- 张德生;周杰;任怀伟;冯银辉;韩会军;巩师鑫;
为提高超大采高工作面装备群智能化水平，以曹家滩煤矿10 m超大采高工作面为例，分析了超大采高工作面装备群在围岩载荷、煤层厚度、截割阻力以及输送机煤量变化显著等复杂工作环境影响下，面临着围岩动载监测、直线度控制、工作面与超前支护装备协同控制等难题。针对上述问题，提出工作面“采-支-运”和“工作面-超前支架”协同智能开采工艺，构建基于态势变化的装备群协同控制机制；开发基于高频采样、视觉分析等先进技术的装备群工作状态监测装置，研制缓冲立柱、闭环控制油缸等新型执行机构以及运-支一体式智能化超前支护系统，构建以工艺为驱动、数据为引擎的超大采高工作面智能开采模式。研究成果将提升超大采高工作面装备群协同程度，为智能化工作面建设和产品研发提供借鉴。
2025年10期 v.44;No.382 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1040K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 佟天吉;肖剑;吴锐;曾彬;
为揭示矿压显现规律、覆岩“三带”空间分布及垮落特征，以郭家湾51204工作面为工程背景，运用FLAC~(3D)数值模拟软件构建三维计算模型，分析工作面推进长度对周期来压步距及顶板垮落的影响，结果表明：51204工作面初次来压步距及周期来压步距分别为60 m及12 m；工作面的冒落带最大高度为53 m，裂隙带的最大高度为85 m，弯曲下沉带最大高度发育至地表；当工作面推进长度L<200 m时，冒落带垮落不完全，L≥200 m时，冒落带垮落完全；在裂隙带内部发育有1条垂直高度约19 m的“离层裂隙带”，其形成与4~(-3)及4~(-2-2)薄煤层群的赋存位置相关，受薄煤层群差异沉降控制，诱发覆岩裂隙-离层协同扩展效应，导致了裂隙带内存在一定高度的离层。该研究结果可为顶板稳定性控制、支护优化设计等提供参考。
2025年10期 v.44;No.382 6-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭轲轶;李悦;李星;王越;易四海;
由于煤矿的大面积开采，形成了大片的采空区，这就存在着极大的安全隐患，需要对采空区进行处理，充填加固的方法是处理采空区的一种有效手段。采用试验的方法，建立实验室注浆系统，搭建相似材料模型，通过持续地观测和数据分析，研究开采前后覆岩的状态与损伤特征，总结移动变形规律，揭示注浆充填条件下覆岩的减损机理。结果表明：注浆充填密实了采空区空隙，对上覆岩层起到了积极的支撑作用，可以有效地减小地表的残余沉降变形，同时，对保护煤柱也起到了积极的作用，增强了煤柱的稳定性。
2025年10期 v.44;No.382 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 毛金峰;耿新宇;董法;常治国;春坚超;
针对露天矿山爆破效率提升需求，提出基于孔网参数优化的宽台阶爆破技术体系，通过数值模拟与工程验证相结合的方法，系统探究台阶爆破参数对岩体破碎效果的影响规律。采用ANSYS/LS-DYNA建立三孔三维动力学模型，对比分析不同孔距、排距和超深条件下应力波传播特性及破碎区演化规律，结合某露天矿剥离台阶的工程实践，构建包含底盘抵抗线、装药结构和起爆时序的宽台阶爆破优化参数体系。现场应用表明，该技术使矿山的爆破次数降低40%，爆破效率提升20%～30%，运营成本降低14.4%，有效解决了传统爆破中单次爆破台阶过窄、不能适应设备大型化的趋势等问题，为露天矿山智能化爆破设计提供了理论支撑与实践范式。
2025年10期 v.44;No.382 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1823K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵文华;于健浩;田国灿;
根据马堡煤矿15303工作面地表建筑物情况，对全采和连采连充后的地表移动变形进行预测，分析实现15303工作面压覆资源充填开采的可行性。结果表明：15303工作面不适合采用离层注浆充填、综采固体充填工艺，适合综合膏体和连采连充充填工艺。结合技术比选，选取连采连充作为马堡15303工作面充填工艺。由于地面无充填站用地，因此选择井下建站的方式，充填能力设计为150 m~3/h。若采用全采的方式，墨镫村、322省道、加油站及供水站无破坏，地表各类保护建筑物地表变形值均为0，高压线塔全采地表下沉值在3.63～4.64 m；连采连充条件下，高压线塔下沉值在0.38～0.50 m，在连采连充后，高压线塔需要维护。
2025年10期 v.44;No.382 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1745K] [下载次数：52 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李兹云;吴劲松;方良才;孙方;聂政;朱乐章;高登友;
为解决松软厚煤层沿底掘进沿底回采时围岩变形大、支护困难等严峻问题，提出一种“跟顶掘、沿底采”的新技术。以袁店一井煤矿823工作面为工程依托，提出巷道围岩大变形联合支护与控制技术，形成端头错层降坡联合支护技术。结果表明：巷道采用加强型四连杆超高液压支架，联合大直径锚索+U型钢主动支护与索梁超前补强、锁底，巷道稳定性显著增强；优化工作面上下端头放煤工艺、异型梁与U型棚连接方式，确保了上下端头过渡段稳定可靠；实施“跟顶掘、沿底采”工艺技术以来，巷道掘进速率提升了45%以上，实现了回采进尺90 m/月，采煤量11.59万t/月，经济社会效益显著。现场监测发现，采用“跟顶掘、沿底采”技术后，巷道围岩稳定性较好。
