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煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展 被引量：38
1
作者 王力 姚宁平 +4 位作者 姚亚峰 王毅 张杰 方俊 魏宏超 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期285-296,共12页
我国碎软煤层赋存层位多、分布广,普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、煤体力学强度低、渗透性差等特点,钻进时易塌孔、喷孔、孔壁失稳,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅、钻孔堵塞、存在抽采盲区等问题。随着煤炭开采深度的不... 我国碎软煤层赋存层位多、分布广,普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、煤体力学强度低、渗透性差等特点,钻进时易塌孔、喷孔、孔壁失稳,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅、钻孔堵塞、存在抽采盲区等问题。随着煤炭开采深度的不断增加,碎软煤层瓦斯抽采钻完孔就更加困难。因此,碎软煤层高效、深孔、精准钻进技术以及增透、增产、护孔的完孔技术一直是碎软煤层瓦斯治理的重大技术需求和研究热点。从护孔、排渣、轨迹控制、完孔等成孔的关键技术难题方面,总结了碎软煤层顺层钻完孔技术研究现状和应用情况,分析了目前碎软煤层钻进技术存在的问题,提出了改进完善建议,分析了内控导向式旋转定向钻进技术,多孔介质充填式筛管、折叠膨胀管完孔技术等碎软煤层钻完孔技术新进展,为进一步完善现有碎软煤层钻完孔技术提供了思路。 展开更多
关键词 煤矿井下 碎软煤层 瓦斯抽采 内控导向式旋转定向钻进 筛管完孔
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斜沟煤矿高位钻孔合理终孔位置模拟与试验研究 被引量：26
2
作者 刘振明 年军 +1 位作者 吕晓波 李润芝 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第5期120-124,129,共6页
为改善斜沟煤矿18205工作面高位钻孔的瓦斯抽采效果,采用FLAC^(3D)软件模拟和现场试验对采空区顶板岩层渗透率的演化规律进行分析,并以此作为高位钻孔终孔位置的确定依据。结果表明:工作面推进120 m前,采空区顶板岩层纵向卸压区范围随... 为改善斜沟煤矿18205工作面高位钻孔的瓦斯抽采效果,采用FLAC^(3D)软件模拟和现场试验对采空区顶板岩层渗透率的演化规律进行分析,并以此作为高位钻孔终孔位置的确定依据。结果表明:工作面推进120 m前,采空区顶板岩层纵向卸压区范围随着工作面的推进不断增大;工作面推进120 m后,采空区顶板岩层纵向卸压区范围变化越来越小,开始沿远离工作面方向转移;当高位钻孔的终孔层位选在距煤层顶板16~18 m时,采空区瓦斯抽采效果较为显著;高位钻孔终孔位置布置在17 m后,上隅角瓦斯体积分数基本维持在0.6%左右,回风流瓦斯体积分数大约为0.42%。 展开更多
关键词 斜沟煤矿 高位钻孔 合理终孔位置 瓦斯抽采
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煤矿瓦斯抽采顺层钻孔偏斜规律试验研究 被引量：21
3
作者 许彦鹏 樊阳洋 +1 位作者 禹建功 翟新献 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期1-7,共7页
针对煤矿瓦斯抽采顺层钻孔偏斜问题,通过现场试验,利用测斜仪器对钻孔轨迹基本参数进行测量,采用均角全距法对钻孔偏移量进行计算,研究了顺层钻孔偏斜的一般规律,结合现场施工情况,分析了钻孔偏斜原因。结果表明:顺层钻孔轨迹普遍呈现... 针对煤矿瓦斯抽采顺层钻孔偏斜问题,通过现场试验,利用测斜仪器对钻孔轨迹基本参数进行测量,采用均角全距法对钻孔偏移量进行计算,研究了顺层钻孔偏斜的一般规律,结合现场施工情况,分析了钻孔偏斜原因。结果表明:顺层钻孔轨迹普遍呈现上偏的趋势;以20 m为一个考察区间,钻孔倾角最大变化率位于>40~60 m区间内;技术因素、地质因素和人为因素是导致钻孔偏斜的主要因素。研究结果为预防钻孔偏斜以及进一步研究顺层钻孔保直防斜技术提供科学依据。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯抽采 顺层钻孔 偏斜规律
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地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向 被引量：16
