煤炭科学技术最新期刊目录
基于CT三维重构煤岩疲劳损伤演化及数值模拟研究————作者：李杨杨;庞海超;张士川;许亚栋;张搏明;杨华帅;
摘要：为了深入探究不同蠕变损伤条件下煤岩疲劳损伤演化特征，揭示煤岩内部复杂孔裂隙结构变化与其劣化失稳之间的内在联系，以室内试验结果为基础，开展不同蠕变损伤煤岩三维重构量化分析以及裂隙盒维数分形分析，对煤岩内部复杂孔裂隙结构变化展开详细研究；借助PFC3D数值模拟软件生成了不同随机孔裂隙率的煤岩试样，模拟了不同蠕变损伤条件下煤岩的疲劳损伤特性。研究结果发现：煤样内部孔裂隙大小、数量及连通情况受加载时长及个...
水热合成-低温煅烧制备钢渣基胶凝材料的机理研究————作者：成思远;戚庭野;冯国瑞;王林飞;王昊晨;仇恬;徐宏涛;李潞彬;祁新凯;
摘要：针对钢渣基胶凝材料因高掺量惰性矿物相导致胶凝活性不足及传统热活化工艺能耗较高等问题，本研究以水热合成-低温煅烧协同碱激发技术制备钢渣基胶凝材料，旨在解离钢渣中的惰性组分并通过低温煅烧激发其活性，实现钢渣的规模化利用。通过引入NaOH和Na2SiO3激发剂，结合水热合成与低温煅烧工艺，采用X射线衍射、热重-差重分析和扫描电镜的手段系统研究了钢渣钙硅比（Ca...
生物炭添加对采煤沉陷区农田复垦土壤固碳潜力的影响————作者：张瑜耘;马静;周皓月;康楷;骆占斌;陈浮;
摘要：有机碳周转率和稳定性是土壤固碳机制的核心。生物炭添加会改变土壤环境，从而改变微生物群落的结构和功能，对土壤固碳功能与碳库动态产生深远影响。本研究采用盆栽模拟实验，利用高通量测序和结构方程模型等技术方法，探究生物炭添加对东部平原采煤沉陷农田复垦土壤碳组分、碳库管理指数及碳循环功能基因的影响，寻找复垦土壤固碳增汇的可行路径。结果表明：①生物炭添加显著提高总有机碳（TOC， total organic ...
一种DSP-YOLO煤矿带式输送机人员不安全状态智能检测算法————作者：樊红卫;闫昕山;曹现刚;李曼;张旭辉;毛清华;肖志昊;
摘要：为解决煤矿带式输送机周遭人员不安全状态检测时因尺度变化和背景遮挡导致的准确率低的问题，提出一种DSP-YOLO带式输送机人员不安全状态智能检测算法。首先，针对原始数据多样性不足和模型泛化能力有限的问题，将传统数据增强与GridMask数据增强策略相结合，以提升模型对复杂背景中遮挡目标和小目标检测的鲁棒性。其次，针对人员不安全状态的检测效率与准确性需求，在主干网络中引入感受野扩展卷积（Shift-w...
靖边气田深部煤岩气水平井地质导向难点及对策————作者：乔博;刘海锋;王树慧;于晓菲;陈龙;
摘要：靖边气田深部煤岩气资源丰富，是鄂尔多斯盆地煤岩气开发的重点区块。与直定向井相比，水平井开发效益好，是开发深部煤岩气的重要技术手段。然而该地区8#煤层煤层具有厚度薄（4～10m），亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤均发育，岩性复杂，非均质性强，微幅度构造发育等特点，导致水平井地质导向难度大、煤层钻遇率较低，严重制约了水平井的开发效果。为解决此难题，综合地质、地震、测井和录井等专业开展技术攻关，提出一种以构...
贵州上二叠统煤系气资源潜力及勘探开发对策————作者：高为;张超;颜智华;秦勇;付勇;吴财芳;杨兆彪;金军;龙钰;张栋;彭真;
摘要：基于近年来贵州煤层气资源评价成果及煤系气勘探研究认识，结合有关游离气预测理论模型，预测了贵州上二叠统龙潭组煤系气资源潜力，分析了贵州煤系气产业发展的有利条件与挑战，提出了煤系气勘探开发技术发展方向和建议。结果表明：全省六个主要煤田龙潭组煤系气资源总量6.12万亿m3，平均资源丰度可达2.24亿m3/km2，其中91％的资源集中在六盘...