2025年10期 v.44;No.382 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1660K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘明;刘前;朱绪文;
条带开采工作面一般采用双巷掘进，掘进工程量大、开采效率低、开采成本高。为克服上述缺点，将条带开采与沿空留巷技术相结合，形成Z型沿空留巷条带开采技术。条带工作面采煤机截割煤生成巷道空间，对生成的巷道空间进行支护后，沿采空侧切顶线对巷道空间顶板爆破预裂切缝，释放其顶板矿山压力、减轻其顶板应力集中，以保障沿空留巷的稳定，最终形成Z型通风的沿空留巷条带开采系统。通过理论分析、数值模拟方法，对TC10工作面的条带采留宽度、煤柱稳定性等进行了分析，并对沿空留巷支护进行了设计。通过现场观测对沿空留巷的受力及变形特征进行了分析，结果表明，条带工作面沿空留巷未出现明显的矿压显现和破坏，巷道能够基本保持稳定，能够满足安全生产的需要。该技术的应用成功使工作面巷道掘进率降低了50%，进而大幅降低了条带开采的成本、提高了开采效率。
2025年10期 v.44;No.382 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 辛佳博;
聚焦于钻井过程中井壁稳定性评估方法的改进与实践，通过引入定量风险评估、不确定性分析及井筒-地层-水力学耦合模型，旨在提升井壁稳定性预测的准确性和实时性。分析了地层岩性、地应力分布、钻井液性能及钻井工艺参数对井壁稳定性的影响，并基于实际气田区块B的数据进行了验证。结果表明：综合考虑地质与工程参数的不确定性，能更精确地预测井壁失稳风险，为钻井作业提供可靠决策支持。该方法提高了井壁稳定性评估的合理性和可靠性，对石油工程领域的安全高效作业具有重要意义。
2025年10期 v.44;No.382 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 许辽辽;王东航;姚晓波;
针对“双碳”战略与能源安全双重约束下煤炭产业转型难题，系统探讨了多能协同与低碳创新驱动的绿色智能化转型路径。通过案例分析与技术经济评价方法，设计出“技术链-产业链-生态链”三链协同转型模型，重点研究了深部煤层无人开采、煤基固废资源化及多能耦合系统等关键技术。应用LCOE模型验证了鄂尔多斯矿区“智能开采+生态修复+光伏发电”模式的综合效益，对比传统煤电模式，该方案碳减排收益达32元/t，平准化度电成本降低25.7%。解决了开采生态化水平不足、跨能源协同机制缺失等核心问题，创新性提出矿区土地复合利用率量化公式与转型政策弹性响应模型。结果表明：智能开采系统使吨煤成本降低18元，多能耦合项目内部收益率超12%，光伏农场模式土地利用率提升至280%。研究成果为构建现代能源体系提供了兼具技术可行性与经济合理性的转型路径，对破解“保供减碳”双重压力具有重要实践指导价值。
2025年10期 v.44;No.382 49-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 路燕泽;向伟华;连欢超;张素娜;周涛;王立杰;
为确保安全开采，在不改变现有采矿方法和不影响整体采场结构布置的前提下，针对中关铁矿破碎难采矿体，在中深孔分段空场嗣后充填采矿法的基础上，提出预控顶中深孔落矿嗣后充填的开采方案，在矿房顶部中间-170 m水平布置1条护顶平巷，防止回采过程中顶板发生冒落。在不改变锚杆设计的基础上，提出4种不同锚索排距的预应力长锚索+锚网喷联合支护模拟方案，以护顶巷最大下沉量的减小量为参照，对比分析支护控制效果，结果表明，当锚索排距分别为1.5、2.5、3.5 m时，护顶巷最大下沉量分别减少了5、10、12 mm，综合考虑锚索支护成本，确定锚索排距2.5 m时，最为安全、经济合理。将优化后的联合支护方案应用于井下采场，回采过程中顶板稳定性较好，未发生塌冒，回采率88.37%，可进一步推广应用。
2025年10期 v.44;No.382 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵聪;
狼窝渠煤矿位于神木市孙家岔镇西部，通过4~(-2)煤首采工作面切眼塑性区计算得出塑性区宽度为3.72 m，然后，通过支护参数优化验算确定永久支护形式，最后，通过数值模拟分析验证，支护形式能保证切眼的稳定性。
2025年10期 v.44;No.382 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 聂谦;
针对下峪口煤矿23308_下进风巷掘进过程中出现的围岩变形破碎严重、支护困难等问题，综合采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的研究方法，系统地分析了巷道围岩破坏特征，揭示了其破坏机理，并据此提出了针对性的围岩控制技术方案，成功实现了巷道围岩的稳定控制。结果表明：采用单一的架棚支护方案时，23308_下进风巷围岩变形量高达500 mm，支护存在明显不足，巷道围岩变形量较大，且呈现显著的非对称性变形特征，存在与上层位采空区发生贯通的安全隐患；23308_下进风巷所处位置的侧压系数及应力偏转角度是导致巷道围岩非对称大变形破坏的关键因素；基于煤层赋存条件及围岩塑性区分布特征提出了注浆加固+架棚支护协同控制方案。现场工业性试验表明，该方案实施后巷道顶底板移近量控制在330 mm以内，两帮移近量控制在300 mm以内，现场应用效果良好。
