期刊信息
煤炭科技
(双月刊, 1980年创刊)
中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会会刊
主管:江苏煤矿安全监察局
主办:徐州矿务集团有限公司
   江苏省煤炭学会
   中国矿业大学
编辑出版:徐州矿务报业传媒有限公司
地址:江苏省徐州市云龙区钱塘路7号
    邮编:221001
电话:(0516)85320746
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    1. 架空乘人装置断绳抓捕器的设计研究
    李明航, 侯紫清, 宋波, 宗曙光, 刘强, 张红伟, 赵艳芳
    煤炭科技    2022, 43 (3): 54-.  
    摘要582)     
    为防止架空乘人装置断绳事故的发生,设计了一种新型断绳抓捕器。使用ANSYA软件对新型断绳抓捕器进行静力学分析,使用ADAMS进行动力学仿真。搭建了试验台,通过实验得出断绳抓捕器的抓捕距离1.2~1.6 m,远小于安全距离3 m,该断绳抓捕器具有较好的断绳保护效果。
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    2. 深部孤岛工作面开采应力演化模拟分析及监测预警
    唐坤
    煤炭科技    2021, 42 (5): 24-.  
    摘要506)     
    孤岛工作面是由不合理的采掘接续产生的,会给矿井生产安全带来危害。通过对姚桥煤矿7263孤岛工作面危险因素进行分析,采用FLAC3D数值模软件对7263工作面不同回采阶段应力集中程度及分布规律进行模拟分析,评价该工作面在不同回采阶段的冲击危险状态及区域,并制定7263孤岛工作面冲击地压监测体系,从而实现对孤岛工作面冲击危险的预报预测。研究为类似条件工作面冲击矿压的防治提供参考。
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    3. 竹林山煤矿大采高松软煤层工作面矿压显现规律研究
    张晓鹏
    煤炭科技    2021, 42 (6): 45-.  
    摘要446)     
    针对大采高松软煤层容易造成片帮和冒顶等灾害,以竹林山煤矿1405工作面为工程背景,采用现场实测对大采高松软煤层工作面矿压显现规律进行分析研究。结果表明,1405工作面综采液压支架实测工作阻力普遍小于额定工作阻力值,综采液压支架的支护能力未能充分发挥。基本顶初次来压步距为28.1 m,来压动载系数为1.8。基本顶周期来压平均步距为17.3 m,来压动载系数平均为1.62。基本顶初次来压,基本顶第2、3、4、7、10周期来压时动载系数较大,其余来压时动载系数适中。
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    4. 基于CT扫描的煤岩试件破坏加载速率效应数值模拟研究
    任仰辉
    煤炭科技    2022, 43 (3): 1-.  
    摘要290)     
    加载速率效应是岩石力学和地质领域的研究重点之一。非均质结构与加载速率效应的耦合,将使得煤岩体呈现更为复杂的破坏特性。基于微焦点工业CT对煤岩试件进行了微米尺度上的扫描,构建了反映试件内部结构信息的三维数值模型,并导入FLAC3D软件进行了5种不同加载速率下(2.5×10-7、5.0×10-7、2.5×10-6、5.0×10-6、10.0×10-6 mm/step)的单轴压缩实验数值模拟。结果表明,5种加载速率下,弹性阶段的应力—应变曲线基本重合,但在荷载接近试件承载极限时,不同加载速率的应力—应变曲线变化明显,加载速率增大时,峰值应力相应增大,对应的应变值也增大,在一定范围内增大加载速率使得试件的承载能力有所提高。受材料非均质性影响,塑性区分布并不对称,且峰值应力后,加载速率对塑性区的分布影响更为明显。应力达到峰值前,剪切应变率较大区域均未贯穿试件,而加载速率越大,剪切带形状越趋于不规则;应力达到峰值后,加载速率越大,试件破坏越突然,破坏形式也更复杂。
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    5.

    极近距离煤层群瓦斯拦截抽采技术

    薛俊华
    煤炭科技    2021, 42 (5): 1-.  
    摘要242)     
    针对平煤某矿上覆己15煤层开采过程中极近距离下伏己16-17煤层瓦斯隐患威胁问题开展研究,实行底板巷"一巷多用"技术,即利用底抽巷上向穿层钻孔条带预抽己15煤层瓦斯,并拦截抽采己16-17煤层卸压瓦斯;利用FLAC3D程序进行数值模拟,得出开采邻近层卸压演化规律及采动覆岩渗透率分布规律,并模拟分析不同推进距离对裂隙发育的影响。研究结果表明,采用"一巷多用"卸压瓦斯抽采技术,卸压前钻孔抽采量最大值为240 m3,卸压后最大值为870 m3,卸压后瓦斯抽采量明显增加,效果明显;卸压前后钻孔抽采量随着距工作面距离都是呈现先增大后逐渐减小的趋势,增大阶段是因为钻孔进入动压剧烈影响区,抽采流量也随之提升。
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    6. 岱庄矿高承压水膏体充填工作面矿压规律研究
    吕学刚, 李民, 曹梦炫
    煤炭科技    2021, 42 (5): 33-.  
