煤炭技术

Coal Technology

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  • 温和条件下煤矿瓦斯直接催化氧化制甲醇反应机理研究

    徐锋;吴启航;朱丽华;

    研究煤矿瓦斯直接催化氧化制甲醇反应机理是瓦斯醇化利用的关键科学问题。本文综述了瓦斯液相催化氧化、等离子体催化氧化、光催化氧化制甲醇反应机理。结果表明,在金属-发烟硫酸体系中瓦斯催化氧化制甲醇机理为亲电取代反应;在金属-醋酸体系中瓦斯催化氧化制甲醇遵循亲电取代和活性氧物种氧化两种反应协同作用机理;瓦斯等离子体催化氧化制甲醇反应遵循自由基反应机理;瓦斯光催化氧化制甲醇反应遵循光生电子、空穴活化机理。指出通过化学动力学模型、多物理场仿真等方式进行模拟计算,结合反应中间体原位探测是今后深入研究瓦斯直接催化氧化制甲醇反应机理的重点。

    2026年02期 v.45;No.386 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]
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  • 基于地面水平井分段压裂的厚硬顶板弱化工艺及现场应用

    吴卫星;韩亮;曹阔;涂肖龙;王帅旗;于凡;

    为解决厚硬顶板在开采过程中容易诱发冲击地压灾害问题,研究适用于招贤煤矿2306工作面上覆厚硬岩层压裂工艺。基于关键层理论,确定煤层上方40 m处亚关键层1为目标压裂岩层。采用“泵送桥塞射孔联作+多级暂堵”工艺进行压裂作业,通过“两级暂堵3次压裂”与优化压裂参数,包括压裂段数、段间距、排量等对目标岩层实施压裂作业。现场试验与监测表明,高能量事件集中于首次压裂及加入暂堵剂后,验证了暂堵剂对裂缝扩展的促进作用。压裂诱发的微震事件在工作面上方实现全覆盖,平均宽度317 m,距离顶板平均高度47 m,造缝效果良好。

    2026年02期 v.45;No.386 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • 水体下厚煤层开采安全性分析和差异化放煤技术

    李群;李志华;华心祝;黄辉;郭伟宁;杨智;

    为掌握松散承压含水层下厚煤层开采覆岩破坏及导水裂隙发育规律,综合运用理论分析、数值模拟和相似模拟试验相结合的研究方法,对顾北煤矿14321上限工作面采用分层开采和综放开采的安全煤柱高度、导水裂隙带发育高度和覆岩垮落形态进行了对比分析。研究结果表明:上分层开采时,应留设的防砂安全煤柱高度25.04 m,小于实际最小基岩厚度38.90 m,裂隙带发育高度为39.00 m,位于基岩面附近,覆岩垮落形态呈梯形,与一般工作面相似;综放开采时,应留设的防砂安全煤柱高度为69.77 m,裂隙带发育高度为106.5 m,已经波及到中部含水层。针对厚煤层俯斜开采上提工作面,设计了从切眼开始先分层开采,待基岩逐渐增厚,采用放顶煤的差异化放煤技术,并在顾北煤矿14321工作面获得了成功应用。

    2026年02期 v.45;No.386 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 605K]
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  • 煤矿井下排水在线监测系统研制

    张庆庆;

    针对煤矿使用的传统的排水系统效率低,难以预测并迅速应对突水带来的隐患,现有的排水系统无法满足现代煤矿安全性和可靠性的需求。设计开发了智能化井下排水在线监测系统。采用西门子S7-1200系列的PLC作为核心控制元件,并通过增加模拟量输入、数字量输入以及通讯模块的方式,让其操控能力更加丰富。划分了水泵的轮换运作模式,提升了水泵的运行效能,增加水泵使用寿命。通过仿真,系统软硬件符合设计要求,能确保整个系统的平稳运作。

    2026年02期 v.45;No.386 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
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  • 基于机器学习算法的露天煤矿边坡变形趋势预测研究

    蓝航;

