- 何勇华;
综采工作面电液控制系统是煤炭高效安全开采的核心装备，但当前应用存在关键瓶颈：液压支架组间协同精度不足、推移油缸响应有时间滞后，尤其在矸石断层、底板积煤等复杂地质环境中，系统对动态工况的自适应能力欠缺，严重制约开采效率与安全性。针对这些问题，提出融合智能传感器网络与混合控制算法的精确控制策略，构建面向单体与群组液压支架的电液控制3级感知-决策-执行架构：以智能传感器网络实时精准感知地质工况与设备状态，以混合控制算法完成多参数协同决策，通过执行单元动态调整电液控制参数，形成工况-决策-控制的闭环响应机制。现场试验表明，该策略可有效解决多缸并行控制的时滞效应与协同优化难题：推移电磁阀控制中，液压支架群同步误差稳定在40 mm以内，支架动作协同性显著提升；系统在非均质围岩及复杂地质条件下的自适应调节能力大幅增强，突破传统控制方法在动态工况下的适配瓶颈，为综采工作面复杂环境高效开采提供了技术支撑。
2025年12期 v.46;No.454 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋冲;宋冰清;杨志云;李士林;南北彤;
针对煤矿井下复杂工况导致液压支架推移油缸位移跟踪精度低、多缸同步性差的问题，提出一种基于双模糊PID的分层协同控制方法。该方法分别设计跟随控制器与同步控制器：跟随控制器以单缸位移跟踪误差及其变化率为输入，实现期望位移的精准跟踪；同步控制器以双缸位移同步误差及其变化率为输入，抑制缸间位移偏差。基于AMESim/Simulink构建联合仿真平台，建立高保真液压系统模型并部署双模糊PID控制器。仿真结果表明：在阶跃响应中，该方法使系统上升时间缩短至8 s（较传统PID提升53%），调节时间降至8 s且无超调；在变负载工况下，双缸最大同步误差被抑制至2.23 mm（较无同步控制降低51.7%）。该方法有效提升了推移油缸的位移跟踪精度与多缸同步性能，为液压支架群智能控制提供了可靠解决方案。
2025年12期 v.46;No.454 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王继国;孙星;白海麟;刘金有;卜侃侃;
针对传统井下水平机械煤仓存在人工操作效率低、安全隐患突出、运维成本高等问题，基于国家政策导向与煤矿用户需求，提出集成自动装卸载、安全预警及远程监控功能的井下水平机械煤仓自动控制系统。首先，研究了煤仓料位检测方法，提出采用多传感器融合技术实现料位精准检测；然后，分析了煤仓自动装载、自动卸载及安全预警控制系统的控制工艺；最后，完成PLC控制系统初步控制架构设计。该控制系统可有效提升井下煤仓运行效率与安全性，为煤仓自动化、智能化控制提供支持。
2025年12期 v.46;No.454 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王清强;陶晓庆;崔锦;
为研究流固耦合力、旋转离心力对泥浆搅拌器转子振动特性的影响，基于Workbench平台，采用流固耦合分析方法，对泥浆搅拌器转子在无预应力、旋转离心力和流固耦合力下的模态特性进行对比分析，并在考虑流固耦合力的基础上，探讨了转子的固有频率随叶片长度和厚度的变化规律。研究结果表明：泥浆搅拌器转子固有频率受流固耦合力的影响较旋转离心力更为显著；随着叶片长度的增大，转子固有频率逐渐降低；随着叶片厚度的增大，前5阶固有频率在数值上变化不明显，从第5阶以后，随着厚度的增加，转子固有频率逐渐增大。
2025年12期 v.46;No.454 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 严黄宝;高雄飞;杨永;徐志强;贾光瑞;刘明川;
小纪汗煤矿2~#煤层存在弱冲击地压风险，基本顶较坚硬，为检验冲击地压防治效果，11223工作面使用压力传感器对放-采联合工作面在放顶煤及一次采全高开采期间的来压情况分别进行监测。分析结果表明：放顶煤开采与一次采全高开采的矿压显现规律具有相同的特征，但具体参数有较大差异；时间规律上，放顶煤开采期间大周期来压步距15.9 m，动载系数1.57，一次采全高开采期间大周期来压步距30.0 m，动载系数1.56，一次采全高开采期间来压步距明显增大；空间规律上，放顶煤与一次采全高开采期间均呈现整体“三峰”与局部“小峰”的规律，但一次采全高开采期间工作面靠近回风巷一侧来压更为剧烈，中部来压较为缓和；巷道两侧煤柱留存情况对工作面来压情况有较大影响。经现场观测，11223工作面配套支护设备可满足冲击地压防治需求，保障安全高效生产。
