- 杜赓;冯子军;徐晓鹏;董文强;
在原位开采无烟煤煤层气的过程中以及过程后，温度对无烟煤的影响成为判断1个工程能否实施的重要因素。采用太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室自主研发的伺服实验装置，研究了无烟煤在10 MPa静水压力，不同温度条件下的应力应变曲线；温度为300℃，不同静水压力条件下的应力应变曲线；以及无烟煤在升温500℃然后缓慢降温至300℃，不同静水压力条件下的应力应变曲线。结果表明：无烟煤在升温的过程中，不同静水压力条件下，表现出来的热膨胀规律不同，所处的静水压力越大，热变形越小；随着温度的增加，无烟煤的弹性模量以及峰值强度都会相应地减小；围压对无烟煤的强度起增强作用，具体表现在，随着静水压力的增加，无烟煤的弹性模量和峰值强度都增大；高温对无烟煤的弱化作用是不可逆的，具体表现为，无烟煤直接升温至300℃情况下，与无烟煤在升高500℃然后降至300℃情况下，两者的黏聚力和内摩擦角都不相同。通过正交试验的手段，拟合出15 MPa、300℃以内的无烟煤的弹性模量随围压和温度的函数。
2022年11期 v.53;No.581 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：193 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：5 ] - 韩雅婷;孙蓓蕾;
煤的力学性质具有非均质性及多尺度效应，从纳米尺度认识煤力学性质及与其组成结构之间的关系，是理解煤储层的压裂改造机制及裂纹扩展机理的关键。利用原子力显微镜和显微拉曼对不同煤级煤的镜质组进行测试，获得煤样的力学和结构参数。结果表明：镜质组的弹性模量E在0.66～7.58 GPa之间，且弹性模量随镜质组最大反射率Ro的增加而增加；同时随着Ro的增大，拉曼结构参数呈现有规律的变化；将弹性模量E与拉曼结构参数建立关系，发现(G-D)峰位差、多环芳烃的相对含量与致弹性模量均呈现明显的正相关关系，FWHM-G与E呈现负相关关系，反映了结构有序度的增加会导致弹性模量增大,表明随着成熟度的增加，促使大分子结构排列紧密且分子间作用力增大，导致弹性模量也随之增大。
2022年11期 v.53;No.581 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2114K] [下载次数：239 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 郝长胜;袁迎春;贾廷贵;李璕;王浩天;
利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)实验及分峰拟合技术，对3种不同变质程度煤样进行官能团的定性与定量研究，计算并分析红外光谱结构参数。结果表明：随煤样变质程度的加深，羟基官能团逐渐增大，羟基-N与环氢键含量减少，羟基-π含量增多；在脂肪烃中，甲基含量升高，次甲基含量下降；含氧官能团逐渐减小，C=O呈下降趋势，羧基在低变质程度煤中含量最高，高变质程度煤几乎不存在羧基；芳香烃逐渐减小，芳香烃主要以三、四取代为主；随变质程度的提高，脂肪侧链长度变短，支链化程度提高，有机质成熟度提高，碳骨架更加松软；煤变质是脱氧、富碳的过程，高变质程度煤的芳碳率、芳氢率、芳香度和缩合度更高，使得煤中结构单元排列更加规则有序，结构更加稳定。
2022年11期 v.53;No.581 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2285K] [下载次数：1327 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：62 ] |[阅读次数：1 ] - 吕闰生;李树武;薛交;李冰;任建刚;
以山西潞安矿区大平煤矿3号煤层为研究对象，利用HB-2型煤岩样孔渗吸附测量装置，系统探讨了煤渗透率对孔隙压力以及围压的响应规律，定量分析了受载煤样渗透率与孔隙压力及围压之间的关系。结果表明：在低气压条件下煤样渗透率随孔隙压力的增加符合幂函数降低趋势，孔隙压力在临界值1.5 MPa以下时，煤样渗透率更敏感；孔隙压力恒定条件下，煤样渗透率随围压的升高呈幂函数降低趋势，渗透率降幅明显，多高于85%；煤储层应力的变化会对煤渗透率产生50%以上的不可逆损伤，煤体加卸载过程中的渗透率衰减率随着围压升高整体趋势是向下的衰减规律，其局部变化为不仅1个极值的波动特征。