    传统边坡稳定性分析采用静态安全系数,不能适应露天煤矿边坡动态风险管理需求,将边坡变形实时监测数据和人工智能技术结合,进行边坡实测变形曲线趋势预测分析。选取3种典型露天煤矿边坡变形(周期型、稳定型和突变型)曲线,分别采用机器学习理论中的季节自回归积分滑动平均模型(SARIMA)、支持向量回归模型(SVR)和长短期记忆模型(LSTM),对实测边坡变形数据进行了学习训练,通过不断迭代优化模型参数,3种模型测试集和预测集的拟合精度分别达到0.87,0.92和0.97,取得了良好的训练效果。采用训练好的学习模型对未来变形曲线的趋势进行了预测,结果表明:SARIMA适合处理与季节相关,具有固定周期的边坡中长期变形曲线,SVR适合处理减速或匀速蠕变等稳定型边坡变形曲线,LSTM则适合处理加速蠕变的突变型边坡变形曲线,可用于临滑预警。机器学习方法为实现露天矿边坡“监测—预测—预警—响应”的闭环管理提供了一种有效的手段。

    2026年02期 v.45;No.386 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K]
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  • 考虑表面裂隙煤矿巷道复合顶板破坏特征研究

    陈晓宜;杜广盛;王超;

    为了推进煤矿巷道顶板稳定性研究进展,采用理论分析结合室内试验等方式,针对存在表面裂隙复合巷道顶板破坏特征开展研究。分析了不同裂隙倾角及不同岩性组合情况下巷道顶板的承载情况,并进行相关试验。结果表明:复合顶板不同岩性的层位关系会影响试件承载性能,当硬岩中存在裂隙时,承载能力呈现快速下降的特点;无论何种复合岩层,当试件存在表面裂隙且裂隙倾角增大时,顶板承载能力会逐渐减小;当不受裂隙影响时,复合顶板承载能力与岩层加权平均强度保持一致。

    2026年02期 v.45;No.386 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K]
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  • 近距离煤层下分层巷道分区支护技术参数优化研究

    史宏宝;闫永兴;张跃军;范慧盛;魏延庭;马建;李守宇;

    本文以山西某矿81021巷道为工程背景,针对近距离煤层下不同应力环境巷道围岩稳定性控制难题,开展了采空区下低应力区与煤柱下高应力区的围岩变形破坏规律研究,优化了巷道分区支护参数,提出了以“锚梁网索”为核心的支护方案,进行了现场试验及监测验证。结果表明:高应力区域顶底板位移量相较于低应力区域增长约20%,顶板塑性区范围增长约15%,且主要集中在顶板区域;通过数值分析手段确定低应力区域顶板锚杆每排6根,锚索按照“2-1-2”方式布置,高应力区域锚杆每排7根,锚索按照“2-2-2”方式布置;现场监测结果显示低应力区域和高应力区域,顶底板最终移近量分别为46 mm和54 mm,未出现漏顶、冒顶等事故。本研究提出的分区支护理念,为近距离煤层巷道支护设计提供了理论依据与应用参考。

    2026年02期 v.45;No.386 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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  • 综放条件下安全上行开采可行性研究

    李光琦;刘义新;李志;林宝龙;宋伟鹏;高广亮;欧健;

    为研究特厚煤层综放开采条件下上行开采是否安全可行问题,根据煤矿具体的地质采矿条件,基于上行开采前提条件和现有上行开采判别方法分析,进行了上行开采可行性论证方法的比选,优选垮采比为判别指标,并确定了垮采比阈值。利用研究区域钻孔数据,计算了上下煤层间距与下煤层采厚比值,绘制了比值等值线图,论证了上行开采的可行性,给出了上行开采可行与不可行区域,提出了不可行区域合理的限厚采高。研究结果表明:16煤组3~上煤与2~下煤层间距与3~上煤采厚比值为1.8~12.6,比值平均值为5.7,有2个钻孔数据不满足大于垮采比阈值4的要求;比值等值线图法表明不可行区域比例为2.1%,需要限厚开采,最大采高为5~11.5 m。研究成果对类似条件矿井进行安全上行开采具有重要的指导意义。

    2026年02期 v.45;No.386 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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  • 基于SBAS-InSAR的高寒矿区排土场沉降监测与分析

    李亚磊;宫传刚;张浩;刘余娜;

