煤炭科學技術最新期刊目錄

大采高采場變厚頂板巖層結構力學模型及其破斷模式研究————作者：路洋波;閆少宏;周坤友;王元杰;符鵬;張晨曦;

摘要：掌握巖層的破斷運動規(guī)律對于采場礦壓控制及強礦震等動力災害防控意義重大。薄巖層與厚巖層的破斷模式具有顯著的差異性，并在生產(chǎn)實踐中由于地層地質(zhì)條件的復雜性，巖層厚度表現(xiàn)為“變厚度”特征，為統(tǒng)一分析不同厚度條件下巖層的破斷模式，以母杜柴登煤礦30202工作面為研究背景，建立了采場變厚頂板巖層結構力學模型，分析了巖層厚度斜率、巖層懸露長度以及巖層力學強度等因素對巖層破斷模式的影響機制，揭示了巖層不同破斷模...

水射流自驅鉆頭修孔中環(huán)空比對煤屑運移影響研究————作者：魏建平;李林豫;張慧棟;張宏圖;李陽;劉勇;

摘要：水射流自驅鉆頭修孔技術是針對井下失效鉆孔的高效修復技術，提高自驅鉆頭修孔效率是提高煤礦安全生產(chǎn)效率的關鍵。自驅鉆頭修孔效率同時受到鉆進效率和鉆孔內(nèi)煤屑運移效率影響，而鉆進效率與煤屑運移效率相互制約。為達到最佳修孔效率，實現(xiàn)最大鉆進效率的同時保證基本煤屑運移能力，采用CFD-DEM耦合研究了不同參數(shù)下的修孔過程，分析了不同環(huán)空比、射流壓力、煤屑粒徑及鉆孔傾角下的煤屑運移規(guī)律，建立了不同環(huán)空比下煤屑運...

甲酸改性煤氣化灰渣充填材料的水化機理與碳足跡研究————作者：郭強;張吉雄;霍彬彬;李猛;周楠;劉思旭;

摘要：煤氣化灰渣（CGS）由于水化活性較低，制備膠凝材料替代水泥時性能不足，阻礙了其在充填材料領域中的應用。本研究采用甲酸對CGS表面進行改性以改善CGS的活性，并研究了改性后CGS基充填材料（FCM）的力學性能、水化機理和碳足跡。結果表明，經(jīng)甲酸改性后，CGS中的部分碳酸鈣、鈣長石等與甲酸發(fā)生反應生成了甲酸鈣，該反應在CGS顆粒表面產(chǎn)生了原位孔隙。甲酸的最佳摻量為CGS的4 wt.%，在此摻量下，CG...

論“揀矸就是揀圖像”的學術思想————作者：馬宏偉;張燁;王鵬;曹現(xiàn)剛;聶珍;魏小榮;周文劍;張明臻;

摘要：煤矸石分揀是提高煤炭質(zhì)量最基本、最有效、最重要的技術措施，提高煤矸石分揀的準確性、高效性是煤矸石分揀面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。深入研究分析了現(xiàn)有“抓取分揀”“撥叉分揀”和“氣動分揀”三種煤矸石智能分揀系統(tǒng)架構和原理，提出了“揀矸就是揀圖像”的學術思想，建立了“揀矸就是揀圖像”學術思想的邏輯架構，闡明了“揀矸就是揀圖像”學術思想的基本內(nèi)涵，主要包括基于圖像的煤矸石識別、基于圖像的煤矸石分揀特征提取、圖像驅動的...

基于五維地震數(shù)據(jù)的深層煤層氣微尺度裂縫預測技術研究及應用————作者：張雷;徐鳳銀;童姜楠;張楓;王峰;侯偉;常益行;侯淞譯;裴向兵;曹振義;陳彤;李雪峰;周科;李永洲;甄懷賓;曾文婷;

摘要：鄂爾多斯盆地東緣大吉區(qū)塊深層煤層氣規(guī)模開發(fā)采用水平井+大規(guī)模體積壓裂的過程中，在采用相似壓裂工藝以及技術參數(shù)的條件下，部分井出現(xiàn)了壓裂竄擾現(xiàn)象，極大地影響了壓裂改造和產(chǎn)氣效果。前期通過三維地震精細解釋發(fā)現(xiàn)區(qū)塊斷層不發(fā)育，推測局部微尺度裂縫發(fā)育可能是水平井壓裂發(fā)生竄擾的重要因素。本文在深層煤層氣領域，以研究區(qū)深層8號煤為目的層，依托研究區(qū)“兩寬一高”高品質(zhì)三維地震資料，通過OVT域處理獲得了包含時間...

