煤炭科技

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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（613）

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. 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（321）

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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3. 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（198）

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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4. 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（187）

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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5. 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（186）

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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6. 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（183）

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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7. 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（182）

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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8. 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（182）

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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9. 煤矿输电线路智能化运维系统研究与应用

朱克仁, 刘发勇, 何林,

煤炭科技 2023, 44 (6): 12-.

摘要（181）

针对传统煤矿输电线路巡检运维方式落后、隐患排查不及时、工作量大等问题，采用B/S架构及新一代物联网智能终端在线监测与云服务技术，搭建煤矿输电线路智能化运维平台，实现了输电线路分布式故障定位、杆塔倾斜监测、导线测温监测、导线覆冰监测等运维设备的集成应用。通过山脚树矿110 kV平山线智能化运维系统的应用，提升了线路巡检及运维的效率，同时降低了巡检风险，为煤矿输电线路智能化运维提供了可靠的技术参考。

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10. 基于Voronoi块体模型的深部断层破碎带巷道大变形机制研究

李翔, 陈自由, 栾波, 杜多鹏, 刘靖毅,

煤炭科技 2023, 44 (6): 1-.

摘要（180）

通过采用Voronoi算法生成Voronoi块体，并利用UDEC离散元运算软件系统，对深部破碎围岩巷道的变形破坏途径及其非线性大变形机理进行了深入探究，以期获得更准确的结果。研究发现，巷道开挖后围岩会逐渐变形并破坏，破坏区域内应力几乎为0,底部和底板处存在张拉破坏区；局部关键块体的运动会导致巷道出现非线性变形和失稳破坏。基于此，应用分步联合支护方法，控制淮南矿区某矿-848 m西翼胶带机大巷破碎围岩变形。数值模拟和现场监测表明，该方案能够有效控制这一过程。

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11. 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（175）

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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12. 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（170）

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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13. 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（162）

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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14. 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（161）

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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15. 浅埋深薄基岩软岩条件下工作面巷道支护优化研究

尚玉强, 许兴亮

煤炭科技 2022, 43 (3): 62-.

摘要（160）

针对浅埋深软弱破碎顶板巷道支护困难的问题，以新矿集团伊犁四矿21113工作面回风巷为例，围绕巷道特征、煤（岩）赋存、地质构造、围岩结构和地应力等进行分析，运用FLAC3D软件对围岩应力及位移演化特征进行模拟，对比分析了21113工作面回风巷顶部分别采用锚杆锚索支护和全锚索支护时的巷道围岩位移、应力变化特征及塑性破坏情况，确定采用锚杆锚索优化支护方案，取得预期效果。

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16. 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（159）

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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17. 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（156）

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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18. 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（156）

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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19. 煤炭运输智能管理系统研究

王咸洪

煤炭科技 2022, 43 (2): 48-.

摘要（155）

煤炭作为我国火力发电的主要燃料，近年来随着电力体制改革的不断深入，对煤炭运输的智能管理提出了更高的要求，基于手工管理的传统业务模式在车辆调配、部门协调、廉洁运输等方面存在较大的局限性，利用当前先进的计算机技术及物联网技术开发了一种煤炭运输智能管理系统，该系统可实时监测煤炭来源、采样、计量、价格、运输车辆等信息，经试用，该系统能有效提高管理效率，加强廉洁风险防控，提高企业信息化管理和自动化程度，具有较高的实际应用价值。

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20. 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（152）

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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21. 煤层顶板原生裂缝与采前注浆工艺技术对策

张彪, 马骥, 黄辅强, 陈庆

煤炭科技 2022, 43 (1): 83-.