    高寒矿区排土场受复杂气候与地质条件影响,地质灾害隐患日益显著,对生态安全与矿业可持续发展构成严重威胁。传统监测手段在高寒恶劣环境下存在成本高、覆盖范围有限等不足。针对该问题,基于60景Sentinel-1B卫星数据,采用短基线集干涉合成孔径雷达(SBASInSAR)技术,在2019-01-04—2021-12-19,对内蒙古宝日希勒露天煤矿排土场的地表形变特征进行监测分析。结合气象数据、无人机遥感数据、地质条件等信息分析形变结果。结果表明:研究区存在显著非均匀形变,年均形变速率-80.81~+16.57 mm/a,累积形变量为246.1 mm,沉降严重的区域集中,分布于排土场顶部的斜坡边缘,降水、冻融循环是导致形变加剧的主要因素。

    2026年02期 v.45;No.386 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K]
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  • 赵庄煤业小煤柱沿空掘巷断层带补强加固技术研究

    郭雄;张伟;刘凯旋;刘翼飞;

    针对小煤柱沿空掘巷断层带围岩破碎严重、支护难度大的问题,以赵庄煤业33132回风顺槽巷为背景,利用工程调研、数值模拟以及现场试验相结合的方法开展研究。结果表明:受断层、邻近工作面回采以及掘进活动的影响,围岩破坏具有明显的非对称性,煤柱破坏最为严重,呈现围岩破碎以及锚索脱锚等现象,严重影响回采安全;提出采用锚索封孔注浆技术,进行全长锚固与注浆加固的煤柱补强技术,并利用FLAC~(3D)数值模拟软件对锚固长度进行优化,得到最优锚固长度为4 m;在赵庄煤业33132开展现场工业性试验,锚索的拉拔力得到了显著提升,拉拔力大于150、250 k N的锚索比例分别达到了83.5%、49.4%,巷道帮部最大收敛位移量约为162 mm,巷道帮部变形得到了有效的控制。

    2026年02期 v.45;No.386 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K]
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  • 坚硬煤层区段煤柱留设尺寸及采掘时序优化研究

    景路敏;桑弘尧;师皓宇;

    为解决坚硬煤层条件下,区段煤柱合理尺寸确定与采掘时序优化问题,以潞宁煤业22123工作面为工程背景,综合运用数值模拟、理论分析及现场实测等方法,研究了煤柱的合理宽度,并分析了工作面采空区围岩应力分布特征及相邻工作面采掘扰动影响范围。结合数值模拟方法和FLAC~(3D)软件的分析,22123回风顺槽煤柱的合理留设尺寸为12 m,同时,确保掘进工作面与回采工作面之间保持至少300 m的安全距离。研究成果可为类似地质与开采条件下的巷道围岩控制提供参考。

    2026年02期 v.45;No.386 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
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  • 近距离煤层群开采大范围连通采空区漏风规律研究

    姬举朋;韩合飞;母鹏;相文轩;

    为解决常兴矿近距离煤层群,开采形成的大范围连通采空区漏风路径隐蔽、传统方法难精准量化的问题,防控采空区遗煤自燃。以5206工作面为对象,采用SF_6惰性示踪气体技术,结合现场风量测定、气样色谱分析,开展工作面、临近5202采空区及上覆2~#煤层采空区漏风测试。结果表明:5206采空区密闭良好,负压漏风量仅11.6 m~3/min;5202采空区与5206工作面间保护煤柱完好,无有效漏风通道;上覆2~#煤层与下部5~#煤层采空区存在连通漏风通道,方向由上层至下层;5206工作面进风顺槽风量732.24 m~3/min,配风后呈“先减小后增加”趋势,50~#支架处漏入采空区风量最大(134.98 m~3/min),漏风率18.4%,回风顺槽风量725.76 m~3/min,与进风端基本持平,无地面及未知区域漏风。研究明确了该矿连通采空区漏风路径、方向及强度规律,验证了SF_6示踪技术有效性,为矿井通风优化及采空区自燃防控提供依据。

    2026年02期 v.45;No.386 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K]
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  • 特厚煤层单层及重复采动导水裂隙带发育规律研究