    摘要168)     
    针对岱庄矿11607工作面存在底板高承压水威胁的情况,需在保证底板安全的前提下降低底板承压水的突出,故采取膏体充填开采。对膏体充填工作面底板破坏进行理论分析,当工作面推进速度处于1.2~3.6 m/d且膏体耐水强度达标未超过2 d时,工作面底板破坏深度为4.6~8.4 m;对11607工作面采用FLAC3D进行数值模拟,揭示了底板破坏深度随推进速度变化的规律。
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    7. 电气成套设备发展、制造趋势分析
    刘喜奎
    煤炭科技    2021, 42 (5): 21-.  
    摘要167)     
    电气成套设备在供配电系统中负责完成电能的分配、控制、保护、测量等功能,应用于建筑、煤炭、石油、化工、电力、通信、工业控制、工民建等各行各业。如今我国经济建设的高质量发展促进了稳定的用电增长,必将带来电气成套设备新增需求、更新换代以及智能化升级。研究为电气成套行业带来新的发展机遇。
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    8. 宝塔山砂岩含水层水文地质特征及突水危险性研究
    管彦太, 乔伟
    煤炭科技    2021, 42 (5): 63-.  
    摘要165)     
    新上海一号煤矿中下组煤炭资源的开发受到侏罗系宝塔山砂岩突水的威胁。在对宝塔山砂岩进行水文地质补勘工程、井下放水试验的基础上,初步认识宝塔山砂岩含水层赋存条件、富水性特征、含水层水动力参数等水文地质特征。结合突水系数法对16、18煤开采底板宝塔山砂岩含水层突水危险性进行了分析。结果表明,16煤开采,井田绝大部分区域为安全区域,危险区域主要分布于井田的东部及东南区域范围内; 18煤底板宝塔山砂岩水突水系数为0.044 1~0.222 7 MPa/m,平均0.094 5 MPa/m。井田西北部存在突水系数小于0.06 MPa/m的区域;井田北部和中部大部分范围内突水系数为0.06 MPa/m <T≤0.1 MPa/m;井田中部、东部及南部地段突水系数大于0.1 MPa/m。通过对16、18煤开采底板宝塔山砂岩突水危险性分区,为16、18煤的安全开采提供依据。
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    9. 极近距离煤层与油页岩复合顶板裂隙发育及瓦斯涌出规律研究
    董国伟, 任小亮, 梁烜铭, 刘海洋, 唐照成
    煤炭科技    2021, 42 (6): 1-.  
    摘要162)     
    为研究含极近距离煤层和油页岩复合顶板的低瓦斯矿井瓦斯涌出异常原因,采用理论分析、数值模拟、实验室实验及现场实测等手段进行了相关研究。研究认为:贯屯煤矿开采5号煤层时,裂隙带最大范围为21 m左右,煤层上方6号煤层与油页岩均位于冒落带和裂隙带内;贯屯煤矿5号、6号煤层及油页岩瓦斯含量分别为2.71、2.40、0.09 m3/t,50109综采面、50212综采面绝对瓦斯涌出量分别为3.67、3.02 m3/min;综采面上方极近距离煤层、油页岩复合顶板厚度和上隅角瓦斯涌出异常程度呈正相关;建议上隅角瓦斯治理采取高位钻孔抽采和采空区埋管抽采。研究成果对陕北三叠纪含油页岩煤田瓦斯治理具有指导意义。
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    10. 深井大倾角工作面合理煤柱留设及支护技术实践
    邹永德
    煤炭科技    2021, 42 (5): 13-.  
    摘要158)     
    深井大倾角工作面采用留窄煤柱沿空掘巷布置方式时,受深井高应力、复杂地质构造和多次采掘扰动等影响,造成巷道反复受载,返修量大,影响矿井的安全生产。通过理论分析和数值模拟计算,最终确定张双楼煤矿深井大倾角工作面留设5 m煤柱较为合理,采取爆破切顶、非对称耦合支护、帮部锚索和护表构件高强连接等技术,改善了沿空掘巷的应力环境,提高了支护体的整体性、协调性和围岩自承载能力,保证了沿空掘巷的支护效果。
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    11. 15081工作面高位巷瓦斯抽采分析
    王雨生
    煤炭科技    2021, 42 (5): 18-.  
    摘要155)     
    为提高15081回采工作面高位巷瓦斯抽采效果,分析该工作面高位巷瓦斯抽采量与抽采负压、抽采钻孔剩余有效抽采长度、回采推进度、放顶煤之间的关系,实践表明:高位巷抽采负压与抽采混合流量、瓦斯抽采纯量基本成正比关系,抽采混合流量随着抽采负压的提高而增加,随着抽采负压的降低而减少;高位巷瓦斯抽采浓度、瓦斯抽采量与工作面回采推进度基本成正比关系,工作面回采推进度越快,瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采量越大,反之越小;高位巷瓦斯抽采浓度、瓦斯抽采量与高位巷内抽采钻孔剩余有效抽采长度基本成反比关系,高位巷内抽采钻孔剩余有效抽采长度越小,瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采量越高,反之越低;工作面煤厚逐渐增加,放顶煤工艺实施,高位巷的瓦斯抽采量也相应增加。同时,提出高位巷瓦斯抽采存在的主要问题以及应对措施。
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    12. 巨厚松散层薄基岩下煤层开采矿压显现规律研究
    翟新献, 刘勤裕, 于春生, 赵晓凡, 吕超
    煤炭科技    2022, 43 (1): 1-.  