摘要（152）

高家堡矿井原生裂缝带发育,水害威胁严重,防治水工程施工难度大。在利用三维地震数据完成裂缝预测的基础上,实施原生裂缝发育区采前注浆堵水减水工程。通过对施工现场试验及生产数据分析提出:原生裂缝发育区内裂缝是影响注浆参数变化的关键因素,岩性的渗透性次之;原生裂缝发育区内需根据煤层顶板注浆目的层段内裂缝的发育规模,选择不同的注浆材料或由不同的注浆材料进行科学配比形成的混合浆体;注浆方式采取充填、间歇、快速封堵或相结合的复合方式。目前针对204等工作面实施的原生裂缝发育区采前注浆堵水减水工艺效果明显,矿井涌水量下降显著。

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22. 顶板深孔爆破囊袋式灌浆无机封孔材料试验研究

曹远威, 徐大连, 李兵, 刘汉磊, 沈礼明

煤炭科技 2022, 43 (1): 53-.

摘要（151）

为了对张双楼煤矿74104工作面在正常回采期间冲击地压危险区域采取适当的预处理措施,设计了深孔预裂爆破防治冲击地压的方案。在瓦斯封孔"两堵一注"原理基础上进行改进,研制出适合张双楼煤矿深孔爆破现场使用的封孔囊袋以及封孔工艺。通过试验室材料试验配比的方法,对不同掺量主料、掺量外加剂条件下的封孔材料性能进行试验测试,确定了封孔材料的最终配比及性能参数。试验结果表明,封孔材料浆液配制完成后,0～10 min失去流动性,15～25 min完全固化;(0.5～2.0)∶1水灰比下浆体结石率可达100%;(0.6～1.3)∶1水灰比,结石体30 min强度即可达4.7～6.1 MPa, 2 h的强度可达6.4～9.9 MPa。应用效果分析表明,双囊袋式灌浆封孔技术提高了封孔效率与安全性,降低了封孔劳动强度,操作安全简便,为其他具有冲击地压危险性矿井的爆破卸压提供了技术支持。

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23. 张双楼煤矿通风系统模拟优化研究

姚文宇

煤炭科技 2022, 43 (1): 70-.

摘要（148）

为更好地保证张双楼煤矿通风系统满足矿井通风需求,进行了通风系统优化研究。首先,进行了矿井通风系统阻力及风流参数测定,获取通风系统基础数据;在此基础上构建了矿井通风系统模型,通过计算机模拟优化矿井通风系统。应用表明,通过计算机模拟优化后的矿井通风系统更加稳定可靠与科学合理。

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24. 新疆准东二矿分层开采巨厚煤层冲击危险性评价

胡云飞, 邱进伟, 薛建秋

煤炭科技 2022, 43 (6): 79-.

摘要（145）

针对新疆准东二矿B1煤层具有强冲击倾向性的特点，采用综合指数法对其冲击危险性进行了评价。结果表明，准东二矿B1煤层冲击地压危险指数范围均为0.25<Wt≤0.5,属于弱冲击危险。UDEC2D数值模拟分析表明，一分区终采线距离两侧大巷不能少于70 m,以免采动应力和煤柱峰值应力叠加诱发冲击地压，且对于一分区三条煤层大巷掘进期间应加强顶板控制，监测到冲击危险时应及时进行卸压解危。研究对于新疆准东二矿冲击地压防控具有良好的指导作用。

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25. 厚煤层综放面切顶卸压及停采位置优化研究

张永平, 胡磊, 朱前进

煤炭科技 2023, 44 (4): 7-.

摘要（142）

针对厚煤层综放面停采后在工作面后方形成悬臂结构、进而传递覆岩应力导致煤柱内超前应力影响范围广，需留设较大尺寸煤柱护巷而导致煤资源浪费，以高河矿W4302工作面为背景，采用理论分析、数值模拟、现场实测相结合的方法，对厚煤层综放面末切顶及合理停采位置进行研究。研究表明，不切顶情况下煤柱留设尺寸应大于70 m,切顶后煤柱留设尺寸可优化至60 m。终采线距离准备巷道60 m,选定水力压裂对综采面末进行切顶，并对W4302工作面对应的区域进行矿压监测，监测结果表明，切顶后巷道围岩变形量较小，验证了分析、模拟的可靠性及切顶的可行性，可为同类工程提供有益参考。

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26. 巨厚覆岩下协调分层开采矿震活动规律研究

解庆典, 王康康, 柴彦江, 巩思园, 葛庆

煤炭科技 2022, 43 (2): 36-.