4
作者 周德昶 《中国煤层气》 2007年第1期18-23,共6页
瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要矛盾,采用地面钻井抽采瓦斯,是瓦斯治理和煤层气开发的一种有效手段。淮南矿区在松软低透气性的煤层赋存条件下,通过瓦斯治理与采矿技术相结合,通过多年实践,基本明确了地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向... 瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要矛盾,采用地面钻井抽采瓦斯,是瓦斯治理和煤层气开发的一种有效手段。淮南矿区在松软低透气性的煤层赋存条件下,通过瓦斯治理与采矿技术相结合,通过多年实践,基本明确了地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向,其有关成熟做法对地质条件类似的矿区具有借鉴意义。 展开更多
关键词 瓦斯 地面钻井 卸压抽采 钻井结构
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高瓦斯矿井瓦斯治理综合技术研究与实践 被引量：16
5
作者 邓林峰 《山西焦煤科技》 2017年第2期40-43,共4页
随着矿井采掘活动的延伸,地应力、瓦斯压力增大,煤层瓦斯含量增高,瓦斯(包括瓦斯涌出与突出)灾害越来越严重。以某高瓦斯矿井深部煤层开采为研究背景,进行了瓦斯综合治理的研究。研究结果表明:采用掘进超前钻孔、本煤层与采空区瓦斯抽... 随着矿井采掘活动的延伸,地应力、瓦斯压力增大,煤层瓦斯含量增高,瓦斯(包括瓦斯涌出与突出)灾害越来越严重。以某高瓦斯矿井深部煤层开采为研究背景,进行了瓦斯综合治理的研究。研究结果表明:采用掘进超前钻孔、本煤层与采空区瓦斯抽放、高位钻场及高位钻孔抽放和回风隅角抽采等综合措施,高瓦斯矿井深部煤层掘进期间,实测残余瓦斯含量最大为30 817 m3/t,残余瓦斯压力为0.400 MPa;回采期间,煤层残余瓦斯含量均小于8 m3/t,评价单元残余瓦斯压力均小于0.74 MPa,有效控制了工作面瓦斯浓度。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 瓦斯抽采 超前钻孔 高位钻孔
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综放工作面采空区瓦斯高效立体化抽采设计及应用 被引量：14
6
作者 姜黎明 《煤炭工程》 北大核心 2019年第4期10-15,共6页
针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选... 针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施,建立了"高位钻孔+采空区联络巷埋管"采空区立体化瓦斯抽采体系,通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0. 42%,该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0. 30%～0. 45%之间,现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明,采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 综放工作面 采空区瓦斯抽采 U型通风 CFD模拟
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煤矿井下水力压裂加骨料增透瓦斯抽采技术应用 被引量：14
7
作者 陈建 贾秉义 +2 位作者 董瑞刚 孙四清 赵继展 《煤炭工程》 北大核心 2021年第2期90-94,共5页
针对煤矿井下作业空间小、作业环境差、设备能力有限、无法直接运用地面现有的水力压裂加骨料增透技术这一现状,利用工作面常用的乳化液泵、配合高压加骨料装置和高压气动控制阀门等,运用后置加砂压裂工艺在淮南矿区潘三煤矿进行了2个... 针对煤矿井下作业空间小、作业环境差、设备能力有限、无法直接运用地面现有的水力压裂加骨料增透技术这一现状,利用工作面常用的乳化液泵、配合高压加骨料装置和高压气动控制阀门等,运用后置加砂压裂工艺在淮南矿区潘三煤矿进行了2个底板穿层钻孔的水力压裂加骨料增透现场试验。试验骨料选择为20~40目的超低密度聚合物,2个钻孔压裂段长分别为6.8m和6.1m,加注骨料量分别为110.25kg和176.5kg。施工完成后,对试验效果进行了考察,钻孔百孔瓦斯抽采纯量是常规未压裂钻孔的2~15倍,在骨料类型及规格相同的条件下,加大支撑剂比例,有助于提高压裂增透效果。 展开更多
关键词 煤矿井下 水力压裂 加骨料增透 瓦斯抽采