    摘要154)     
    为了预防巨厚松散层深埋基岩下厚煤层开采工作面溃砂溃水事故,以焦作矿区东部某煤矿16011综采工作面地质采矿条件为工程背景,采用理论分析、现场观测方法,研究了煤层开采上覆基岩分类、导水裂缝带高度与覆岩岩性和采高之间的关系。通过工业性试验得到了巨厚松散层下顶分层开采采场和巷道矿压显现规律。研究结果表明,16011工作面采用顶分层开采期间,上覆基岩属于正常厚基岩;工作面年产量达到150万t实现了安全生产。综采工作面支架时间加权平均工作阻力和循环末阻力分别为支架额定工作阻力的64.26%和71.83%;初次来压和周期来压平均动载系数各为2.32和1.76。巨厚松散层下顶分层开采采场矿压显现规律与正常厚基岩煤层开采相近。工作面前方移动支承压力影响区达到90~140 m,其中剧烈影响区范围35 m。巨厚松散层下顶分层工作面前方移动支承压力影响区和剧烈影响区范围均大于正常基岩煤层开采。研究为特厚松散层下深埋基岩下厚煤层开采顶板围岩控制提供指导和参考。
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    13. 北辛窑煤矿2103胶带巷底板水治理技术
    韦孝龙
    煤炭科技    2021, 42 (5): 79-.  
    摘要153)     
    通过对2103胶带巷相关地质及水文地质资料研究,采用物探、钻探、化探等技术手段,分析了北辛窑矿井含水层、隔水层的特征及断层的导水性,判断1 064 m处水源为砂岩裂隙水。在距该巷左帮1 060 m处施工一个73 m3的大水仓,在该水仓中有针对性地施工了13个放水孔,将掘进面水导入左侧水仓内,从而加快放水进程,降低水位标高,消除掘进面的水患威胁,提前放水为后期掘进和回采创造有利条件,同时提出改造排水系统,确保巷道涌水及时排出工作面。
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    14. 基于EW-IAHP的煤层底板突水危险性评价
    冯雁飞, 吴鹏, 苏慧
    煤炭科技    2023, 44 (2): 1-.  
    摘要152)     
    在目前的煤层底板突水评价应用中,选定影响突水的主要控制因素权重值对底板突水评价及预测有着重要作用。在传统的脆弱性指数法应用中,主控因素权重通常采用单一的权重确定方法,评价结果主观随意性强,无视数据本身的客观环境;或者客观性强,不能体现决策者对不同主控因素的重视程度,都会影响评价结果的全面、客观。考虑指标数据之间内在规律的客观赋权法和专家经验对主控指标考量的主观赋权法,采用改进的层次分析法(IAHP)与熵权法(EW)综合确定权重,与脆弱性指数法进行耦合,对煤层底板突水进行危险性评价。结果表明,潘家窑井田5号煤层底板突水危险区面积占比为25.73%,研究区断层较为发育,对煤层底板突水起控制作用。评价结果有效提高了预测精度,对潘家窑井田的安全生产有较好的指导作用。
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    15. 地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术应用
    王金波
    煤炭科技    2021, 42 (6): 81-.  
    摘要147)     
    山西晋城兴唐煤业有限公司车寨煤矿为高瓦斯矿井,综合分析了该矿3号煤层瓦斯赋存状况,认为提前对该煤层进行瓦斯抽采是非常必要的。经过技术、安全和经济可行性论证后,采取了地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术。预抽煤层瓦斯效果表明,地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术可行、安全可靠、经济合理,能够对煤层瓦斯进行有效预抽,为矿井安全生产奠定了基础。
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    16. 济宁三号煤矿坚硬顶板条件快速掘进支护参数优化
    郭现伟, 张云宁, 白冰, 岳博
    煤炭科技    2021, 42 (6): 7-.  
    摘要141)     
    为了解决坚硬顶板条件下巷道掘进效率低的问题,以济宁三号煤矿183下05工作面回采巷道为研究对象,理论分析了该地质条件下的极限平衡拱矢高的范围,借助FLAC3D数值模拟软件,研究了不同支护参数下巷道围岩应力分布特征、围岩位移特征、塑性区分布规律,并根据数值模拟结果和现场实践,优化了巷道支护参数,在保障巷道围岩安全的前提下提高了巷道掘进速度。
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    17. 冲击地压机理及防控现状与发展态势分析
    陈岩峰, 李学军, 吴宏斌, 巩思园, 王桂峰
    煤炭科技    2021, 42 (5): 70-.  
