深部高应力软岩巷道围岩破坏机理及全锚索支护技术研究

传统锚网索支护无法有效控制深部高应力软岩巷道围岩大变形破坏。本文以古汉山矿1606底抽巷回风巷强矿压显现为工程背景,建立了深部高应力软岩巷道围岩破坏数值模型,探究了深部高应力软岩巷道围岩破坏机理,提出了深部高应力软岩巷道围岩控制对策,提出深部软岩巷道“短锚索固帮+长锚索强顶”的全锚索加固技术。现场工程实践表明,该技术可明显提高支护刚度与强度,改善锚固范围内的破碎围岩力学性质,有效控制了深部软岩巷道围岩大变形。

磨料质量分数对预混合磨料水射流破岩效果的影响

预混合磨料水射流是突破煤矿深长钻孔内高效破煤岩技术瓶颈的有效技术,在坚硬顶板治理、沿空留巷和硬煤增透具有广泛应用前景。磨料质量分数是影响其破煤岩效果的重要因素。为明确磨料质量分数对磨料加速、分布以及冲击动能的影响,基于离散元的耦合模型(CFD-DEM模型),考虑颗粒间的摩擦、碰撞,添加颗粒相体积分数和动量源相,修正VOF多相流模型,开发用户自定义函数(UDF)通信接口,精确计算了磨料质量分数对磨料颗粒加速运动与分布的影响,准确描述了磨料粒子对水射流流场的影响。结合预混合磨料水射流破岩实验,得到了以下结论:在固定压力下,不同磨料质量分数的射流液固能量转化效率不同,导致磨料冲击动能不同。提高磨料质量分数,能够提高破煤岩效果,但存在最优值。每一压力条件下都有与之相适配的最优质量分数,此质量分数下能量转化效率最高,磨料冲击动能最大。如射流压力5 MPa时,80目(0.178 mm)石榴石最优质量分数为11%。同一质量分数下,提高射流压力可提高磨料冲击动能,但是能量转化率和利用率降低。提高压力使射流速度增加,曳力增大,但射流与磨料接触时间缩短,导致射流能量未能及时转化为磨料动能。相较于提高射流压力,适当增加磨料质量分数以提高能量转化效率和能量利用率,是达到最佳破煤岩效果的更经济低能耗的方式。

F5G工业光环网通信技术及其在煤矿的应用与展望

矿井传统有线通信网络存在带宽固定、有效利用率低、时延较高、系统配置不灵活等问题,无法满足矿井智能化业务发展需求。矿用5G及WiFi6无线通信存在巷道衰减大、可靠性不及有线通信的问题。针对F5G(第5代固定网络)工业光环网通信技术的特点,指出F5G工业光环网通信技术是矿井有线通信的发展趋势。介绍了F5G工业光环网的2个关键技术:10 Gibit/s PON(无源光网络)技术、数智光分配网(DQ ODN)技术;比较了F5G工业光环网与传统有线网络在网络时延、电气安全、业务安全、施工安全、维护安全等方面的优势。结合F5G工业光环网通信技术在煤矿井下应用的需求特点及建设实例,分析了F5G工业光环网通信技术在井下工业远程控制、高清视频回传、工业网络迁移、远程故障诊断、无线网络信号回传等场景的具体应用,指出F5G工业光环网通信技术在矿井应用的不足与前景:(1)基于F5G工业光环网通信技术的矿用设备种类较少。(2)在不同场景的适应性、不同业务种类的适配性方面有待提升。(3) F5G工业光环网通信技术在系统接口与协议方面与传统以太环网通信接口相同,终端设备无需更改适配即可接入使用,是未来煤矿场景工业网络的有效解决方案。(4)煤矿应结合自身实际情况建设F5G试点,以实际场景支撑F5G工业光环网通信技术的应用与研究。