基于點線特征的煤礦井下機器人視覺SLAM算法————作者：王莉;臧天祥;蘇波;

摘要：煤礦井下視覺SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，同步定位與地圖構建)應用中，光照變化與低紋理場景嚴重影響特征點的提取和匹配結果，導致位姿估計失敗，影響定位精度。因此提出一種基于改進ORB(Oriented Fast and Rotated Brief，定向快速旋轉二值描述符)-SLAM3算法的煤礦井下移動機器人雙目視覺定位算法SL-SLAM。針對光...

基于暗通道先驗的礦井粉塵濃度智能檢測技術研究————作者：王偉峰;李高爽;齊景峰;商小鵬;李煜;

摘要：礦井粉塵是危害礦井人員和設備的重要原因之一，礦井粉塵濃度檢測是煤炭安全管理的重要工作內(nèi)容。由于煤礦井下環(huán)境較為復雜，傳統(tǒng)礦用粉塵濃度傳感器檢測范圍小、誤報率高。現(xiàn)有視頻粉塵濃度檢測算法無法消除光照強度對粉塵濃度檢測的影響且無法定位檢測分布不均的粉塵濃度，導致檢測精度低，檢測范圍有限的問題。針對以上問題，提出一種基于暗通道先驗的礦井粉塵濃度智能檢測方法。首先，搭建粉塵濃度智能檢測實驗平臺，采集不同光...

基于滑模觀測器的鉸接礦車輪胎力級聯(lián)估計————作者：武仲斌;趙巖松;李浩文;張君;邢晨;任志勇;

摘要：礦山特種車輛橡膠實心輪胎或聚氨酯填充輪胎多為非標準化定制輪胎，其給輪胎模型的參數(shù)辨識過程造成了諸多不便，車輛固有的復雜非線性特性也對輪胎力的獲取造成了諸多限制。為此，針對礦用鉸接式特種車輛，本文采用了一種降階-級聯(lián)結構的滑模觀測器，在更低成本和占用更少運算資源的前提下實現(xiàn)對礦用鉸接式車輛縱向和側向輪胎力的準確、穩(wěn)定估計。通過整理和解耦鉸接車8自由度水平動力學模型以實現(xiàn)對鉸接車動力學特性的描述，以此...

超細硫鋁酸鹽水泥復合體系注漿加固性能優(yōu)化————作者：王朋飛;燕鵬赟;張明璇;

摘要：針對煤礦井下巷道圍巖穩(wěn)定性控制與注漿加固效果提升的技術需求，以工業(yè)固廢資源化利用和降低注漿成本為目標導向，系統(tǒng)開展了超細粉煤灰（UFA）與超細硫鋁酸鹽水泥（USC）復合膠凝材料體系的外加劑改性研究。通過引入聚羧酸減水劑（PCE）、萘系減水劑（FDN）等減水組分，結合β-環(huán)糊精（β-CD）、檸檬酸（CA）等緩凝調(diào)控劑，深入探究了外加劑單摻與復摻模式對復合體系注漿材料工作性能的協(xié)同影響機制。采用宏觀性...

聚丙烯酰胺藥劑殘留對低階煤浮選效果的影響機理————作者：包龍祥;陳軍;閔凡飛;程雅麗;于國強;

摘要：為探究煤泥水處理過程中聚丙烯酰胺(PAM)藥劑殘留對低階煤浮選效果的影響機理，以淮南礦區(qū)潘集、潘一東選煤廠低階煤為研究對象，采用X射線衍射與傅里葉變換紅外光譜分析方法構建低階煤特征結構單元模型，并結合密度泛函理論（DFT）計算研究水、十二烷、PAM吸附結構單元與低階煤特征結構單元的相互作用；通過不同PAM藥劑用量下的浮選試驗驗證DFT計算結果，并評估PAM殘留對浮選效果的影響。DFT計算結果表明：...