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高瓦斯矿井瓦斯治理措施研究 被引量：10
8
作者 章冰悬 《能源与节能》 2019年第8期19-20,共2页
针对高瓦斯矿井作业环境内瓦斯超限的问题,以霍尔辛赫煤矿地质条件为背景,分析了矿井瓦斯赋存特征、通风现状以及瓦斯抽采现状,提出了从回采工作面瓦斯治理和掘进工作面瓦斯治理两方面做起,在不同的瓦斯含量区域采取不同的治理措施。现... 针对高瓦斯矿井作业环境内瓦斯超限的问题,以霍尔辛赫煤矿地质条件为背景,分析了矿井瓦斯赋存特征、通风现状以及瓦斯抽采现状,提出了从回采工作面瓦斯治理和掘进工作面瓦斯治理两方面做起,在不同的瓦斯含量区域采取不同的治理措施。现场瓦斯测定结果表明,所采取的瓦斯治理措施效果较好。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 瓦斯现状 瓦斯含量 瓦斯抽采
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井下瓦斯抽采钻机远程控制系统的设计 被引量：11
9
作者 罗明华 沈明 薛彦波 《工矿自动化》 2011年第8期14-16,共3页
为了能够有效杜绝煤与瓦斯突出、打钻机械伤人事故的发生,设计了一种井下瓦斯抽采钻机远程控制系统。该系统采用PLC控制技术、视频及声音监视技术和远程数据无线传输技术,操作人员利用地面操作台操作手柄和按钮,借助远程视频和声音监视... 为了能够有效杜绝煤与瓦斯突出、打钻机械伤人事故的发生,设计了一种井下瓦斯抽采钻机远程控制系统。该系统采用PLC控制技术、视频及声音监视技术和远程数据无线传输技术,操作人员利用地面操作台操作手柄和按钮,借助远程视频和声音监视完成远程控制钻机的钻进和钻杆的自动装卸,从而实现了井下瓦斯的无人化抽采。井下试运行结果表明,该系统运行稳定、可靠。 展开更多
关键词 矿井 瓦斯抽采钻机 无人化抽采 远程控制 视频监视 声音监视 无线传输
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煤矿区煤层气抽采项目经济评价方法及其应用 被引量：11
10
作者 王成 姜在炳 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期27-30,共4页
针对目前煤层气抽采项目经济评价不具有系统性和完整性,在实际评价中难以推广的问题,在充分调研和分析我国现阶段典型煤层气抽采项目特点的基础上,建立了适合煤矿区煤层气抽采项目的经济评价模型和方法;提出了评价项目财务可行性指标体... 针对目前煤层气抽采项目经济评价不具有系统性和完整性,在实际评价中难以推广的问题,在充分调研和分析我国现阶段典型煤层气抽采项目特点的基础上,建立了适合煤矿区煤层气抽采项目的经济评价模型和方法;提出了评价项目财务可行性指标体系;开发了与模型方法相对应的评价软件。使用该模型和软件对实际案例进行了经济评价,初步验证了该方法的正确性与高效性。 展开更多
关键词 煤层气 经济评价 煤矿区 抽采项目
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大口径瓦斯抽排钻孔套管稳定性分析 被引量：10
11
作者 吴松贵 杨健 +1 位作者 尹德战 谢焰 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第1期41-44,50,共5页
为了研究大口径抽排钻孔套管的稳定性,在总结套管抗挤强度计算方法的基础上,分析了地层流体压力、固管质量、表土层沉降、爆破震动及巷道开挖引起的围岩次生应力等因素对大口径瓦斯抽排钻孔套管的稳定性的影响。结果表明:表土层沉降产... 为了研究大口径抽排钻孔套管的稳定性,在总结套管抗挤强度计算方法的基础上,分析了地层流体压力、固管质量、表土层沉降、爆破震动及巷道开挖引起的围岩次生应力等因素对大口径瓦斯抽排钻孔套管的稳定性的影响。结果表明:表土层沉降产生的负摩阻力增加了套管轴向应力,进而减小了套管的抗挤强度;爆破震动产生的应力波的衰减特性与套管距炮心的距离有关,当套管处的径向应力峰值大于套管的动抗挤强度时,套管发生失稳;巷道开挖产生的围岩次生径向应力值一般小于原岩径向应力值,对套管稳定性的影响较小。 展开更多
关键词 煤矿安全 瓦斯抽排 钻孔套管
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矿井瓦斯的抽采系统优化研究与应用 被引量：9
12
作者 白东平 《煤炭科技》 2019年第2期83-85,共3页
针对矿井开采逐年向深部转移、矿井瓦斯涌出量大幅度增加的问题,新景煤矿采煤工作面瓦斯抽采优化试验取得了良好的效果,对于同类型的矿井安全生产具有一定的参考作用。
关键词 矿井瓦斯 瓦斯抽采 优化措施
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煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术研究 被引量：9
