- 侯晓松;王凡华;尚亚博;马敬龙;刘荣彬;栾亨宣;栾元重;
为了实现地表变形的精确预测，以山东省某矿区为研究区域，根据地表移动监测数据，使用BP神经网络模型、支持向量机回归模型和熵值法3种模型研究了下沉系数优化方法。通过选取25个实际工作面地质采矿信息及下沉系数训练样本，构建了下沉系数优化模型，分别对5个测试样本进行计算，分析发现使用熵值权系数组合模型优化下沉系数的精度最高。优化后的采深分别为-550、-750、-950 m的3个工作面煤层开采地表下沉系数，其地表移动与变形概率积分法预测值与实测值相对误差均小于8%。研究成果为地表变形的准确预测提供了新的技术方法。
2025年07期 v.44;No.379 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K] [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冀宇鑫;宋高峰;张杨;许广辉;
为了研究充填采煤技术的采场围岩稳定性及岩层控制效果，以弹性地基梁理论为基础，建立了全部充填开采覆岩移动力学模型，明确了顶板下沉值与充填体弹性地基系数等因素的关系；并在考虑了采空区充填体强度动态演化的条件下，建立了充填开采覆岩移动数值模型，对比分析了不同充填体发展强度影响下，充填采煤工作面推进过程中的矿压显现规律、工作面前方煤体位移变形及塑性区发育情况、顶底板位移演化规律、覆岩位移及地表沉陷规律。研究结果表明：通过充填开采覆岩移动力学模型计算发现，充填体弹性地基系数、充填体与顶板接触后的压缩量是影响充填区顶板下沉的关键因素，顶板厚度、顶板弹性模量、煤层地基系数对充填区顶板最终下沉量影响不显著；充填区顶板下沉量随充填体强度的增大而减小，随充填体与顶板接触后的压缩量的增大而增大。通过覆岩移动数值模型计算发现，随着充填体强度的增大，工作面前方支承压力增高系数峰值由3.3降为3.1；工作面煤壁位移减小了约0.03 m；塑性区宽度减小了约0.42 m，直接顶与覆岩最大下沉量均减小了约11 mm。
2025年07期 v.44;No.379 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋庭锋;
深入探讨了智能监测与预警系统在巷道支护中的应用及其发展趋势，分析了相关技术的演变及其在复杂施工环境下的独特优势。随着城市地下空间的快速开发，巷道工程在城市交通、排水、供水等基础设施中占据着举足轻重的地位。与此同时，地下工程的施工和运行环境复杂且不可预测，导致巷道支护工程的安全性和可靠性面临严峻挑战。智能监测与预警系统作为一种新兴的技术手段，为提高巷道支护的安全性、预见性和响应性提供了创新性解决方案。全面分析了智能监测与预警系统的原理、核心技术、应用案例、发展趋势及其面临的挑战，并展望未来技术发展方向，旨在为相关领域的研究、设计及实践提供参考。
2025年07期 v.44;No.379 13-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张现辉;秦立涛;赵福森;徐博会;王心雨;刘钰鑫;尹松良;
离层注浆经常发生地面涌浆问题，其中，第四系涌浆由于通道介质特殊，较难处理。就此问题，结合邯邢矿区某矿地面覆岩离层注浆项目，在分析研究地面松散介质高压涌浆过程及特点后，综合工作面覆岩特点、岩移规律、关键层分布、离层发育特征、钻孔结构以及工作面周边采动条件，提出邻空开采残存离层空间发展、演化以及与新采工作面覆岩离层贯通，是造成邻空离层注浆钻孔高压串浆、涌浆的主要原因，并据此提出压力疏降、人造液压浆柱、混合水泥浆分级控凝、稠浆液柱压力动态平衡综合封堵固井技术，在高压、动水、松散介质通道涌浆封堵固井实践中取得成功，为类似离层注浆松散介质通道涌浆封堵提供有益借鉴。
2025年07期 v.44;No.379 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 魏跃东;
根据生产实践分析了露天矿小煤窑采空区的危害、小煤窑采空区稳定性影响因素和岩体工程力学参数折算，提出了对露天矿小煤窑采空区进行最小安全厚度计算的方法和采空区安全厚度评价的技术方法，并对不同计算方法的计算结果进行了分析。研究结果表明，采空区长宽比法和结构力学梁理论计算方法具有完整的理论依据，计算依据充分，实际应用中，建议以结构力学梁计算法和采空区长宽比法为主，参考其他计算方法来研究采空区上覆岩体的稳定性。
2025年07期 v.44;No.379 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张朋;王家乐;周玥;毛哲;
为解决陕西韩城部分矿区松软煤层回采过程中出现的端头顶煤留设困难和局部片帮问题，开发了由A、B这2组分构成的新型无机材料，结合工作面回采过程围岩承载、运移规律及煤壁片帮情况，进行注浆加固钻孔设计，同时优化注浆工艺参数，提出了“新型无机材料+煤壁表面喷浆+煤体孔内注浆”的一体化煤壁注浆加固工艺技术方法。现场实践表明，新型无机材料结合喷注一体化煤壁注浆加固工艺，能使单孔平均注浆量由25.0 kg提升至52.1 kg，注浆加固后的煤壁超前围岩监测变化初始位置推迟10 m，端头围岩监测累计变化值下降44%，煤壁注浆加固效果显著。
2025年07期 v.44;No.379 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡金春;孙毅;田友稳;
