煤炭科學技術最新期刊目錄

基于CT三維重構煤巖疲勞損傷演化及數值模擬研究————作者：李楊楊;龐海超;張士川;許亞棟;張搏明;楊華帥;

摘要：為了深入探究不同蠕變損傷條件下煤巖疲勞損傷演化特征，揭示煤巖內部復雜孔裂隙結構變化與其劣化失穩之間的內在聯系，以室內試驗結果為基礎，開展不同蠕變損傷煤巖三維重構量化分析以及裂隙盒維數分形分析，對煤巖內部復雜孔裂隙結構變化展開詳細研究；借助PFC3D數值模擬軟件生成了不同隨機孔裂隙率的煤巖試樣，模擬了不同蠕變損傷條件下煤巖的疲勞損傷特性。研究結果發現：煤樣內部孔裂隙大小、數量及連通情況受加載時長及個...

水熱合成-低溫煅燒制備鋼渣基膠凝材料的機理研究————作者：成思遠;戚庭野;馮國瑞;王林飛;王昊晨;仇恬;徐宏濤;李潞彬;祁新凱;

摘要：針對鋼渣基膠凝材料因高摻量惰性礦物相導致膠凝活性不足及傳統熱活化工藝能耗較高等問題，本研究以水熱合成-低溫煅燒協同堿激發技術制備鋼渣基膠凝材料，旨在解離鋼渣中的惰性組分并通過低溫煅燒激發其活性，實現鋼渣的規�；�利用。通過引入NaOH和Na₂SiO₃激發劑，結合水熱合成與低溫煅燒工藝，采用X射線衍射、熱重-差重分析和掃描電鏡的手段系統研究了鋼渣鈣硅比（Ca...

生物炭添加對采煤沉陷區農田復墾土壤固碳潛力的影響————作者：張瑜耘;馬靜;周皓月;康楷;駱占斌;陳浮;

摘要：有機碳周轉率和穩定性是土壤固碳機制的核心。生物炭添加會改變土壤環境，從而改變微生物群落的結構和功能，對土壤固碳功能與碳庫動態產生深遠影響。本研究采用盆栽模擬實驗，利用高通量測序和結構方程模型等技術方法，探究生物炭添加對東部平原采煤沉陷農田復墾土壤碳組分、碳庫管理指數及碳循環功能基因的影響，尋找復墾土壤固碳增匯的可行路徑。結果表明：①生物炭添加顯著提高總有機碳（TOC， total organic ...

一種DSP-YOLO煤礦帶式輸送機人員不安全狀態智能檢測算法————作者：樊紅衛;閆昕山;曹現剛;李曼;張旭輝;毛清華;肖志昊;

摘要：為解決煤礦帶式輸送機周遭人員不安全狀態檢測時因尺度變化和背景遮擋導致的準確率低的問題，提出一種DSP-YOLO帶式輸送機人員不安全狀態智能檢測算法。首先，針對原始數據多樣性不足和模型泛化能力有限的問題，將傳統數據增強與GridMask數據增強策略相結合，以提升模型對復雜背景中遮擋目標和小目標檢測的魯棒性。其次，針對人員不安全狀態的檢測效率與準確性需求，在主干網絡中引入感受野擴展卷積（Shift-w...

靖邊氣田深部煤巖氣水平井地質導向難點及對策————作者：喬博;劉海鋒;王樹慧;于曉菲;陳龍;

摘要：靖邊氣田深部煤巖氣資源豐富，是鄂爾多斯盆地煤巖氣開發的重點區塊。與直定向井相比，水平井開發效益好，是開發深部煤巖氣的重要技術手段。然而該地區8#煤層煤層具有厚度薄（4～10m），亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤均發育，巖性復雜，非均質性強，微幅度構造發育等特點，導致水平井地質導向難度大、煤層鉆遇率較低，嚴重制約了水平井的開發效果。為解決此難題，綜合地質、地震、測井和錄井等專業開展技術攻關，提出一種以構...

貴州上二疊統煤系氣資源潛力及勘探開發對策————作者：高為;張超;顏智華;秦勇;付勇;吳財芳;楊兆彪;金軍;龍鈺;張棟;彭真;

摘要：基于近年來貴州煤層氣資源評價成果及煤系氣勘探研究認識，結合有關游離氣預測理論模型，預測了貴州上二疊統龍潭組煤系氣資源潛力，分析了貴州煤系氣產業發展的有利條件與挑戰，提出了煤系氣勘探開發技術發展方向和建議。結果表明：全省六個主要煤田龍潭組煤系氣資源總量6.12萬億m³，平均資源豐度可達2.24億m³/km²，其中91％的資源集中在六盤...