2025年10期 v.44;No.382 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] [下载次数：59 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王海;李文强;徐安娜;
采空区边缘带断层对地表及岩层变形规律具有显著影响，但其影响机制尚不清晰。以山西南沟煤矿为背景，采用FLAC~(3D)数值模拟方法，建立含F_(81)正断层的三维地质模型，结合多工作面协同开采的实际工况与单工作面开采理想工况，揭示断层对地表及岩层变形的影响机制。结果表明：断层活动通过“导向-阻隔”双重机制重塑地表变形模式，断层倾向侧（东南方向）位移传递效率提升，沉降盆地向断层走向扩展，上盘地表因应力集中沉降范围扩大；断层破碎带诱导岩层差异沉降与水平滑移，上盘深部岩层变形深度显著增加，下盘因屏障效应形成水平位移抑制区；断层产状、开采布局与地形起伏协同约束岩体变形，断层活动与开采扰动耦合加剧上盘破裂并抑制下盘位移扩散。研究成果揭示了断层影响区地表-岩层协同变形规律，为开采沉陷防控提供理论支撑。
2025年10期 v.44;No.382 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2033K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈振国;
对朱集西矿凿井过程中取出的注浆结石体进行测试分析，得出黏土水泥浆在流动固结的过程中存在脱水的结论。通过对注浆介质的分析，提出了黏土水泥浆脱水机理的几种假设：固结排水理论、流动沉积理论、岩壁吸附理论和岩体形变恢复理论。浆液在实际岩体空隙流动过程中可能以其中的1种或几种假设模式脱水固结。
2025年10期 v.44;No.382 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1706K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 任帅;张鸿亮;张阳;王福全;宋叶卫;赵鹏飞;张端;方成成;
某铁矿采用阶段空场嗣后充填法对矿房实施充填，在此过程中，为确保矿房充填的质量符合工程要求，预先精确测定采空区的几何形态与体积数值是不可或缺的前置步骤。于采空区探测技术范畴内，传统的探测手段包含钻孔探测法、瞬变电磁法（TEM）、高密度电阻率法、探地雷达（GPR）技术以及地震层析成像法（CT）等。然而，相较于这些传统技术手段，3D激光扫描技术具有显著的技术优势。通过运用3D激光扫描技术，可以构建出井下采空区的高精度三维模型，从而精确还原采空区的实际空间形态。将基于该模型所核算出的体积数据与实际充填量进行严谨的对比分析，确切得出矿房充填作业接顶率达99%，为后续的矿山开采作业提供有力的数据支撑，保障矿山开采活动的安全、高效、有序推进，同时也有助于提升矿产资源开发利用的综合效益。
2025年10期 v.44;No.382 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1759K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邵春瑞;李俊清;王华;程敬义;张宇;
由于历史遗留的煤炭资源无序开采问题，矿区普遍存在结构复杂的老窑破坏区，对现阶段煤炭资源安全开采构成了系统性安全威胁。针对过老窑破坏区巷道围岩破碎、支护困难等技术难题，提出了“超前预注浆+锚网索+工字钢+喷射混凝土+壁后充填”高强稳定型联合支护技术，并在荆宝煤业30302回风顺槽开展现场工业性试验。结果表明，过老窑破坏区高强稳定型联合支护技术能够有效提升巷道围岩稳定性，显著降低矿山开采中的安全隐患。
2025年10期 v.44;No.382 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2004K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭鑫;孙川;赵方龙;徐晓利;刘光照;王长江;许亚军;
针对煤矿“三下一上”压煤资源回收与绿色开采需求，以赵官能源膏体充填项目为研究对象，系统阐述了泵送膏体充填技术在工程设计、管路优化及现场应用中的关键问题。通过融合理论分析、数值计算与工程实践，建立了以矸石骨料、粉煤灰及胶结材料为核心的膏体充填体系，提出“模块化建站+高压泵送+立井固管”协同工艺。研究结果表明：基于杜拉德公式优化后的管路内径φ190 mm、工作流速0.86 m/s，可满足临界沉降要求，选用φ219 mm×12 mm无缝钢管与φ245 mm×（22+8） mm耐磨复合管组合方案，配合自动化监测与防堵措施，实现3 888 m长充填管网的稳定输送。现场应用显示，膏体28 d抗压强度达5.2 MPa，顶板接顶率98.3%，地表沉降量控制在35 mm以内，单吨煤充填成本降低至40.87元/t。该技术体系有效解决了深部开采顶底板水害治理与地表生态保护难题，为矿山绿色开采提供了技术示范，具有显著的经济效益与环境效益。