以龙凤煤矿120910工作面为研究对象，采用现场实测、理论分析及试验研究相结合的方法，探讨小构造发育区煤层开采技术。结果表明，龙凤煤矿9~#煤层受采动影响，与上覆5~#煤层间距较小，直接顶垮落后易引发5~#煤层采空区垮落，致使残余瓦斯大量涌出，威胁工作面安全回采。为此，在回采前对4~#、5~#、9~#煤层实施同步瓦斯治理，采用顺层+穿层钻孔网格化布置，实现区域消突；同时，在120910回风巷布置高位拦截钻孔预抽，阻止临近层瓦斯进入工作面。针对顶板管理，基于构造区特殊性，采用人工开帮与支护铺网相结合的方式，避免采煤机作业导致的空顶冒落。研究构建了小构造发育区煤层过构造的安全控制技术体系，并在现场取得良好应用效果，为相似地质条件下的安全高效回采提供技术支撑。
2025年07期 v.44;No.379 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张金金;
介绍了近距离煤层破碎顶板的相关问题。通过理论分析、数值模拟、现场实测等手段，探讨分析了其成因，包括地质条件、采动因素、支护缺陷与人为因素。研究设计了一系列围岩控制技术应用策略，如优化开采工艺与技术选择，强化支护措施，构建动态监测与预警系统，强化通风与瓦斯管控，开展培训与安全文化建设。这些策略应用于煤矿开采中，具有针对性强、系统性高、注重技术与管理结合等特点。相互比较不同技术和措施的效果，解决了顶板破碎导致的安全隐患及开采难题，有效降低了顶板事故发生概率，保障了煤矿安全生产。
2025年07期 v.44;No.379 34-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马旭;黄佑军;王永周;刘斌;王亚萍;
为研制一种矸石掺量高、水泥用量小、工作性及力学性能效果优异、经济性良好的膏体充填材料，以流动度、泌水率作为衡量膏体工作性能的指标，以立方体抗压强度作为评价力学性能的指标，分别进行了不同质量分数、矸石掺量、水泥粉煤灰比例、减水剂种类及掺量对膏体工作性能及力学性能的影响研究工作，最终推荐矸石膏体充填材料的配比为萘系减水剂掺量0.8%，水:水泥:粉煤灰:煤矸石=355:130:390:900 kg/m~3，此时，矸石膏体流动度为347 mm，泌水率为2.0%,28 d抗压强度为5.49 MPa。矸石膏体的工作性及力学性能达到最优改善。
2025年07期 v.44;No.379 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李洪蛟;
随着矿井开采深度的逐步增加，地压显著升高，巷道维护难度加大，尤其是在大煤柱区域，围岩的变形和破坏问题愈发突出。为控制巷道变形，以布尔台矿42208工作面为研究对象，提出了爆破切顶卸压方案，结合数值模拟与工业试验验证了该方案的可行性。通过数值模拟分析，确定最佳切顶高度为21 m，并通过优化钻孔位置、装药密度等参数，确保了切顶卸压技术的最佳效果。试验结果表明，切顶技术应用后巷道变形控制在合理范围内，底鼓、顶板下沉及两帮收缩幅度明显减小，且未对巷道的整体稳定性造成影响。该技术为类似矿井的巷道支护设计提供了有力的参考。
2025年07期 v.44;No.379 42-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 柏广峰;
针对新景矿井下松软围岩巷道支护难题，以15124回风巷为工程背景，分析原支护方式下围岩破坏变形原因，建立锚杆索支护等效模型，通过模拟计算，确定合理的支护参数。现场应用结果表明，优化15124回风巷支护方案，巷道最大顶底板移近量为380 mm，最大两帮移近量为300 mm，巷道围岩变形量得到了有效控制，保障了巷道的稳定和安全生产。
2025年07期 v.44;No.379 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2032K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邓彦辉;武文君;向喜伟;杨继恒;梁敏富;郑大千;李可为;
以红一煤矿1150502工作面为研究背景，提出了一种基于CNN-BiLSTM模型的矿压预测方法，以1150502工作面液压支架原始历史监测数据为样本，对原始数据进行预处理，采用均方误差做损失函数，建立了基于CNN-BiLSTM的工作面矿压预测模型。实验结果表明：预测误差率为4.43%，准确率为95.57%，实现了工作面矿压精准预测，预测结果表现出矿压的周期性，能够为矿山压力显现规律的研究提供参考，研究结果对工作面矿压实际预测与精准支护具有重要意义。
2025年07期 v.44;No.379 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杜文璋;张博旷;黄欢;王建;
海测滩煤矿采用全井深冻结法施工立井井筒。井筒周围的不稳定表土层或风化岩层及含水层对井筒掘砌造成很大影响，提出了“主冻结孔+防片帮孔”的综合冻结方案，防片帮孔采用“差异冻结”，并从盐水温度、水文孔上涨效果及冻结壁预测等角度分析主立井冻结壁发展规律。结果表明，冻结第40 d时，盐水去路温度-28.1℃，盐水温差逐渐减小，说明冻结需冷量也在减少，立井井壁冻结壁交圈；通过水文孔冒水效果分析，第四系地层在冻结第44 d时已完成井壁冻结交圈，白垩系地层在冻结第41 d时已完成井壁冻结交圈；从冻结壁现状预测分析来看，与水文孔水位变化规律的判断结果基本一致。
2025年07期 v.44;No.379 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1727K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡晓;叶青;张清秋;朱兵兵;陈树亮;
朱集西煤矿11503工作面顶板具有关键厚硬岩层，岩层传递远场采动应力致使采动大巷围岩控制困难。为减小巷道的变形，提出工作面顶板切顶卸压的方法。该方法通过切断基本顶阻断动压和切断悬顶降低静压的方式，解决大巷巷道围岩结构失稳变形的问题。压裂顶板坚硬砂岩后，有效切断了采动应力向大巷的传播路径，大巷变形得到有效控制。试验提供了一种精准可控的顶板切顶卸压的工程实例，可为具有类似问题的矿井提供参考经验。