2022年11期 v.53;No.581 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2146K] [下载次数：400 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 原文杰;
为了探讨酸化技术在煤层增透方面的应用，开展了酸化改性煤样瓦斯吸附性能及微观机理的研究。利用不同p H值的盐酸溶液制备了褐煤和焦煤的改性煤样共10组，分别开展了改性煤样及原煤煤样的工业分析、瓦斯吸附试验和低温氮吸附试验。瓦斯吸附试验结果表明：酸液改性能改变煤样的吸附性能，当p H值等于3时，改性煤样的吸附性能降低，其它改性煤样的吸附性能较原煤有所增加。分析低温氮吸附试验结果发现：酸液对不同煤阶的煤样作用的孔段不同，褐煤以10～100 nm的小孔为主，焦煤则以2～10 nm的微孔为主，pH值等于3的改性煤样比表面积减小、大于100 nm孔容增大；利用分形理论计算得到各组煤样的分形维数，焦煤微孔与褐煤小孔和中孔分形维数与瓦斯吸附常数a呈正相关；采用合适的酸液对煤进行改性，能改变煤的吸附性能同时增加煤的透气性。
2022年11期 v.53;No.581 31-35+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K] [下载次数：273 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 王良成;石必明;刘义;张雷林;钟珍;张煜;
为了研究煤与瓦斯突出后煤与瓦斯两相流的运移衰减规律，利用自主搭建的煤与瓦斯突出实验模拟系统，研究突出后煤粉运移分选特征、煤与瓦斯两相流冲击压力的演变规律。研究结果表明：在轴向应力为0.54 MPa、瓦斯压力为0.5 MPa时，煤粉相对突出强度为55.1%；突出煤粉有较强分选特性，管道内粒径小于1 mm的煤粉分布呈现沿程递减的趋势，而粒径为1～3mm和粒径大于1 mm的煤粉分布呈现沿程递增的趋势；突出启动后，两相流冲击压力呈先增大后减小的趋势，且增大速率大于其减小速率，冲击压力峰值出现的时间随着突出距离增加而滞后；由于突出瞬间发生，两相流快速喷出，从未完全膨胀状态转化成完全膨胀状态，产生层层叠加压缩波，最终形成冲击波，导致冲击压力峰值在管道前段出现突增现象，整体呈震荡衰减的变化趋势。
2022年11期 v.53;No.581 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2029K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] - 黄帆;崔传波;邓存宝;
针对大同矿区永定庄矿8106综采工作面采空区大量漏风的工程问题，采用数值模拟方法研究了双系煤层重叠采动岩层的运动破断形式和裂隙动态演化规律，分析了双系煤层多层采空区连通机制以及采空区煤自燃危险区域分布规律。结果表明：侏罗系煤层群采空区表现为顶板垮落、底板底鼓及煤柱附近底板剪断式破坏；石炭系3-5#煤层回采依次造成基本顶、下部关键层和上部关键层破断和垮落，上部关键层破断下沉后双系采空区发生连通并导致漏风，下部关键层破断周期为60 m；在上、下关键层之间形成的裂隙区横截面上，主要漏风通道分为动态裂隙和边缘裂隙；有外部漏风时采空区煤自燃危险区域主要分布在距工作面100～175 m之间，无外部漏风时，煤自燃危险区域相对面积减少且总体位置朝工作面方向前移约30 m。
2022年11期 v.53;No.581 42-47+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3592K] [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 华坤鹏;逯园坤;
通过建立平顶山烟煤煤分子结构模型(C_(108)H_(71)O_4N)，采用巨正则系综蒙特卡洛方法，在分子尺度研究分析了温度为298.15、303.15 K时吸附量和吸附饱和时压强的大小和10～70℃之间每隔10℃取1点的等压吸附曲线。结果表明：O_2的物理吸附量和等量吸附热成负相关，与低压力成正相关；在一定压力时能够达到吸附饱和。在常温常压吸附时吸附量相对变化较小，得到了O_2在煤中的物理吸附的密度的三维分布和能量分布和O_2分子在煤中的扩散系数，以及各芳香官能团、脂肪官能团对物理吸附氧气的影响，发现吡咯官能团对吸附量影响比较大，从而直观地认识煤物理吸附氧气行为。