2025年12期 v.46;No.454 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1757K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 汤涛;白云虎;付守飞;佟友;王伦;李小萌;孙利辉;秦宇坤;刘亮平;
针对袁大滩煤矿北翼工作面区段煤柱留设导致的巷道底鼓变形、锚杆外露长度减小等问题，采用工程类比、理论分析和相似模拟实验等手段，对袁大滩煤矿400 m工作面的合理区段煤柱宽度进行了分析。研究结果表明，受区段煤柱与顶底板形成的力学结构、上区段采空区老顶岩层在区段煤柱处断裂位置及煤柱与顶底板界面软弱夹层的影响，袁大滩煤矿在进行区段煤柱留设时应在20 m基础上进行加宽。相似模拟实验结果表明，区段煤柱宽度由20 m逐渐增加至30 m时，下区段工作面顺槽应力集中系数由2.11降低到1.43，应力集中程度降低32%，区段煤柱宽度的增加明显降低了下区段回采巷道围岩的应力集中，有利于下区段顺槽的围岩控制。
2025年12期 v.46;No.454 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈荣明;康岩;曹越;
乳化液泵站作为煤矿综采工作面液压支护系统的“心脏”，其供液稳定性直接影响支架动作的及时性与可靠性。针对乳化液泵站输出高压液脉冲高的问题，开展了乳化液泵站供液稳定性的研究和试验，提出了一种蓄能器与液压腔直连的结构。通过理论分析蓄能器吸收脉动、稳定压力的机理，结合现场试验数据，验证了该方案能降低压力波动幅度7%左右，并显著减少系统噪声（约5 dB）。实践证明，液力端加装蓄能器是提升乳化液泵站供液稳定性、保障煤矿安全高效生产的有效技术途径。
2025年12期 v.46;No.454 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马凤苹;
针对煤矿运料车自卸翻斗卸料效率低、动态载荷高等问题，提出一种基于离散元法与多目标优化的协同设计方法。通过构建高精度离散元模型，结合非线性接触理论，量化分析了翻斗倾角、导流板结构与液压参数对卸料效率及动态特性的影响规律，实现结构-运动-物性多因素耦合优化。研究结果表明：优化后翻斗底部倾角增至58°，斗体与平移式后门协同作用，卸料残留率由12.5%降至5.6%，卸料时间缩短23.9%，峰值冲击力降低28.8%；实验验证显示仿真与实测误差控制在10%以内，液压系统能耗减少24.3%。该研究攻克了动态载荷与效率协同优化的技术瓶颈，为自卸翻斗智能化设计提供理论支撑，同时指出未来需集成非球形颗粒模型与湿度耦合机制以提升复杂工况适应性。
2025年12期 v.46;No.454 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邹德龙;
针对突出矿井工作面瓦斯治理的迫切需求，研究三开定向井身结构的地面井抽采技术及装备。通过分析地面井抽采技术的原理、结构设计、装备选型及工艺优化方法，结合白坪煤矿22101工作面的工程实践，系统阐述了地面井空间布局、负压调节策略和抽采效果分析。研究表明：采用三开定向井身结构的地面井抽采技术能够显著提高瓦斯抽采效率和浓度，工作面上隅角瓦斯体积分数平均降低25.5%以上，单井抽采量最高可达18 024 m~3/d，累计抽采瓦斯超过2.4×10~6 m~3，有效解决了深部突出矿井采空区瓦斯治理难题。
2025年12期 v.46;No.454 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 常波峰;李腾龙;胡俭;庄学安;刘廷方;杨俊磊;
针对煤矿输送带运输巷粉尘防控难题，基于张家峁煤矿2203工作面研发了综采工作面输送带运输巷自动喷雾与水膜网协同降尘技术体系。通过激光雷达/超声波测距传感器替代传统触控装置，实现了煤流状态无接触精准监测（误差小于1 mm），解决了机械损坏频发问题；通过创新设计全断面水膜网捕尘装备，优化喷雾工艺参数与捕尘网结构，使雾粒覆盖巷道中下部粉尘高浓度区域，解决了传统喷雾水幕空间覆盖不足的难题；集成行人车辆感应模块，实现了水膜网自动启闭（通过时喷雾关闭、网体开启）。工程应用表明：该技术使输送带巷呼吸性粉尘浓度由15.17 mg/m~3降至5.06 mg/m~3，降尘效率达到了66.64%～72.59%，有效阻断了粉尘污染新风路径，为智能化矿井粉尘防治提供了关键技术装备。
2025年12期 v.46;No.454 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1781K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 管晓光;弓箭;