2025年07期 v.44;No.379 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1768K] [下载次数：40 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杜伟;王小军;马旭;贾栋栋;罗锋;敦豁达;冯立彪;贾博远;
为深入分析陕西小保当煤矿112201工作面开采活动对地表沉陷的影响，基于观测站提供的精确测量数据，通过数据处理与分析，成功获取了一系列的地表移动动态参数，包括地表移动的启动距、超前影响角、最大下沉速度滞后角，和整个表面运动期间的持续时间。相比于普通开采方式，浅埋煤层在厚松散层条件下开采时，地表移动呈现发展迅速、且稳定期较短的特征。运用MATLAB对概率积分法的预计参数进行了拟合研究，得到了走向和倾向的预计参数。对其呈现的地裂缝进行了特征分析。归纳了浅埋厚松散层条件下地表沉陷规律及特征，为同类开采条件的煤矿地表沉陷研究提供了理论依据。
2025年07期 v.44;No.379 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1723K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王丹;
在现代矿山开发过程中，三维地质模型的构建是实现精准、高效开采的关键技术之一。特别是在露天矿的地质模型构建过程中，对煤层的建模尤为重要，因为它直接关系到矿山资源的开发利用、安全生产及环境影响评价等多个方面。以国内某大型露天煤矿为例，综合分析钻孔数据和地质勘察资料，将矿区边界划定为建模区域，利用3DMine Plus矿业工程软件对研究区内煤层进行自动建模，从而实现露天矿煤层的三维可视化显示。
2025年07期 v.44;No.379 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵子葵;庞群山;
基于禾草沟煤矿油页岩顶板巷道工程背景，综合力学试验与数值模拟方法，研究了油页岩顶板分层破坏特征及致灾机制，探究了上行开采卸压治理强矿压灾害的可行性，揭示了上行开采对5#煤层采场围岩应力及稳定性的影响。结果表明，5#煤层顶板油页岩中含有多层油性白色物质，这些白色物质中含有大量干酪根，致使油页岩容易在外部力作用下产生分层破坏；油页岩破坏过程中，首先，出现沿层理面的水平裂隙，随后，出现垂直裂隙快速发育，最终，导致岩体突然断裂；采用上行开采后，5#煤层工作面的采动应力影响范围及应力峰值均出现减小，顶板裂隙的数量减少、分布范围减小，巷道顶板未出现明显的破坏现象；上行开采能够有效对5#煤层卸压，减少后期该区域强矿压显现风险。
2025年07期 v.44;No.379 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1821K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘宗亮;
为了解决煤矿矸石处理的难题，基于豹子沟煤矿的实际条件，利用已有采空区，进行注浆处置矸石技术研究。设计井下矸石智能干选系统、制浆充填系统，并对可充填空间进行分析。10101试验采空区可充填空间135.6万m~3，可满足该矿矸石井下处理能力，且不影响正常采掘作业，对类似矿井具有一定的参考意义。
2025年07期 v.44;No.379 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 骆星疆;冯兆伟;郭洪雷;曹云龙;李金勇;宰鹏辉;程鑫;刘国利;熊飞;
以塬林煤矿W1W-402工作面进风顺槽沿空留巷为工程背景，使用水刀切割技术进行切顶卸压。首先，通过现场试验，形成了一套标准化的钻孔内水刀割缝的工艺流程，从开机检查到切缝完成，单孔切缝的总时间约60 min，每班可切割5～6个钻孔，钻孔窥视效果较好，钻孔割缝深度超过100 mm；其次，对巷道围岩压力及巷道变形情况进行监测，水刀切顶后，顶板受力及巷道变形都趋于稳定，留巷段采空区侧顶板冒落正常，未出现跑矸、窜矸现象，总体留巷效果较好；最后，对W1W-402工作面水刀切缝与爆破的成本进行了对比，与爆破方法相比，水刀切割的每米巷道成本降低了约50%。该研究为煤矿行业实施沿空留巷提供了新的切顶技术及经验。
2025年07期 v.44;No.379 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨耀文;欧冬冬;刘江伟;郭鹏;许文基;
任楼煤矿为典型的煤与瓦斯突出矿井，因顶板结构坚硬，初次采煤过程中易发生大面积垮落，进而导致采空区内的瓦斯瞬间释放，引发瓦斯超限事故。为此，采用顶板水力压裂切顶技术，在坚硬顶板岩层中产生人工裂缝，破坏顶板岩体的结构完整性，促进顶板垮落。揭示了采煤工作面初采期间坚硬悬顶的机理，分析出压裂关键层；提出了双排钻孔切顶的技术，计算出起裂水压力、钻孔间距等参数；在任楼煤矿Ⅱ7_226工作面现场应用，顶板垮落由整层垮落改为分层垮落，由单一垮落改为多次垮落，来压步距由原先的30 m缩短为8.1 m，减小了73%，来压强度明显降低，改善了顶板垮落的过程，降低了坚硬顶板对工作面的威胁。
2025年07期 v.44;No.379 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2111K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 莫春虎;熊林;
