摘要："十四五"以来,国内能源电力需求攀升,煤炭供需形势趋紧,生产开发布局加速西移,新疆凭借低开发程度与丰富资源成为我国煤炭供应的关键接续区域.本文以新疆煤炭产业为研究对象,系统梳理其资源赋存特征、生产开发现状及疆煤外运格局,并研判产业发展趋势.结果表明:新疆煤炭资源富集,埋深 2000 m以浅预测资源量占全国的 40％,且具有埋藏浅、易开采等优势,四大煤炭基地呈"北富南贫"的分布格局;"十四五"期间新疆煤炭先进产能快速释放,2024年产量达5.4 亿t,占全国比重提升至 11.3％,外运量增至 1.4 亿t,形成以铁路运输为主、"北—中—南"三线联动的外运通道格局;未来新疆煤炭产能与产量将持续增长,"十五五"末期铁路外运能力有望提升至2.5 亿t/a以上,加之疆煤主要市场需求增加,其在全国煤炭保供中的核心支撑作用将进一步凸显,融入全国统一大市场的趋势愈发明显.

摘要：便携式近红外光谱在煤质分析中因谱峰重叠、变量高度相关及采样条件敏感等问题,常导致建模精度与稳定性不足.针对该问题,提出了一种基于多任务特征解耦U型网络的煤炭挥发分与发热量协同预测方法.该方法首先通过迭代剔除异常样本和标准正态变换提升数据质量,再利用Unet网络提取共享特征,并引入特征解耦模块分离任务专有信息,从而兼顾指标的关联性与特异性.基于600 个煤样的实验结果表明,模型对挥发分与发热量预测的相关系数分别达到 0.8086 和0.8584,预测精度与稳定性显著优于多种基准模型,并在噪声干扰下保持良好鲁棒性,为煤炭多指标的便携式快速在线检测提供了一条高效、精准且适应性强的技术路径.

摘要：为保障刮板链传动系统的稳定运行、提高生产效率,针对掘锚一体机配套刮板链传动系统的张紧控制技术进行研究.首先分析了刮板链传动系统的工作原理和力学特性,明确了张紧链控制装置的关键参数和影响因素,在此基础上,结合掘锚一体机的实际工况,提出了一种基于自适应控制的张紧控制策略.该策略通过实时监测刮板链的张力变化,结合液压传动系统和系统辨识算法,实现了对刮板链传动系统张紧力的精确控制,并进行了仿真和实验研究.仿真结果表明,该控制策略能够实现对刮板链传动系统张紧力的精确控制,有效避免了链条松弛或过度张紧的问题.实验研究结果进一步验证了该控制策略的可靠性和实用性,为掘锚一体机配套刮板链传动系统的张紧控制提供了一种新的解决方案.

摘要：淮南煤田基岩之上覆盖巨厚松散层,其底部第四含水层(简称"四含")厚度大、富水性强.板集煤矿5 煤顶板直接充水水源主要受"四含"垂向及侧向补给,这导致矿井不仅面临严重的顶板松散层水害威胁,还存在因"四含"失水引发地层沉降,进而造成井筒变形破坏的风险,因此需严格保障回采期间松散层"零出水".为解决上述难题,基于定向钻进与长距离注浆技术,提出顶板水害超前区域治理方案,将防治思路由被动治理转变为主动预防.在工作面回采前,在顶板导水裂隙带之上实施垂向导水层位注浆改造,并对侧向导水补给通道进行帷幕截流.采用数值模拟方法验证了治理层位的可靠性,构建了注浆材料柔性量化评价指标,通过浆液配比试验优选出柔性水泥-黏土浆配方,有效降低了采后顶板注浆层失效风险.针对临近松散层无底隔区的特点,制定高压浆液扩散控制注浆工艺.工程实践结果表明,该超前区域治理技术在采前成功切断了顶板垂向及侧向导水补给通道,回采期间顶板治理层未受采动破坏,实现了工作面回采时松散层"零出水"目标.