2025年10期 v.44;No.382 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 佘小广;徐常涛;王襄禹;牛珍朋;
在充填工作面沿空留巷的作业中，充填体的充入使得回采巷道得以保留，以便作为下一个工作面的回采巷道继续使用。这一过程中，回采巷道的稳定性至关重要，直接关系到矿井后续生产的顺利进行。针对此，以CT301运输顺槽为工程背景，采用数值模拟与工业性实验相结合的方法，揭示了充填工作面沿空留巷时，回采巷道的变形机理和破坏特征。首先，建立了UDEC Trigon数值模型，并且为了提高模拟的可靠性，对充填体进行了单轴压缩匹配校正。然后，采用单一控制变量法，分别对比了垮落法、充填率65%、充填率80%、充填率95%这4种情况下，巷道的围岩变形特征、裂隙分布特征、覆岩下沉规律。模拟结果显示：与垮落法相比，充填法能够有效控制覆岩运动、抑制巷道变形。并且，随着充填率的增加，巷道围岩变形量降低、裂隙数量减少、覆岩下沉量减小。最后，确定了CT301工作面充填率为95%，在现场开展工业性试验后，监测结果显示，CT301运输顺槽最大变形量仅190 mm，满足矿井生产需求。
2025年10期 v.44;No.382 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 2338K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王奇;姜涛;郭建磊;
孤岛综放面掘采期间，沿空侧采空区与本面采空区相互贯通形成大面积复合采空区，采空区原始应力平衡状态遭到破坏并诱发覆岩垮落破断，严重威胁矿井安全生产。以某矿5316孤岛综放面为工程背景，采用理论分析与数值模拟相结合的方法，系统研究了“孤岛”综放面掘采期间复合采空区覆岩裂隙发育规律。结果表明：孤岛综放面受自重应力、回采支承应力和采动应力多场耦合作用，形成“三向非对称”应力场，采空区覆岩损伤破坏呈现分阶段演化特征；孤岛综放面掘进期间，动态扰动引发采空区卸压效应显著增强，沿空侧采空区应力最少降低9.1%，最大垂直位移量达0.93 m，形成指向工作面的非对称应力拱，诱发巷道围岩剪切破坏加剧；孤岛综放面回采期间，采空区覆岩应力得以释放，沿空侧采空区应力最少降低39.7%，最大垂直位移量达12.71 m，裂隙发育呈现“初始扩展-剧烈发育-渐趋稳定”变化特征。研究成果揭示了“孤岛”综放面掘采期间复合采空区覆岩损伤演化规律，为优化巷道支护参数和采场围岩控制提供了理论依据。
2025年10期 v.44;No.382 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2136K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李耀东;
由于工作面推进方向倾角较大，煤矸及运煤设备在自重等因素的作用下变得非常不稳定，存在安全隐患，严重威胁着工作面的正常生产。通过在大倾角俯采工作面回采期间，对截煤、推溜、移架工序作业采取一系列控制措施，有效解决了大倾角俯采工作面生产期间出现支架失稳、采煤机掉道、输送机推溜上漂、转载机下滑、带式输送机刹不住车、飞货等难题，实现了安全高效生产，并取得了显著的效果。为相似条件下大角度俯采综采工作面安全生产提供了参考，具有重要的借鉴作用。
2025年10期 v.44;No.382 105-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1751K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周帅;王俊;孔凯;党延龙;徐伟;
针对TBM掘进复合岩层巷道围岩非对称性破坏问题，以亭南煤矿四盘区回风大巷为工程背景，通过FLAC~(3D)数值模拟与理论分析，揭示了上覆软弱岩层层位及侧压系数对巷道围岩的影响规律。研究发现：当巷道与上覆泥岩间距小于等于3 m时，围岩两肩非对称性变形显著，塑性区集中于软弱岩层一侧；间距超过3 m后，围岩两帮变形差异程度减弱，整体稳定性增强；侧压系数不仅增强了围岩两肩非对称性变形程度，而且促使围岩塑性区扩展至软弱岩层，引发整体失稳。研究成果为深部复合岩层巷道安全掘进提供了理论支撑。
2025年10期 v.44;No.382 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2609K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 张璐;赖敏;陆泽淋;石志贤;
针对园子沟煤矿井下水力压裂切顶工作，开展对煤层上覆顶板关键岩层及其对冲击地压防治的影响进行研究分析。首先，根据园子沟煤矿全钻孔统计采掘区域坚硬岩层分布情况，绘制不同区域岩层厚度变化等值线图；其次，根据不同采掘区域岩层分布，采用理论计算、数值分析等手段确定顶板关键层；进而，基于工作面采掘布置及顶板关键层分布，建立高仿真数值模型，分析关键层厚度、间距，以及距煤层距离等因素对支承压力、巷道稳定性等的影响；最终，建立矿井不同采掘区域顶板关键层判识及灾害可能性定量判识标准。从而实现防治冲击地压的目的。