2022年11期 v.53;No.581 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3158K] [下载次数：420 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 陶梓锋;张一萧;李爽;王一隽;吴兵;
以隔热材料中的隔热混凝土作为着手点，从发泡混凝土与轻集料混凝土2个角度出发，选取了陶粒、聚苯颗粒作为骨料，并使用铝粉膏进行发泡处理，通过正交试验法制作1种新型隔热混凝土材料，依照国标测定其隔热性能、抗压强度，最终优选出导热系数为0.139 8 W/(m·K)，仅相当于普通锚喷混凝土1/12的新型配方；依据其隔热性能，应用Fluent数值仿真软件，模拟了矿井通风条件下此种新型混凝土喷浆的隔热效果，结果表明：相比普通混凝土，巷道中心温度最高降低8.8℃，效果显著，具有良好的应用以及拓展前景。
2022年11期 v.53;No.581 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2361K] [下载次数：237 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 刘明;薛冰;胡国建;陈永科;
注浆法是松软煤巷加固的常用方法之一，通过颗粒流模拟方法，对煤层的注浆过程进行了细观模拟研究，探究了不同煤体强度及注浆压力下的注浆效果，获取了浆液在煤层中的扩散形态。结果表明：煤层注浆经历“渗透-快速劈裂-缓慢劈裂-稳定”阶段，注浆过程中裂隙的扩展主要由裂隙尖端拉应力引起，在浆液压力作用下，裂隙尖端形成拉应力集中，达到启劈压力时浆液劈裂煤层；注浆压力及煤体强度对注浆效果均具有较大影响，注浆压力的增长对浆液扩散半径影响程度逐渐减小；煤体抗压强度越小，注浆扩散半径越大，裂隙发育越充分。
2022年11期 v.53;No.581 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 4544K] [下载次数：362 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 李强;陈彦龙;徐昆;吕昊岩;谢启航;陈元广;顾军;
为了揭示加载速率对废石胶结充填体变形破坏特征的影响，开展了5组加载速率下废石胶结充填体的单轴压缩试验，分析其力学特性、破坏模式和能量耗散的变化。结果表明：废石胶结充填体的峰值强度和弹性模量与加载速率分别呈正线性相关和二次函数增长关系；随着加载速率的增大，充填体试样的破坏模式由张拉劈裂破坏转向剪切破坏，且加载速率越大，破坏程度也越大；结合能量演化特征，废石胶结充填体均经历压密、线弹性、裂纹稳定扩展、裂纹加速扩展和峰后应变软化衰减5个阶段；随着加载速率的增大，废石胶结充填体总应变能和弹性应变能的涨幅越来越大，耗散能的涨幅变小，弹性应变能占比增大，峰前塑性减弱。
2022年11期 v.53;No.581 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ]
- 王金成;梁运涛;田富超;
可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)气体检测技术具有分辨率高、检测下限低和响应速度快的特点，已广泛应用于环境气体的在线监测。煤矿井下气体成分复杂，传统的气体传感器、色谱分析和光谱分析技术受限于方法本身或现场环境条件，存在不同程度的局限性。介绍了TDLAS气体检测技术的工作原理和特点；重点剖析了TDLAS技术在消防、石油化工、环保和煤矿气体检测领域的发展历程和研究现状；分析了该技术在井下甲烷气体检测和多种分混合气体在线监测等方面的应用效果。
2022年11期 v.53;No.581 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1915K] [下载次数：860 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：1 ] - 朱墨然;