摘要：烧变岩结构破碎、裂隙发育、富水性强,为解决西部浅埋煤层巷道烧变围岩控制问题,基于榆树岭煤矿+1710 回风石门揭露下11 煤层烧变岩区实际工程条件,通过实测分析、数值模拟等方法,构建巷道围岩裂隙密度分区体系,识别其灾变演化机制,并在此基础上提出针对性的分区控制对策与支护优化方案.研究结果表明:巷道揭露烧变围岩裂隙密度可划分为完整区、裂隙区与破碎区三类,对应支护体系分别以锚索加密、注浆强化与棚式组合支护为核心,实现了"支—固—护"一体化的分区控制模式.

摘要：针对泥岩层理倾角对其力学行为及破裂响应特征的影响,以陕煤曹家滩煤矿泥岩试样为研究对象,采用实验室试验与离散元数值模拟相结合的方法,探究层理倾角对泥岩力学行为的影响及其与宏观裂纹演化特征的关联.首先对不同层理倾角(0°、15°和 30°)的泥岩进行单轴压缩试验,发现随着层理倾角增大,试件单轴抗压强度减小、宏观破坏主导的贯穿裂隙向水平方向倾斜、岩体破坏模式由脆性向延性转变.为深入分析层理弱面对泥岩力学特性及细观裂纹演化的影响,进一步采用离散元PFC软件建立0°～90°层理倾角的数值模型,通过分层建模并弱化层间颗粒黏结参数构建层理弱面.研究表明:层理泥岩的单轴压缩峰值应力、峰值应变及弹性模量随倾角增大呈"U"形变化;受载破坏时,层理弱面率先萌生微裂纹,层理"预切割"效应显著,贯穿裂隙的扩展方向受层理倾角控制.上述结果表明,层理弱面显著降低泥岩承载能力,在地下工程巷道围岩控制中,需充分考虑层理倾角对围岩稳定性的影响及其破坏预警作用.

摘要：当前智能光电干选机多为两产品分选,在处理中煤含量大的原煤时灵活性不足,易导致煤炭资源损失.三产品智能干选机通过多级识别与分选机构设计,可同时分选出精煤、中煤与矸石三类产品.为了明确煤质特性(如粒度组成、密度组成)对三产品干选机分选效果的影响,以TDS32-300 型三产品智能光电干选机为对象,分析了不同煤质特性入料的分选效果差异.结果表明,光电智能干选机的可能偏差远高于重介质分选设备,用于重选设备工艺性能评价的可能偏差E值并不适用于光电智能干选机分选性能的评价.入料性质对三产品干选机的分选效果有显著影响,大粒级含量越多,分选效果越好,大于70 mm粒级的含量越高越有利于分选.当入料的中间密度级含量大时会对三产品干选机的中煤与精煤分选精度造成一定影响.研究结果为三产品智能光电干选机的精细化分选和系统升级提供借鉴意义.

摘要：选择性絮凝浮选、选选择性油团聚浮选、选择性絮凝—重力分选—浮选等技术是解决难选煤泥提质难的新思路,其关键在于扩大微细黏土矿物与煤炭颗粒絮体的粒径差异.选取对高岭土和煤炭颗粒具有一定选择性的聚合氯化铝(PAC)为研究对象,对比了溶胶凝胶法和溶剂热法制得的Fe3O4-PAC复合药剂形貌特征,及其对高岭土和煤炭颗粒的絮凝效果,进而研究了Fe3O4 和PAC质量配比下复合药剂对煤与高岭土沉降特性差异的影响规律.结果表明:PAC对高岭土絮凝具有一定选择性,在高岭土溶液浓度为 3％时絮体沉降速度最快.溶剂热法制得的Fe3O4 颗粒粒径均一,且粒径小于共沉淀法制得的Fe3O4 颗粒;沉淀法和溶剂热法均能制备出Fe3O4-PAC复合药剂,在试验浓度范围内对煤炭和高岭土依然具有选择性,但药剂用量增加,且采用溶剂热法制备的复合药剂在高岭土絮体沉降速度和溶液上清液透光度上表现更优;Fe3O4-PAC复合药剂制备过程中,随着Fe3O4 占比增高,复合药剂表面负载的Fe3O4 颗粒增多,复合药剂中含铁量越多,对高岭土的絮凝作用越明显,高岭土絮体沉降速度加快,但出现明显分界面所需药剂浓度也增多.