    王剑光;卢迪;彭可平;曹新款;

    为掌握特厚煤层不同采动条件下导水裂隙带发育规律,以平朔井工一矿为对象,采用地面钻孔水文观测、分段注水、钻孔电视实测与数值模拟的方法,研究单层采动与重复采动的裂隙带特征。结果表明:单层采动导水裂隙带高度118.72~130.43 m,裂采比14.84~16.30;重复采动导水裂隙带高度232.33~244.81 m,裂采比10.56~11.13,导水裂隙带高度与煤层厚度呈非线性正相关。数值模拟工作面推进200 m时,单层采动裂隙带高度为123.65 m,重复采动裂隙带高度为254.24 m,与实测值接近。总结了平朔矿区导水裂隙带发育规律及经验公式,研究可以为矿区水害防治提供依据。

    2026年02期 v.45;No.386 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 回采巷道复合梁顶板承载特性与控制技术研究

    仲崇岩;王晖童;张琦;张文辉;

    针对南屯煤矿11502工作面回采巷道顶板典型的“石灰岩-泥岩-细砂岩”3层复合结构,开展了复合梁结构特征识别与力学响应分析。通过理论分析与现场工业性试验,研究了复合顶板在竖向集中荷载与构造应力作用下的协同变形机制,揭示了中部泥岩层易发生剪切滑移与层间离层的主控作用。在此基础上,提出并设计了“高强锚杆+长锚索+辅助支护”的分层控制技术,分区域实现了浅部约束、中部强固与深部协同,形成了针对层状复合梁顶板的巷道围岩控制技术体系。现场应用表明,围岩变形整体处于较低水平,复合顶板离层仅13.2 mm,支护体系稳定可靠。研究成果为类似的复合顶板巷道提供了可靠的支护设计依据和工程技术指导。

    2026年02期 v.45;No.386 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K]
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  • 深井高应力托顶煤巷道支护技术研究与应用

    王涛;闫森;李学龙;王永;

    随着浅部煤炭资源日益枯竭,深部煤层开采已成为保障能源供应的主要接续途径,为减少煤炭损失,回采巷道多采用煤巷布置。在厚煤层中,回采巷道多为托顶煤巷道,巷道稳定性受地应力等条件制约。李楼煤矿为深井开采,现行巷道支护措施不能保证巷道围岩稳定,围岩变形破坏严重。本研究综合采用现场实测、数值模拟与工业试验等方法,为李楼煤矿设计了高强预应力锚杆-锚索协同支护体系。锚杆与锚索预应力比一定时,锚索长度越长,锚杆间距越小,联合支护形成的预应力场效果越好,其中,增加锚索长度对于围岩控制效果优于减小锚杆间排距。结果表明,锚索加固方案与预应力锚杆-锚索联合支护方案,在该煤矿巷道支护中效果显著,能够有效控制围岩移动变形,保证巷道稳定性。

    2026年02期 v.45;No.386 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
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  • 夹矸影响下特厚煤层综放开采顶煤冒放规律研究

    王大鹏;

    针对夹矸影响下特厚煤层综放开采顶煤冒放困难问题,以沙坪煤矿特厚煤层13103综放工作面为工程背景,理论分析了13~#煤层顶煤和夹矸稳定性,建立了夹矸悬臂梁结构力学模型,得到了夹矸破断临界厚度表达式,建立了UDEC数值模型,研究了夹矸厚度、层位和数量对顶煤冒落的影响。研究表明:13~#煤层顶煤中的夹矸,在超前支承压力作用下不能提前破碎,不利于顶煤冒放;随着夹矸厚度和数量的增加,顶煤裂隙发育越不充分,对其冒放阻碍越大;特厚煤层中层位夹矸对顶煤冒放性影响最大,其次是高层位,最后是低层位。中位夹矸厚度≥1.0 m或夹矸层数≥3层时,夹矸都会对顶煤的冒放性产生显著的影响,顶煤冒放困难。针对顶煤冒放困难问题,提出了适当提高机采高度、松动爆破或水力压裂的方法,提高顶煤冒放性。

    2026年02期 v.45;No.386 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
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  • 微生物作用下煤体孔隙及渗透率变化特性