高温作用下富油煤孔隙结构及渗透率演化规律研究————作者：高喜才;刘政辉;伍永平;童小兵;马凯祥;
摘要：富油煤在中低温热解条件下优先提取油气是富油煤资源绿色低碳开发的重要发展方向，富油煤储层孔裂隙结构与渗透特性是影响原位加热效能及油气产出率的关键影响因素。采用显微CT扫描、图像处理技术建立了三维等效孔隙网络模型，实现了不同温度下富油煤试样多尺度孔隙结构精细表征，利用COMSOL流固耦合数值模拟方法，运用Beacher模型和Monte-Carlo随机模拟理论，构建了离散裂隙网络渗流模型，揭示了高温作用...
连采连充采场顶板充前变形机理及控制对策————作者：徐斌;杨仁树;马资敏;李永亮;李炜煜;刘靖鑫;
摘要：充填采场顶板在充填前的变形决定充填率上限，显著影响充填效果，为探究连采连充采场顶板的充前变形机理，通过研究采场顶板在充填前的变形演化规律，提出了四种典型分布模式，并基于弹性地基梁理论，建立了相应模式的力学模型，分析了影响顶板充前变形的关键因素，揭示了顶板充前变形机理，进而提出了针对性的控制措施。结果表明：顶板充前变形在二阶段充填时显著增加，且在所开采支巷内近似呈线性分布；根据不同开采阶段的顶板变形...
多气体组分环境下原位保压煤样瓦斯压力衰减特性及演化规律研究————作者：高明忠;季冰;李永程;宋杰;谢晶;郝海春;王智鹏;
摘要：深部煤层原位瓦斯压力的精确测定对煤矿安全生产至关重要。然而传统取心测压技术，较少考虑煤层内气体成分的复杂性，忽略了取心过程中煤样自由体积的扩张对原位瓦斯压力的影响，从而降低原位瓦斯压力测定的准确性。基于深部煤层保压保瓦斯取心技术理念，聚焦于取心后煤样自由体积扩张导致的瓦斯压力重平衡过程，自主研发原位保压煤样多气体组分解吸系统，系统开展了多气体组分环境下的保压煤样解吸试验，揭示了不同气体组分对原位瓦...
酸性溶浸液作用下砾岩隔水层三轴压缩性质试验研究————作者：杨朋;华心祝;刘啸;韩炎;李琛;
摘要：地浸开采过程中溶浸液的渗流作用可能导致隔水层力学性能劣化，进而影响煤铀共采的安全性。以内蒙古地区侏罗系直罗组砾岩隔水层为研究对象，探讨其在酸浸环境下的物理化学性质及力学劣化机制。利用电子秤和原子吸收分光光度计测定砾岩在硫酸溶液中的质量和金属阳离子浓度变化规律，利用XRD和SEM分析酸蚀作用下砾岩的矿物成分和微观结构随浸泡时间的变化特征。开展三轴压缩试验，研究不同浸泡时间下砾岩的力学响应，分析峰值应...
深部煤层群井上下联合逐级递进防突方法与关键技术————作者：张永将;徐军见;李思乾;
摘要：现代化高产高效矿井仍面临抽掘采接替紧张的局面，对防突技术治理的区域范围、超前时间提出更高要求，为突破现有瓦斯治理技术体系在近/远距离煤层群协同抽采、井上下逐级防突方面的瓶颈，系统阐述了井上下联合“时空抽采、逐级递进”防突原理，构建了“地面超前预抽降突-井下强化抽采消突-多煤层协同治理”的立体防控方法，融合地面井时空超前优势与井下作业精准控制能力，形成矿井级区域预控、采区级协同治理、工作面级精准消突...
深部煤层微生物气化开采与CO2协同封存理论与技术构想————作者：闫仑;姚强岭;朱柳;李学华;刁望杰;尚晓贝;郑闯凯;徐强;陈胜焱;张智森;
摘要：深部煤炭资源是保障我国能源安全的重要组成部分。在碳达峰、碳中和战略目标的指导下，绿色清洁开发深部煤炭资源是未来煤炭开采行业的常态化选择。随着开采活动向深部延伸，传统采煤工艺在面对深部地层高应力、高地温等极端工程环境时存在局限性。流态化开采作为深地煤炭资源颠覆性理论，是突破固体矿产资源极限开采深度的潜在技术。面向我国深部煤层开发现状与行业需求，基于双碳目标的战略背景及煤炭深部原位流态化开采理论，提出...
大牛地气田深层煤层气地质-工程甜点地震预测————作者：黎小伟;何发岐;曹少蕾;李文泳;宋雄;李晓慧;
摘要：鄂尔多斯盆地埋深大于1500m的深层煤层气已多口井实现产能的突破，前期针对深层煤层气富集、高产主控因素开展了大量研究，但对主控因素的预测主要利用已有钻井的岩心、测井资料，通过三维地震资料进行预测的研究较少。通过三维地震资料井震结合，构建地质甜点（煤层厚度、含气性、构造保存条件）与工程甜点（微裂缝发育情况、地层压力系数、水平应力差）的综合地球物理预测方法，为深层煤层气高效勘探开发提供技术支撑。以大牛...