摘要：为了增强防冲支架防冲让位性能以减轻因深部开采可能导致的冲击地压危害,将原有预折纹构件加强为一种新型预折纹构件.通过数值模拟,对比了加强前后构件竖向压缩下的反力变化与应变演化,研究了肋板、内嵌管和圆箍厚度对构件吸能性能的影响规律,采用了NSGA-Ⅱ遗传算法对厚度进行优化求解,最终确定了最优尺寸:肋板厚度为 3.00 mm,内嵌管厚度为 2.45 mm,圆箍厚度为4.31 mm.与原构件相比,优化后构件能量吸收性能更好且反力波动更平稳,应用于支架能更好地实现防冲让位效果,研究结果可为防冲吸能构件设计提供有益参考.

摘要：针对冲击危险孤岛工作面矿压显现剧烈这一技术难题,以 3203 孤岛工作面为工程背景,综合采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,系统研究该工作面回采至见方前后的应力演化特征,重点分析液压支架支护强度的影响规律并评估其适应性.研究结果表明:相邻采空区上覆岩层载荷向孤岛工作面转移,形成显著的应力增高区,经计算得出工作面冲击危险性系数为0.75,存在中等冲击失稳风险;当工作面推进至见方位置时,超前支承压力峰值达27.0 MPa,最大影响范围约50 m;液压支架支护强度与顶底板移近量呈负相关,当支护强度达到 1.1 MPa时,顶底板移近量显著减小并趋于稳定.现场监测数据表明,选用的ZF9000/18/34D型液压支架支护效果良好,来压期间支架平均工作阻力为 7260 kN,最大工作阻力为 8527 kN,有效保障了工作面安全高效回采,可为类似工程条件下液压支架适应性研究提供参考.

摘要：《煤炭企业总图运输设计标准》自发布以来,有力地推动了煤炭工业总图运输的标准化工作,其条文内容包括了许多相关规范内容,便于设计人员查询和使用.但随着煤炭及相关行业规范的发展,其中许多条文已与实际工作中的情况不相适应,影响了标准规范的实际使用效果.针对上述问题,文章结合工程设计实践经验、审查要求及最新规范,对标准中的相关条文进行详细讨论,为标准使用及修订提出相关的建议.

摘要：为明确房柱式采空区下伏煤层遗留群柱在上覆遗煤蹬空开采扰动下的稳定性动态演化机制,以三道沟矿浅埋薄煤层蹬空开采为工程背景,综合采用理论分析与数值计算方法,系统探究了上覆遗煤蹬空开采条件下遗留煤柱的偏应力场演化规律及塑性区扩展特征.研究结果表明:5-2煤层房柱式回采遗留煤柱的安全系数达1.541,具备长期稳定特性;5-2 煤层遗留群柱的破坏特征空间分布呈"O"形,采空区中心区域煤柱的稳定性显著低于边界区域煤柱,其失稳易诱发整体群柱失稳;5-2 煤层房柱式开采遗留煤柱的偏应力场分布及塑性区扩展主要由本煤层回采参数主导,且5-2 煤层房柱式开采尺寸越大,其遗留煤柱稳定性受4-4 煤层蹬空开采的扰动作用越显著.

摘要：为了实现带式输送机根据煤流量进行智能调速,进而达到节能降耗、减缓设备磨损的目标,文章研究了一种基于算法模型的带式输送机煤流量监测与智能调速系统.该系统集成了算法模型技术,能够实时捕捉并分析胶带上的煤流图像.通过采用U2-Net算法,系统能够对图像进行精确分割和识别,从而计算出煤流量.基于这一数据,系统能够依据预设的最佳运行调速策略,智能调节带式输送机的运行速度,从而达到在确保运输效率的同时,最大限度地减少能源消耗.