2025年10期 v.44;No.382 138-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 2843K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张孝福;刘义新;
针对鄂尔多斯矿区某煤矿历史遗留的浅部2-3煤和3-2煤两煤层，房采采空区开采情况不明，以及房采采空区影响下上方公路是否会突然塌陷问题，根据房采采空区地面物探和钻探综合勘查成果，基于公路论证区历年InSAR卫星影像，分别从点-线-面3个方面研究了公路地表沉降时序情况，最后，综合分析了公路突然塌陷的可能性。结果表明：公路下方2-3煤和3-2煤两煤层未开采，不存在房采采空区。公路不受房采采空区影响，公路突然塌陷的可能性非常小，公路可正常运行。2017—2024年公路沿线累计地表最大沉降约45 mm；结合煤矿开采资料分析，该沉降值是由于其下方4-2煤层工作面开采后，地表残余变形引起的；未来3 a公路地表依然将发生缓慢沉降，最大预测值41 mm。研究为煤矿区建（构）筑物安全运行和煤矿安全开采提供方案和技术支撑。
2025年10期 v.44;No.382 148-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2246K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 孙云川;
矿山事故的突发性与复杂性对矿工应急避险能力提出了更高要求。针对传统评估体系过度依赖行为规范、忽视生理与环境动态适应性的缺陷，构建了一套“行为规范—生理状态—环境适应”三维应急避险能力评估体系。基于事故致因分析与多源数据验证，细化9项二级指标：行为规范性涵盖路径选择、动作时效与操作流程；生理状态通过心率变异性、呼吸频率及体温波动量化抗压能力；环境适应性聚焦环境感知、设备使用与路线动态调整。实际应用表明，该体系可精准定位个体短板，并通过动态权重调整与多源数据融合生成个性化改进方案，突破了传统定性评估的局限，实现了从“经验驱动”到“数据驱动”的转型，为矿山安全管理提供了科学化、精细化的决策工具，显著降低重特大事故风险，推动行业安全管理的智能化升级。
2025年10期 v.44;No.382 153-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭盼盼;
矿井瓦斯是严重威胁煤矿安全生产的主要自然因素之一，在工作面回采过程中，由于采动应力的影响，采空区冒落后形成的裂隙空间中，积聚了大量的瓦斯，极大地增加了上隅角和回风流瓦斯治理的难度。通过回采工作面上覆岩层“三带”理论研究，为瓦斯抽采高位定向长钻孔合理层位及相关参数的确定，提供理论依据，从而，解决回风巷和工作面采空区瓦斯问题，对瓦斯抽采~([1])具有重要的理论价值和工程意义。
2025年10期 v.44;No.382 157-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 2734K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱菁;
对瓦斯蓄热氧化利用过程中，低体积分数瓦斯与空气掺混过程进行分析，通过计算研究低体积分数瓦斯参数变化对掺混瓦斯体积分数影响的滞后性，得出结论，低体积分数瓦斯流量变化对掺混瓦斯体积分数影响更为迅速，可通过调节低体积分数瓦斯流量来快速调节掺混瓦斯体积分数；对低体积分数瓦斯体积分数或流量参数不同的变化幅度，可采取分级控制方案予以应对，使掺混瓦斯体积分数变化更为平稳。
2025年10期 v.44;No.382 163-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 2119K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王二华;
无煤柱回采方式可有效解决回采工作面的低氧和瓦斯问题。但无煤柱回采剩余最后一个工作面采用U型通风方式回采时，低氧和瓦斯问题仍然是许多矿井面临的难题。以晋华宫矿8501和8503无煤柱工作面为例，研究确定8501面利用Y型通风方式回采完毕后，8503面U型通风方式回采时，有害气体治理的方案，为类似无煤柱工作面有害气体治理提供参考。
2025年10期 v.44;No.382 167-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 2126K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 范军平;张靖;苏怡瑶;胡春英;张洪水;王麒淞;王艳飞;
针对华北矿区瑞丰煤矿受采动作用底板突水问题，基于尖点突变理论，建立了采动与高承压水耦合作用下底板破坏的力学模型，得出了底板突水的力学准则，对瑞丰煤矿的底板突水危险性进行了评价。总结出当底板存在地质构造时，极可能发生突水。采用FLAC~(3D)模拟分析了当底板存在陷落柱和断层时，工作面回采过程中底板破坏及导水通道的演化规律。发现在工作面到达断层前，断层面上的剪应力先增大后减小。在工作面到达断层后，断层面上的剪应力先减小，最后趋于稳定。通过微震监测系统，对突水通道的形成过程进行监测定位。根据微震监测导水通道位置，采用定向注浆有效控制了底板突水。