针对目前煤矿防突信息管理过程中存在的数据质量差、管理效率低、数据分析缺失等问题，研发了基于云服务的煤矿防突信息管理系统。通过改造DGC、WTC和开发统一的数据接口，实现防突预测数据的自动上传，提高工作效率和数据的可靠性；通过设计防突表单引擎，实现了防突表单的自动生成和自助调整；通过开发防突图形引擎，实现了防突钻孔布置图、巷道煤岩分布的自动生成；通过设计防突信息审批工作流，实现了防突信息的云审批，提升信息流转效率；通过设计数据分析引擎，实现了数据的可视化展示和异常数据识别；通过防突信息管理系统移动APP的开发，实现了防突管理移动化全天候服务，实现异常信息自动推送。系统采用B/S+C/S架构，具有跨平台、跨区域等优点，适应防突信息管理的需求，实现了“矿井防突内容全覆盖、过程全包含、时间全天候”，同时为煤矿安全监督管理提供技术支撑。系统在贵州盘江集团响水煤矿成功建设应用，应用结果表明：系统较传统防突信息管理方式能节省70%的时间，大幅提高防突信息的管理效率。
2022年11期 v.53;No.581 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2480K] [下载次数：141 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 程玉龙;
为了提高监控系统的数据安全性，确保数据的传输、控制命令执行无误，减少意外故障，基于矿山自动化子系统改造、调试，对东林煤矿主要通风机监控系统的控制流程、数据流向进行研究设计；将系统的控制逻辑分级分层管理，为系统中的各人机接口设备如触摸屏和上位机组态软件设计不同的工作模式，对操作指令分配不同的权限，并进行功能闭锁，同时设计了PLC的安全级别以及第三方平台接口的控制流程。现场的实际应用表明：这种方案增强了系统的稳定性，减少了数据流向及控制命令传输中的安全隐患，提高了自动化子系统的安全性，稳定性。
2022年11期 v.53;No.581 109-112+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2197K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 李团结;白光星;张琦;陈炜乐;邓军;王彩萍;贾明铄;
随着矿井综放采煤强度的增加，煤自燃倾向性逐渐增大，针对现有煤矿自燃火灾束管色谱监测系统存在气体检测易失真、分析周期长、气样易污染等问题；在传统束管色谱系统基础上，结合微型气相色谱检测与数据网络传输等技术，研制了本安型井下微色谱和束管正压输气泵站，形成了基于微色谱和正压输气技术的煤矿自燃火灾监测系统，系统能够在2～3 min内同时分析出10种气体组分，相对标准偏差≤1.54%，相对精度达到1.0%，检测下限可达到1×10-6。基于微色谱和正压输气技术的煤矿自燃火灾监测系统，提高了煤矿自燃火灾监测系统的可靠性和稳定性，实现了煤自燃火灾的实时准确预测预报，保障了煤矿的安全生产。
2022年11期 v.53;No.581 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2225K] [下载次数：286 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 马云龙;马龙;杨天天;黄启福;
针对化学氧自救呼吸器现有产品普遍存在呼吸温度高的问题，设计了一种新型化学氧自救呼吸器，介绍了呼吸器整体组成和气路结构，详细论述了产氧剂配方、呼吸气路结构、气体循环路径等呼吸器关键技术参数及结构的综合最优确定。样机综合性能测试结果表明：呼吸器在保证氧气和二氧化碳体积分数等满足要求的同时，实现了较低的呼吸温度，提高了化学氧自救呼吸器使用的安全性和舒适性。
2022年11期 v.53;No.581 118-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 3243K] [下载次数：299 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] - 郭波;
针对目前矿用高压配电装置隔离触头在承受高电压大电流时，隔离触头碰撞啮合问题、大电流涡流效应、装配误差、绝缘耐压等方面存在的问题进行分析，在产品结构设计、触头工装设计、材料选用、产品工艺及检验规范等方面进行了研究和优化设计，最终实现了高压配电装置的本质安全运行。