针对综采放顶煤工作面液压支架尾部放煤空间的局限性，提出了架前放顶煤回采技术，即放煤口位于支架的伸缩梁上，通过伸出、收回伸缩梁和升降架方式使顶煤破碎并垮落，在铺设金属网的人工假顶掩护作用下，顶煤从伸缩梁前方的护帮板缓慢放出至刮板输送机运出。设计研究了架前放顶煤回采工艺，对其主要回采技术参数进行计算和分析，得出合理的采放比为1∶3；建立综放液压支架载荷计算力学模型，对支架与围岩结构稳定性进行分析，与工作面实测数据对比，验证了液压支架控制顶板的稳定性。该技术在工程现场得到了成功应用，创造了明显的经济效益，实现了放顶煤开采技术创新。
2025年07期 v.44;No.379 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1972K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高登彦;田志诚;冯志忠;
神东矿区大柳塔煤矿活鸡兔井12下203工作面受上方露天排土场的影响，易出现煤壁片帮鼓帮、顶板整体垮落，以及帮锚索锚杆拉断现象，严重影响井下工程的安全性和可持续性。为了保证工作面的顺利开采，采用理论分析、数值模拟及现场工业性试验等手段，研究了地表排土场对巷道围岩应力及变形的影响，并提出了相应的控制措施。结果表明：由于排土场的重力作用，导致煤柱两侧巷道压力增大，产生底鼓、片帮炸帮和顶板下沉，采场应力增大，部分区域垂直应力增大0.4 MPa；排土场对煤层的影响范围超前排土场边缘52.16 m，下分层巷道垂直应力出现明显增高，最大达7.9 MPa；地表排土场压力是导致该区域巷道失稳破坏的主要因素，与无排土场情况相比，采场应力增长1.165 MPa，煤柱处应力增长了1.59 MPa，且巷道围岩变形增大，水平位移和垂直位移的最大值分别为0.90 m和1.01 m；设计了补强支护方案，并在12下203运顺进行验证，通过顶板离层仪和围岩观测，巷道整体变形量控制在100 mm以内。研究成果为煤矿地下工程稳步推进奠定了基础，保障了工作面的顺利回采。
2025年07期 v.44;No.379 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 向伟华;孙琳琳;王立杰;马宁;何伟;周涛;
合理的支护形式与支护参数是确保巷道围岩稳定的关键。针对中关铁矿破碎岩体，将岩石回弹值、岩体完整性指数、巷道埋深、巷道断面尺寸、地下水发育程度5个因素作为输入层，将围岩松动圈范围作为输出层，利用ACO-BP神经网络，建立围岩快速分级预测模型；在此基础上，依据围岩松动圈理论，将围岩稳定性分为6个等级；结合实际、技术标准要求和工程实践经验，提出了针对不同围岩稳定性等级的分级支护优化方案，小松动圈（0.4 m以下）可采用喷混凝土支护，中松动圈（0.4～1.5 m）需利用悬吊理论进行支护，大松动圈（1.5 m以上）则要求形成锚固层组合拱，采用锚网喷+短锚索+槽钢或锚网喷+钢拱架等联合支护方式。结果表明，ACO-BP神经网络模型在预测围岩岩体质量等级方面，具有良好的稳定性和准确性，准确率达92.9%以上。实践验证表明，采用合理的支护配置，提高了采场巷道支护的科学性和有效性，提高了巷道的稳定性和支护施工效率，保障了矿山安全生产，可为类似工程提供借鉴意义。
2025年07期 v.44;No.379 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 丁孝军;赵勇强;
针对综采工作面矿压显现规律不清、顶板来压缺乏预警手段等问题，通过对接MQTT接口，获取支架压力并对数据进行实时预处理，使用Java语言，编写LSTM神经网络矿压实时预测模型，并通过Web端程序展示工作面矿压实时值和来压预测结果，实现工作面支架实时压力数据有效利用，解决传统矿压预测模型中的计算速度慢、时效性差等难题。计算结果表明，基于MQTT协议的LSTM神经网络矿压预测模型，可以较为准确地预测综采工作面来压次数和来压范围，模型可根据工作面支架压力数据，实时更新预测结果，实现综采工作面顶板压力的实时监测和动态预警。
2025年07期 v.44;No.379 108-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 2400K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李霄;洪荒;方家鑫;梁展;鞠照强;陈增宝;赵铭;
为探究逆断层上下盘4、6煤工作面依次开采的相互作用影响，以恒源煤矿孟口逆断层上下盘Ⅲ42采区4煤层和Ⅲ62采区6煤层为研究背景，借助二维相似材料模拟试验平台和应力传感器，对逆断层两盘4、6煤工作面依次开采覆岩运移及应力演化特征进行研究。研究结果表明：(1)工作面依次开采叠加影响下，覆岩稳定结构被破坏，裂隙形态呈梯形发展特征，覆岩先后呈现“出现裂隙—裂隙发育—形成离层—压实闭合”4个动态阶段；(2)断层及两盘工作面采动叠加影响下，横向上，靠近断层一侧覆岩破坏较重；垂向上，随着岩层远离采空区，覆岩整体变化范围逐渐减小，下沉量逐渐降低；(3)随工作面推进，覆岩应力重新分布并向前传递，由于断层阻隔作用，工作面距断层越近应力集中越明显，工作面依次开采叠加影响下，下盘6煤工作面距断层70 m处继续向前推进，前方煤柱应力集中现象突出，断层附近覆岩出现断裂下沉，应力随覆岩沉降稳定后逐渐降低，直至趋于平稳。
2025年07期 v.44;No.379 114-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2491K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王绪越;胡长友;郭昆明;