2025年10期 v.44;No.382 171-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 2725K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 丁宝龙;
矿业行业的深部开采不可逆趋势，使得高温热害成为深部矿山安全开采必须面临的灾害之一。从深井热源热害分析、高温热害的灾变机制与灾变形式及高温热害防控技术3个方面对相关文献进行归纳，总结现有研究成果。结果表明，散热困难及热源繁多是造成深井热害严重的主要因素，主要热源包括地热、化学热、机械热和其他热源4类，从热害类型、温度水平、影响范围、持续时间等方面对深井热害进行了分类分级。根据不同致灾对象将深井高温热害致灾形式分为作业人员热损伤、作业背景热演变和作业条件热约束3类。将深部矿井高温热害防控技术分为通风降温技术、水源利用技术、隔热防护技术、人员防护技术和智能监测预警技术5类。
2025年10期 v.44;No.382 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2312K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冷超;
针对抽采钻孔封孔质量差、漏气严重问题，提出了高水材料封孔方法。对高水材料的加固封孔效果进行对比试验，“高水材料注浆+带压封孔”钻孔抽采体积分数更好，该技术在破碎煤体中可以创造一个“条件较好的封孔环境”，同时，结合带压封孔技术对于提高顺层钻孔抽采体积分数有很大的作用；通过双重封堵最大范围充填封堵段的煤体裂隙，并对钻孔周围煤体注浆预加固，提高巷道煤体抗压强度。
2025年10期 v.44;No.382 183-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 2113K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 林倚天;苗健;
某煤矿8110工作面开采范围内地表有国道及超限检测站。为高效合理开采压覆的煤炭资源，同时减轻地表沉陷的危害，对8110工作面进行了覆岩离层注浆充填。然而开始注浆后在地表出现了冒浆现象。从充分开采状态下第四系底部和风氧化带处套管的断裂和离层空间快速上移中注浆量不足等方面分析了冒浆的原因，以期为后续注浆工程提供借鉴。
2025年10期 v.44;No.382 186-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 2130K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 宋东东;
针对深部高瓦斯矿井回采巷道受临近区段工作面采动、深部高地应力和瓦斯压力复合动力影响下的巷道变形剧烈问题，以某高瓦斯矿井为研究背景，采用数值模拟和现场工程试验等研究方法，研究分析了定向长短钻孔技术在复合动力影响巷道围岩卸压治理中的应用。研究结果表明，采取定向长短钻孔卸压后，巷道煤柱侧24 m区域围岩应力有效降低了28%～35%；同时，促进围岩裂隙发育，通过定向长钻孔贯穿采空区，有助于瓦斯解吸抽采，降低瓦斯压力。现场工程试验表明，采取定向长短钻孔卸压后，巷道表面变形和微震监测视应力明显减小。研究成果可为深部复合动力影响巷道围岩动力灾害问题防控，提供一定的科学依据。
2025年10期 v.44;No.382 190-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 2342K] [下载次数：28 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 朱仁静;武文君;向喜伟;杨继恒;梁敏富;李可为;郑大千;
红一煤矿1150502工作面，是一个典型的大倾角综采工作面，为了研究红一煤矿综采工作面的设备选型问题，从设备的选型原则与实际应用重点探讨“三机”配套（即采煤机、刮板输送机、液压支架）。并在充分考虑设备的适用性、安全性、经济性和可靠性的前提下，确保设备能够适应实际生产环境需求，降低生产成本，提高生产效率，同时保障生产安全。
2025年10期 v.44;No.382 195-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张园;石嘉栋;李苏虎;柯二林;段川帅;张恒;
针对煤矿通风设备选型与布局优化问题，深入剖析离心式、轴流式通风机等核心设备的流体力学特性与工程应用边界，系统构建涵盖安全认证、全生命周期成本、工况适配性的选型评估体系。创新性提出融合通风网络动态解算、改进型智能算法、数字孪生仿真及地质-工艺协同优化的布局策略，通过晋陕蒙矿区多个典型案例验证，实现通风系统能效提升22%～28%、年均运行成本降低18.6%，为煤矿智能化通风建设提供理论支撑与实践路径。
2025年10期 v.44;No.382 199-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 2106K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 马迅;
随着工业互联网与矿山智能化的深度融合，矿山企业信息安全风险日益复杂化，面临设备异构性加剧、数据流动风险升级及新型攻击渗透等复合安全挑战，传统安全架构在IT/OT融合场景下的防护能力已显不足。针对矿山行业设备异构性强、环境复杂、业务连续要求高等特性，提出以“两个核心、五重防护、三个保障”为设计理念的信息安全平台架构。本架构为矿山行业智能化转型提供了兼具安全性、合规性与经济性的解决方案，亦为垂直领域工业互联网安全体系构建提供方法论参考。