2022年11期 v.53;No.581 126-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 3197K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 张瑞庭;付元;
研发了基于多语义情景协同感知的煤矿执法系统，系统包括矿山安全生产执法平台、移动执法设备和煤矿安全管控云平台；通过面向多语义情景协同感知的多模态融合技术，融合文本、图像、语音、视频、空间位置等多元信息，构建多模态多情景决策模型；通过信息转换和融合，实现移动执法的情景识别、业务自动导航；构建了闭环执法链路，通过多模态数据融合方法自动识别执法场景，并触发执法任务、执法流程、执法方法，实现井下精准执法，执法数据可传输到煤矿安全管控云平台中，极大提高了监察执法的高效性和客观性。
2022年11期 v.53;No.581 131-135+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3426K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 王鹏;赵红菊;
为解决煤矿机器人现有自主导航技术的局限性，提出了1种煤矿场景下基于RGBD的视觉导航技术。研究了视觉导航的总体架构，并对各个功能模块进行了设计描述；研究了地图创建方法，将ORB＿SLAM2算法生成的连续帧间位姿进行关系变换，采用逐帧的RGBD点云拼接，获得了稠密的点云地图；设计了巡检机器人的自主定位和路径规划实现流程，结合蒙特卡洛、D*及DWA算法完成了机器人的精准定位与导航；建立了该视觉导航技术的测试平台，并利用该平台进行了系列化的模拟测试。测试结果表明：煤矿场景下基于RGBD的视觉导航技术能够满足煤矿井下轮式巡检机器人的自主行走功能需求，定位精度良好。
2022年11期 v.53;No.581 136-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2470K] [下载次数：363 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 郭润寿;曹继元;
煤矿10 kV供电系统发生单相接地故障时，因系统采样频率较小，传统暂态选线方法容易丢失“选线信息”，且受故障初相角与高阻接地影响较大，最终导致选线错误，严重制约故障后恢复供电的速度。提出了“脉冲层叠极性选线法”，利用零序电流层叠点极性相反特性，结合有效点占比进行选线；结合平舒煤矿地面10 kV供电系统发生单相接地故障情况，进行Matlab/Simulink仿真验证。结果表明：该方法不受故障初相角、接地电阻以及是否漏采“选线信息”的影响，选线结果准确、可靠。
2022年11期 v.53;No.581 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 3031K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 陈泽平;
针对煤矿井下定向钻杆采用人工方式加接和搬运劳动强度大、安全性差的问题，基于大直径定向钻机结构布局和钻进工艺特点，提出了一种定向钻杆辅助上杆及搬运组合方案，对其工作原理和设计要点进行了详细介绍。测试和试验结果表明：该方案能够实现长度3 m大直径定向钻杆的快速加接和机械化搬运，为煤矿井下大直径定向钻机的推广应用提供了有力支持。
2022年11期 v.53;No.581 148-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2491K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 刘智;
针对煤矿坑道钻机起下钻过程耗用时间长，人工劳动强度大，机械化程度低等问题，研制了煤矿坑道钻机用快速起下钻装置。介绍了快速起下钻装置的方案制定，详细叙述了夹紧承托装置、吊装装置和钻杆架的设计过程，并简述了快速起钻和快速下钻的工艺流程。工业性试验中快速起下钻装置起下钻总进尺15 624 m，起下钻速度是单根钻杆起下钻速度的3.3倍左右，性能可靠，稳定高效，满足了钻孔施工过程中快速起下钻的功能要求。
