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带式输送机是选煤厂运输煤料的主要设备,其安全性和可靠性关系到生产的安全和效率[1]。为了节能减排和减少设备损耗,有的带式输送机进行了变频调速改造,改造后的系统具有根据负载进行自动调速的功能,达到了节约电能的目的[2,3]。电子皮带秤是测量带式输送机负载的测量仪表,其可靠性和精度关系到带式输送机的性能,因此在安装、调试、维护和故障处理等方面需要特别注意[4]。
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东曲矿+860 m水平投产后,开采其东翼的二、八采区下组煤(8#、9#煤层),其中首采面28202工作面开采8#、8上#煤层,其总厚度为3.3~5.3 m,平均煤厚4.3 m,采用一次采全高采煤工艺。在加快回采的同时,综采工作面的收尾、拆除工作也存在着许多不安全因素,尤其是支架拆除期间顶板的管理问题,传统的金属网、板梁、圆木支护形式及收尾工艺已不能满足支护强度的需求,难以保证工作面设备的正常安全回撤[1,2]。
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煤炭开采后会形成采空区,采空区上覆岩层在覆岩重力、采动压力等作用下会出现弯曲、下沉,若不提前采取措施会导致开采区地表塌陷、地表构筑物损坏等问题[1,2]。因此,一般情况下为确保地表水体或者构筑物等安全,井下需要留设大范围保护煤柱。但对于部分资源逐渐枯竭的矿区(矿井)而言,实现地表构筑物下采煤对增加可采资源储量、提高矿井经济效益以及延长矿井服务时间等均有显著效果。
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巷道快速掘进需解决的核心为破(煤)岩效率、围岩支护两大问题。尽管国内外学者已经进行了大量研究,但现有研究成果主要集中于煤层巷道、小断面岩巷等回采巷道的快速掘进领域,而针对大断面岩石巷道的快速掘进则研究较少。
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我国煤炭资源储量丰富,长期的煤矿开采引发了诸多水文地质及生态环境问题[1,2]。矿井水文地质结构影响着矿井涌水量的大小及矿井水化学特征[3,4],区域水文地球化学场演变作用过程,也影响矿井水的特征成分及其演化方向[5]。
由于磁窑沟矿相邻煤层层间距较小,相邻煤层采动影响较大,易造成下煤层回采巷道围岩应力集中或巷道围岩的破坏,巷道支护难度较大[1]。同时,为满足通风和生产需求,其巷道设计断面面积较大,进一步加剧了巷道的失稳[2]。
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我国多数地区都赋存有近距离煤层,由于上覆煤层开采后围岩的应力集中现象将制约下层煤工作面开采,并且矿压显现特征与单一煤层开采有着较大不同,顶板事故发生的可能性增大,对矿井的安全生产形成一定的制约[1,2,3]。
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山西兰花集团莒山煤矿有限公司产量为90万t/a,矿井目前开采3号煤。3号煤和下组煤各自有独立的生产系统,3号煤采用斜井开拓,设有主斜井、副斜井和回风立井。目前3号煤层主要采区为一采区和二采区,剩余设计可采储量581.1万t。
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在煤矿生产过程中,用于开凿巷道作业的主要设备为掘进机。掘进机是由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支撑部、润滑系统、液压系统、水系统、电气系统和护板部组成。
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巷道掘进过程中受断层应力扰动影响,围岩力学性质发生改变,稳定性降低,围岩内部出现裂隙发育现象,减小了围岩内摩擦角及内摩擦系数,造成巷道掘进顶板下沉破碎、巷帮垮落收敛等失稳现象[1,2,3,4,5],这不仅增加了巷道维护难度及支护成本费用,而且还威胁着巷道掘进、支护等施工安全。
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随着科技水平的不断发展,适用于煤炭领域的机械设备不断更新换代,由此引起的回采速度的加快在提高矿井年产量的同时,也加剧了采掘工作面接替紧张的局面。相比于回采工作面来说,掘进工作面施工工序多、难度大、进尺较慢,其中围岩支护是影响掘进工作面进度的最主要因素[1]。
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巷道掘进是矿井生产的重要内容,是保证矿井采掘接替,高产稳产的关键技术措施[1]。随着采煤机械化水平的不断提高,工作面煤炭回采速度不断加快,矿井生产面临采掘失调,巷道掘进速度偏低的现象,巷道的生产周期和生产成本不断增加。
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陕煤西固煤业公司-120 m水平主运输大巷(以下简称大巷)随矿井开采水平延伸及密集巷道布置、21采区回采结束等影响下,巷道上部岩层应力重新分布,围岩结构受到破坏,造成局部巷道底板出现不同程度的底鼓、顶部浆皮大面积离层、巷道变形量难以控制等问题,严重影响矿井正常生产及物资运输效率。
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减速器是矿用提升机中的重要构成部分,由提升机电机输出的动力需要通过减速器后再进入滚筒,故要求其须具备良好的综合性能[1,2,3]。减速器是提升机运行时的重要噪声来源,在对减速器箱体结构进行设计时,为保障其强度并降低噪声,通常会过多地增大箱体结构尺寸,这会在一定程度上增加箱体结构的材料成本[4,5]。
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近年来,随着煤矿科技水平不断提高,国内煤矿在开采技术方面得到了很大的提升,也给煤矿井下辅助运输环节提出了更高的的要求[1,2]。以经纺煤业所使用的柴油胶轮车的辅助运输设备来说,由于柴油胶轮车所处的工作环境比较恶劣,伴随着诸多不安全的因素。
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