高溫作用下富油煤孔隙結構及滲透率演化規律研究————作者：高喜才;劉政輝;伍永平;童小兵;馬凱祥;

摘要：富油煤在中低溫熱解條件下優先提取油氣是富油煤資源綠色低碳開發的重要發展方向，富油煤儲層孔裂隙結構與滲透特性是影響原位加熱效能及油氣產出率的關鍵影響因素。采用顯微CT掃描、圖像處理技術建立了三維等效孔隙網絡模型，實現了不同溫度下富油煤試樣多尺度孔隙結構精細表征，利用COMSOL流固耦合數值模擬方法，運用Beacher模型和Monte-Carlo隨機模擬理論，構建了離散裂隙網絡滲流模型，揭示了高溫作用...

連采連充采場頂板充前變形機理及控制對策————作者：徐斌;楊仁樹;馬資敏;李永亮;李煒煜;劉靖鑫;

摘要：充填采場頂板在充填前的變形決定充填率上限，顯著影響充填效果，為探究連采連充采場頂板的充前變形機理，通過研究采場頂板在充填前的變形演化規律，提出了四種典型分布模式，并基于彈性地基梁理論，建立了相應模式的力學模型，分析了影響頂板充前變形的關鍵因素，揭示了頂板充前變形機理，進而提出了針對性的控制措施。結果表明：頂板充前變形在二階段充填時顯著增加，且在所開采支巷內近似呈線性分布；根據不同開采階段的頂板變形...

多氣體組分環境下原位保壓煤樣瓦斯壓力衰減特性及演化規律研究————作者：高明忠;季冰;李永程;宋杰;謝晶;郝海春;王智鵬;

摘要：深部煤層原位瓦斯壓力的精確測定對煤礦安全生產至關重要。然而傳統取心測壓技術，較少考慮煤層內氣體成分的復雜性，忽略了取心過程中煤樣自由體積的擴張對原位瓦斯壓力的影響，從而降低原位瓦斯壓力測定的準確性�；�于深部煤層保壓保瓦斯取心技術理念，聚焦于取心后煤樣自由體積擴張導致的瓦斯壓力重平衡過程，自主研發原位保壓煤樣多氣體組分解吸系統，系統開展了多氣體組分環境下的保壓煤樣解吸試驗，揭示了不同氣體組分對原位瓦...

酸性溶浸液作用下礫巖隔水層三軸壓縮性質試驗研究————作者：楊朋;華心祝;劉嘯;韓炎;李琛;

摘要：地浸開采過程中溶浸液的滲流作用可能導致隔水層力學性能劣化，進而影響煤鈾共采的安全性。以內蒙古地區侏羅系直羅組礫巖隔水層為研究對象，探討其在酸浸環境下的物理化學性質及力學劣化機制。利用電子秤和原子吸收分光光度計測定礫巖在硫酸溶液中的質量和金屬陽離子濃度變化規律，利用XRD和SEM分析酸蝕作用下礫巖的礦物成分和微觀結構隨浸泡時間的變化特征。開展三軸壓縮試驗，研究不同浸泡時間下礫巖的力學響應，分析峰值應...

深部煤層群井上下聯合逐級遞進防突方法與關鍵技術————作者：張永將;徐軍見;李思乾;

摘要：現代化高產高效礦井仍面臨抽掘采接替緊張的局面，對防突技術治理的區域范圍、超前時間提出更高要求，為突破現有瓦斯治理技術體系在近/遠距離煤層群協同抽采、井上下逐級防突方面的瓶頸，系統闡述了井上下聯合“時空抽采、逐級遞進”防突原理，構建了“地面超前預抽降突-井下強化抽采消突-多煤層協同治理”的立體防控方法，融合地面井時空超前優勢與井下作業精準控制能力，形成礦井級區域預控、采區級協同治理、工作面級精準消突...

深部煤層微生物氣化開采與CO₂協同封存理論與技術構想————作者：閆侖;姚強嶺;朱柳;李學華;刁望杰;尚曉貝;鄭闖凱;徐強;陳勝焱;張智森;

摘要：深部煤炭資源是保障我國能源安全的重要組成部分。在碳達峰、碳中和戰略目標的指導下，綠色清潔開發深部煤炭資源是未來煤炭開采行業的常態化選擇。隨著開采活動向深部延伸，傳統采煤工藝在面對深部地層高應力、高地溫等極端工程環境時存在局限性。流態化開采作為深地煤炭資源顛覆性理論，是突破固體礦產資源極限開采深度的潛在技術。面向我國深部煤層開發現狀與行業需求，基于雙碳目標的戰略背景及煤炭深部原位流態化開采理論，提出...

大牛地氣田深層煤層氣地質-工程甜點地震預測————作者：黎小偉;何發岐;曹少蕾;李文泳;宋雄;李曉慧;

摘要：鄂爾多斯盆地埋深大于1500m的深層煤層氣已多口井實現產能的突破，前期針對深層煤層氣富集、高產主控因素開展了大量研究，但對主控因素的預測主要利用已有鉆井的巖心、測井資料，通過三維地震資料進行預測的研究較少。通過三維地震資料井震結合，構建地質甜點（煤層厚度、含氣性、構造保存條件）與工程甜點（微裂縫發育情況、地層壓力系數、水平應力差）的綜合地球物理預測方法，為深層煤層氣高效勘探開發提供技術支撐。以大牛...