摘要（141）

为研究巨厚覆岩对厚煤层协调分层开采工作面的影响，以孟加拉国Barapukuria煤矿1310工作面为研究对象，对工作面一、二、三分层回采区域的矿震活动规律进行了研究。结果表明：1310工作面一分层回采区域巨厚覆岩在剖面上为“T”型结构，在平面上为“矩形”块段垮落，对工作面的影响特征为低静载、强动载。根据微震活动分析，从一分层至三分层回采区域内103 J级矿震事件能量、频次占比依次降低，且二分层回采区域的矿震强度、活动性均弱于一分层回采区域，表明巨厚覆岩下，处于下位分层工作面的矿震能量与频次会向低能量事件转移，冲击危险性能够得到有效降低。

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27. 白洞煤矿安全风险辨识评估及应对策略

张润涛

煤炭科技 2022, 43 (3): 94-.

摘要（139）

利用作业条件危险性评价法对白洞矿井进行安全风险辨识评估，共辨识出7类69项安全风险，并有针对性地采取了应对策略，使得各类安全风险可防、可控，提升了矿井安全管理水平，促进了矿井安全生产，取得了明显的安全效果，对于其他矿井的安全管理工作具有借鉴意义。

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28. 高应力回采巷道变形特征及数值模拟

陈泽年, 徐景果, 张鹏, 郭伟,

煤炭科技 2023, 44 (2): 7-.

摘要（137）

以陕西彬长文家坡矿4106运输巷为工程研究背景，结合室内岩石力学实验、FLAC3D数值模拟、工程试验等多种研究方法，基于围岩工程力学理论，研究了支护参数优化后确定间排距下的巷道围岩应力、应变以及巷道位移量情况，并分析了支护及锚固效果。结果表明，应力增高区均发生在巷道肩窝和底脚，应力降低区则出现在巷道顶底板及两帮；竖直方向巷道最大位移量为6.46 mm,水平方向为3.62 mm,分别出现在巷道正中央和中下部；顶底板闭合量和两帮收敛量均较小，均在可控范围之内，优化后支护参数能有效控制巷道围岩变形。但是，通过工程效果检验得知，支护参数存在过度支护现象，应该对巷道予以合理性支护处理，充分发挥锚杆(索)主动支护作用。

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29. 不同防漏风形式下Y型通风风流场研究

王炯, 吕邦国, 宫伟力, 陈旭

煤炭科技 2022, 43 (3): 47-.

摘要（136）

为研究Y型通风采煤工作面不同防漏风形式下的风流场，以张集煤矿1613A工作面为工程背景，通过Fluent数值模拟说明了沿空留巷段在不防漏风、侧面防漏风、侧面顶板共同防漏风3种措施下，留巷侧面与顶板的漏风情况，并探究风流场的分布规律与采空区“三带”分布规律。模拟结果表明，在无防漏风措施时，留巷段前80 m漏风严重；留巷侧面的防漏风措施可以大大减小漏风速度，并阻止留巷位置的气流从水平方向渗流向采空区，但气流仍能通过顶板向采空区渗流；在留巷侧面与顶板共同防漏风情况下，留巷无漏风现象，但在进风巷和工作面交界处会形成新的漏风通道，使工作面附近采空区内漏风增大。研究成果为张集矿制定沿空留巷防漏风措施、提高风流效率提供了科学依据。

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30. 张双楼煤矿延期拆除7201工作面综合防灭火技术研究

段晓平, 魏连江

煤炭科技 2022, 43 (3): 100-.