2025年10期 v.44;No.382 203-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K] [下载次数：59 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭璐强;曹京龙;
传统卸载漏斗卸料口径小，易卡堵大块矸石，挡煤板轴径细易损，设计强度低，漏斗由整块钢板焊接而成，使用寿命短，经常需要全部更换，且需要停机不带负荷倒仓。针对这一问题，设计了一种“液压油缸+连杆式结构+双挡煤板”卸载漏斗，并在企业进行了工业性试验，表明带式输送机年停机次数降幅94.4%，开机率增幅6.5%，可多运输原煤69万t/a，额外创收3.588亿元/a，经济效益显著，有效保证了井下采掘工作面正规循环作业，为类似煤仓布置条件下的卸载漏斗设计和改进提供了借鉴。
2025年10期 v.44;No.382 208-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杜思雨;郑春山;聂云辉;
井下泵房的功能是将大量煤层涌水排至地面，泵房稳定高效运行是保障煤矿安全生产的基础。针对目前井下中央泵房排水控制策略落后、用电浪费、自动化程度低等问题，以《煤矿排水监控系统通用技术条件》标准要求为基础，结合GB/T 3836—2021《爆炸性环境》要求，对排水监控装备和监控系统进行设计。硬件部分对本安型操作台、矿用隔爆兼本安型可编程控制箱、矿用隔爆兼本安型排水监控分站的电气功能、整机壳体进行设计；软件部分对PLC程序、上位机监控软件进行优化升级，系统可完成自动排水、手动排水、预故障报警及故障抢修等功能。系统已通过国家安标检测中心的实验，并取得MA证件。排水监控系统已在淮南矿业集团潘二矿、潘四矿的中央泵房投入使用，实现了无人值守，减少了人工成本，具有一定的推广价值。
2025年10期 v.44;No.382 211-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 2601K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王志祎;
刮板输送机的哑铃组件是刮板输送机的关键部件，对中部槽起到联接作用，每个中部槽布置2个哑铃组件，1个工作面就要布置200～400个哑铃组件，并且哑铃组件不是集中布置，沿整个工作面分散布置，布置在煤壁侧的哑铃组件，长期被煤覆盖，哑铃伸长或断裂丢失，根本不会及时更换，不及时更换会造成中部槽端头的损坏，给工作面高产高效带来影响，在哑铃组件中间布置导线及无线传感器，对哑铃组件的伸长量监测，在集控中心实时显示哑铃组件的伸长量，将伸长及断裂的哑铃及时更换。
2025年10期 v.44;No.382 218-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 2155K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 叶竹刚;
基于铰接式辅助运输车进行吊装自装卸机构研究，设计垂直吊装、侧向平移等动作的自装卸机构，实现在受限空间内物料的自装卸功能，提高装卸效率，减轻人员工作强度；并对车辆主要性能进行静态和动态的动力学特性分析，包括轴载计算、转弯半径计算、动力性能分析，确保车辆在满负荷运行中满足煤矿井下使用要求。矿用铰接式吊装辅助运输车已成功在神东寸草塔煤矿应用，累计运输掘进物料约500 t，较传统人工方式，矿用铰接式吊装辅助运输车在运输效率方面提高约30%，装卸货效率提高约80%。按每台设备可节约人工装卸成本约100元/趟计算，运输10趟/d，每台设备可节约人工成本约36万元/a。
2025年10期 v.44;No.382 221-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 黄华;倪步宽;余刘发;朱志阳;
近年来，针对煤泥的高附加值资源化利用方法研究很多，但由于煤泥含水率高、热值低、黏度高、易结团、易堵塞、运输困难，我国煤泥整体利用率基本均低于25%，大量煤泥不得不在山沟或山谷堆放填埋，不但浪费资源，还占用土地、污染环境。通过攻关细煤泥脱水制膏、细煤泥储存及输送、煤泥超高压脱水干化，以及100%低热值煤泥为燃料的循环流化床锅炉（简称CFB锅炉）纯烧热电联产等关键技术，最终形成整套煤泥清洁高效综合利用关键技术，彻底解决煤泥在生产及运输过程中的各种难题，实现低热值煤泥高效清洁利用。
2025年10期 v.44;No.382 225-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 2404K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄显武;郝艺童;
浮选精煤灰分是精煤产品质量的指标之一，在研究煤泥浮选的灰分分类预测任务中，设计了一种基于多特征融合的双通道卷积神经网络架构，用于煤泥浮选过程中的精煤灰分分类预测。该方法地结合了ResNet101和VGG16这2种深度卷积神经网络的特征提取能力。实验表明，该预测方法在各个灰分区间的分类正确率均超过90%。同时,设计了煤泥浮选泡沫图像处理与分析系统。这一系统利用深度学习和机器视觉技术，能够对采集的图像数据进行处理与分析，提取泡沫的关键特征信息，实时反馈浮选工况状态，为浮选过程的智能化提供了坚实的技术支撑。