    摘要141)     
    分析了我国煤矿冲击地压防治工程中普遍存在的问题,对冲击地压机理、监测预警和治理、支护等方面研究进展进行了总结,对冲击地压灾害亟需研究的方向进行了展望,探讨了该领域未来研究的重要落脚点。研究发现:目前煤矿防冲工程中存在预测、预警对冲击危险研判的准确性较低,冲击防控缺乏针对性,防冲支护设计缺乏理论依据等实际问题。目前,国内外学者对冲击地压发生机理有了更加清晰的认识,较好地解决了冲击危险区域的动态探测评价问题,在冲击地压治理和防冲支护方面取得很多成就,但冲击地压机理、监测预警和治理、支护等方面有很多科学问题和技术难题尚未解决。凝练出冲击地压研究领域几点重要研究方向,包括:多因素、多尺度耦合冲击地压灾害机理,多元信息监测预警与冲击地压防控体系,基于动静载效应的防冲支护设计方法、卸压—支护协同巷道安全防控机制等。解决这些问题,有利于阐明冲击地压发生机理并提出行之有效的防控方法和治理手段,实现我国煤炭资源安全高效开采。
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    18. 两淮矿区煤矿深部开采设计研究
    章磊
    煤炭科技    2022, 43 (1): 9-.  
    摘要138)     
    两淮矿区经过多年高强度开采,采场逐步向深部转移,安全生产面临新挑战。依据两淮矿区煤矿近年安全生产现状和深部开采条件,结合现有灾害防治关键技术,从设计源头入手,在延深方式、井筒布设、水平设置、辅助运输系统等方面提出设计思路和对策,为两淮矿区深部开采及类似矿井设计提供了技术支撑和借鉴。
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    19. 综放工作面坚硬顶板爆破放顶技术参数选择
    丁光彬
    煤炭科技    2022, 43 (2): 1-.  
    摘要134)     
    为防范工作面坚硬顶板大面积垮落致灾,进行预裂爆破放顶,通过分析优化工作面坚硬顶板爆破孔数量、长度和角度等参数,合理选择爆破材料,保证了预裂爆破效果,并在7201综放工作面应用成功,为相似条件下煤矿顶板控制提供了借鉴。
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    20. 高瓦斯矿井强动压巷道掘进及围岩控制技术研究
    姚若尧, 郑帅亮
    煤炭科技    2021, 42 (6): 133-.  
    摘要132)     
    煤炭资源跳采可有效缓解采掘接替紧张、消除应力集中,但不可避免形成孤岛工作面,孤岛煤巷开掘过程中受到强烈动压影响,巷道围岩变形量大,控制困难,采场裂隙发育异常,高瓦斯矿井易发生煤与瓦斯突出。为解决上述工程问题,可在巷道掘进面及两帮布设卸压钻场,在消除动压影响的同时超前探访瓦斯,实现煤炭资源高效生产。根据高河能源的地质生产条件,通过实验室试验、数值模拟和现场工业性试验等方法,确定卸压钻场具体参数,为高瓦斯强动压工作面巷道掘进及围岩控制提供科学依据。
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    21. 震动波主动CT探测原理及应用
    李智勇, 李昌, 翟军, 马志锋
    煤炭科技    2021, 42 (5): 93-.  
    摘要131)     
    由于工作面刚形成,为了更好地推进采煤工作面冲击地压防治工作,确定工作面及其交叉巷道内的围岩应力集中状态,通过在工作面一侧布置传感器、一侧布置炮源,使用主机收集放炮信号波形,采用震动波主动CT探测技术对工作面进行应力场反演,划分冲击危险等级及区域,从而对不同危险等级区域采取针对性卸压解危措施。
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    22. 大埋深小煤柱沿空巷道掘进期间锚杆(索)工作性能研究
    杜勇, 张继华, 冯旭阳
    煤炭科技    2022, 43 (3): 7-.  
    摘要131)     
    以袁店一井煤矿大埋深小煤柱沿空掘巷为工程背景,为了解决大埋深小煤柱沿空巷道围岩剧烈变形破坏的难题,提出了以“强化沿空侧顶板支护”为核心的沿空巷道掘进支护模式,利用FLAC3D软件建立了典型沿空巷道围岩控制技术的数值模拟方案,分析了大埋深小煤柱沿空巷道变形破坏模式,研究了以“强化沿空侧顶板支护”为核心的沿空巷道掘进支护技术方案下锚杆锚索稳定性,并且在袁店一井煤矿1037工作面风巷进行了现场试验,引入锚杆锚索无损检测技术对沿空巷道锚杆锚索监测,后续监测表明支护效果良好,切实解决了大埋深小煤柱沿空巷道掘进期间锚杆锚索稳定性控制难题。研究成果对于指导大埋深小煤柱沿空巷道掘进期间锚杆锚索稳定性控制具有一定的理论与工程意义。
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    23. 煤氧化混合气体在煤孔隙结构中的运移机制实验研究
    于涛
    煤炭科技    2023, 44 (2): 48-.  
    摘要129)     
    煤自燃氧化产生的混合气体在煤体中的流动对于准确评估内因火灾风险状态具有重要意义。基于此,通过煤样自加热氧化及混合气体渗透试验系统,测试分析了煤样的氧化气体成分,并且分析了混合气体通过吸附渗透煤柱的运移效果。研究结果表明,CO2、CO及不饱和烃的浓度随着温度的升高呈规律性增大,而饱和烃浓度随着温度的升高没有规律性。吸附渗透煤柱入口和出口处的气体浓度随煤和气体分子的性质而变化,同时采用渗透率来表征气体在煤体中的运移特征。C3H6和C2H2渗透率较低(低于0.7)的原因是煤体对气体吸附过程的结果。而气体(CO和H2)临界温度越低,该气体在煤体中渗透率越高(超过0.9)。
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    24. 煤矿井下注浆用高吸水材料的对比优选研究
    王冕, 黄继磊, 王世杰, 周银波
    煤炭科技    2022, 43 (3): 24-.  