摘要（136）

张双楼煤矿7201工作面回采结束后，因工程需要矿井在未回撤工作面支架的情况下对其进行封闭，后期恢复工作面通风，进行支架拆除，但自封闭到拆除支架的时间超出了煤层自然发火期。为确保拆除工作面支架期间的采空区防灭火安全，统计了7201工作面采空区遗煤分布、水文地质、自然发火规律、煤自燃气体指标等参数，并对各个参数进行的全面分析，找出了以CO指标预警煤自然的主控因素。采取构筑挡风墙、密闭墙等通风设施，减少采空区漏风，同时采取向采空区注普瑞特I型防灭火材料、MEA-1型灭火剂等防灭火措施，在超过煤层自然发火期的情况下，杜绝了采空区遗煤氧化自燃。

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31. 新庄煤矿瓦斯地质单元划分与瓦斯防治

宋训东, 王平, 赵长闯

煤炭科技 2022, 43 (1): 78-.

摘要（135）

统计了新庄煤矿近年来瓦斯涌出量及煤层瓦斯含量基本情况,分析得出影响该矿井瓦斯含量变化的主要因素有开采标高、断层、褶曲、上覆岩层厚度等方面。在此基础上,结合矿井开采实际划分了矿井瓦斯地质单元,根据不同地质单元内瓦斯赋存情况,制定了有针对性的瓦斯治理措施,从而做到有的放矢地治理瓦斯,避免瓦斯超限和瓦斯事故的发生。

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32. 基于蒙特卡洛算法的裂隙岩体注浆扩散模拟

孙兴平, 陈建本, 侯俊友, 罗勇, 刘靖毅, 杨战标

煤炭科技 2022, 43 (3): 68-.

摘要（134）

裂隙岩体注浆扩散过程关系到注浆加固效果以及岩体稳定性评价，研究旨在提出一个反映裂隙场对注浆扩散影响规律的数值模型。基于平煤股份八矿钻孔窥视和工程地质资料，分析裂隙场统计分布规律。采用有限元计算软件COMSOL对不同裂隙长度、裂隙间距和裂隙开度情况下的注浆进行建模计算分析，通过蒙特卡洛随机算法重构二维随机裂隙场，建立随机裂隙岩体注浆数值分析模型，对巷道裂隙围岩注浆迁移扩散过程以及胶结加固进行模拟分析。模拟结果表明，浆液的扩散距离随时间的增大而增大。但裂隙网络的非均质性对浆液的扩散速率和范围变化有决定性影响，并使得浆液在5～8 m范围内形成注浆加固区域，有效改善了围岩稳定性，这与深部破碎围岩注浆加固实际情况基本一致。因此，新模型不仅可以很好的重构围岩裂隙分布特征，还可以更真实的反映裂隙场对注浆加固影响。

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33. 强冲煤层临空掘巷支护技术研究及参数优化

俞卫星, 刘深, 周钰杰

煤炭科技 2023, 44 (1): 7-.

摘要（134）

针对矿井临空巷道掘进期间受冲击地压显现影响，巷道支护时常被破坏的问题，通过实验室实验、现场测试对煤岩扩容硬化及巷道围岩变形进行了分析计算，并采用松动圈理论和组合拱理论对锚杆(索)长度、直径及间排距、数量等支护参数进行优化设计，提高了巷道支护强度。经现场应用，巷道位移量、破坏程度及锚杆、锚索断裂数量均得到了很好的控制，巷道抗冲击能力得到显著提升。

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34. 侵蚀构造影响下的煤层自然发火特性研究

姚奇龙, 吴长艳

煤炭科技 2022, 43 (3): 42-.

摘要（131）

为全面掌握大同地区开采下部石炭系煤层中经常遇到的侵蚀构造影响下煤层自然发火特性，通过综合实验研究分析了煤自燃基础特性。以马道头等矿井为研究背景，通过对其煤层中赋存原生气体的种类、含量进行分析，尤其对原生CO的产生、赋存进行了分析研究，确定了煤自然发火的标志性气体指标和相关参数；同时研究分析了煤受浸水或过火(二次氧化)影响后，煤自然发火特性的变化。研究结果为相关矿井防灭火措施的制定提供了依据。

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35. 延长煤矿盾构机(TBM)刀盘刀具掘进期使用寿命探究

昝志华

煤炭科技 2022, 43 (2): 15-.