13
作者 韩金鑫 李定启 《能源与环保》 2019年第9期5-9,共5页
为解决1303(上)工作面回采巷道瓦斯含量高的问题,通过分析工作面回采巷道的瓦斯赋存情况,结合各项瓦斯抽采方式的选择原则,确定1303(上)工作面回采巷道掘进时采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采相结合的瓦斯抽采方式。结合巷道具体情况,... 为解决1303(上)工作面回采巷道瓦斯含量高的问题,通过分析工作面回采巷道的瓦斯赋存情况,结合各项瓦斯抽采方式的选择原则,确定1303(上)工作面回采巷道掘进时采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采相结合的瓦斯抽采方式。结合巷道具体情况,对瓦斯抽采方案的各项参数进行具体设计,并根据邻近矿井资料对瓦斯抽采量进行有效预测;在瓦斯抽采技术实施完成后,巷道掘进期间采用钻屑指标法及瓦斯浓度持续监测的方式对瓦斯抽采效果进行验证分析。研究结果表明:1303(上)工作面回采巷道采用区域模块降量+底抽巷穿层抽采技术后,掘进期间瓦斯涌出量最大值为5.35m3/min,瓦斯浓度的最大值为0.57%,钻屑量最大值为3.9kg/m,实现了瓦斯的高效抽采,保证了巷道掘进期间无瓦斯异常涌出的现象。 展开更多
关键词 突出矿井 掘进工作面 区域模块降量 底抽巷 瓦斯抽采 钻屑指标法
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大直径钻孔瓦斯抽采技术在高瓦斯矿井中的应用 被引量：8
14
作者 于艳飞 高建峰 《山东煤炭科技》 2022年第1期118-121,共4页
针对新村煤矿开采的3号煤层综采工作面采空区内瓦斯集中涌出量大、上隅角瓦斯高、治理难度大等问题,对3号煤层瓦斯分布规律及抽采可行性进行研究分析,提出大直径钻孔瓦斯抽采技术治理工作面上隅角采空区瓦斯,并制定大直径抽采钻孔施工... 针对新村煤矿开采的3号煤层综采工作面采空区内瓦斯集中涌出量大、上隅角瓦斯高、治理难度大等问题,对3号煤层瓦斯分布规律及抽采可行性进行研究分析,提出大直径钻孔瓦斯抽采技术治理工作面上隅角采空区瓦斯,并制定大直径抽采钻孔施工方案。现场应用效果表明:大直径钻孔抽采瓦斯浓度达到2%以上,工作面回采期间上隅角瓦斯浓度控制在0.15%~0.65%,回风瓦斯控制在0.1%~0.75%,回采期间未发生过瓦斯超限事故。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 采煤工作面 大直径钻孔 瓦斯抽采
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浆液在煤岩体裂隙中渗透规律的数值模拟 被引量：8
15
作者 张超 李树刚 +1 位作者 曾强 林海飞 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第12期19-22,26,共5页
为了改善本煤层瓦斯抽采钻孔的封孔效果,解决本煤层瓦斯抽采钻孔封孔段易失稳的现实难题,通过数值模拟的手段,分析对比了单裂隙注浆和无裂隙注浆这2种方法中浆液的渗透范围,得出在钻孔单裂隙注浆中浆液的渗透以从裂隙面渗透为主,浆液能... 为了改善本煤层瓦斯抽采钻孔的封孔效果,解决本煤层瓦斯抽采钻孔封孔段易失稳的现实难题,通过数值模拟的手段,分析对比了单裂隙注浆和无裂隙注浆这2种方法中浆液的渗透范围,得出在钻孔单裂隙注浆中浆液的渗透以从裂隙面渗透为主,浆液能够很好的充填煤体中的裂隙。在此基础上,认为采用煤岩体注浆技术可以把某些可凝浆液注入到煤岩体的裂隙或孔隙中,使煤岩体形成强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体,从而改善煤岩体的物理力学性能,提高煤岩体稳定性,为本煤层瓦斯抽采钻孔的高效密封奠定基础。 展开更多
关键词 矿井瓦斯 煤岩体渗透特性 裂隙面 钻孔密封 瓦斯抽采
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顶板高位定向钻孔在青龙煤矿瓦斯治理中的应用 被引量：8
16
作者 代茂 徐书荣 +2 位作者 梁道富 蔡天亮 曹建明 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2019年第10期58-61,74,共5页
顶板高位定向钻孔是进行上隅角瓦斯治理的关键技术措施。针对青龙煤矿顶板裂隙瓦斯治理需要及复杂顶板高位定向钻孔成孔难题,阐述了顶板高位定向钻孔的技术原理和技术优势;基于“三带”理论综合确定了高位定向钻孔的层位,并优化钻具组... 顶板高位定向钻孔是进行上隅角瓦斯治理的关键技术措施。针对青龙煤矿顶板裂隙瓦斯治理需要及复杂顶板高位定向钻孔成孔难题,阐述了顶板高位定向钻孔的技术原理和技术优势;基于“三带”理论综合确定了高位定向钻孔的层位,并优化钻具组合和钻进工艺参数。在青龙煤矿11615工作面完成5个顶板高位定向钻孔的施工,最大孔深达到612m,单孔最大瓦斯纯流量达到2.79m^3/min,瓦斯浓度达到23.4%,有效地保证了工作面的安全回采。 展开更多