2022年11期 v.53;No.581 152-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2731K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ]
- 陈涛;丁海琨;张占松;郭建宏;谭辰阳;周雪晴;朱林奇;
为实现煤层含气量的高精度评价，合理地进行生产布局及高效勘探开发，以沁水煤田柿庄南区3号煤层含气量密闭取心实验数据为样本，提出了基于弹性网络优选测井曲线的改进的量子粒子群优化通用向量机混合预测模型EN-IQPSO-GVM。模型在煤层含气量测井响应特征和敏感性分析基础上，将弹性网络用于通用向量机模型特征输入参数的优选；提出了一种改进的量子粒子群算法优化GVM网络权值阈值，构建了基于弹性网络-改进量子粒子群算法的通用向量机煤层含气量预测模型；将该模型用于靶向区盲井煤层含气量预测，与相同优化策略下的支持向量机和BP神经网络模型及传统多元回归模型进行对比，分析该模型性能及适应性。结果表明：新模型盲井预测精度从21.83%减小到4.25%，具有更强的泛化能力，更适用于非均质性强的煤储层含气量高精度评价。
2022年11期 v.53;No.581 157-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 4309K] [下载次数：368 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 李帅魁;姜文忠;田富超;
煤矿井下瓦斯与煤自燃复合灾害是制约煤矿安全生产的主要因素，采空区遗煤自燃氧化特征与残余瓦斯和起始温度密切相关。综述了固-气吸附理论模型的研究进展，系统分析了国内外学者在多元气体竞争吸附特征、不同温度下含瓦斯煤微观孔隙结构演化及微观基团演变特征等方面涉及的研究方法、试验平台及最新进展，论述了不同温度条件下煤的孔隙特征变化特征以及大分子、官能团演变规律。
2022年11期 v.53;No.581 167-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2758K] [下载次数：737 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：1 ] - 龚选平;薛生;韩柏青;年福田;郑春山;成小雨;
为了探究不同因素对钻孔瓦斯抽采效果的影响，进行了试验矿区地应力现场测试，建立了煤体基质裂隙系统瓦斯运移理论模型；基于现场数据构建数值模型，研究不同抽采条件下的有效抽采半径变化规律；采用响应曲面法，分析不同因素的交互作用及对有效抽采半径的影响，得到各因素与有效抽采半径的响应曲面模型。结果表明：煤层初始渗透率对抽采半径的影响程度最大，抽采时间、抽采负压和钻孔孔径的影响程度依次变小；响应曲面模型显著性较好，决定系数为0.995 7；煤层初始渗透率与抽采时间的响应曲面扭曲程度最大，说明两者对抽采半径的交互影响显著；抽采时间与抽采负压的响应曲面扭曲程度最小，说明两者的交互影响作用最不显著。
2022年11期 v.53;No.581 176-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 2789K] [下载次数：682 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：1 ] - 沈建廷;王飞;黄鹤;
针对亭南煤矿在402工作面回采前利用普通钻机施工卸压钻孔过程中存在钻孔施工成本高、施工周期长、钻孔偏斜造成该区域抽采钻孔漏风、抽采负压减小、同时多道工序施工之间相互干扰影响巷道掘进效率等问题，通过数值模拟，利用定向钻机采用φ120 mm的定向长钻孔抽采工作面回采区域内瓦斯，采用φ150 mm的定向长钻孔对工作面回采巷道迎头和巷帮进行大直径钻孔卸压，对比分析了定向长钻孔超前迎头500 m与卸压孔超前迎头30 m施工后，超前迎头应力峰值位置、应力集中区分布范围、应力降低区分布范围、塑性区分布范围等的分布特征。结果表明：定向长钻孔卸压后的应力峰值基本分布于距巷帮2.5 m左右，且高应力集中区主要分布在距巷帮2～5 m范围，在此范围内补打定向长钻孔卸压后，应力峰值向煤体深部转移，应力集中范围减小，卸压范围增大，具有更好的卸压效果。