    摘要128)     
    煤矿井下采空区注浆防火是保障安全开采的重要工作,但在大倾角或冒落带空隙较大时浆液扩散不充分,容易发生浆液流失。为提高采空区的注浆效果,研究分析2种高吸水材料对黄泥浆的改性特点。研究结果表明,H700型吸水材料吸水能力和保水能力强,添加后黄泥浆流变性发生改变,表观黏度提升,可有效降低浆液的流动能力。H700型吸水材料较为适合在煤矿井下应用,且质量浓度为0.4%,实践应用表明高吸水材料在煤炭自燃防治工作中具有较强的应用价值。
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    25. 小煤柱工作面低位放顶煤技术覆岩运动与变形控制研究
    雷明
    煤炭科技    2022, 43 (3): 29-.  
    摘要127)     
    为揭示中深度埋深厚煤层低位放顶煤小煤柱工作面开采过程中覆岩运动规律,通过解读相似模拟理论,充分利用实验设备尺寸,综合现场生产流程,获得最佳模拟方案。具体做法:利用模拟理论与实际生产相互转换,运用相似材料的锚杆、锚索和护表体系等搭配组合成常规支护体系,将其应用于小煤柱巷道,发现存在的问题缺陷,并制定针对性的补强支护措施,同时在晋能控股煤业集团某矿进行生产实践。现场监测显示,巷帮峰值移近量1 188 mm,煤柱应力呈先升后降趋势,峰值近22 MPa,且浅部应力具有滞后性,充分发挥煤柱自承作用,满足生产需求。
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    26. 煤矿开采区块综合评价与判识研究——以口孜东矿13-1煤层为例
    李宏泽, 丁海, 詹润, 孙贵, 韩峰, 刘传泽
    煤炭科技    2023, 44 (1): 1-.  
    摘要127)     
    为有效指导煤矿安全、高效开采,建立了矿井开采区块综合判识研究方法。以淮南煤田口孜东矿13-1煤层为例,选取构造、水害与瓦斯灾害作为一级评价指标,基于GIS平台分别建立了矿井地质构造复杂程度灰色模糊模型、顶板突水脆弱性指数模型、瓦斯突出变权TOPSIS模型及其相应数据库。以上述综合评价模型为基础,采用GIS重分类与图形层次叠加功能,将13-1煤层划分为了不利、威胁、可改造、较有利与有利开采区5个等级,其判识结果可为矿井煤炭开采规划与防灾减灾工作提供科学依据。
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    27. 穿层钻孔布孔对水力冲孔卸压范围影响研究
    黄勇
    煤炭科技    2022, 43 (2): 10-.  
    摘要126)     
    对余吾煤矿N2203底抽巷水力冲孔钻孔进行瓦斯治理效果进行实验考察,通过在现场测量冲孔钻孔的影响半径,分析不同的水力冲孔布孔方案对水力冲孔效果的影响。研究结果表明,在10 MPa水压、15 min/m冲孔条件下,余吾N2203底抽巷水力冲孔钻孔抽放10 d的影响半径为2 m,抽放18 d的影响半径为3 m,抽放27 d的影响半径达到4 m;按照4 m的影响半径,现有的方案仍有改进的空间,即第1排冲3、4号孔,第2排冲2、3、4、6号孔,循环进行。这样既对掘进面及其周围区域实现了重点卸压,也可以兼顾更远的位置。
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    28. 潘二矿二水平空调降温系统设计
    王振
    煤炭科技    2021, 42 (5): 59-.  
    摘要125)     
    随着煤矿开采掘进深度的提高,井下热害问题变得愈发严峻。针对潘二矿可能出现的井下热害问题,开展矿井空调降温系统设计。首先,对二水平的主要热源进行分析;其次,分区域计算二水平的冷负荷;然后,分析对比现有矿井空调技术特征;最后,分别就技术、经济两方面对4种方案进行对比,最终得出矿井人工制冰方案为最适合本矿的技术方案。二水平空调降温技术的应用,将很大程度缓解热害带来的影响,从而保障矿工的身心健康以及企业的安全高效生产。
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    29. 基于遗传算法的基坑岩土参数反演优化
    杨冠宇, 梅军
    煤炭科技    2021, 42 (6): 37-.  
    摘要123)     
    鉴于传统优化算法在优化求解具有高度非线性复杂函数关系时较为困难,提出使用遗传算法对岩土参数与场变量之间的关系进行处理。将遗传算法与数值模拟相结合,使用MATLAB实现遗传算法对基坑岩土参数进行反演优化,结合有限元法,建立基坑二维数值计算模型,使用python语言对ABAQUS结果进行分析和可视化处理。通过对模拟结果和实测值的对比表明,反演优化后的参数能够取得良好的效果。
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    30. 矿井水处理系统优化
    刘德林
    煤炭科技    2021, 42 (5): 43-.  