针对传统装药方法存在装填效率低、爆破能量分布不均以及安全性不足等问题，难以满足在高强度岩体中实现精准切割的需求，提出了一种爆破工艺技术及装置，该技术通过优化聚能装药结构，使爆轰能量在顶板内形成双向聚焦效应，从而，精准引导裂纹沿预设方向扩展。实验研究表明，该技术能够显著提高裂纹扩展的方向可控性和切缝效率，切缝宽度和贯通度均满足工程需求。现场试验进一步验证了该技术的实用性和稳定性，结果显示，切缝效率较传统方法大幅提升，切缝精度大幅提高。该技术在提高坚硬顶板切缝效率、降低能量损耗，以及增强施工安全性方面具有重要意义，为复杂地质条件下的顶板控制提供了一种创新性解决方案，具有广阔的工程应用前景。
2025年07期 v.44;No.379 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭斌斌;
以山西某矿2210工作面厚硬砂岩层切顶为背景，综合采用有限元动力及静力分析和理论分析，确定了工作面切顶爆孔间距、切顶角度及高度，研究结果表明：（1）提出了以孔间裂隙分形维数为切顶效果量化指标，表明随着爆孔间距的增大，切顶效果呈线性降低，经优化分析，确定最佳爆孔间距为2.0 m;(2)综合模拟和理论分析，确定了切顶高度为16.9 m、切顶角度为65°，工作面顶板垂直应力、应力集中系数随着切顶角度增大呈先快速降低后平缓的变化趋势，表明较大的切顶角度导致预裂缝两侧的顶板滑动阻力增大，利于控制顶板稳定性；（3）2210工作面回风巷顶板位移稳定收敛阶段峰值为199.4 mm，验证了工作面切顶工艺参数合理、可行。研究结果可为类似地质条件下的厚硬顶板切顶工程，提供重要的理论指导与工程实践借鉴。
2025年07期 v.44;No.379 125-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘文坊;文宇;王健;
为了研究疆纳集团兴盛露天煤矿二采区1煤层应用轮斗连续采煤工艺的适用性情况，阐述了目前国内外轮斗连续工艺的应用现状，并基于现有的轮斗连续工艺，研究提出构建轮斗连续采煤工艺适用性评价模型，根据以上分析，将煤层赋存、开采参数、外部环境3个一级指标作为研究重点，提出15个影响因素作为二级评价指标，采用层次分析法逐层次逐级确定权重，最终，构建出适用于露天矿采煤的轮斗连续工艺适用性评价模型。以兴盛露天矿二采区1煤层为例，代入相关指标参数，结果表明：兴盛露天煤矿二采区1煤层，应用轮斗连续采煤工艺评价得分为Z=9.022，适用程度为“适宜”。
2025年07期 v.44;No.379 130-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 2056K] [下载次数：64 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 乔广;逯心杰;郑海波;王昭东;
为分析浅埋深超宽工作面矿压显现规律，以升富煤矿13101浅埋深超宽工作面为背景，通过实测支架阻力和微震监测方法，分析老顶的断裂活动特征。支架阻力动态实测显示：液压支架最大阻力在160 m位置，老顶初次来压步距192.5 m，周期来压步距11.15 m，来压时最大阻力46.5 MPa，平均动载系数1.24；微震监测表明：微震事件次数和总能量最大在170 m位置，周期断裂步距10.3 m，顶板断裂最大高度59 m，微震事件主要集中在50～60 m高度，2种分析方法所得结果呈现良好相关性，研究结果为浅埋深超宽工作面矿压显现规律的分析提供了科学依据，保障了矿井安全高效开采。
2025年07期 v.44;No.379 136-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2238K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱坤飞;
平顶山天安煤业股份有限公司某矿己_(15-17)煤层瓦斯含量高，为了加强治理工作面回采期间，落煤瓦斯和采空区遗煤放散瓦斯，该矿井己_(15-17)-12110工作面顶板，按照高位巷水平层位布置研究资料计算公式进行高位巷层位布置。通过监测瓦斯抽采数据，己_(15-17)-12110高位巷稳定抽采后，抽采浓度保持在40%，抽采纯量在35～45 m3/min，较以往按照经验值布置层位的高位巷抽采效果提升3～4倍。
2025年07期 v.44;No.379 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2078K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 张小雨;刘小磊;刘哲;杨杰华;贾天让;
随着我国煤层气和煤炭的开采，众多煤层气井被废弃，同时，废弃矿井采空区不断增多。“双碳”目标的提出，急需将这一部分资源加以利用。为有效利用废弃的煤层气井进行采空区煤层气抽采和减排，根据采空区抽采需求和废弃煤层气井井筒保存情况，通过逆向思维，首先，考虑采空区抽采需求，倒推未采区该如何布井。结合煤炭开采规划，提出了一种基于废弃煤层气井改造的采空区煤层气抽采井。被改造的废弃煤层气井可以是直井和水平井，为保障井筒的相对完好，建议废弃煤层气井在初期设计井位时结合煤炭开采规划，将后期用于采空区抽采的煤层气井，设计在对煤炭开采无威胁的煤柱内。煤炭开采前和开采中可进行未采区煤层气抽采；煤炭开采后，可根据井筒的完好程度，从直井段向采空区上方岩层相对稳定，且裂隙相对发育的层位施工水平段，改造为水平井进行采空区煤层气抽采，进而可实现煤矿区煤层气的时空联合抽采。通过该方法将废弃煤层气井进行了有效利用，节约了成本，同时，又实现了“一井多用”，也为煤矿区碳减排提供了有效支撑。