    杨晓国;赵呈才;

    微生物煤体增透技术具有安全、经济和环保的特点,选取淮南潘集煤矿、张集煤矿、宿州祁南煤矿、朱庄煤矿4种不同挥发分烟煤,采用产气荚膜梭菌、枯草芽孢杆菌为降解菌开展实验。通过核磁共振及渗透率测定,探究微生物处理前后烟煤的孔隙结构参数演化,定量分析煤体渗透率值的变化规律。结果表明:芽孢杆菌激发作用下,NMR-T_2弛豫时间谱表征的中孔孔径整体增大,连通性得以显著改善,所有实验煤样的渗透率提高。高挥发分煤样(如PS和ZJ)在处理后微孔和小介孔的连通性提升,PS煤样在轴压2 MPa、围压4 MPa的条件下,渗透率从1.676 81 mD增加至2.848 66 mD;而对于低挥发分煤样(如QN和ZZ),在大孔径范围内表现出显著的连通性提升,QN和ZZ煤样在轴压2 MPa、围压4 MPa的条件下,渗透率分别从0.424 99 mD和0.325 22 mD提高至0.663 78 mD和0.582 26 mD。相关结果能够为煤体微生物增渗技术提供理论指导。

    2026年02期 v.45;No.386 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
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  • 煤矿井下大直径顶板定向长钻孔瓦斯治理技术与应用

    阚义东;

    为突破工作面高位钻孔的施工效率低、工程量大、瓦斯抽采效果差的技术难题。提出φ200 mm/φ300 mm大直径高位定向长钻孔瓦斯治理技术思路。理论计算确定钻孔在煤层顶板上方40~50 m砂岩层位,并设计定向钻孔轨迹,优选了ZDY23000LDK型成套的定向钻探装备,研发了φ300 mm大直径钻孔一次成孔及全孔段下护孔管工艺技术,建立了“两级沉淀+三级过滤”废水循环利用系统。首次在淮南矿区张集煤矿1223(3)工作面工程试验,试验结果表明:完成了2个φ300 mm高位钻孔及3个φ200 mm定向高位钻孔,最大孔深701 m。φ200 mm/φ300 mm钻孔相较于常规的φ120 mm高位钻孔,瓦斯抽采纯量分别提高4.49倍、2.92倍。φ200 mm/φ300 mm钻孔工程量节省60%,施工周期缩短45%。该技术的成功应用,对淮南矿区高位钻孔高效抽采瓦斯提供技术借鉴。

    2026年02期 v.45;No.386 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 淮南矿区煤巷围岩稳定性分类方法及验证

    高艳忠;晁俊奇;朱修亮;段昌瑞;

    巷道围岩稳定性评价分类是科学设计支护参数的关键基础。基于对淮南矿区23组煤巷围岩强度、顶板岩层组合类型及84组地应力数据的统计分析,确定了最大水平主应力、垂直主应力、顶板平均强度、巷帮煤体平均强度及顶板10 m范围内软弱夹层厚度5项稳定性评价关键因素,提出了顶板应力强度系数、巷帮应力强度系数和顶板危险性系数3个综合指标,确立了基于K-means聚类算法的3个聚类中心对应区间,结合基于地下水状态与采动动压影响的修正规则,建立了三因素交叉组合的巷道围岩稳定性评价标准与分类方法,工业性验证表明,该分类方法可准确反映围岩实际稳定性状态,对煤巷支护参数的选取具有指导意义。

    2026年02期 v.45;No.386 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K]
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  • 褶曲构造带高压劈裂注浆加固与工程实践

    孙林;李云峰;贾术峰;葛志强;张俊宇;