面向跨模態(tài)的露天礦障礙物檢測方法————作者：劉光偉;雷健;郭直清;柴森霖;

摘要：在露天礦開采作業(yè)中，安全開采是保障生產(chǎn)流程順利推進的關鍵，然而露天礦障礙物檢測面臨復雜環(huán)境帶來的嚴峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)視覺算法難以滿足露天礦復雜的生產(chǎn)場景需求，因其道路環(huán)境復雜，暗光致使道路狀況難辨，惡劣天氣頻發(fā)，暴雨等嚴重干擾檢測精準度，雜亂礦場背景中有各類機械設備、堆積物與起伏地形交織，且存在多種不同類型障礙物，傳統(tǒng)算法局限性顯著，已有改進算法在露天礦環(huán)境下的適應性與魯棒性也有待提升。為實現(xiàn)精準、高效...

中國石化煤層氣資源分布特征與勘探開發(fā)前景————作者：周德華;陳剛;趙石虎;申寶劍;劉曾勤;葉金誠;陳新軍;張嘉琪;

摘要：自2019年鄂爾多斯盆地實現(xiàn)深層煤層氣勘探突破以來，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)加速向深層領域拓展。針對中國石化探區(qū)煤層氣資源類型復雜多樣、儲層稟賦空間異質(zhì)性強等特征，基于“典型區(qū)塊解剖-參數(shù)體系構建-區(qū)域外推應用”三級遞進評價流程，系統(tǒng)開展探區(qū)內(nèi)煤層氣資源評價與分布特征研究，旨在支撐產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局優(yōu)化，主要取得以下認識：1)中國石化探區(qū)內(nèi)埋深4000 m以淺的煤層氣地質(zhì)資源量達到10.31×10^12<...

沁水盆地南部煤層氣L型水平井排采技術研究及應用————作者：高宇;張聰;趙立平;賈慧敏;覃蒙扶;張文勝;紀彥波;袁帥;

摘要：隨著L型水平井成為煤層氣主要開發(fā)井型，傳統(tǒng)煤層氣井排采工藝不能滿足需要，為了形成適用于L型水平井的排采工藝技術，文章基于沁水盆地南部馬必合作區(qū)塊L型水平井排采實踐，分析了2類有桿排采工藝和3類無桿排采工藝的工作原理、工藝改進和對L型水平井的適應性，并研究了相關防砂、防氣配套工藝，形成了系統(tǒng)的水平井排采工藝。結果表明，①2類有桿排采工藝通過管柱結構優(yōu)化、泵結構優(yōu)化等可以有效減輕桿管偏磨，能夠適應Ｌ型...

深部煤層氣超臨界狀態(tài)下賦存特征及分配規(guī)律————作者：周立宏;閆霞;熊先鉞;王峰;劉文超;楊月潔;楊兆彪;馮延青;

摘要：深部煤層氣成為天然氣增儲上產(chǎn)的重要方向，但其吸附氣、游離氣原始賦存狀態(tài)不清、不同條件下的賦存態(tài)分配規(guī)律不明，制約了深部煤層氣儲量準確評估和產(chǎn)出規(guī)律認識。隨著埋深增加，溫度和壓力不斷升高，甲烷進入超臨界相態(tài)，其流體密度將不斷增重、黏度與氣態(tài)相近，表明當前現(xiàn)有認識低估了游離氣的資源量和流體易于產(chǎn)出的流動能力。在深層高溫高壓下，甲烷超臨界流體特征更為顯著，不能被忽視。現(xiàn)在基于儲層壓力的含氣量計算方法，未...

寺河東五盤區(qū)煤與煤層氣共采技術與應用————作者：李國富;季長江;李軍軍;張江華;唐杰;趙晉斌;邵顯華;

摘要：高瓦斯礦井煤層含氣量大，單純的井下瓦斯抽采受時間及空間制約，導致井下抽采效果受限。同時，由于井下通常僅依靠鉆孔進行負壓抽采，煤層增透手段和改造方式缺乏，導致抽采不充分，煤層含氣量總體降幅小，無法快速實現(xiàn)工作面消突、保障礦井安全生產(chǎn)的要求。運用油氣開發(fā)技術在地面進行煤層氣抽采，煤層增透措施不受空間限制，可采用多種手段進行煤層改造，提升儲層滲透性。同時，根據(jù)采掘規(guī)劃，在地面超前布置煤層氣抽采工程，對煤...