    摘要123)     
    俄霍布拉克煤矿矿井水处理系统存在处理能力不足及停留时间不够的问题,影响了出水水质,为了实现矿井水处理稳定达标排放,分析了矿井水处理系统中出现的问题,并提出了利用原拟建坑口电厂用的2个V形滤池改造成1套高效微涡折板反应絮凝沉淀净化系统的解决方案,实施后矿井污水处理能力提高40%以上,并且COD、SS污染物处理效果达到90%以上,出水水质稳定达标,避免产生重大安全环保隐患。
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    31. 嵌岩桩桩端缺陷检测分析讨论
    陈翀, 樊荣霞
    煤炭科技    2021, 42 (5): 38-.  
    摘要122)     
    嵌岩灌注桩由于其沉降小、承载力高的优势,应用比较广泛。由于地质条件、施工情况等因素影响,嵌岩灌注桩易出现桩端缺陷,降低单桩承载力,造成安全隐患,影响建设工程质量。利用静载试验、低应变反射波法、钻芯法综合判定桩端施工质量,每种检测方法都具有各自优势,静载试验优势在于桩端承载特性评价,低应变法从桩端应力反射波方面观察,钻芯法更加直观,这些方法相互补充、验证,对于判断桩端缺陷有一定指导意义。
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    32. 矿井地下水泵房火区深度治理方案及措施
    程鹏
    煤炭科技    2021, 42 (5): 82-.  
    摘要122)     
    矿井的火区治理一直是困扰技术人员的一大难题,尤其是在矿井地下水泵房周围由于小煤窑巷道较多,结构复杂,其火区治理难度更大。以某矿发生的井底泵房火灾事故为例,提出火区治理整体方案,并通过对火区注氮、注液态二氧化碳、灌注低温氮气、保持工作面均压、钻孔注浆等一系列措施进行火区深度治理,旨在为复杂情况下的矿井火区治理提供经验。
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    33. 带式输送机转载点挡煤板设计及应用
    蒋小平
    煤炭科技    2021, 42 (5): 97-.  
    摘要121)     
    徐矿集团张集煤矿山西玉华项目部井下带式输送机计17部,其中"T"型转载点13个,由于转载点多,并且转载点高度不统一,有些转载点落差很大、运煤量大,尤其是主运胶带运煤时间长(一天运行时间在20 h左右),因此带式输送机转载点在矿井煤炭运输中发挥着重要作用。为了提高煤炭运输量,减轻工人劳动强度,降低劳动成本,玉华项目部工程技术人员通过多年现场经验及技术改造对挡煤板进行重新设计、制作、改进,现已形成一套成熟的方案,并在现场应用取得较好的经济效益。
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    34. 基于钻孔应力法的巷道卸压带宽度考察研究
    姚学庆, 郭艳飞
    煤炭科技    2022, 43 (3): 19-.  
    摘要121)     
    为了进一步提高巷道卸压带宽度考察的准确性,解决瓦斯参数法测定结果差异不明显、区分卸压带范围困难的难题,基于煤层巷道围岩应力动压变化特征,提出利用钻孔应力法进行卸压带宽度测定,并在赵固二矿14030回风巷开展现场试验。实验结果表明:煤层巷道成巷后,围岩应力处于动压变化状态,在巷道不同深度处安装钻孔应力计,可观测到较为明显的应力变化,实现对巷道卸压带宽度测定的目的;利用钻孔应力法考察赵固二矿14030回风巷距巷帮15 m位置为卸压区、18 m位置进入应力集中区、21 m位置为原始应力区;采用瓦斯含量法、钻屑法同步考察,验证了该方法测定结果的可靠性,为巷道卸压带宽度考察提供借鉴。
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    35. 大断面煤巷快速掘支锚护关键技术研究
    李兵, 张永平, 宋光远
    煤炭科技    2021, 42 (6): 90-.  
    摘要120)     
    矿井掘进能力严重制约煤炭资源安全高效开采,而支护速度则是影响掘进能力的关键因素,若不能有效提升矿井的掘进能力,将会造成采掘失调。为此,采用理论分析、数值模拟、现场实测等手段研究连续自移式快速掘进支护装置作用下围岩在掘进过程中的应力及位移变化特征、锚杆(索)预紧力匹配性问题,以及掘支锚连续平行作业支护机理,确定了大断面煤巷的支护参数,优化了连续自移式掘支锚护装置,研究了掘支锚护连续平行作业新工艺,减少了设备的移动,实现了大断面煤巷快速掘支锚护,并取得了较好的应用效果,对煤炭资源的安全高效开采具有重要意义。
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    36. 矿山地质防治水关键技术研究
    任海峰
    煤炭科技    2021, 42 (5): 76-.  
    摘要119)     
    为进一步提升煤矿生产的安全性和效率,在对新桥煤矿水文地质、煤层等条件研究的基础上,重点开展了防治水关键技术研究,包括对不良钻孔进行封堵封闭、采用"引避疏排"四位一体的防治水思路对工作面涌水综合防治进行措施及效果的综合评估,研究可为今后其他工作面或煤矿的防治水提供指导。
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    37. 永磁直驱系统在煤矿带式输送机中的应用
    陆小康, 黄晓飞, 王学峰
    煤炭科技    2021, 42 (6): 140-.  