为进一步提高Q235B钢制备的采煤机挡煤板的耐磨性，以Q235B钢表面氩弧熔覆制备不同比例SiC添加下的高熵合金复合涂层为研究对象，通过试验研究添加不同比例的SiC对高熵合金复合涂层显微硬度和耐磨性等的影响。试验结果表明：随SiC添加量的增加，高熵复合涂层的显微硬度、耐磨性均先提升后下降。其中，SiC添加量为3%时显微硬度最高，为345 HV，与不添加SiC涂层相比提升0.45倍、与基体相比提升1.2倍；与不添加SiC的高熵合金复合涂层相比磨损失重降低41.1%。综合来看，添加3%SiC的高熵合金复合涂层耐磨性最好。
2025年12期 v.46;No.454 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2223K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王宇鹍;
温升试验用于评估煤矿防爆装备在额定运行工况的温度变化情况，是产品研发过程中测试和型式试验主要考核项目。针对煤矿防爆装备温升试验系统集成化低、人员工作量大等问题，设计了煤矿防爆装备温升试验多源数据融合技术方案，开发了煤矿防爆装备温升试验多源数据融合装置，并选择典型煤矿防爆装备中的隔爆型低压双回路电磁起动器进行试验验证。温升试验符合国家标准要求，验证了煤矿防爆装备温升试验多源数据融合装置设计的合理性和有效性，为煤矿防爆装备智能化检验技术发展奠定了基础。
2025年12期 v.46;No.454 90-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 赵宏梅;吴卫东;李士魁;
为探究影响滚筒装煤效率因素，根据特定煤层采高的限制和影响螺旋滚筒理论装煤效率的结构因素，设计确定滚筒结构尺寸并基于SolidWorks软件进行螺旋滚筒三维建模；将三维滚筒导入EDEM中模拟滚筒工作状态，仿真得出采煤机螺旋滚筒10 s时间段内落煤颗粒和装煤颗粒云图，用单因素对比分析方法分析采煤机螺旋滚筒在不同牵引速度和滚筒转数下的装煤效率。结果表明，采煤机滚筒获得最佳装煤效率时采煤机牵引速度为4 m/min和滚筒转数为80 r/min为最优组合。该设计为特殊煤层定制滚筒提供了借鉴。
2025年12期 v.46;No.454 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 魏帅;
针对煤矿连采连充工艺中因掘、支护分离导致工序衔接不畅、空顶时间长、效率低下及安全隐患增大等问题，深入探讨了掘锚一体机在该工艺中的巷道系统布置、采掘装备配套方案与工艺，重点聚焦抹角进刀优化，揭示顺槽宽度增至6.0 m可显著减少抹角面积，降低封口难度与工作量；为确保及时的支护，提出调整锚杆数量、增设小型钻机、配套锚杆转载机组等策略；为减少后配套反复拆装，提出配套刮板输送机、定制化改造梭车、双向自移机尾的解决方案；针对回撤的难题，提出采用大伸缩行程的滚筒与铲板、控制底锚杆外露长度、双向采掘的方法予以解决。为提升掘锚一体机成套装备在连采连充工艺中的适用性与安全性，提供了有益的探索创新。
2025年12期 v.46;No.454 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘龙;白海麟;刘涛;张鹏;
针对煤矿井下顺槽用破碎机的运行特性开展研究。首先，基于破碎轴组运行过程中刀齿受力分析，揭示了破碎轴组转动过程中刀齿与煤岩体之间力的动态变化规律，提出了破碎轴组齿顶圆高度与煤块尺寸的优化匹配准则，避免了大块煤二次破碎导致的堵塞现象；其次，建立了破碎机处理能力的数学模型，明确了破碎槽宽度、转速、刀齿几何参数及刮板链速度等关键影响因素；最后，通过PLM6000型破碎机实例，验证了模型的可靠性。研究结果为顺槽破碎机结构优化与性能提升提供了理论依据与工程参考。
2025年12期 v.46;No.454 103-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1886K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 白飞飞;