2025年07期 v.44;No.379 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 2233K] [下载次数：44 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张帮鑫;阎宗岭;彭东明;黄子洋;龙春宇;杨光清;
为分析某矿区边坡稳定性，现场布设了5个监测断面和17个监测点。通过实时监测数据分析，确定了边坡最危险滑动剖面；利用数值计算得到边坡稳定性系数为1.03，不满足工程要求，表明边坡处于欠稳定状态；结合实时监测数据变化和模拟结果，制定了3种边坡加固方案，通过数值分析边坡的应力场、位移场和稳定性系数变化，验证了各加固方案的可行性，并确定了边坡的最终加固方案。结果表明：方案1的整体平均应力和位移变化值最大，方案2最小，方案3居中；3种加固方案对应的边坡稳定性系数分别为1.28、1.38和1.33，较加固前分别上升了24.3%、34%、29.1%，均满足加固要求，表明基于实时监测数据制定的3种加固方案均可行；综合考虑监测数据变化趋势、各加固方案数值计算结果和边坡的长期稳定性，推荐方案2为边坡的最终加固方案。
2025年07期 v.44;No.379 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 2564K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 路海滨;冯宜语;杨宁;
为进一步指导黄土沟壑区浅埋薄煤层开采矿井，隐蔽致灾因素普查治理和矿井防治水工作，科学评估开采引起的生态损害效应，采用井下钻孔注水观测法和钻孔窥视法，现场实测工作面开采导水裂隙带发育高度，分析覆岩运动特征和裂隙发育规律。现场实测表明：选用的现场观测方法可行，观测数据可靠，确定四咀煤矿2102工作面覆岩导水裂隙带最大发育高度Hli=25.7 m，裂采比约21.4倍，这一成果符合浅埋薄煤层覆岩运移特征。
2025年07期 v.44;No.379 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 2177K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谭鹏;徐世光;洪托;谭杰;
在高瓦斯隧道施工中，煤层的揭露往往导致瓦斯涌出量的显著增加，对施工安全和效率构成重大挑战。以云南镇雄至贵州赫章高速公路郭家大营盘隧道为研究背景，针对煤层揭露引发的瓦斯超标问题，系统研究了高瓦斯隧道施工中的防爆改装、动态监测与通风优化技术。首先，通过对施工机械进行防爆改装设计，结合车载与机载瓦斯监测报警闭锁系统，实现了瓦斯浓度超标时的实时报警与断电闭锁功能。其次，采用动态瓦斯监测系统，构建了实时预警与多级响应机制，确保了施工过程中的环境安全。再次，根据隧道掘进深度和瓦斯涌出量的动态变化，优化通风方案，从自然通风切换为压入式机械通风，有效降低了瓦斯浓度，改善了作业环境。研究表明，该综合技术方案在保证隧道施工安全的同时，提高了施工效率，为类似工程提供了重要技术参考。
2025年07期 v.44;No.379 159-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 2135K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 武学春;胡江一;丁桂峰;
可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术凭借其高精度、快速响应和抗干扰性强等优势，逐渐成为煤矿气体监测领域的研究热点。针对传统瓦斯检测技术效率低、覆盖盲区大的问题，基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术，设计了一种车载式全激光智能瓦检系统。通过抗震设计与谐波检测算法，系统可实现移动和定点的CH_4、CO_2等7种气体的同步监测。在神东集团某矿的实测表明，该系统在密闭采空区O_2检测中与传统方法的偏差较大，但更加符合实际的采空区数据；在巡检效率方面提升约60%，为煤矿少人化巡检提供了可靠的技术支撑。
2025年07期 v.44;No.379 165-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 2006K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李矫榕;谢一鸣;徐琬;刘宇成;刘吉磊;雷杨银;唐果;
通过建立一个基于现场实测数据的数值模型，提升矿区深部涌水量预测的准确性和可靠性，为矿区水资源管理和安全生产提供科学依据。收集并分析了大量现场试验数据，结合矿区的水文地质特征，对模型的计算参数进行优化和精细化处理，并通过历史涌水量数据对模型进行校正，提高了预测精度。针对研究区的6个中段，分别进行不同时间涌水量预测。对比不同月份涌水量，结果显示涌水量在冬春交替的2月份最小，而在雨季后的9月份达到最大值。通过对不同季节模拟预测，揭示了矿区涌水量随季节波动的特点。通过建立基于现场数据的数值模拟模型，显著提高了深部矿区涌水预测的精度，有效识别了矿区开采过程中可能的涌水风险，为安全开采提供了重要依据。
2025年07期 v.44;No.379 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李景山;耿催程;左秋玲;