强突出煤层“内保护层”构建理论及工程实践

保护层开采是煤矿瓦斯灾害防治最有效的技术手段,适用于有保护层可采的多煤层(群)等。对于无保护层可采的强突出单一煤层,随着采深加大、开采强度增加、构造更加复杂等多重因素叠加影响,应力与瓦斯耦合型灾害成为主导。为消除煤与瓦斯突出危险,目前采取的诸如机械扩孔、水力冲孔、水射流割缝和水力压裂等措施均能较好地提高抽采效果,但未能实现均匀卸压、均匀增透和消除应力异常,存在一定的消突局限性。如何实现瓦斯高效抽采和高效消突是长期遏制该类煤层安全高效开采的主要技术瓶颈。研究结合河南能源集团所属突出矿井“零距离保护层”分层开采、穿层钻孔卸压增透强化抽采消突的工程实践,通过优化穿层钻孔设计、合理选择卸压措施和精准计量掏出煤量,强化卸压消突效果考察,实现大区域连片均匀卸压,形成了在煤层内构建类似保护层的消突途径,提出了“构建内保护层技术”,实现了强力均匀卸压、高效抽采,实现煤层快速消突。总结以河南能源焦煤公司为代表的突出矿井瓦斯治理技术发展历史及经验,开展单一厚煤层“构建内保护层技术”研究,阐释了“构建内保护层”消突的科学内涵、消突机理构建方法,开发了内保护层消突效果评价技术,构建了强突出单一煤层内保护层消突技术体系并制定了相关企业标准。提出强突出单一煤层主动构建内保护层的消突理念,创新了保护层开采的内涵和外延,为强突出单一煤层高效消突提供了较完善的技术体系和较为坚实的理论基础及技术手段。

煤矿大型机械设备滚动轴承故障诊断改进方法研究

针对传统的特征选择算法用于煤矿机械轴承故障诊断时将嵌入学习和特征排序分开,无法准确选择出能表征高维数据集的子集和故障诊断准确率不高的问题。文章提出了一种基于嵌入学习与稀疏回归的煤矿机械轴承故障诊断方法。该方法首先构造嵌入学习模型,学习高维数据的流形结构;其次,在回归模型中引入具有组稀疏性的l 2,1范数,有效剔除冗余特征;然后联合嵌入学习和稀疏回归构造特征选择框架,选择出能准确表征原始高维数据的本质特征;最后通过与K-最近邻算法相结合进行煤矿机械轴承的故障诊断。实验结果表明,提出的模型显著提高了煤矿机械轴承的故障诊断精度。

新型防超限装置焦作矿区施钻效果分析

构造煤发育地区,施钻期间易导致喷孔,瓦斯会大量涌出,若采取措施不当,会导致巷道瓦斯浓度超限,采用防喷装置阻止瓦斯和煤渣涌出具有重要作用。利用研制的新型防超限系列装置在九里山矿进行了应用,该套装置重点改进了密封设计、煤水计量及质量等。现场应用效果显示:施钻工程量明显减少,每米冲煤量显著提高,初始抽采瓦斯浓度基本在30%以上,将近70%的钻孔初始抽采瓦斯浓度超过50%,抽采瓦斯纯量也较实施前提高了1倍,预抽周期可缩短1/2,能够显著提高钻孔施工和瓦斯抽采效率。

后混合磨料空气射流喷嘴结构优化及破煤效果研究

水力化卸压增透技术在煤层瓦斯灾害治理中发挥了重要作用,但在松软煤层中应用时容易导致塌孔、抱钻和喷孔等动力现象。无水化卸压增透是突破松软煤层瓦斯高效抽采技术瓶颈的可行性技术之一。为此,利用磨料空气射流高效破煤岩能力,提出后混合磨料空气射流破煤卸压技术,采用磨料-空气分离输送的双通道方式,将磨料和空气运送至孔底,采用射流泵-拉法尔耦合的后混合喷嘴结构在孔底对磨料进行引射、混合和加速,使磨料具备高冲击动能,实现高效破煤。基于ANSYSFLUENT气固两相流模型,分析后混合喷嘴内磨料引射、混合和加速规律,研究磨料颗粒在加速过程中的受力,获得混合磨料空气射流高效破煤最优后混合喷嘴结构;并开展后混合磨料气体射流破煤实验验证破煤性能。结果表明:磨料冲击动能决定于后混合喷嘴的引射能力和加速能力。后混合喷嘴的引射能力与引射喷嘴的喷嘴出口直径和其扩张段长度有关,合理的引射喷嘴出口直径有助于减小喷嘴出口气流波动,扩张段长度则会影响喷嘴出口气流速度,在本文条件下,引射喷嘴采用两段式,其中收缩段长度2 mm,喉部直径2 mm,扩张段长度5 mm,喷嘴出口直径为3 mm。加速结构对磨料的加速效果主要取决于加速喷嘴的膨胀比,膨胀比为1的喷嘴内部气流使磨料颗粒所受合力较大,且加速喷嘴外部磨料所受曳力、压力梯度力和虚拟质量力波动范围较小,磨料加速效果明显,在膨胀比为1条件下,设计加速喷嘴收缩管长度4 mm、出口直径7.73 mm、喉管长度40 mm、扩张管长度为15 mm。按照优化后的喷嘴结构进行破煤能力实验,在引射压力为4 MPa,靶距60 cm,磨料质量流量50 g/s,进行冲蚀实验,冲蚀30 s,优化的后混合喷嘴结构对煤块产生了直径约10 cm,深度约5 cm的冲蚀坑,证明了在设计的最优后混合喷嘴结构参数下系统具有较好的破煤效果,具有工程应用的能力。