摘要（131）

晋能控股煤业集团首台煤矿用盾构机(TBM)在井下掘进过程中多次遭遇坚硬地层，导致刀盘上各类刀具磨损异常严重。针对这一问题，对施工巷道地质环境、人员操作行为和刀盘刀具性能等因素逐一进行分析，根据现场数据分析得出刀具性能差是造成其在坚硬地层掘进期间使用寿命低的主要原因。对此采取针对性措施，提高了滚刀刀圈的硬度、刃宽和直径，同时提高铲刀刀身的厚度，解决了盾构机刀盘刀具在坚硬地层掘进期间使用寿命低的难题，有效提升了盾构机在坚硬地层的掘进效率并大幅降低了刀具成本，具有较好的推广应用价值。

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36. 封闭水文地质单元条件下工作面顶板水害治理实践

王栋任

煤炭科技 2022, 43 (1): 90-.

摘要（129）

新疆哈密大南湖五号矿井18煤顶板以上约20 m处赋存Ⅲ-1含水层,该含水层孔隙、裂隙发育,孔隙度高,渗透性能好,地下水储量丰富,因区域水文地质单元相对封闭,以净储量为主且量大,成为工作面回采时的首要威胁。为满足哈密大南湖五号井1803工作面安全回采要求,提出"疏、排"的综合治理思路,重点实施了工作面顶板Ⅲ-1下段含水层疏放方案及其他防治水辅助与保障等治理技术。通过对1803工作面水害隐患及治理过程进行分析,验证了封闭水文地质单元条件下工作面顶板水害治理方法的可行性。

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37. 矿用顶板无源光纤远程智能监测系统设计

田峰, 宋佳佳,

煤炭科技 2023, 44 (2): 26-.

摘要（126）

根据煤矿巷道顶板离层的监测需求及传统电传感监测系统的不足，运用光纤布拉格光栅传感技术，构建了矿用顶板无源光纤远程智能监测系统。通过监测顶板离层量、锚杆应力和钻孔应力3个参数，全面反映煤矿顶板离层量与支护(锚杆、锚索)状态。在山西阳煤一矿81404工作面进行了安装应用，获取了传感器在工作面推进影响下100 m范围内的监测数据，分析得到了该工作面顶板离层的变化规律，能够有效监测多种物理参量，表明该系统在顶板离层的监测中具有可行性。

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38. 液压支架平衡油缸的失效因素分析与研究

马思雪

煤炭科技 2022, 43 (1): 39-.

摘要（125）

通过研究液压支架的平衡油缸在工况条件下出现的断裂和锈蚀等失效问题,经过对缸底材料的检验、化学成分的分析以及力学性能的测试,最终对测试出来的的平衡油缸数据进行对比研究,得出了引起液压油缸失效的主要影响因素,从而为下一步结构设计和使用方法提供了更好的参考依据。

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39. 智慧矿山建设研究与探索

陆小康, 张晨

煤炭科技 2022, 43 (1): 23-.

摘要（124）

分析了我国现阶段煤矿智能化发展过程中出现的问题,同时结合煤矿未来智能化发展趋势和发展目标,对煤矿智能化和信息化的整体发展思路进行了探索,提出了下一步发展方向,并指出了智慧矿山发展的前景和意义。

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40. 浅部煤层群采掘围岩应力分布规律研究

肖青, 李南骏

煤炭科技 2022, 43 (1): 60-.

摘要（122）

对于近距离煤层群,上煤层开采后底板的变形破坏和应力分布情况是影响下煤层回采巷道布置的关键因素。矿井浅部资源回收时,通过理论分析和数值模拟,对某矿9煤巷道在掘进过程中是否受到上位7煤回采工作面产生的超前支承应力和侧向支承应力的影响展开研究,对实现矿井安全开采和经济开采具有重要意义。

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41. 液压支架顶梁和掩梁检修平台设计与应用

梅瑞

煤炭科技 2022, 43 (3): 59-.

