讨了技术可行性和安全性方面面临的挑战。研究有助于更好地了解自动化技术在煤矿通风安全中的应用现状和未来的发展趋势。

基于时效特性软岩采矿进路围岩的稳定控制技术

本次研究针对软岩巷道围岩稳控问题,以实际案例为主要研究对象,首先分析了软岩巷道的基本特点和围岩物理成分测试结果,并在此基础上全面开展了软岩巷道围岩稳控技术的研究工作,为确保矿山安全生产作业奠定了基础。研究显示:受长期矿压的影响,软岩巷道会出现一定的变形,其拱顶位置下沉和两帮凸出现象较为严重,通过全面的力学测试发现,巷道围岩的岩样强度相对较低,需要引入刚柔耦合动态加固技术,以保证其稳定性,应用该技术可以完善围岩的力学性能,保证围岩的完整性,同时也保证了围岩的稳定性,因此对围岩的承载力也能进行有效的提升,然后才能全面提高其稳定性。