2022年11期 v.53;No.581 184-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 3344K] [下载次数：298 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 侯恩科;杨斯亮;文强;高利军;王建文;车晓阳;童仁剑;张琦;
煤层火烧区在我国西部煤炭区大面积分布，当火烧区内烧变岩含水层与其他含水层有较强水力联系时，会对煤矿安全开采构成严重威胁。以柠条塔井田南翼东南角1~(-2)上煤隐伏火烧区为例，基于以往各类水文地质资料，恢复了保德组沉积前古地形并分析了隐伏火烧区地层特征和补径排水文地质特征；采用因子分析法提取了反映隐伏火烧区含水层的富水性特征因子，通过GIS空间叠加方式得到隐伏火烧区复合含水层富水性综合分区。结果表明：1~(-2)上煤层自燃时代为早白垩世末至上新世期间，古冲沟的发育为煤层的自燃和烧变岩的形成提供了有利条件；隐伏火烧区内烧变岩含水层和风化基岩含水层基本连为一体，构成统一含水层；1~(-2)上煤覆岩组合关系可分为3类：即烧变岩-风化基岩、煤层-烧变岩-风化基岩、煤层-烧变岩-正常基岩-风化基岩组合；强富水性区主要分布于火烧区的北部与西部小范围内，中等富水性区沿北西-南东向呈带状分布于火烧区内，隐伏火烧区东部及北部区域富水性相对较弱，弱富水性区域均分布于隐伏火烧区外。与井下探放水钻孔涌水量对比，该富水性分区评价结果与实际吻合较好。
2022年11期 v.53;No.581 191-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 4591K] [下载次数：371 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：1 ] - 李飞;孔德中;汪洋;王玉成;
针对我国煤层底板突水问题，将近些年国内对底板含不同地质构造、含水层水压高等多种条件下煤层底板突水机理的研究和目前应用广泛的底板注浆加固技术、留设断层防水煤柱及采前疏水降压等防治煤层底板突水措施的应用效果进行汇总分析；指出了煤层底板突水问题研究存在的不足；对未来大采深、复杂化、低成本、绿色化、高效率、智能化防治煤层底板突水进行了展望。
2022年11期 v.53;No.581 200-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 2641K] [下载次数：1228 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：38 ] |[阅读次数：1 ] - 叶力进;许进鹏;刘统学;鹿存金;
矿井水害类型划分是防治水工作的基础，对矿井水害进行更深层次的划分是矿井防治水技术发展的需要。在总结前人矿井基本水害类型基础上，调整明确了矿井水害基本类型，进行了水害基本类型的双因素划分，给出了各类型的字母代码；根据出水水源和导水通道的演化规律，提出了基于动态演化的矿井水害类型划分方法并进行了具体划分。
2022年11期 v.53;No.581 207-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K] [下载次数：870 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：1 ] - 李建华;谢福星;陈凯;荆国业;王永峰;周明;
针对大断面硐室围岩变形破坏严重的难题，以李家壕矿大断面反井施工硐室为研究背景，运用数值模拟、理论分析、现场监测等研究方法，分析了李家壕矿大断面反井施工硐室围岩变形破坏规律，揭示其围岩变形破坏机理，并提出了针对性控制对策。研究表明：大断面硐室顶板岩层为软弱岩层，受开挖扰动影响，顶板围岩破碎，顶板水平与垂直位移显著；大断面硐室空间较大，顶板岩层处于塑性区内，顶板垂直位移为1 450 mm，是常规断面巷道顶板垂直位移的2.8倍；大断面反井施工硐室围岩稳定性控制的关键在于顶板支护。工业性应用监测表明：常规断面硐室顶底板变形量无明显变化，大断面硐室顶板最大下沉值为132 mm，两帮最大移进量为74 mm，底板无明显鼓起现象，围岩变形得到了有效控制。
2022年11期 v.53;No.581 212-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 3775K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 方珏静;杨科;吕鑫;