互相影响的多风井通风系统优化

针对新桥煤矿中央风井系统与南风井系统存在明显相互影响及南翼采区通风能力不足的问题,采用基点法对矿井通风系统的基本参数进行测定,利用回路风量法与Scotthensley迭代法对当前通风系统以及提出的优化方案进行通风网络解算。矿井通风阻力测定的结果表明:中央风井系统与南风井系统均为回风段阻力消耗最大,约为60%;中央风井系统的风量与通风阻力匹配不合理,通风阻力过高;公共段阻力消耗达到中央风井风机风压的36%,达到南风井风机风压的45%,中央风井系统与南风井系统存在明显的互相影响。分析三种优化方案的解算结果可知:为满足南翼各用风点用风需求,短期内可在南翼煤仓上口通风行人巷设置通风调节设施,使风量控制在13.33 m3/s;为彻底解决南翼风量不足与通风阻力过高的问题需要新形成南翼并联回风巷。

“双碳”背景下我国推广干法选煤必要性及其应用策略研究

选煤加工是煤炭清洁高效利用的源头和基础,其自身也应低碳发展。干法选煤具有不用水、投资少、运营成本低等低碳优势,不仅可以满足化工原料煤与电煤提质需要,还可以为冶金用煤湿法选煤加工预排矸,提高单位处理能力,降低加工成本。为了实现低碳选煤、助力实现“双碳”目标,结合我国选煤产业的发展趋势,阐述了推广应用干法选煤的必要性,梳理了干法选煤推广应用过程中存在的主要问题,针对性地提出了我国干法选煤推广应用策略。

“双碳”目标下化工原料煤分选加工方案建议

为助力实现“双碳”战略目标,结合我国煤炭消费和能源结构变化趋势,系统分析阐述了现代煤化工发展的必要性,并基于化工原料煤的质量要求,提出了化工原料煤分选加工的方案建议:低灰煤优先采用筛选,中高灰分煤优先采用干法分选,难选中高灰分煤干法分选无法满足要求的,应按可选性选用高效湿法选煤工艺设备;生产加工化工原料煤应重点关注产品粒度、灰分,严控产品水分,禁止掺入煤泥;生产非冶金用煤企业,应积极论证生产化工原料煤的可行性。这些分选加工的方案建议可进一步帮助拓宽化工原料煤的供应渠道,有助于进一步发挥煤炭资源优势和煤化工制品固碳特性,降低油、气进口依赖度;同时也有利于提高煤炭行业整体原煤入选比例,促进煤炭清洁高效利用。

我国煤炭洗选加工现状与发展思考

结合我国煤炭洗选加工现状,阐述了“双碳”战略与能源消费变化背景下发展洗选加工必要性,分析了我国煤炭洗选加工面临问题与存在不足,提出了拓展从业范围、完善管理机制、上下游协同联动与科学工艺选择与组合等发展建议,旨在提高煤炭洗选加工效率,降低能耗,促进洗选加工低碳、高效发展,助力“双碳”战略目标顺利实现。

基于WISE的Webshell检测技术研究

本文主要在现有语义分析的基础上,基于机器学习技术,通过引入虚拟执行,构建多级检测机制,开发出一种具备更强大、更智能的检测能力的WISE智能语义分析引擎。

APT网络攻击演化分析和溯源分析方法

本文主要介绍主流APT网络攻击演化溯源的主要情况以及存在的问题,并通过攻击时序模式挖掘、攻击时空模型构建、攻击溯源分析等技术的阐述深入研究APT网络攻击演化分析和溯源分析方法。

大型煤炭企业网络信息安全体系建设实践

根据自身建设实践,对多层级大型煤炭企业网络信息安全体系建设进行了分析总结,构建覆盖互联网公有云平台、集团公司网络、二级公司网络、生产厂矿网络四个纵向层级,以及企业办公、生产制造两个横向业务场景的防护体系,在行业内具有一定的推广意义。