    针对巷道开挖过程中遇到褶曲构造带,且巷道顶板稳定性差和煤体破碎的情况。为防止巷道开挖过程中出现漏顶,将采用高压劈裂注浆对顶板进行加固封堵,确保巷道正常开挖。主要利用两段上行式注浆充填和大直径深孔高压劈裂超前帷幕注浆2种技术,首先,在巷道掘进工作面位置施工密闭墙,并且在施工前预留好注浆管道,对封闭墙进行全断面喷浆,然后,通过密闭墙内预留注浆管道,对漏顶区域进行充填注浆加固顶板,深部注浆孔分两阶段对前方巷道顶板进行全覆盖超前注浆加固。通过超前高压注浆,保证巷道顶板完整性,做到主动防控,避免灾害发生,确保巷道安全顺利贯通。该技术是保障褶曲构造带条件下,工作面安全高效开采的重要支撑,为行业向复杂构造区延伸提供了关键技术储备。

    2026年02期 v.45;No.386 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
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  • 基于UAV-LiDAR的矿区地表形变监测及应用研究

    陈书亮;谭海滨;

    针对矿区地表形变监测中传统手段空间覆盖不足、InSAR技术受植被与相干性限制等问题,提出一种基于无人机激光雷达(UAV-LiDAR)的矿区动态沉陷监测方法。构建“自适应航迹规划-多架次点云融合-体素曲面联合配准”技术流程:采用改进渐进三角网滤波(PTF)实现复杂地形下地面点精确提取;引入FCM优化的超体素分割与LCCP聚类算法提升地物边界识别精度;通过PCA-ICP联合配准将多时相点云高程误差压缩至毫米级;基于法线双边滤波剔除沉陷盆地噪声。以山东唐口矿6310工作面为试验区,完成3期8架次航测(飞行高度90 m,重叠度30%)。结果表明:沉陷监测中误差为55.14~57.13 mm,UAV-LiDAR获取的地表下沉量与地面观测站结果整体一致,在误差范围内。该技术突破了GNSS/InSAR在植被覆盖区的监测瓶颈,可为智能矿山采-沉-治全生命周期管理提供了可移植的技术范式。

    2026年02期 v.45;No.386 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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  • 浅埋近距离煤层相向工作面采空区自燃危险区域研究

    张墨;顾野;赵亮;訾美幸;赵绪帅;朱雷;

    浅埋近距煤层工作面相向开采过程中,采空区间互相导通,使其漏风流场紊乱,煤自燃危险区域增大。以某矿房柱采空区下2201工作面与长壁采空区下2206工作面相向开采为研究重点,采用理论分析,现场实测与数值模拟相结合的方法,分析了浅埋深相向工作面采空区漏风及煤自燃致因,并对比研究单一采空区与其开采过程中反向间距100 m处,复合采空区情况下的煤自燃危险区域,进而提出浅埋近距煤层相向工作面开采漏风控制及煤自燃防控措施。结果表明:2201工作面与2206工作面受煤层间距近及上覆采空区与本煤层工作面裂隙发育影响较大,漏风供氧增加了遗煤自燃的风险;在工作面推进过程中,2201工作面在距其15~73 m的采空区运输顺槽与9~55 m的回风顺槽内,为煤自燃危险区域;2206工作面在距工作面38~77 m的采空区运输顺槽和29~58 m的回风顺槽内,为自燃危险区域;工作面相向开采间距100 m范围内,复合采空区与工作面间煤柱漏风加剧,两工作面采空区中后部漏风区域均呈扩大现象。采用束管监测、漏风封堵、惰化与阻化等防治措施,有效控制了相向工作面采空区遗煤自燃。研究成果可为浅埋煤层工作面相向开采过程中,漏风精确治理及煤自燃灾害预防提供参考。

    2026年02期 v.45;No.386 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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  • 多煤层高瓦斯顶板砂岩水定向疏放技术与应用

    阴静慧;邢茂林;

    通过覆岩地质条件分析和预测导水裂隙带高度,提出了定向多分支疏放水孔设计方法,采用梅花桩布置靶点(间距≤80 m),主孔沿稳定砂岩层延伸,分支孔以大角度(38°~45°)穿层,实现单孔组400 m覆盖半径。该技术通过“一孔多支”立体疏放模式减少穿煤次数,有效协同管控水害与瓦斯风险,超前疏放解决探掘矛盾,保障了工作面安全高效回采。

    2026年02期 v.45;No.386 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K]
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  • 深部开采煤高瓦斯与冲击地压复合动力灾害耦合致灾机理及协同防控技术