为有效控制巷道走向变形失稳，提出了偏导倾斜长锚杆支护方案；通过理论分析巷道走向方向的应力传递过程，建立偏导支护力学模型，设计了优化偏导支护方案并采用FLAC3D数值模拟方法进行对比运算。结果表明：使用偏导倾斜长锚杆可以有效控制巷道整体变形量，优化-偏导支护方式可以减小巷道内原有支护造成的围岩局部应力集中；同时加设倾斜长锚杆的巷道，其顶板中大部分破坏较为单一，在巷道二次补强及维护方面具有优势；通过偏导支护方案优化，减少了45.45%的钢棚使用量，降低了23.56%的支护成本，一定程度上验证了偏导支护的可行性。
2022年11期 v.53;No.581 219-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 4085K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 邹英杰;范洪冬;孙叶;许耀宗;
针对合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)和偏移跟踪(Offset-Tracking,OT)技术在沉陷盆地边缘小形变和中心大形变交汇区域适用性低的问题，提出1种融合累积DInSAR和自适应OT的开采沉陷全盆地分区形变提取方法；该方法以相干系数和地表形变梯度为阈值，将矿区开采沉陷盆地划分为3种不同形变量级区域。以大柳塔煤矿52303工作面开采沉陷盆地为研究对象，结合同期现场实测数据对比验证，采用融合方法得到的中等量级形变监测结果均方根误差(RMSE)小于0.05 m，研究区地表完整形变RMSE小于0.11 m。融合方法为实现矿区开采沉陷盆地进行精细监测提供1种新的路径。
2022年11期 v.53;No.581 229-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 3286K] [下载次数：280 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：1 ] - 王文才;李俊鹏;王创业;陈世江;李仕璋;
边帮煤回采过程中边坡岩体会经历复杂的力学衍变过程，涉及原岩应力变化、变形破坏区扩展、边坡稳定性等问题；因此，选择合适的回采方向和有效的控制措施对于边帮煤回采边坡稳定性至关重要。提出采用顺坡和逆坡对边帮煤进行回采，在回采的基础上提出回填压脚和逆坡回采局部充填2种方案对边坡稳定性进行控制。研究结果表明：边帮煤回采边坡变形破坏及稳定性与回采方向有关，顺坡回采采场岩体破坏区发育强度和深度比逆坡回采弱，整体稳定性较好，逆坡回采边坡稳定性会发生衰减致使平盘存在剪切失稳现象，且回采工作面长度小于顺坡回采，因此顺坡优于逆坡回采；根据顺坡和逆坡2种回采方案边坡变形破坏区发育及稳定性状况提出回填压脚和逆坡回采局部充填方案对边坡稳定性进行控制，回填压脚可以改变边坡原有结构形态，使边坡内部岩体运移状况得到缓解，达到控制破坏区发育的目的，逆坡回采局部充填，可以对边坡内部变形破坏的岩体形成有效支撑，达到遏制破坏区扩展的效果，减缓边坡平盘因工作面回采所造成的破坏，直至达到控制边坡稳定性的效果。
2022年11期 v.53;No.581 236-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 4085K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 任健;张晶;魏国龙;崔原;
抚顺东露天矿在空间上与其下部的老虎台矿和老龙凤矿在平面上存在重叠，在标高上区分，在时间上存在露井联采时期。在野外调查的基础上，通过数值模拟，分析露井联采作用下边坡的变形、受力特征；总结了E8800、E5400南北帮的变形特征；分析了E8800、E5400 2个剖面南帮的稳定性。结果表明：现阶段边坡岩体和地下岩体塑性区基本由井采造成，露采作用下仅在南、北帮局部形成小范围的拉张塑性区；现阶段2个剖面北帮的坡度均不超过10°，但北帮塑性区均十分发育，在露采持续进行的情况下，应重点关注北帮的稳定性情况。
2022年11期 v.53;No.581 244-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 4824K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ]