2016年主要研究成果
一、总结了数字化矿山国内外发展现状,分析了数字化矿山建设中存在的主要问题,提出了数字化矿山项目实施的方法及需要解决的若干关键技术,如高带宽信息可靠传输技术、数字化安全监测监控技术、安全及生产过程一体化管控技术、三维地质体及实景场景构建技术、多系统数据融合及针对矿井的大数据分析挖掘技术等。以天地王坡煤矿数字化矿山建设为示范,介绍了天地王坡煤矿数字化矿山建设取得的研究成果和应用效果,展望了未来数字矿山建设的重点研究内容及其发展方向。
二、煤粉工业锅炉以煤粉浓相室式燃烧为技术基础,耦合先进成熟的烟气污染物联合脱除工艺,锅炉系统可实现高能效及超低排放运行。阐述了锅炉烟风系统的工艺原理,总结了煤粉安定储罐(塔)、无脉动浓相供料器、煤粉浓相着火及中心逆喷双锥燃烧器、锅炉本体、高倍率灰钙循环脱硫除尘一体化、低温炭基选择性催化还原脱硝等核心与关键单元技术(装置)的特征、技术指标。并以神东煤粉工业锅炉项目及天津津能集团示范项目为典型实例,介绍了示范工程的应用效果。
三、采用Anderson断层模型,推导得出了煤矿井下断层区域应力累积水平的计算指标μm,该指标只与实测最大和最小主应力有关,μm值越大表明区域应力累积水平越高,当μm值达到断层摩擦极限状态或亚摩擦极限状态的应力累积水平μ0时,将可能引起断层冲击地压的发生。通过对40个矿井、120个测点的地应力数据分析表明,采动作用下诱发断层冲击地压的概率和强度与矿井地应力类型、采深H和μm值存在密切关系:地应力类型为σV>σH>σh方位,即使H和μm达到很大也不会发生;只有地应力类型为σH>σV>σh和σH>σh>σV时才有可能诱发断层冲击地压,且相比σH>σV>σh,地应力类型为σH>σh>σV所需的临界值H0和μ0更小。根据龙家堡煤矿地应力测试结果,判定该矿具备断层冲击地压发生危险。根据微震监测数据的分析,提出了断层冲击地压发生的4典型微震特征,即微震事件的高能特征、丛集现象、前震-主震-余震序列和上盘效应。