为促进矿井水再利用，从影响液压液稳定性和防腐蚀性的角度出发，采用离子色谱法、滴定法等方法对6个煤矿水处理前后的水质进行测定，分析矿井水与液压液产品的匹配性。结果表明，水处理前，A、C、E和F四个矿的Cl~-含量均大于200 mg/L且平均电导率均在3 000μS/cm以上，其中A矿的平均Cl~-含量高达3 369.62 mg/L；该类水腐蚀性较强，4个矿水质不符合MT/T 76对乳化液配液水的要求。水处理后，B、C、D和E四个矿水质较好，在HFAS(E)10-×液压液产品水质覆盖范围之内；结合A矿处理后水质波动和F矿膜老化情况，A和F矿推荐使用高型号强防腐蚀性的液压液。定期监测水质变化，并进行水质和产品的匹配性验证，有助于保障矿井水的资源化利用。
2025年12期 v.46;No.454 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 关士远;
提出了一种基于非刚性配准算法的综采工作面巡检机器人自主导航技术。该技术基于目前扫描的全工作面激光点云进行定位，采用非刚性配准技术，能有效解决综采工作面实变性所带来的变形，保证定位结果的可靠性。首先，介绍综采工作面巡检机器人的结构，该结构具有俯仰及横滚方面的自由度，履带式结构保障了巡检机器人稳定可靠的工作；其次，介绍了巡检机器人的基本功能，可以采集综采工作面作业环境的信息（温度、甲烷浓度、压力），并且提供视频监控功能；然后，介绍了巡检机器人的三维建图功能，能生成完整的全工作面激光点云地图，基于该地图，采用高斯混合模型与EM优化算法的非刚性配准方法求解最优位姿；最后，通过工业性试验，验证了该算法的有效性，相关巡检机器人稳定运行。
2025年12期 v.46;No.454 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王鹏;李伟;刘帆;宋航;韩峰;
为满足智能矿山对连续输送系统日益增长的高效、智能需求，带式输送机正向着超远距离、超大运量、智能化控制、高效节能及多电动机驱动的方向发展。然而，多电动机驱动的带式输送机存在动态负载变化、机械参数差异等因素引起的功率分配不均问题，导致电动机过载或欠载运行，降低系统效率，加剧设备磨损，影响输送带寿命与运行稳定性。研究了煤流量预测的双模糊PID带式输送机多电动机功率平衡方法。首先，通过引入煤流量预测机制，将当前煤流量与预测煤流量加权综合，解算电动机转矩调整设定值；其次，设计双模糊PID的控制器结构，根据转矩偏差和偏差变化率实时调整PID参数，实现了双电动机功率动态平衡；最后，通过仿真对比该方法、传统PID和模糊PID的控制效果。结果表明：提出的带式输送机多电动机功率平衡方法显著降低了主从转矩差波动幅度，最大峰值从-1.591 N·m降至-0.872 N·m；平均绝对误差（MAE）、均方误差（MSE）和均方根误差（RMSE）指标与基础PID相比分别降低了52.6%、76%和52.1%，与模糊PID相比分别降低了21.7%、45.1%和25.8%。有效缓解了大惯性系统的滞后问题，提升了动态响应性能与能效。
2025年12期 v.46;No.454 114-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2138K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘涛;孙星;刘龙;白海麟;
煤矿井下带式输送机自移机尾作为综采工作面顺槽运输的核心设备，其输送带跑偏问题直接影响运输效率与安全性。分析了输送带跑偏成因，梳理了常见的输送带跑偏检测方法，提出了自移机尾校直、调平及调整纠偏托辊等主要纠偏措施，为煤矿井下顺槽带式输送机自移机尾输送带跑偏检测与纠偏方案制定提供了参考。
2025年12期 v.46;No.454 120-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1840K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭志;
全断面掘进机（TBM）以其安全、高效、优质、环保等特点，被广泛应用于地铁、水利、交通等工程项目。随着煤矿采掘失衡现状的凸显，TBM逐步跨界应用于煤矿岩巷掘进领域并取得了良好的效果。但传统TBM机型设计针对性不足已成为制约煤矿岩巷TBM掘进效率发挥的主要原因。通过工程调研及数据对比，分析矿用TBM选型，开挖直径φ4.5 m以上选用敞开式TBM在煤矿岩巷掘进领域更具优势；通过超短空顶距、多自由度锚杆支护、小转弯半径、随掘清渣机构、随掘铺底机构、隐藏式管线布置等针对性设计，TBM对煤矿地质及工况的适应性更强。
2025年12期 v.46;No.454 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2139K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 王庆;张志强;赵春虎;马荷雯;王浩;