考虑地面注浆影响因素的深部巷道破坏机理及控制研究————作者：杜文正;程桦;李阿康;潘锐;荣传新;孙茂如;
摘要：针对地面注浆影响下深部巷道稳定控制难题，基于Hoek-Brown强度准则及极限分析理论，建立了直墙拱形巷道顶板力学模型，并以淮南某矿为工程背景，推导出考虑地面注浆影响因素的巷道顶板冒落轨迹曲线方程，分析了不同参数对顶板冒落破坏的影响，揭示了该类巷道顶板冒落机理；基于“顶板破坏分区控制，轻微破坏修复改善，一般破坏固结增强，严重破坏高强支护”的控制理念，提出了根据巷道变形破坏段特征分区划分等级，分类制...
脉冲水射流对煤体破裂特征影响分析————作者：汪东;李铁;刘梅华;王维华;张衡;
摘要：高瓦斯低渗透煤层透气性差，瓦斯抽采难度大，严重影响和制约了矿井的采掘接替和安全高效生产。常规抽采方法难以解决消突的难题，而脉冲水射流技术能够显著提高煤体渗透性并提高钻孔瓦斯抽采能力。因此，本文基于水射流冲击致裂实验平台，通过单因素物理试验方法，研究了脉冲水射流压力P和冲击靶距S对冲击煤体破裂特征的影响，对脉冲水射流破岩致裂机制进行了分析，并通过工程实验验证了脉冲水射流技术对煤体瓦斯浓度、压力、增透...
生物质电厂灰制备胶凝材料及其充填材料应用研究————作者：李科技;戚庭野;冯国瑞;王昊晨;王林飞;何俊杰;成思远;仇恬;
摘要：膏体充填技术的充填材料具有流动性好和强度高等优点，保障了远距离输送及承压能力，促使其在煤矿业迅速发展。但因依赖高价水泥作为胶结剂，限制了其广泛应用。为降低成本，现探索利用廉价生物质电厂灰，经水热合成与低温煅烧工艺，制备新型胶凝材料，替代水泥用于充填。对水热合成前驱体以及低温煅烧熟料进行X射线衍射和扫描电子显微镜分析，研究水热合成和低温煅烧对新型胶凝材料物相发育以及微观结构的影响。通过正交试验设计，...
综掘工作面控尘参数智能化调控技术研究与应用————作者：石磊;刘奎;吕英华;龚小兵;
摘要：针对煤矿综掘工作面控尘参数人工调节无法持续保障最佳控除尘效果的技术难题，采用理论分析与试验相结合的研究手段，对最佳控尘参数轴向与径向风量、轴向与径向出风口距迎头煤壁距离的监测方法及智能化调控机理进行了研究；得出基于控尘总风量和轴向风量在线监测与轴向通风面积自动调节相耦合的轴-径风量智能化调控技术、传感器测距与单轨吊小车自适应移动风筒出风口位置相耦合的轴向与径向出风口距迎头煤壁距离的智能化调控技术。...
石门揭煤诱发煤与瓦斯突出演化过程及失稳机制————作者：张超林;姜巧真;康勇;陈月霞;王恩元;赵恩来;刘泉霖;
摘要：煤与瓦斯突出（简称突出）是煤炭开采过程中一种复杂的动力灾害现象，严重威胁矿井安全生产，其中石门揭煤诱发突出的平均强度最大。为此，本文利用自主研发的多功能煤与瓦斯突出模拟试验系统，开展了25、50、70和100 mm突出口径条件下的石门揭煤突出物理模拟试验，发现随着突出口径的增加，煤层瓦斯压力下降速率加快，突出煤粉运移速度有所增加且破碎程度显著增强，同时相对突出强度呈线性增长趋势，分别为6.93%、...
主应力轴旋转煤巷围岩拉剪破裂分布差异及靶向控制————作者：高永格;徐振铭;洛锋;李会园;王鹏;张顺;何团;胡佳琦;张德鹏;
摘要：为研究差异主应力条件下巷道围岩拉剪破裂分布形态及不同破坏模式的主动靶向控制方法，以某矿深部单侧采空工作面为工程背景，采用理论分析、相似模拟、数值模拟综合研究方法，分析了差异主应力条件下巷道围岩细观拉剪破裂特征，研究了不同角度主应力轴旋转巷道围岩拉剪破裂分布形态与应力演化规律，提出了针对不同破坏模式的主动靶向控制方法。结果表明：1)主破裂线的恶性剪切滑移是诱导围岩灾变失稳的主要因素，随主应力比(σ<...
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