    袁文生;胡文宣;徐名磊;王亚周;

    基于某煤矿4-506切眼的现场监测与工程实践,系统揭示了二者在“高地应力-高瓦斯压力”耦合环境下的双向互馈致灾机理。据此,提出了“区域先行、局部跟进、一体化防控”的治理原则,创新性地以深孔爆破卸压为核心,采取保护层开采、区域瓦斯预抽、深孔断顶-破煤-断底卸压、主被动联合支护等技术,形成了复合灾害协同治理体系。工程实践表明,在4-506切眼实施该体系后,冲击地压微震能量减少97%,瓦斯涌出得到有效控制,实现了“卸压降冲”与“消能促抽”的协同效应,验证了技术路线的有效性与先进性。

    2026年02期 v.45;No.386 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • 掘进工作面粉尘质量浓度分布建模与除尘优化

    宋庭锋;

    研究采用CFD数值模拟与现场实验相结合的方法,通过建立粉尘-风流耦合模型,精准模拟粉尘在风流作用下的运动及扩散规律,为除尘优化提供理论依据。同时,创新设计双级旋流除尘系统,并优化喷雾参数,以提高除尘效率、降低能耗。研究发现,所构建的粉尘-风流耦合模型能有效模拟复杂工况下的质量浓度分布,双级旋流除尘系统相较于传统除尘系统具有显著优势,优化喷雾参数后可进一步提高除尘效果。

    2026年02期 v.45;No.386 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
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  • 煤矿充填料浆配比及强度优化研究

    王龙;韦宝宁;李斌;孙亚超;蔡超龙;

    针对赵石畔煤电一体化项目年排放100万t粉煤灰与脱硫石膏的固废处置难题,提出煤矿采空区充填协同治理技术。煤电固废中粉煤灰(SiO_2、Al_2O_3占比86.42%)具润滑特性可改善料浆流动性,脱硫石膏(CaSO_2·2H_2O)经活化可增强胶凝性能。研究确定充填体需满足早期强度(8 h)≥0.10 MPa、长期强度2 MPa的技术指标,料浆初始流动度≥210 mm,30 min流动度≥170 mm。通过优化试验,最佳配比为:固料中粉煤灰与脱硫石膏占比75%~80%(辅料占比20%~25%),料浆质量分数51%~55%,1 m~3含粉煤灰460~610 kg、脱硫石膏0~150 kg、水泥100~110 kg、生石灰100~110 kg及水650~700 kg。该技术实现了固废资源化利用与采空区治理的协同作用,为煤电绿色转型提供解决方案。

    2026年02期 v.45;No.386 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • 大位垂比条件下定向钻进关键技术研究与实践

    贾术峰;

    为解决任楼煤矿中五采区下部块段地面超前探查工程中,大位垂比、长水平段定向钻进的托压、岩粉滞留、效率低及轨迹控制难问题,结合工程实践,提出技术方案。方案含4方面优化:创新φ193.68 mm与φ177.8 mm变径套管组合,抗压强度提高22%,二开直井段效率提高20%;直井段用φ159 mm钻铤与φ127 mm钻杆,造斜段选φ89 mm加重钻杆降故障;分阶段用不同弯度螺杆控井斜;采用无固相-高润滑钻井液,水平段效率提高30%以上。

    2026年02期 v.45;No.386 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K]
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  • 采煤机摇臂采高卧底显示系统

    段博鹏;赵兴文;赵健博;郭忠兵;高思伟;崔耀;

    目前,一些中低端机型或老式采煤机在生产过程中,对于采煤机采高与卧底深度的控制,只能凭借操作司机的经验观察煤壁和顶底板的大致情况。这种方式极易导致滚筒高度控制不精准,容易出现“割顶”或“割底”现象,进而产生损坏设备、资源浪费、人员安全隐患增加等不良后果。因此,开发了一种摇臂采高卧底实时显示系统,实现对中低端机型或老式采煤机的采高与卧底显示功能,控制误差在±15 cm内,显著提升了开采效率和安全性。

    2026年02期 v.45;No.386 165-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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  • 钻机高位钻孔施工用可拆卸式钻杆箱设计

    阚志涛;

