本书聚焦煤基多联产系统技术概念设计与经济性评价,提供了在运行的煤基多联产系统工程实例。从煤基多联产的概念、多联产系统的发展变迁和多联产系统所涉及关键技术和主要工艺单元技术的介绍,到煤基多联产系统理论基础研究,对多联产系统建设过程中工艺的配置、产品的选择及相关的系统特性进行了优化与评价分析,对我国多联产系统技术发展中存在的问题、面临的机遇和挑战进行了分析与总结,提出在当前能源环境条件下适于我国社会经济发展的多联产系统技术解决方案。
本书可供煤炭清洁转化和能源化工研究方向的生产单位、相关科研部门、高等院校研究人员和师生参考。
当前煤炭行业供给侧结构性改革持续推进,同时部分矿山资源枯竭且已到关闭阶段,综合导致我国废弃矿井数量日益增多。为应对全球气候与生态环境变化,服务碳达峰碳中和目标达成,煤炭工业也承担着加强废弃矿井资源综合开发利用、服务经济社会全面绿色转型的重要使命。开发利用好废弃矿井资源是构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要战略部署,同时是践行“双碳”目标的重要举措。本书系统介绍了国内外煤矿安全及废弃矿井资源智能开发、生态文明发展及多能互补利用情况;凝练了煤矿安全及废弃矿井资源开发利用过程中的重大工程科技难题;提出了煤炭安全智能精准开采、气油水光多种能源(非常规天然气、煤炭气化、地下空间储能、抽水蓄能、光伏等)互补立体化开发利用发展战略;归纳了关闭/废弃煤矿生态文明建设主要途径、模式;提出了我国关闭/废弃煤矿生态文明发展战略思路、目标、技术路线及政策建议;基于多能互补能源体系与生态文明建设,提出了我国煤矿安全及废弃矿井资源开发利用战略路径和政策建议。
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本书针对不均匀载荷作用中的典型代表——局部偏心载荷作用和局部冲击载荷作用,并以煤矿开采的主要环境介质煤岩为主要研究对象,结合作者及其所带领的科研团队多年研究经验和研究成果,系统介绍煤岩的特性、载荷的类型、受载后的力学响应,重点阐述研究所得的受非均匀载荷作用后煤岩产生的力学响应。研究内容主要包括局部偏心载荷作用下煤岩表面裂纹演化规律及煤岩损伤演化规律、声发射参数演化规律;局部冲击载荷作用下煤岩表面裂纹演化规律及煤岩损伤演化规律、超声波传播演化规律、红外热成像演化特征规律;根据试验研究获得的受两种典型的非均匀载荷作用后煤岩产生的力学响应特征,并根据试验和理论分析建立起的非均匀载荷作用与常规力学作用的等效理论模型;同时,将非均匀载荷作用下煤岩产生力学响应的等效理论模型成功应用到边坡稳定性的研究中。
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本书总结了金属矿山充填采矿发展特点以及膏体流变学的提出、发展和应用现状。开展了膏体微观颗粒状态与阻力特性分析,结合LF-NMR试验和膏体细观结构试验探讨了膏体水分迁移规律与双骨架结构演化机制。系统性分析了膏体料浆的时-温效应,建立了考虑时-温效应的膏体管道输送阻力计算模型和数值分析模型,并结合工程实例对膏体输送的流动性、稳定性、流变性、充填倍线以及压力分布特征进行了应用分析。通过开展大型环管试验,分析了不同管道布置形式的阻力特性,并开展了基于数值模拟的环管流态与阻力特性分析。根据工程应用实际特点,通过Fluent、Fluent-EDEM等进行了颗粒流态数值推演,开展了泵压脉冲环境长距离输送颗粒流态及阻力特性分析,提出了基于脉冲泵压的长距离管道输送减堵减阻方法,为金属矿山绿色、安全、高效开采提供了重要技术支撑。
针对传统长壁式开采体系始终存在的回采率问题与我国日益严重的动力灾害问题,通过建立贝叶斯神经网络方法,对影响回采率与强矿压两个问题的子因素进行分析,提出了“连续开采”概念,利用数学方法阐述其“复动力系统的规避致灾位移”的科学内涵。在此基础上,进一步提出了地下开采区域完全无煤柱的发明专利技术,并辅以保证实施的全套技术。最后,基于“连续开采”思想,介绍了工作面间无煤柱、工作面末采无煤柱与开采区域无煤柱三种连续开采的工程应用情况。