摘要（121）

液压支架在综采工作面长期使用过程中，各结构部件均存在不同程度的损坏。综采工作面开采结束后，需将液压支架升井并对液压支架各连接销轴、主要结构部件及液压系统进行维修，之后再将完好的液压支架投入到新的采煤工作面中使用。为了检修液压支架侧护板及附件，根据液压支架结构特点及现场维修的实际情况，设计出一台液压支架维修平台，可将侧护板安全拆解及安装，从而进行侧护板及附属配件的维修，并能应用于所有液压支架侧护板的维修。该平台大幅节约了作业时间，提高了工作效率，并显著降低了劳动强度。

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42. 矿井永久密闭技术现状与展望

暴晓庆, 刘笋, 马旭, 高蕾, 时国庆

煤炭科技 2022, 43 (3): 36-.

摘要（120）

总结了我国现有矿井采空区和巷道永久密闭技术，分析了常用无机材料充填密闭、有机材料充填密闭和混合材料充填密闭的特点和局限性，继而从复合新型充填材料、快速支模新工艺和轻型泵送充填新设备三方面展望了永久密闭技术的发展趋势，为相关研究提供借鉴和参考。

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43. 矿区生态恢复治理方案研究

刘德林

煤炭科技 2022, 43 (1): 13-.

摘要（119）

煤炭开采带来经济效益的同时,不可避免对矿区生态环境产生消极影响,矿区生态恢复治理是煤炭生产所面临的一个亟待解决的问题。针对俄霍布拉克煤矿开采过程中对生态环境造成的不利影响,提出了湿地生态绿化和矿井废水、矸石综合利用相结合的生态恢复治理方案,解决了废水、矸石的去向问题,改善了当地的生态环境,减轻了扬尘对周围环境的污染,增加了环境效益。

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44. 小半径曲线隧道盾构施工测控技术分析

赵俊, 王波, 刘锋

煤炭科技 2023, 44 (1): 50-.

摘要（119）

通过曲线始发的小半径曲线地铁盾构隧道施工测控过程，对盾构隧道曲线始发技术、施工过程管片受力情况、盾构机姿态控制方法等进行了分析。针对小半径曲线隧道盾构施工测控中出现的盾构机姿态与管片姿态出现偏差的问题，提出了盾构隧道“割线法”曲线始发技术。通过盾构机姿态的预偏量控制，管片最终稳定姿态与设计隧道中心线达到了最佳拟合，偏移量达到规范要求，为矿山、公路、市政、水电等隧道工程测控技术提供了参考。

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45. 复杂地质工作面冲击地压原因及防治技术

陈庆国, 尹子霆, 牟宗龙, 焦建行, 王占硕, 李忠孝, 刘广建

煤炭科技 2022, 43 (3): 83-.

摘要（116）

田陈煤矿7122工作面受到断层等地质构造影响，开采过程中经过调斜、缩面，工作面呈不规则形状，冲击危险性较高。分析了工作面主要冲击危险因素，划分了冲击危险区域，对各危险区域制定了大直径钻孔卸压、扇形深孔爆破切顶、顶板深孔爆破切顶等针对性卸压措施。回采过程中，通过微震监测对工作面回采期间的卸压效果进行检验，微震能量与频次在实施卸压措施后显著降低。结果表明，各项卸压措施有效降低了矿震强度与冲击危险性，为工作面的安全生产提供了保证。该工作面的冲击地压防治技术对类似工作面的安全开采具有借鉴意义。

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46. 高变质烟煤二次氧化条件下自燃特性研究——以平煤六矿为例

刘付俊, 周思博

煤炭科技 2022, 43 (2): 43-.