摘要：针对采煤机调高系统故障机理复杂、故障样本稀缺的问题,提出并构建了基于虚实联动的采煤机调高系统实验平台,旨在实现系统多源故障特征数据的有效获取.实验平台利用多领域耦合建模技术实现物理系统的高保真映射,并通过空间适配优化设计机械结构与传感布局保障物理实体安全运行.平台依托硬件子系统与软件子系统协同运行机制,实现了物理实体与虚拟仿真模型的动态耦合.基于所建平台开展了典型故障模拟实验与极端工况模拟实验,并通过余弦相似度对虚实故障数据一致性进行评价.实验结果表明,真实数据与仿真数据之间相似度均在 0.9 以上,充分验证了平台具有良好的鲁棒性,且能够生成准确有效的故障数据.同时平台可以生成物理实体中难以直接监测的关键故障表征参数,为采煤机调高系统智能化故障诊断提供了可靠的多维实验数据支撑与理论支持.

摘要：地面L型井抽采卸压瓦斯是煤矿区瓦斯抽采的重要技术手段.针对当前地面L型水平井瓦斯抽采中存在的抽采效率低、成井困难、井斜控制难度大等问题,分析了L型水平井瓦斯抽采技术原理,总结出井位部署、钻完井关键技术、负压抽采技术三项核心要点.基于瓦斯运移规律,优化了L型井平面布置范围;构建了包含三开、二开井身结构设计、井眼轨迹精细控制、防托压定向钻进、双层筛管完井及分段洗井、强化固井等技术的钻完井技术体系;结合卸压瓦斯抽采特征,提出"分—总"与"总—分"两种负压抽采模式及分阶段调控策略,采用"保流量、变负压"动态控制方法,并对淮北矿区应用效果进行实证分析.结果显示,涡北煤矿单井累计抽采瓦斯纯量达2.7×106 m3,朱仙庄煤矿 L 型井群日抽采纯量最高 5875 m3,保障了工作面安全回采.研究表明,未来该技术需在设计参数精准化、轨迹控制智能化、大位移钻进工艺突破、抽采管理数字化及井地联合抽采模式创新等方面深化发展.

摘要：为实现难浮炼焦煤的高效浮选,使用煤油(B1)与异构十三醇聚氧乙烯醚 1305(TO-5)混合制备了一种新型复配捕收剂(B2).对比研究了B1、B2 对难浮炼焦煤的浮选效果、浮选动力学特性及多段浮选下的起泡性能.浮选效果对比试验表明:在B1 为 3000 g/t时,低起泡剂用量下浮选指标显著下降;与之相比,1000 g/t的B2 在同等起泡剂用量下可以得到与 3000 g/t B1 灰分相近而产率更高的精煤产品.浮选动力学试验表明:经典一级动力学模型对两种药剂浮选结果的拟合R2均在0.999 以上.B1 用量3000 g/t时的k值为 1.3439,B2 用量 1000 g/t和 3000 g/t时k值分别为1.5809、1.7203,B2 浮选速率更快.由分步释放曲线可知B1、B2 精煤灰分相同时,B2 可以得到更高的精煤产率.表面张力测试发现:B2 中的TO-5 分子可以显著降低气/液界面的表面张力.高速摄像系统对气泡的观察和激光粒度仪对气泡数量及大小检测发现,B2 产生的气泡数量更多,尺寸更小.XPS测试发现,TO-5 可以增加煤表面疏水性官能团的含量.研究结果表明,B2 捕收剂是一种强化难浮炼焦煤浮选效果的高效捕收剂,为后续的高效捕收剂研发提供了参考.