机制砂特性对高强混凝土流变性能的影响

伴随天然砂资源逐步短缺,应用机制砂替代天然砂并开展机制砂高强混凝土研究势在必行。同时,煤矿冻结井冲积层厚度不断增加,井壁混凝土强度逐渐提高至C80及更高。本文针对煤矿冻结井筒用高强高性能机制砂混凝土粘度大的问题,从机制砂母岩岩性、颗粒特性、石粉含量及MB值等特性对高强混凝土流变性能及工作原理进行研究,为解决冻结井混凝土井壁设计和施工应用难题提供参考。

采动影响下陷落柱突水治理与效果评价

为了减少陷落柱对煤矿生产安全的危害,以某矿3103工作面为工程背景,提出挤密劈裂注浆加固技术,采用UDEC方法模拟采动影响下注浆前后陷落柱塑性扩展及应力分布过程,并结合现场实践观测陷落柱注浆治理情况。结果显示,在采动影响下,采空区两侧及顶底板区域都形成了明显的岩层破坏,陷落柱内部塑性区在左侧边界处发育高度最大,陷落柱内部塑性区发育范围及破坏程度大于完整地层,但是通过对比注浆段发现并未形成明显塑性破坏区域,注浆效果对阻止岩层破坏有一定的作用;垂直应力发生改变并重新分布,在采空区位置形成应力卸压区,在采空区两侧形成应力集中区,应力变化区域并未影响到陷落柱边界及内部,故此时对陷落柱的影响较小;与未注浆对比分析,陷落柱注浆段应力变化更小,说明注浆对陷落柱内部岩体起到了一定的加固作用。现场实践结果表明,浆液将陷落柱大部分空洞、裂隙充填满,浆液形成网络骨架将陷落柱冒落的煤岩体黏结在一起,注浆效果良好。

提升治企兴企能力 建设高素质国有企业管理者队伍

党的二十大擘画了以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图。办好中国的事情,关键在党、关键在人,必须有一支政治过硬、适应新时代要求、具备领导现代化建设能力的干部队伍。河南能源集团有限公司作为河南省属国有企业,在推动改革重生、实现高质量发展过程中,不断强化管理者素质建设,提升治企兴企能力,打造出了一支“绝对听指挥、始终打得赢”的国有企业铁军,为推动地方经济发展贡献了“河南能源力量”。一、擦亮鲜明底色,涵养过硬政治素质建设堪当民族复兴重任的高素质国有企业管理者队伍,必须擦亮“对党忠诚”的政治底色,坚定胸怀“国之大者”的使命担当,把忠诚作为为政之魂、干净作为立身之本、担当作为成事之要,切实提高辨别政治是非、保持政治定力、防范政治风险的能力。

深入学习贯彻党的二十大精神 打造世界一流现代化企业

党的二十大是在我国迈上全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的关键时刻召开的一次十分重要的大会。从战略全局深刻阐述了新时代坚持和发展中国特色社会主义的一系列重大理论和实践问题,科学谋划了未来一个时期党和国家事业发展的目标任务和大政方针,在党和国家历史上具有重大而深远的意义。党的二十大报告指出,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。作为河南省最大的国有工业企业,河南能源集团有限公司积极贯彻落实党的二十大精神,对标对表习近平总书记的重要指示要求,按照河南省委、省政府总体部署,进一步完善体制机制,激发内生动力,进一步推动数字化智能化转型,建设绿色低碳发展领军企业,进一步深耕产业提高科技创新能力,全面提升企业市场竞争力、引领力,全力推动企业实现高质量发展,创建世界一流企业。

煤炭企业发展循环经济的问题与对策

近代以来,煤炭开采量不断上升,为国家的发展以及社会的运行提供了丰富的煤炭资源。受过去发展理念以及技术落后的限制和影响,煤炭开采应用得更多的是较为粗放的生产模式,消耗量相对比较大,而且产生的污染也比较多,严重破坏自然生态环境。由于国家提倡发展节约和生态文明的有效建设,因此煤炭企业需要转变理念,高度重视发展循环经济。

煤炭企业风险管理现状及防控措施研究

企业风险管理对于煤炭企业未来的发展以及方向的确定具有直接的影响。本文对煤炭企业风险管理现状及防控措施进行研究,并针对煤炭企业面临的销售渠道限制、煤炭营销信息化程度较低以及缺乏大范围市场调研等问题进行多维讨论,提出拓宽销售渠道、构建信息化煤炭营销体系、开展周期性市场调研工作、逐步强化销售人员整体素质以及增加收款力度等对策,力求从多个角度加强对销售中风险的管控,为煤炭企业未来的发展奠定良好的基础。