    针对钻机高位钻孔施工用钻杆箱不能灵活拆卸、易发生结构损坏及安全事故的问题,设计了一款结构简单、携杆量大、加杆效率高的钻杆箱。详细介绍了钻杆箱的总体方案、关键部件设计及进行3.5 m高水平钻孔施工使用方法。结果表明,可拆卸式钻杆箱结构设计合理、工作可靠,大幅减小了工人劳动强度及安全事故发生率,提高了钻机加杆效率及钻探装备的自动化水平。

    2026年02期 v.45;No.386 169-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • “双碳”目标下绿色甲醇的发展前景与战略路径

    杜文博;陈武;樊小朝;史瑞静;

    为了解决全球绿色能源短缺及环境污染的问题,提出了用绿色甲醇代替传统甲醇在各种领域中的运用。首先研究了国内外绿色甲醇的发展现状以及主要生产技术路线。然后基于国内外产业发展现状,分析了李灿院士提出的液态阳光的创新研发。最后依据国家电投“梨树风光制绿氢生物质耦合绿色甲醇项目”,提出该技术在具体工业领域的市场前景与实际运用。研究表明,绿色甲醇不仅能够有效消纳可再生能源电力,解决“绿电”消纳难题,还能为航运、化工等难以减排行业提供可行的低碳解决方案。

    2026年02期 v.45;No.386 173-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 煤矿安全监控设备全生命周期管理系统研究与应用

    杨定超;何云文;

    通过设备基础信息数据精准采集、全过程精准管控,以及设备销号闭环管理,构建煤矿安全监控设备全生命周期管理系统,实现设备“数字履历”电子档案线上管理、系统与业务深度融合、规范设备巡检、数据集成与共享、“一物一码”精细化管理等主要功能和所有监控设备从“线下管理”到“线上管理”的转变。通过对备件库存的实时管理和精准调配,设备维护成本降低约8%,取得了良好的经济效益,对安全监控设备管理提升具有较强的实用性和重要的现实意义。

    2026年02期 v.45;No.386 179-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 基于EWM-TOPSIS模型的煤层顶板含水层富水性评价

    滕超;邱梅;

    以长城一号井田为例,选取砂岩厚度、岩性结构指数、断层强度指数、断层交端点密度、褶皱轴线密度、砂岩埋深作为含水层富水性评价指标,将熵权法(EWM)与逼近理想解排序法(TOPSIS)相结合构建含水层富水性综合决策模型,对含水层富水性进行了分区评价,并利用钻孔单位涌水量、涌水点的位置分布数据对模型进行检验,验证了该模型评价效果的准确性,可为煤层顶板水害防治提供有益参考。

    2026年02期 v.45;No.386 185-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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  • 综采工作面推进度测量技术研究与应用

    曹琼;鲍新平;刘清;孙延义;霍鑫健;

    推进度不仅反映了工作面推进速度的快慢,还可以用来对煤炭产量进行测算,指导煤矿开采。现有技术主要是由人工现场统计、手抄存档来完成,效率低、易出错。针对该问题,构建了推进度的数学模型,并利用推进度基准点与参照物间距的实时监测信息,提出了综采工作面推进度自动测量算法。井下试验表明,在连续推进9.071 m过程中,推进度绝对误差为0.149 m,相对误差为1.64%,所提算法能有效解决综采工作面推进度的自动测量问题,精度较高。

    2026年02期 v.45;No.386 192-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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  • 《煤炭技术》稿约

    <正>《煤炭技术》是黑龙江科技大学主管,哈尔滨煤矿机械研究所主办的国内外公开发行的综合性学术刊物,欢迎专家赐稿。编辑部采用双盲制审稿,按稿件编发程序,一视同仁,择优编排。1.征稿范围本刊刊登矿业工程、安全工程、地测技术与工程、煤矿机电与信息化工程、煤炭加工与利用及相关学科有创见的学术论文、重要科研项目研究成果、重大学术问题的述评。本刊对各类基金项目成果论文,优先发表。请在地脚处注明资助基金名称和编号,并附证明复印件。

    2026年02期 v.45;No.386 197页 [查看摘要][在线阅读][下载 595K]
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