摘要（115）

为了探究二次氧化作用对煤自燃特性的影响，降低矿井采空区遗煤复燃的风险，以平煤六矿22290工作面原始煤样和氧化煤样为二次氧化研究对象，分析气体产物产生规律，测试二次氧化前后煤样特征温度以及二次氧化前后煤样内官能团的数量变化规律。研究结果表明：二次氧化煤样的CO和C2H4产生速率较原煤更快、放热强度也高于原煤，而且氧化煤样的临界温度、干裂温度、最大增速温度、失重温度均低于原煤；微观结构分析表明，二次氧化煤样中的含氧官能团-OH、-COOH和-C=O含量与原煤相比均有明显增加，而甲基和亚甲基的含量有略微下降。二次氧化煤具有更强的低温氧化性，更容易发生氧化自燃。

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47. 煤岩体突出下受载煤体破坏过程声电信号实验研究

邵珠娟, 邓晓刚, 赵仁乐, 刘长富

煤炭科技 2022, 43 (2): 59-.

摘要（115）

为了研究原生煤体受载破坏过程的声电信号特征规律，采用实验研究与理论分析相结合的方法，对原生煤体进行了单轴单向加载和单轴循环加载实验研究，分析原生煤体在不同加载条件下的声电信号特征规律。研究结果表明，原生煤体在不同加载条件下声电信号随载荷的增加呈现线性增大，在破坏阶段时达到最大值。且原生煤体的破坏状与标准煤样不同，原生煤体呈现环状破裂。

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48. 张双楼煤矿坚硬顶板覆岩破坏电法监测研究

刘潇韩, 徐智敏, 袁慧卿

煤炭科技 2023, 44 (1): 59-.

摘要（115）

基于钻孔电法勘探手段，根据张双楼煤矿9600工作面开采条件，采用在钻孔中安设监测电法系统的技术，对该矿提高上限开采坚硬顶板覆岩破坏进行了探测。结果表明，9600工作面采空区上方垮落带高度为13 m,导水裂缝带高度为46 m,不能发育到第四系底砾层，为提高上限开采提供了依据，保证了9600工作面的安全生产，对类似条件矿井具有一定的借鉴意义。

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49. 煤层注水软化工法及效果分析

李兵, 杜伟乾, 李昱江, 马擎, 刘汉磊

煤炭科技 2022, 43 (1): 74-.

摘要（114）

随着采掘深度的增加,张双楼煤矿采取高压注水的方式对深部煤层进行卸压,以降低冲击地压灾害发生的风险。为分析张双楼煤矿深部煤层的注水效果,重点研究了74104工作面注水孔附近10 m内煤层的含水率变化规律以及注水孔处煤样由浅及深的含水率变化规律。测试结果表明,距注水孔2、4、7 m位置处由浅至深取出的煤样,其含水率随着取样位置深入而逐渐增大,且相较于煤层天然含水率提升了1.66%～3.17%,此规律也验证了张双楼煤矿深部煤层的注水效果较好。

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50. 复合顺倾弱层边坡变形破坏机理研究

Karimov Nodirbek

煤炭科技 2022, 43 (1): 64-.

摘要（114）

针对复合顺倾弱层边坡易发生破坏的工程难题,以某露天矿采场东帮为研究背景,采用理论分析与数值模拟综合分析了采场东帮的滑坡形式及破坏机理。结果表明:通过极限平衡法对东帮边坡稳定性分析后得出最危险区域的稳定系数为1.27,此数值大于确定的安全储备系数1.2,满足生产对安全的要求。顺倾弱层因生产导致剥、采工程的逐渐变化,将被陆续暴露在坡面上,演化为滑体的下部边界,致使东帮滑坡是以圆弧和弱层共同作用的组合形式;边坡岩体在重力的作用下,上部岩体会挤压下部岩体沿着顺倾弱层发生滑移。弄清边坡破坏形式和机理,能够为优化边坡的空间形态和边坡防滑提供理论依据,保证煤矿高效生产及人员生命安全。

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