    摘要119)     
    对永磁电动机、永磁直驱系统的组成和主要特点及优势进行了说明,重点对其在煤矿带式输送机上的应用做了阐述。通过永磁直驱系统与传统异步电动机驱动系统的对比,分析各自的优缺点,对其可行性进行了初步研究。
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    38. 逐巷充填开采覆岩移动破坏规律研究
    石斌, 张彪
    煤炭科技    2021, 42 (6): 29-.  
    摘要118)     
    以榆林地区神木市部分典型窄条带膏体充填开采以及房柱式采煤遗留煤柱回收煤矿为研究背景,分析窄条带膏体充填开采过程中覆岩移动变形机理及其影响因素,研究各因素对覆岩移动和地表移动变形的影响。研究为"三下"压煤开采难题提供理论支持,而且对遗留煤柱回收具有重要的现实意义。
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    39. 新景矿3216工作面本煤层钻孔水力造穴技术试验分析
    徐哲
    煤炭科技    2021, 42 (5): 54-.  
    摘要116)     
    新景煤矿主采煤层3号煤层为突出煤层,该煤层瓦斯压力大、含量高、透气性差,导致抽采达标周期长。为提高3216工作面瓦斯抽采效率,保证抽—采衔接平衡,在该工作面实施水力造穴技术。造穴技术实施后进行了效果考察,通过60 d的考察对比分析可知:造穴区域平均抽采浓度为66%,抽采纯量为0.071 m3/min;未实施该技术区域平均抽采浓度为21%,抽采纯量为0.006 7 m3/min;抽采浓度提高了2倍,抽采纯量提高了10.5倍。造穴区域抽采效率显著提高。
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    40. 特厚煤层综放工作面放煤工艺优化研究
    杨海阁, 贺鹏,
    煤炭科技    2022, 43 (3): 13-.  
    摘要115)     
    为提高塔山煤矿特厚煤层综放工作面顶煤回收率、降低含矸率,以8310工作面为背景,采用数值模拟和现场试验相结合的方法,用CDEM离散元软件分别建立单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、分段间隔四级放煤和分段间隔三级放煤数值模型,分析对比4种不同放煤方法的特点及放煤效果,并进行了现场验证。结果表明,采用分段间隔三级放煤法的放煤效果最好,提高了工作面顶煤回收率及精煤产出率,为类似条件综放工作面提供理论与实践依据。
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    41. 重介质旋流器分选效果试验研究
    刘莹
    煤炭科技    2021, 42 (6): 49-.  
    摘要114)     
    为进一步提升重介质旋流器在选煤厂应用的分选效果,在研究重介质旋流器工作原理和常规分选工艺流程的基础上,对同一待分选原煤在3个选煤厂中各自型号重介质旋流器和不对应参数设置下的分选效果进行对比,为今后其他选煤厂配置最佳重介质旋流器和工艺参数提供理论指导。
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    42. 斯列萨列夫公式在采空区积水透水危险性评价中的应用
    牛永强
    煤炭科技    2021, 42 (6): 130-.  
    摘要114)     
    基于斯列萨列夫公式,以新安煤矿1煤采掘实际情况为例,进行了煤柱宽度、水头安全压力等计算,得出新安煤矿1煤层30 m煤柱可承受静水压3.73 MPa,1205采空区积水对1203工作面产生透水影响的最薄弱部位为1煤向上23 m裂隙带处等结论。经工程验证,该计算合理,能够满足安全生产的需要,为煤矿相邻工作面煤柱留设,老空水安全压力评价等提供了计算依据和工程实践,对类似矿井具有一定的借鉴意义。
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    43. 矿井火灾研究领域的知识图谱分析
    宋兆雪, 张伟, 侯玉亭, 刘笋
    煤炭科技    2023, 44 (4): 1-.  
    摘要114)     
    为了解矿井火灾研究的整体情况和前沿趋势,以CNKI收录的1 136篇矿井火灾的相关文献为数据来源,运用CiteSpace软件绘制可视化知识图谱,对矿井火灾研究领域的发文量、期刊分布、研究机构、研究人员、关键词和突现词等方面进行文献计量分析。研究结果表明,矿井火灾研究经历了初步探索期、发展强化期和波动下降期3个阶段;发文的期刊多为煤矿开采类期刊和安全科学类期刊;研究机构主要分布在原煤炭工业部高校、研究院和大型煤炭企业;高产作者为王德明、周心权、王省身和周福宝等;煤自燃和防灭火一直是研究热点,研究隐蔽火源探测技术,开发高效经济、绿色环保的防灭火材料及其智能化工艺装备将是未来的研究趋势;深入探究煤自燃的机理、多灾害耦合致灾机理,利用人工智能、大数据、5G和物联网等技术,构建矿井火灾监测监控、预警报警、灭火救灾一体化智能化系统将会是未来研究的热点问题。
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    44. 四川煤矿老空水防治工作思考
    孙小林
    煤炭科技    2021, 42 (6): 60-.  