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芮勇勤,宁珂,戚晓东本书针对不透水水力尾矿库贮灰场渗流变形特性分析,进一步开展不透水土工筋带水利尾矿库贮灰场流固耦合动力特性分析,揭示了不透水水力尾矿库贮灰场渗流变形特性及其规律,为避免水力尾矿库贮灰场渗流变形事故提供处理措施,能为同类工程提供借鉴。针对于水力尾矿库贮灰坝渗流变形措施以及渗流变形事故处理措施,归纳总结分析得出水力尾矿库贮灰坝渗流变形控制方案及坝型。确定了水力尾矿库贮灰坝渗流变形事故处理方式,在水力尾矿库贮灰坝上游封堵渗漏人口,在水力尾矿库贮灰坝下游采取导渗和滤水措施,使渗水在不带走土体颗粒的前提下迅速地排出。
煤矿是安全生产的责任主体,必须建立健全煤矿安全生产标准化管理体系,通过制定安全生产目标,设置机构,配备人员,建立并落实安全生产责任制和安全管理制度,提升从业人员素质,开展安全风险分级管控、隐患排查治理,聚焦重大灾害防治,抓好各专业管理,不断规范、持续改进安全生产管理,实现安全生产。本书包括4部分内容:第1部分总则;第2部分安全基础管理;第3部分重大灾害防治;第4部分专业管理。其中,第3部分包括:3.1井工煤矿重大灾防治,3.2露天煤矿重大灾害防治;第4部分包括4.1井工煤矿专业管理,4.2露天煤矿专业管理,4.3调度应急和三堂一舍。
本书以煤矿及金属矿山的粉尘、有毒有害气体的产生来源、控制理论及技术为主线,系统地阐述了矿山开采过程中粉尘和有毒有害气体的产生及其危害、矿山粉尘控制理论、有毒有害气体净化理论、尘毒控制装置及其检测技术,并结合实际应用场景,重点介绍了煤矿井下、金属矿山井下与露天矿山尘毒控制技术及检测技术。
煤矿安全生产标准化管理体系评分表是一个综合性的评估工具,旨在通过一系列具体的标准和要求,确保煤矿生产过程中的安全、效率和合规性,从而保障煤矿工人的生命安全和煤矿企业的稳定发展。生产组织方面,评分表关注机械化程度和劳动组织的效率。例如,煤巷、半煤岩巷的综合机械化程度应不低于50%,掘进作业应按循环作业图表施工,完成考核周期内的进尺计划等。设备管理方面,重点在于掘进机械的完好性和安全性。这包括掘进施工工具的完好性、掘进机械设备的维护、以及安全设备的配置,如掘进机、掘锚一体机等应配备甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。安全风险分级管控是煤矿安全生产标准化管理体系的核心部分,通过建立风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,增强管理人员的风险意识,实现安全生产源头管控。事故隐患排查治理也是评分表中的重要内容,通过定期的检查和评估,确保煤矿生产过程中的安全隐患得到及时发现和处理。
煤矿是安全生产的责任主体,必须建立健全煤矿安全生产标准化管理体系,通过制定安全生产目标,设置机构,配备人员,建立并落实安全生产责任制和安全管理制度,提升从业人员素质,开展安全风险分级管控、隐患排查治理,聚焦重大灾害防治,抓好各专业管理,不断规范、持续改进安全生产管理,实现安全生产。本书包括4部分内容:第1部分总则;第2部分安全基础管理;第3部分重大灾害防治;第4部分专业管理。其中,第3部分包括:井工煤矿重大灾防治,露天煤矿重大灾害防治;第4部分包括:井工煤矿专业管理,露天煤矿专业管理,调度应急和三堂一舍。
本书依据工程实践,重点建立了各类设备安装、检修、故障处理的技术体系,规范相关技术要求,主要包括大中型设备的安装标准及规范、机电设备日常维修、保养及常见故障处理、煤矿电器设备防爆以及机电运输岗位工操作规程等,大力加强机电设备安装检修管理工作,严格执行设备的维护保养和安装检修规范,制定行之有效的管理标准,提高管理水平,具有十分重要的意义。