2025年10期 v.44;No.382 230-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 2377K] [下载次数：62 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王美林;武杰;刘明杰;李晋;解宇;
传统高温灰化法（>800℃）易导致煤中矿物质相变，制约矿物成因及环境效应研究，等离子体氧低温灰化（LTPA）技术，通过高能活性氧在低温（通常<150℃）下选择性氧化煤中有机质，最大限度保留矿物质原始结构。研究探讨了灰化器皿材质、煤样粒径、煤阶、质量、水分、矿物含量、氧气纯度等因素对煤低温灰化效果的影响。实验结果表明，玻璃材质的灰化器皿因其导热性适中、化学稳定性良好，成为最佳选择。煤样粒径、水分含量与灰化时长呈正相关，而氧气纯度和煤阶则对灰化速率有显著影响。高矿物含量煤样虽能加速灰化进程，但需增加氧气供应量以保证灰化效果。为煤中矿物成分的精准解析及煤炭清洁利用技术开发提供了实验基础和方法学支撑。
2025年10期 v.44;No.382 234-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 2279K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张超;肖帅毅;李连坡;杨莉娜;谢子超;刘法政;王佳兴;易文华;
煤与矸石分类是实现煤矿智能开采、智能选矿的关键技术之一，针对实验研究阶段使用的样品单一、目前识别方法普适性不强等问题，采集了我国7个主要产煤区的无烟煤、烟煤、褐煤，以及相应煤层围岩样品共43块，采用二值图像的边缘检测去背景，通过灰度共生矩阵，实现煤与矸石图像在0°，45°，90°，135°方向上的灰度共生矩阵，完成对纹理能量、纹理熵值、对比度和逆差分矩等4个煤岩图像纹理特征参数的提取。结果表明：煤与矸石的灰度均值、最大频数对应的灰度值、纹理熵和纹理能量存在明显差异。基于此，对煤矸图像进行分类，并进行了实验验证，取得了较好的效果。研究结果可为图像煤矸分类提供特征参考依据，对煤矸智能分选有一定指导意义。
2025年10期 v.44;No.382 239-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 2482K] [下载次数：198 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 韩育森;樊小朝;杨明涛;李子强;魏博;蒋甲丁;王建江;吴柯;王营超;
为了提高锅炉的燃烧的安全性和经济性，提出一种基于多尺度耦合模型的高碱煤燃烧过程仿真与优化方法。首先研究了煤粉颗粒的运动轨迹、燃烧动力学、热传递过程，以及灰分与结渣的生成机制。然后使用Python开发了一个多尺度动态燃烧模型，在得到仿真结果后，发现在煤粉燃烧过程中，温度升高、质量损失、灰分生成、结渣形成，以及燃烧时间这些参数之间互有相关性，结渣比例在特定临界温度下会显著增加。仿真结果表明，此模型具有一定的预测精度，为高碱煤的清洁高效利用提供了理论依据，具有一定的实用价值。
2025年10期 v.44;No.382 244-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 2267K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 聂济刚;张耀;
矿井乳化油废水来自煤矿运输、采矿和液压设备中，其成分复杂、油水分离难、易累积于水体，是阻碍煤炭产业绿色生产和发展的困难之一。为有效除去矿井乳化油废水中的油类物质，试验以生产现场乳化油配置的废水为研究对象，采用不黏煤、贫瘦煤和无烟煤3种不同变质程度的煤样尾煤对其进行吸附试验研究。结果表明：不改变含油污水的条件下，不黏煤吸附效果较好，总体优于贫瘦煤和无烟煤。随着煤粒径的减小，煤的吸附性大大增加，0.046 mm以下的不黏煤吸附效果最好时间为3 h，吸附量达0.036 6 g/g。
2025年10期 v.44;No.382 248-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 2416K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 曹仕学;康亦可;
煤矸石是我国最大的工业固废之一，在“双碳”目标和当前的技术条件下，煤矸石的处理处置规模和利用，给煤矿企业的绿色低碳发展带来了新的挑战。为了实现煤矸石的绿色低碳规模化利用，总结分析了黄河流域典型矿区煤矸石的组成特征、利用现状和存在的问题，初步构建了黄河流域煤矸石的处理处置与绿色规模化利用的多元固废协同、水土协同、充填控水采煤和多介质污染防治的新的技术框架。为黄河流域几省煤矿企业合理处置煤矸石，发展新制生产力提供技术参考，提升矿区生态环境质量。
2025年10期 v.44;No.382 252-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 2343K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据