    摘要113)     
    近期新疆呼图壁县白杨沟丰源煤矿发生透水事故,结合四川近10年发生的两起煤矿透水事故的问题,通过对四川近几年关闭煤矿矿井水患普查报告的统计分析,反映出老空区积水部位不明的问题依然没有得到解决,部分保留煤矿甚至还有老空积水不明加重现象,加之防治水工作基础薄弱、重视程度不够、措施落实不力等原因,有针对性地提出了防治措施,对做好煤矿老空水防治工作具有一定指导意义。
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    45. 胡家河煤矿402104工作面采前震动波CT探测应力集中区实践
    史星星, 焦彪, 张营, 田晓兵, 董哲, 张怀忠
    煤炭科技    2021, 42 (5): 87-.  
    摘要113)     
    针对工作面冲击危险性评价过程中存在的盲区和漏洞,以胡家河煤矿402104工作面为背景,利用震动波CT技术对工作面进行采前探测,获取其应力分布情况及冲击危险性指数分布云图,并对工作面冲击危险区域进行精准划分。研究结果显示:402104工作面初步评价具有强冲击危险性,结合地震波层析CT成像技术对工作面运输巷、回风巷2 160、2 050 m范围的精准探测,揭示了工作面断层构造、褶曲构造、临近采空区及巷道交岔口区域的强、中等冲击危险指数分布,冲击危险性指数分布云图与工作面地质、采掘情况基本吻合,表明采前震动波CT探测能够有效判识工作面冲击危险性区域。
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    46. 薛湖煤矿底抽巷围岩松动圈演化实测分析
    沈润生, 林书茂, 孙畅, 鲁岩
    煤炭科技    2021, 42 (6): 15-.  
    摘要113)     
    基于薛湖煤矿2306运输巷底抽巷实际情况,利用YTJ20型岩层钻孔探测仪对巷道围岩完整度进行探测,得到了2306运输巷底抽巷在未受采动时、采动影响一般、采动影响剧烈等不同区段的围岩松动圈空间演化状况,分析了底抽巷松动圈的空间分布规律和采动影响、抽采孔的关系。研究结果对于深井高应力底抽巷的支护结构设计以及抽采孔施工工艺优化工作具有指导意义。
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    47. 缓倾斜厚煤层沿空掘巷围岩变形规律数值计算分析
    乔亮
    煤炭科技    2021, 42 (5): 46-.  
    摘要113)     
    为提高煤炭资源采出率,以乌海能源某煤矿011602工作面回风巷为例,采用数值模拟和工业性试验相结合的方法,分析了011601工作面回采时的侧向支承应力分布,对不同宽度煤柱下的巷道围岩变形和煤柱内应力峰值进行了研究。结果表明当煤柱宽度为5 m时较为合理,并提出了巷道控制技术。工业性实践表明,该技术有效控制了巷道围岩变形。
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    48. 特厚煤层整层综放开采提高回采率的研究与分析
    张爱杰
    煤炭科技    2021, 42 (5): 8-.  
    摘要112)     
    20~30 m特厚煤层采用综采放顶煤一次采全厚是安全高效开采的最佳途径,但由于厚度大、煤层冒放性差等原因,其回收率较低。为了提高特厚煤层综采放顶煤一次采全厚的回收率,基于大唐集团龙王沟煤矿61601工作面地质、煤层赋存情况,建立直接顶载荷传递力学模型,分析直接顶反向支撑力与其悬顶长度的关系;采用PFC数值模拟软件,按单一变量原则分别对放煤步距、放煤方式对回收率的影响进行分析;通过现场生产实测核算日回收率,验证力学模型与数值模拟确定的工作面放煤方案。研究表明:放顶步距越大,顶板悬露面积越大,直接顶向下传递载荷量越小,使得顶煤破坏程度较小、块度较大、顶煤难放、回收率低。工作面采用"一刀一放"、多轮多窗口间隔顺序放煤的生产模式回收率最大,综合技术经济效果好,工作面日回收率普遍大于90%。因此,采用"一刀一放"、多轮、多窗口间隔顺序放煤方案是切实可行的。
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    49. 东部矿井淹没式充水储水空间计算研究
    刘焕新
    煤炭科技    2022, 43 (2): 5-.  
    摘要112)     
    由于缺少实际案例,对如何准确计算关闭矿井淹没式充水储水空间在国内外研究相对较少。结合徐州东部矿区权台煤矿关闭过程,通过超前计算常规储水空间,分步关停排水系统,加强充水过程水位监测,系统开展了关闭矿井淹没式充水储水空间计算研究,发现高承压条件下淹没式矿井充水实际储水空间较常规计算采空区储水空间存在较大差异,创新性提出了淹没式矿井充水比例系数的概念,并经过计算得出1.3的经验值,丰富了煤矿关井后防治水实践研究,对类似条件下关闭矿井储水空间计算具有借鉴意义。
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    50. 预应力混凝土管桩在软土地区基坑支护中的应用与实践
    孙玉, 郭超美
    煤炭科技    2021, 42 (5): 122-.  
    摘要111)     
    以盐城市某基坑为例,采用理正深基坑支护结构设计软件对支护方案及施工工况进行模拟计算和稳定性分析,并将计算值与现场监测数据对比分析。结果表明:各项内力计算及稳定性验算结果均在允许值范围内,设计计算是偏于安全的,并且能够满足工程需要的精度要求。为软土地区预应力混凝土管桩采用上下组合桩作为支护结构作参考。
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