针对煤矿井下以往“短探短掘”模式制约巷道安全快速掘进的问题，引进基于井下定向钻孔+孔中瞬变电磁的“长探长掘”新技术。该技术将井下定向长钻孔和瞬变电磁法在空间上结合起来，在钻孔中对周围地层进行瞬变电磁探测，克服了瞬变电磁法数据采集容易受巷道采掘机械干扰的缺点；可以对钻孔径向30 m范围内的地质异常体进行全方位、高精度探测，解决了地层探查中“一孔之见”的问题，达到了一孔多用的目的。工程实践表明：在极复杂水文地质类型矿井中，“长探长掘”技术满足井下巷道掘进前方隐蔽致灾因素的探查需求，符合相关防治水细则等规范要求，解决了传统“短探短掘”工艺中“探钻分离”、“探掘交叉”的问题，有利于巷道安全高效掘进，具有较高的经济效益和推广价值。
2025年12期 v.46;No.454 174-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 2451K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁宇枫;刘靖;李浩;刘浩;
韩城矿区碎软低透煤层采用水力造穴技术施工穿层钻孔治理瓦斯，存在施工工艺繁琐、造穴后需提钻更换大通孔钻具下入护孔筛管等问题。提出一种钻冲护一体化水力造穴增透卸压瓦斯抽采技术。利用钻冲护一体化造穴装置，配套大通孔钻杆和可开闭钻头，实现瓦斯抽采穿层钻孔钻进、水力造穴和不提钻筛管安装的一体化施工。现场试验表明，钻冲护一体化工艺实现了钻孔、水力造穴、筛管护孔的全流程一体化施工。该工艺全程只需下一次钻，在提高水力造穴增透卸压抽采效果基础上全流程作业效率显著提高，促进了韩城矿区碎软煤层瓦斯治理技术提升。
2025年12期 v.46;No.454 179-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 徐煦;
在高粉尘浓度、持续强振动的矿井环境下，大型机械设备状态原始数据质量差、一致性低，易形成数据孤岛。当缺乏有效的特征级融合机制时，无法构建全面的设备特征信息，导致检测可靠性下降。设计了一种结合数字化平台的矿用大型机械设备状态检修系统。该系统总体架构涵盖设备感知层、本地数据中枢、远程运维中心及智能决策层。首先，进行特征向量提取，通过数据整合与小波包分解获取归一化能量特征向量，有效解决数据孤岛现象；然后，基于局部密度实现设备的状态异常检测；最后，结合多维因素构建机械设备检修策略函数，生成设备状态检修策略。结果表明，该系统在故障检测、检修决策等方面具有明显优势，能有效保障矿山生产效率与安全。
2025年12期 v.46;No.454 183-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 2360K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 原钢;
掘进装备作为当前煤炭开采的主要装备之一得到了广泛应用，其流量调控对于安全截割意义重大。目前，掘进装备流量调控系统主要采集截割电动机的实时电流并与其额定电流值进行对比，依据其比例关系实现截割油缸速度的调节。通过分析发现，截割电磁比例阀的颤振现象对流量调控存在波动和迟滞影响。基于此，建立了正弦波颤振信号补偿控制模型，并进行了编程应用。叠加颤振信号后掘进装备流量误差由1.82 L/min减小到0.25 L/min，截割电流过载次数由5 033减小为1 595，过载率由33.6%减小为10.6%，对掘进装备截割环境安全起到了良好的保障作用。
2025年12期 v.46;No.454 190-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 2135K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 屈花荣;杨浩;李浩;
针对桑树坪煤矿3~#煤层顺层钻孔成孔深度浅、护孔筛管下不到位等技术难题，在分析软煤成孔技术难题的基础上，提出了采用大功率钻进装备进行软煤钻孔施工的技术方案。开发了由窄体大功率长行程钻机、矿用空压机、三棱螺旋大通孔钻具等组成的碎软煤层深孔钻进技术装备，研究了高效排渣技术和钻-护一体化完孔技术，解决了碎软煤层顺层深孔成孔和护孔的难题。在3315工作面开展了现场试验，钻孔30个，钻孔深度由原来的40 m提高至100 m，提高了150%以上，成孔率96.7%，并全孔段下入护孔筛管。研究成果为韩城矿区极软煤层瓦斯治理提供了新的技术支撑，具有较高的应用和推广价值。
2025年12期 v.46;No.454 194-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 2167K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵昕楠;
为保证工作面安全回采，引入地面高压注浆系统治理工作面底板及构造发育区域水害。兴陶矿选型了以ZJ-2200大型快速涡流制浆机、3ZB15/8-75型高压柱塞式注浆泵为主的注浆系统，并开展注浆工业试验。结果表明，应用该系统探明了巷道掘进前方陷落柱发育区域水文地质特征，保障了巷道过陷落柱期间的施工安全，开辟了矿井地面区域治理底板承压水及构造发育区域水害新途径，为类似条件下矿井采用地面区域注浆措施提供一定的借鉴。
2025年12期 v.46;No.454 199-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 葛夫贵;薛珂;徐传任;张奎连;
液压驱动渣浆泵运行时受到负载突变与摩擦时变耦合扰动影响，泵送流量控制器单传递函数会导致前馈补偿失准和泵送流量控制效果不佳。为此，提出了一种煤矿清仓用液压驱动渣浆泵泵送流量模糊PID控制方法。首先，分析了渣浆泵液压驱动系统，考虑管道摩擦阻力与负载突变的耦合影响，设计双传递函数；然后，以双传递函数为输入进行泵送流量的前馈补偿设计；最后，将前馈补偿与积分分离PID控制器相结合，得到改进的复合控制器。为适应工况突变，引入搜寻者优化算法（SOA）对控制器中的PID参数展开优化搜索，利用模糊规则对PID参数进行整定，通过解模糊化得到液压油压力控制值，以此实现渣浆泵泵送流量控制。实验结果表明，应用该方法后，干扰前馈补偿效果较好，泵流量曲线与设定曲线相符，超调量低于2%，具有较高的应用价值。
2025年12期 v.46;No.454 202-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 2278K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴波;李宗杰;
为了解决沿空留巷柔模墙搭建过程中超前支架无法对柔模墙进行侧挡和吊挂柔模袋的问题，研发设计了一种充填模板单元支架。该支架集超前支护、柔模墙体侧挡支撑及柔模袋吊挂等多种功能于一身，能有效减轻井下工人劳动强度，同时提高沿空留巷工艺的作业效率。
2025年12期 v.46;No.454 208-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 2157K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 王天龙;
目前煤矿自动化钻机在危险钻场施工时仍存在安全风险。为了解决这一问题，开发了一种自动化钻机地面监控平台。该平台硬件包括服务器、显示器、AI处理单元和操控面板等，软件包括钻机参数监测软件、AI钻场分析软件和钻机视频监测软件。该平台通过网络通信实现自动化钻机地面远程监控。为验证远控效果，在布尔台煤矿进行了现场试验。结果显示，该平台监测内容丰富，控制响应及时，可实现自动化钻机地面监控功能，具有一定的推广价值。
2025年12期 v.46;No.454 238-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 2215K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 佟朋;
为了解决煤炭洗选过程智能化程度低、煤炭资源浪费的问题，以图像识别法为基础，将工业相机采集的煤矸石图像信息借助灰度方差处理法和中值滤波法进行图像增强和图像平滑，突出煤与煤矸石的差异特征，为煤矸石分拣工作提供图像基础；最后在PLC伺服鼓风机的风力作用下完成煤矸石的智能分拣。经过在金鸡滩煤矿现场应用，煤矸石日均分拣量均值为130 363块，选矸率达到90%以上。无论是选矸量还是选矸率均远远超过了传统洗煤技术。后续将从降低粉尘污染和减少漏煤两方面优化该系统，从而提高煤炭资源的利用率，为矿井创造更多的经济价值。
2025年12期 v.46;No.454 241-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 2210K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高彬;庄学安;刘廷方;黎志;党文佳;陈鑫;