考慮地面注漿影響因素的深部巷道破壞機理及控制研究————作者：杜文正;程樺;李阿康;潘銳;榮傳新;孫茂如;

摘要：針對地面注漿影響下深部巷道穩定控制難題，基于Hoek-Brown強度準則及極限分析理論，建立了直墻拱形巷道頂板力學模型，并以淮南某礦為工程背景，推導出考慮地面注漿影響因素的巷道頂板冒落軌跡曲線方程，分析了不同參數對頂板冒落破壞的影響，揭示了該類巷道頂板冒落機理；基于“頂板破壞分區控制，輕微破壞修復改善，一般破壞固結增強，嚴重破壞高強支護”的控制理念，提出了根據巷道變形破壞段特征分區劃分等級，分類制...

脈沖水射流對煤體破裂特征影響分析————作者：汪東;李鐵;劉梅華;王維華;張衡;

摘要：高瓦斯低滲透煤層透氣性差，瓦斯抽采難度大，嚴重影響和制約了礦井的采掘接替和安全高效生產。常規抽采方法難以解決消突的難題，而脈沖水射流技術能夠顯著提高煤體滲透性并提高鉆孔瓦斯抽采能力。因此，本文基于水射流沖擊致裂實驗平臺，通過單因素物理試驗方法，研究了脈沖水射流壓力P和沖擊靶距S對沖擊煤體破裂特征的影響，對脈沖水射流破巖致裂機制進行了分析，并通過工程實驗驗證了脈沖水射流技術對煤體瓦斯濃度、壓力、增透...

生物質電廠灰制備膠凝材料及其充填材料應用研究————作者：李科技;戚庭野;馮國瑞;王昊晨;王林飛;何俊杰;成思遠;仇恬;

摘要：膏體充填技術的充填材料具有流動性好和強度高等優點，保障了遠距離輸送及承壓能力，促使其在煤礦業迅速發展。但因依賴高價水泥作為膠結劑，限制了其廣泛應用。為降低成本，現探索利用廉價生物質電廠灰，經水熱合成與低溫煅燒工藝，制備新型膠凝材料，替代水泥用于充填。對水熱合成前驅體以及低溫煅燒熟料進行X射線衍射和掃描電子顯微鏡分析，研究水熱合成和低溫煅燒對新型膠凝材料物相發育以及微觀結構的影響。通過正交試驗設計，...

綜掘工作面控塵參數智能化調控技術研究與應用————作者：石磊;劉奎;呂英華;龔小兵;

摘要：針對煤礦綜掘工作面控塵參數人工調節無法持續保障最佳控除塵效果的技術難題，采用理論分析與試驗相結合的研究手段，對最佳控塵參數軸向與徑向風量、軸向與徑向出風口距迎頭煤壁距離的監測方法及智能化調控機理進行了研究；得出基于控塵總風量和軸向風量在線監測與軸向通風面積自動調節相耦合的軸-徑風量智能化調控技術、傳感器測距與單軌吊小車自適應移動風筒出風口位置相耦合的軸向與徑向出風口距迎頭煤壁距離的智能化調控技術。...

石門揭煤誘發煤與瓦斯突出演化過程及失穩機制————作者：張超林;姜巧真;康勇;陳月霞;王恩元;趙恩來;劉泉霖;

摘要：煤與瓦斯突出（簡稱突出）是煤炭開采過程中一種復雜的動力災害現象，嚴重威脅礦井安全生產，其中石門揭煤誘發突出的平均強度最大。為此，本文利用自主研發的多功能煤與瓦斯突出模擬試驗系統，開展了25、50、70和100 mm突出口徑條件下的石門揭煤突出物理模擬試驗，發現隨著突出口徑的增加，煤層瓦斯壓力下降速率加快，突出煤粉運移速度有所增加且破碎程度顯著增強，同時相對突出強度呈線性增長趨勢，分別為6.93%、...

主應力軸旋轉煤巷圍巖拉剪破裂分布差異及靶向控制————作者：高永格;徐振銘;洛鋒;李會園;王鵬;張順;何團;胡佳琦;張德鵬;

摘要：為研究差異主應力條件下巷道圍巖拉剪破裂分布形態及不同破壞模式的主動靶向控制方法，以某礦深部單側采空工作面為工程背景，采用理論分析、相似模擬、數值模擬綜合研究方法，分析了差異主應力條件下巷道圍巖細觀拉剪破裂特征，研究了不同角度主應力軸旋轉巷道圍巖拉剪破裂分布形態與應力演化規律，提出了針對不同破壞模式的主動靶向控制方法。結果表明：1)主破裂線的惡性剪切滑移是誘導圍巖災變失穩的主要因素，隨主應力比(σ<...

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