试验选取了鹤煤三矿的3种不同粒径煤样作为研究对象，通过开展煤自燃模拟试验，收集了不同粒径含水煤样在自燃过程中的气体生成浓度数据。数据分析揭示了煤样气体产物峰值随温度和时间变化的规律。研究结果显示，随着煤样粒径的减小，一氧化碳（CO）气体的产生量呈现出上升趋势，并且其峰值浓度随着粒径的减小而增加，尤其在1 mm粒径条件下达到最高值。同时，CO气体的峰值温度也随着粒径的减小而升高。对于乙炔（C_2H_2）气体，其产生量在3 mm粒径条件下达到最大，且峰值温度也表现出随粒径减小而上升的趋势。综上所述，煤样粒径对含水煤样自燃过程中气体产物的生成具有显著影响，其中CO和C_2H_2气体的产生量及峰值温度均受到粒径大小的重要调控。
2025年07期 v.44;No.379 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 2104K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 闫俊杰;
通过案例分析、数据统计等手段，探讨分析了煤矿“一通三防”在守护生命安全、保障生产秩序、控制经济成本方面的核心价值，剖析了传统工作模式在监测技术、人员能力、执行效率上的效能瓶颈。设计了“一通三防”智能化技术应用策略，包括构建节能培训体系、深化技术培训、完善激励机制、强化人才储备、营造节能文化氛围等。这些策略应用于煤矿生产中，具有全面性、系统性、针对性强的特点。通过对比传统与智能化模式，解决了传统模式存在的问题，取得了提升安全保障、稳定生产秩序、控制经济成本、提升人员能力等良好结果。
2025年07期 v.44;No.379 180-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 2051K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙宝存;庞福鹏;唐琦;杨想录;
为了有效确定华亭煤业集团新窑煤矿54101首采工作面的顶板垮落带和导水裂隙带的发育高度，为后期瓦斯治理、顶板水治理等问题提供可靠依据，结合围岩破坏产生机理和不同完整度围岩条件下电性参数发生的变化规律进行分析，利用孔中电法探测技术，对回采工作面超前区段的顶板围岩施工钻孔，预埋监测电极的方法，采集工作面在回采前后顶板受到采动影响发生的结构破坏，以及随之变化的电性参数等。经过数据分析，54101工作面4-1煤层在采动后的垮落带最大发育高度为9.5 m，导水裂隙带发育最大高度为29.2 m。根据工作面采高按照2.8 m计算，得到垮采比为3.28，裂采比为10.4，与理论值倍数基本吻合，说明监测钻孔取得了可靠度较高的数据结果。
2025年07期 v.44;No.379 184-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 3086K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 秦兴林;倪兴;王长彬;张珂;
在近距离煤层群重复采动条件下，开采采用综放开采时放煤期间矿压显现严重，覆岩裂隙发育充分，容易贯通上采空区，为了防止上覆煤层采空区内有毒有害气体通过采空区裂隙进入工作面威胁矿工生命安全，基于理论分析和工程实践方法，研究在回采30507工作面期间采用均压通风技术，对工作面均压通风所需风量进行计算，并进行通风机的选型。结果表明：采用均压通风后回采期间需配备的风量为1 495 m~3/min，选用风机型号为FBDNO.8.0/2×75 kW对旋轴流式风机并联运行，能够满足供风需求。同时，有效防控了上覆采空区内有毒有害气体涌出，保证了工作面回采期间的安全。
2025年07期 v.44;No.379 191-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 弥浪涛;王海;高利军;韩强;郭书全;寇规规;
导水裂隙带发育高度的预测是顶板水害防治工作中重要的一环。以柠条塔煤矿2-2煤层为研究对象，采用FLAC3D数值模拟手段对采煤覆岩破坏规律及导水裂隙带进行模拟研究，最终确定煤层开采的裂采比，以此为基础，分析研究了不同煤层开采顶板导裂带发育分区特征。研究结果表明：煤层开采冒落带发育最大高度为45.58 m，冒采比为11.4。煤层开采导水裂隙带发育最大高度为115 m，裂采比为28.75，与实测数据基本一致。
2025年07期 v.44;No.379 195-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 2198K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李明强;童校长;
研究了钻井液压力对地面钻孔塑性区的影响，并在现场进行应用。钻孔施工期间，钻井液压力9.88～11.29 MPa，钻孔塑性区趋于0，成孔质量好；掏煤期间，采取排出钻井液措施，扩大了钻孔塑性区范围，平均掏出煤量提高26%；最后，将钻井液压力增大至煤层起裂压力以上，各钻孔互联互通，提高了钻孔卸压效果。研究结果验证了合理控制钻井液压力，可提高地面钻孔成孔质量及卸压效果。
2025年07期 v.44;No.379 200-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 2229K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高贤成;
介绍了煤矿通风中风流组织方式，包括压入式、抽出式和混合式，分析了风流组织存在的风量调配失衡、通风系统阻力超标、异常风流路径等问题。通过构建通风网络解算系统、运用传感器和物联网技术等手段，探讨研究了精准风量分配、通风阻力优化、预防风流短路、智能通风调控以及通风系统优化等策略。这些策略应用于各类煤矿，具有提升通风效率、降低能耗、保障安全等特点。通过对比传统通风方式，解决了通风不均、阻力过大、风流短路等问题，结果表明，实施后通风能耗降低、瓦斯浓度超标风险减小，全面提升了煤矿通风系统的安全性和运行效率。