针对煤矿粉尘智能化防治需求，以张家峁煤矿大采高综采工作面为工程背景，研发了防降尘智能化管控平台。通过集成采煤机工况（位置、功率、速度）、液压支架状态（降柱移架位置、顶板承压）及人员定位等多源数据，构建工作面全域信息感知网络；创新性采用分布式高精度传感器与数据填充技术，实现呼吸带粉尘浓度的实时监测与扩散溯源可视化。基于尘源特性建立降尘效率数学模型（如喷雾压力、雾粒参数与粉尘沉降的量化关系），提出多参数耦合智能控制策略，动态调控采煤机三维密闭喷雾、支架阻隔尘等装备。现场应用结果表明，该平台通过人-机-环协同决策机制，显著提升粉尘防控精准性，为煤矿智能化建设提供了技术支撑。
2025年12期 v.46;No.454 245-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 2454K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈果;
针对目前煤矿井下钻探施工传统实践教学方式存在实训课堂单一、教学钻机维护成本高、设备故障及井下钻场安全隐患难以实物模拟的问题，采用虚拟现实（VR）技术模拟井下逼真的钻场环境，梳理煤矿井下钻探施工流程，研究了在虚拟钻场环境中多人协同操作方式，开发了煤矿井下钻探施工全流程VR课件，搭建了煤矿井下钻探虚拟培训考核平台。搭载Pico无线穿戴设备，以高沉浸感、移动自由、友好的交互方式给予学员全新的教学体验，提高煤矿井下钻探培训教学质量和考核公平性，增强学员井下钻探施工安全生产意识，保障煤矿安全高效生产。
2025年12期 v.46;No.454 251-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 2220K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杜俊红;
煤矿机电设备长期在高温、高湿、高粉尘环境下运行，易出现故障，进而引发煤矿事故。为此，提出了一种物联网技术下煤矿机电设备运行状态安全监测方法。采用高灵敏度光纤传感器，实时监测设备温度、振动、转速等关键参数。边缘计算设备嵌入改进BP神经网络实现关键参数初筛，仅上传高度疑似异常数据至云计算平台，有效减轻信道负担和计算压力。改进BP神经网络分析不同参数与设备状态的关联，根据5种运行状态设置输出层神经元，通过sigmoid函数映射输出值，精确反推设备状态。应用结果表明，该方法所得监测数据与设备实际状态高度一致，数据变化趋势和具体数值高度拟合。
2025年12期 v.46;No.454 255-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 2324K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 游磊;张先锋;杨筱彧;
针对现有堆煤传感器受煤矿井下复杂环境影响导致检测率低、故障率高及安装过程复杂的问题，提出一种基于全连接概率图的带式输送机堆煤检测算法。首先，利用空载带式输送机的条纹成像图初始化堆煤检测器；然后，采用全连接概率图模型使堆煤检测函数逐渐逼近真实条纹函数；最后，堆煤检测函数和阈值函数进行对比判定是否发生堆煤故障。实验结果表明：检测无需标定，安装简单；堆煤检测函数逼近真实条纹精度高，整体召回率为92.3%，精确率为96.5%；算法每帧平均耗时15 ms，满足实时性运算要求；经过简单的阈值设定，可使检测的召回率和精确率均为100%。
2025年12期 v.46;No.454 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 2439K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李威;王德志;刘昶;曹任傑;
矿山复杂环境对储能系统通信稳定性与数据管理提出更高的要求。提出一种采用3层架构（底层硬件、中层上位机、上层移动端）的矿山储能监控系统，设计并实现了基于PyQt5的上位机，通过Modbus-RTU协议实现设备通信，并集成SQLite数据库存储数据。该系统采用自主封装串口模块提升抗干扰能力，结合多线程、信号量技术优化资源调度。实验表明，自主封装模块平均响应时间为47.45 ms，数据库单次查询响应时间为0.16 ms，多线程并发无数据冲突，验证了该系统在矿山复杂环境中的可行性。
2025年12期 v.46;No.454 265-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 2207K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]