近淺埋超大采高工作面來壓規(guī)律及頂板控制研究————作者：劉曉剛;張震;劉前進;任建超;劉茂福;藺星宇;馬镕山;

摘要：針對以榆神礦區(qū)為代表的近淺埋厚松散層超大采高頂板控制問題，采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測的手段分別對10m超大采高綜采工作面來壓規(guī)律、頂板結構及工作面強動載礦壓控制方法展開了分析研究，結果表明：（1）近淺埋厚松散層超大采高頂板破斷形態(tài)為“低位懸臂梁（等效直接頂）+高位砌體梁（關鍵層結構群）”組合形式，高位砌體梁失穩(wěn)載荷與松散層厚度呈正相關關系，并隨著基巖層承載能力增強而降低；（2）當基載比Jz≤...

煤礦智能充填支護機器人承載特性與自適應支護機理研究————作者：宗庭成;張強;楊康;金子山;馬國平;尹寶杰;

摘要：[目的]為了滿足固體充填開采技術產(chǎn)能效率提升的需求，實現(xiàn)充填支護機器人在智能充填工作面的自主高效作業(yè)，[過程和方法]針對充填支護機器人前后雙梁承載的特殊性，將后承載梁對前承載梁的影響等效為對同軸鉸接點的作用力合力，基于瞬心法建立前后承載梁的力矩平衡方程，定義力平衡區(qū)，建立承載能力與外載荷合力作用點位置、承載姿態(tài)的關系；采用并聯(lián)機器人運動學分析方法，得到承載梁輸出載荷與驅動機械臂載荷的映射關系；求解...

基于CPS的綜采單元實時數(shù)據(jù)感知節(jié)點與信息模型設計————作者：何龍龍;潘瑞宇;吳悅;喬永力;徐天澤;曹現(xiàn)剛;張旭輝;

摘要：隨著煤礦智能化轉型戰(zhàn)略的深入推進，煤礦綜采單元作為實現(xiàn)高效智能化煤炭開采的核心作業(yè)單元，其智能化發(fā)展面臨多源異構資源管理、數(shù)據(jù)語義不一致及實時感知能力不足等問題。本文設計了一種基于信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical System， CPS）的實時數(shù)據(jù)感知節(jié)點與信息模型構建的體系框架，以提升綜采單元的資源協(xié)同能力、數(shù)據(jù)集成效率和智能決策水平。內(nèi)容包括：1）首先，明確綜采單元的構成與特點，...

新型輕質(zhì)高強拱架力學特性研究及應用————作者：黃玉兵;段儒剛;王琦;李東浩;王鳴子;皇亞坤;

摘要：傳統(tǒng)型鋼拱架重量大、承載力低、安裝勞動強度高，難以滿足復雜條件地下工程安全高效的建設要求。以深井軟巖巷道為工程背景，采用高強高韌鋼材研發(fā)了新型輕質(zhì)高強拱架，利用全比尺拱架力學性能試驗系統(tǒng)開展了新型拱架與傳統(tǒng)U36型鋼拱架的承載性能對比試驗，明確了拱架變形破壞模式和承載特性。在拱架鋼材性能方面，與傳統(tǒng)U36型鋼拱架相比，新型拱架所用鋼材屈服強度提高了97%，屈服延伸率提升了41.9%；在拱架承載性能...

不同加卸載路徑下沖擊傾向性煤巖組合試件破壞特征研究————作者：崔峰;羅鐘;何仕鳳;來興平;李浩蕩;馬立強;趙志鵬;楊旭;

摘要：沖擊地壓礦井采掘擾動下煤巖體破壞特征復雜，嚴重影響了沖擊地壓的監(jiān)測預警與防控，開展沖擊傾向性煤巖組合體在不同加卸載應力路徑下的破壞及聲發(fā)射特征研究，對促進沖擊地壓的精準監(jiān)測與防控具有重大意義。以沖擊危險性煤巖組合體試件為研究對象，采用巖石力學單軸實驗機和聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)進行了常規(guī)單軸加載和不同循環(huán)加卸載實驗，分析了煤巖組合體在不同應力路徑下的力學性質(zhì)及能量演化規(guī)律，研究了煤巖組合體聲發(fā)射試件數(shù)與應力...

提交