2025年07期 v.44;No.379 205-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭书明;何成;
采用COMSOL研究了浆液扩散规律和注浆速率对煤体节理面分形维数的响应规律，结果表明：（1）新方法生成的节理面高度与实际测量结果的误差率小于0.2%，表明新方法合理、可行；（2）随着节理面粗糙度的增加浆液扩散半径减小且其阻碍效应随着注浆时间的增大越显著；（3）随着节理面分形维数的增加，注浆速率峰值呈降低趋势且峰后降幅度增大。研究成果为煤体瓦斯钻孔注浆封孔的优化设计提供参考。
2025年07期 v.44;No.379 209-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K] [下载次数：52 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 薛文涛;李学臣;郝殿;刘培;
分析了当前抽采半径测定方法，尤其是国标中规定测定方法的优缺点，结合现场实际情况，提出了压降法和瓦斯含量法相结合的穿层钻孔有效抽采半径综合测定方法，并在现场进行了工业性应用。结果表明：综合测定方法中各个参数均是根据现场实测数据所得，能够较完整的反映出所测区域煤层瓦斯赋存及抽采的实际情况，且每一测定过程均相互验证，更能保障测定结果的准确性；测定古汉山矿16采区抽采达标条件下的穿层钻孔有效抽采半径（冲孔规模0.30 t/m）为3.21 m。
2025年07期 v.44;No.379 213-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 2443K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 蒋晨旺;孙宁;
连采机因机械化程度较高得以大规模推广使用，但与此同时连采面煤尘污染严重的问题，严重威胁着作业工人的呼吸健康与煤矿的安全生产。采用理论分实验测数值模拟相结合的方法，开展了连采工作面不同截割工序下风流-粉尘耦合扩散规律的研究。研究表明：风场可大致分为“回型射流场”、“旋涡风流场”、“不规则涡流场”、“喇叭型射流场”。不同截割工序下风场范围有所不同，切槽截割工序下粉尘污染程度远大于采垛截割工序。揭示了连采工作面不同截割工序下风流-粉尘耦合扩散规律，为连采巷道粉尘防治奠定了理论基础。
2025年07期 v.44;No.379 219-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 2602K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 悦国明;陈斌;
为保证新庄煤矿15#煤首采区安全开采，针对煤层开采过程中面临的主要水患问题，详细分析首采区开采的具体条件，包括运输顺槽和切眼顶部的钻探情况、轨道回风顺槽顶部的钻探情况，以及开采水文地质条件。首采区存在的主要水害问题，包括地表水（大气降水）、顶板K2灰岩水、老（采）空水和废弃井筒积水。针对这些水害问题，提出针对性的疏放水钻孔设计，以及验证孔施工方案，经过疏放，K2灰岩含水层水基本疏放完全；2处老空区积水经疏放，最大放水量为3.1～3.7 m~3/h,2处废弃井筒未发现导水联系和积存水区，工作面具备安全回采条件。
2025年07期 v.44;No.379 225-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 魏佳男;覃佐亚;陈滔;
为解决高瓦斯松软煤层煤巷掘进速度慢、瓦斯治理效果差的问题，通过改进顺层抽采钻孔排渣工艺，采用风水联动装置、改进的风力排渣装置提高了钻孔施工效率及瓦斯抽采效果，并降低了现场粉尘；通过施工直径φ220 mm大直径排放钻孔，实现了人为大范围破坏煤体结构，加速煤体瓦斯解吸的效果，并辅助煤层注水工艺，有效解决了掘进时K1值经常超限、掘进现场粉尘过大问题；通过一系列的综合措施，实现了111703机巷的快速掘进，掘进时间缩短了29.6%，取得了较好的经济、安全效益。
2025年07期 v.44;No.379 230-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 2227K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 秦家翔;徐世光;张兵;宗吉松;张佳伟;
为解决矿坑涌水量预测问题，提高预测精度，以云南先锋露天煤矿为研究对象，选取2018年1月—2023年12月涌水量为样本数据，结合卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）建立CNN-LSTM矿坑涌水量复合预测模型，按7∶3比例划分训练集和测试集，选取Re LU作为模型激活函数，在训练过程中通过Adam算法不断优化模型参数。将模型预测结果分别与CNN、LSTM、RF和SVM单一模型及GA-BP复合模型作对比，结果表明：CNN-LSTM涌水量预测模型的均方根误差E_(RMS)、绝对百分比误差E_(MAP)、绝对平均误差E_(MA)和相关系数R~2分别为489.52、28.33%、420.00和0.96,CNN-LSTM模型的预测效果更好，精度更高。研究结果可为矿坑涌水量预测和矿山水害防治提供一定的理论依据和现实意义。
2025年07期 v.44;No.379 234-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 2436K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]