关键词 青龙煤矿 高位定向钻孔 层位 钻具组合 瓦斯抽采
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大采高高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理技术 被引量：8
17
作者 林守信 夏洪满 韩德义 《中国煤炭》 北大核心 2009年第8期90-93,共4页
介绍了红菱煤矿1201大采高高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理措施,结果显示工作面风流、上隅角、回风流瓦斯超限现象消失。
关键词 大采高 高瓦斯 瓦斯抽采
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高瓦斯矿井瓦斯超限治理动态管控体系的探索与实践 被引量：6
18
作者 杨勇 《煤矿开采》 北大核心 2016年第6期84-87,共4页
为了解决瓦斯超限治理过程中协调控制不同步、管理体系不完善等难题,针对王坡煤矿实际,通过长期的探索和实践,形成了以通风治理瓦斯技术为基础,以隐患、三违双闭环管理和超限预警管理为主要手段,以综合信息化管理平台为支撑的高瓦斯矿... 为了解决瓦斯超限治理过程中协调控制不同步、管理体系不完善等难题,针对王坡煤矿实际,通过长期的探索和实践,形成了以通风治理瓦斯技术为基础,以隐患、三违双闭环管理和超限预警管理为主要手段,以综合信息化管理平台为支撑的高瓦斯矿井瓦斯超限治理动态管控体系,显著提高了矿井瓦斯治理水平,实现了瓦斯零超限目标。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 瓦斯超限治理 瓦斯抽采 超限预警 动态管控体系
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基于跨平台架构的全矿井瓦斯抽采智能管控软件设计 被引量：7
19
作者 吴克介 黄强 +1 位作者 许金 陈运启 《工矿自动化》 北大核心 2022年第11期125-132,共8页
现有煤矿瓦斯抽采异常识别需要借助人工辅助查看相关数据分析,缺乏自主式、智能化分析手段;抽采异常及时处置能力弱,缺乏瓦斯灾害发生时的多系统联动控制功能;软件部署环境单一、无法实现跨平台、跨端应用访问。针对上述问题,设计了一... 现有煤矿瓦斯抽采异常识别需要借助人工辅助查看相关数据分析,缺乏自主式、智能化分析手段;抽采异常及时处置能力弱,缺乏瓦斯灾害发生时的多系统联动控制功能;软件部署环境单一、无法实现跨平台、跨端应用访问。针对上述问题,设计了一套基于跨平台架构的全矿井瓦斯抽采智能管控软件。该软件包括公司端、矿端瓦斯抽采智能管控软件2个部分。采用抽采多源数据采集、抽采钻孔辅助设计、抽采数据分析、抽采设备运维管理、抽采GIS展示、抽采融合控制等技术实现了抽采系统全域可视化,形成了井上下一体化抽采全貌数据展示,建立了多层级数据溯源访问机制,通过构建专题数据特征图谱实现抽采数据数理特征、抽采评判特征、设备故障特征、抽采异常特征、钻孔轨迹特征的综合分析。在抽采发生异常时,该软件能自动联动广播系统告知瓦斯涌出危险区域撤离人员,同时联动通风监控系统加强异常区域通风,并通过消息推送策略自动将异常告警消息推送给相关负责人,便于及时、快速解决抽采问题。采用Docker技术实现软件跨平台设计,在Docker环境中部署SQL Server数据库与Web终端应用程序。采用原生HTML技术结合响应式布局样式,实现HTML网页、手机APP、微信小程序等多终端访问。现场应用结果表明,该软件能够满足集团公司、矿井两级用户访问需求,有效提高了矿井抽采工作效率,提升了矿井在瓦斯抽采评判、抽采异常处置与抽采利用方面的能力,降低了矿井瓦斯异常事故发生概率。 展开更多
关键词 矿井瓦斯抽采 智能管控软件 多源数据采集 数据特征图谱分析 设备运维管理 GIS展示 融合控制 跨平台
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煤矿瓦斯抽采设备选型设计 被引量：6
20
作者 张毅 《煤矿机械》 北大核心 2018年第1期100-103,共4页
瓦斯是煤矿重大灾害源之一,治理瓦斯的重要手段是进行瓦斯抽采,瓦斯突出及高瓦斯矿井在采掘前必须进行瓦斯抽采。介绍了煤矿瓦斯抽采设备选型的方法、步骤及选型计算,可为煤矿现场服务的技术人员在瓦斯抽采设备选型及设计方面提供参考。
关键词 煤矿 瓦斯抽采 瓦斯抽采设备 选型设计
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