摘要：为深入研究膏体充填工作面充填体对顶板的作用效果及不同因素对顶板下沉量的影响规律,以韦三煤矿综采膏体充填工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟及现场实测相结合的研究方法,研究了顶板与充填体的空间作用关系,探究工作面长度(140～200 m)、采高(1.5～3.0 m)、充填体强度(2.0～3.5 MPa)和充填率(80%～95%)对顶板下沉的影响,分析不同因素对顶板下沉的影响规律,确定其关键影响因素.通过极差分析法确定各因素的权重,并结合实际情况进行权重修正.结果表明:通过理论分析得出,当初始开采顶板初始接触至充填体时,其顶板跨度为1.82 m,随着工作面的不断推进,顶板与充填体接触面积增大,其顶板下沉值趋于最大值,为0.333 m.工作面长度和采高的增加会引起顶板最大下沉值的增大,增幅分别为 11.8%和 101.9%;充填体强度及充填率的增加则会引起顶板最大下沉值的减小,降幅分别为 29.1%和 22.7%.通过极差分析法得到各因素影响权重,采高为关键影响因素,权重占比 49.7%,次要影响因素为充填体强度、充填率与工作面长度,权重占比分别为22.8%、16.2%和11.3%.

摘要：研究煤体灾变破坏时力学特征响应机制对维持煤矿开采稳定性具有重要意义.以大尺寸煤体为研究对象,开展常规三轴压缩试验,监测不同围压下煤体力学行为,发现煤体亚失稳阶段出现条件及规律,并揭示了三轴压缩下煤体破坏机制.结果表明:全应力-应变曲线 5 个阶段阈值随围压增大而增加,峰值应变与围压相关性较高.幂律方程对煤体灾变加速增长阶段轴向应变率拟合效果较好.试验环境接近煤体地下真实状态时,亚失稳才会出现;准静态与准动态阶段约占亚失稳总时间的37.5%、62.5%,准动态阶段应力与径向应变演化更为剧烈.残余强度的敏感性高于峰值强度,随着围压增大强度衰减系数逐渐降低.同时煤体以剪切破坏为主并伴有张拉破坏,不同位置裂缝宽度有所不同.

摘要：为了构建一种"机理约束-数据驱动"的冲击地压智能预警模型,实现危险性的"地点-时间-强度"一体化预测.基于多源异构数据,建立了融合实时监测、开采技术、煤岩体强度及地质条件的多参量指标体系,并引入时序与空间参数构建时空耦合预警模块.通过数据归一化、K-means聚类补全及主成分分析进行特征处理,分别采用L2 正则化多元线性回归、BP 神经网络及RNN-GRU神经网络构建预测模型并进行对比.结果表明:L2 正则化模型可解析各因素权重,支撑机理研究与单指标预警;RNN-GRU模型凭借门控循环单元显著提升了对时序动态特征的捕捉能力,结合测点位置编码与改进K-means聚类,实现了冲击危险的时空分布预测.在呼吉尔特矿区现场应用中,该模型预测震级与实际接近,时间误差小于 2.5 h,位置误差小于 50 m,综合准确率达85%,为冲击地压智能预警提供了可靠方法.

摘要：针对煤矿井下带式输送机在潮湿、高温、多尘环境下长期运行易发生故障,导致停机频繁、成本增高的问题,提出一种基于云边协同与持续学习AI架构的智能监测与控制系统.通过融合计算机视觉、设备控制与大数据分析技术,研发了用于煤流运输异常监测的算法模型,构建了可视化的智能监测管理系统,实现了基于实时煤量的输送机智能调速、损伤跟踪、异常预警与处置的闭环管控.在核桃峪煤矿等现场的工业应用表明,该系统实现输送带速度测量误差低于±2%,煤量统计误差小于±5%,输送带空载率降低 30%,年节电约 15 万(kW·h)/km,托辊更换周期延长40%;同时减少巡检人员 10 人次/d,非正常停机时间缩短 15 min/d,年创造直接经济效益 200 万元、间接效益1000 万元.该系统显著提升了带式输送机运行的可靠性、经济性与智能化水平,为煤矿高效绿色运输提供了关键技术支撑.