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期刊信息/Journal information
矿业安全与环保
矿业安全与环保

胡千庭

双月刊

1008-4495

bianjibu@cqccri.com

023-65239221;65235167

400039

重庆市九龙坡区二郎科城路6号 中煤科工集团重庆研究院

矿业安全与环保/Journal Mining Safety & Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊是属国家煤矿安全监察局主管，由中煤科工集团重庆研究院与国家煤矿安全技术工程研究中心共同主办、面向国内外公开发行的全国性科技期刊。报道内容以煤矿安全技术、矿山环境保护技术为主，并兼营广告业务。系全国中文核心期刊，重庆市一级期刊。 报道内容：矿井瓦斯、煤与瓦斯突出防治技术与装备；矿井通风防灭火技术与装备；工业粉尘及可燃性气体、粉尘爆炸防治技术与装备；矿山救援技术与装备；矿井水害防治技术；矿山压力与井巷支护技术；安全与环境监测、控制技术；物探与岩土工程技术；安全管理与评价；矿山热害、污染治理及综合利用等环保技术；兼营广告业务。 发行范围：全国各地煤矿和非煤矿山的企事业单位、管理部门、科研院所、大专院校、图书馆及图书信息部门，以及美、德、俄、朝、日等国家。 读者对象：从事矿山安全、环保技术的各级领导、干部，科研与设计人员，生产技术人员，院校师生，各级监察机关、管理部门人员，以及相关设备、仪器等生产企业的技术管理干部和技术人员。
正式出版
收录年代

    陕西侏罗纪煤层瓦斯灾害特点及突出发生条件的探讨

    孙东玲曹偈杨慧明唐强...
    1-7,15页
    查看更多>>摘要：随着我国煤炭生产向西部转移,西部尤其是西北地区大量开采低阶煤的矿井瓦斯灾害,成为必须认真面对的重要问题.以陕西黄陇侏罗纪煤田黄陵矿区、旬耀矿区、永陇矿区的6个典型矿井为研究对象,分析总结了矿井瓦斯赋存特征,并从煤层突出危险性单指标、能量、突出动力效应等多个角度探讨了煤层突出危险性.研究表明:黄陇煤田以低变质烟煤为主,煤的破坏程度小、硬度较高,煤层瓦斯普遍呈现高压力、低含量(1.71～4.36 m3/t)特征;较低的瓦斯含量使煤层中孕育的瓦斯内能连同弹性潜能低于煤体破碎并抛掷做功所需要的能量值,也不能产生足够多的气体裹挟煤炭在巷道空间运移形成典型的突出灾害;但发生片帮或冲击地压等动力现象时短时间内的大量瓦斯涌出将成为这些矿井主要的瓦斯事故风险.指出陕西侏罗纪煤田的矿井应在做好瓦斯抽采的同时,通过控制好煤壁顶板和冲击地压将能有效减少瓦斯事故的发生.

    侏罗纪煤层瓦斯地质瓦斯参数煤与瓦斯突出发生条件

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    基于SSA-LSTM采动覆岩裂隙带高度预测方法研究

    林海飞张宇少周捷葛佳琪...
    8-15页
    查看更多>>摘要：采动覆岩裂隙带高度决定了卸压瓦斯抽采钻孔终孔或巷道层位布置参数,为进一步提高其预测精度,采集了不同矿区的361组数据,分析了采动裂隙带高度与采高、煤层倾角、工作面斜长、采深、硬岩岩性比例系数之间的关系;采用深度信念网络(DBN)、长短期记忆网络(LSTM)、Elman神经网络(ENN)等3种机器学习算法对采动裂隙带高度进行五折交叉验证,基于判定系数、均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差等常用评价指标,筛选出LSTM为初步预测模型;采用遗传算法(GA)和麻雀搜索算法(SSA),对采动裂隙带高度LSTM预测模型进行优化,得到LSTM、GA-LSTM、SSA-LSTM 3种模型的预测结果.结果表明:SSA-LSTM预测模型较LSTM、GA-LSTM预测模型预测结果更优,其判定系数、均方根误差、平均绝对误差、平均百分比误差分别为0.991、0.329、0.148、0.017,各精度评估指标均符合判定要求,所构建的采动裂隙带高度预测模型精度较高且具有一定普适性.

    采动裂隙带高度预测方法机器学习长短期记忆网络麻雀优化

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    沿空留巷Y型通风瓦斯运移规律及风量调控研究

    邓博知夏晓峰聂百胜周皓文...
    16-27,35页
    查看更多>>摘要：沿空留巷Y型通风"两进一回"工作面和采空区尾巷存在瓦斯涌出问题,当瓦斯超限时,易诱发瓦斯爆炸等灾害.以山西东瑞煤矿沿空留巷工作面为研究对象,利用Fluent数值模拟软件,模拟沿空留巷Y型通风瓦斯运移基本规律,分析不同通风条件对瓦斯浓度分布的影响.结果表明:增加运输巷道风量使沿空留巷瓦斯浓度降低,增加辅运巷道风量使工作面瓦斯浓度降低;当总风量不变时,2条进风巷道的风量配比对工作面瓦斯浓度影响较大,对采空区瓦斯浓度影响相对较小.随着采煤工作面推进距离的增加,沿空留巷和工作面的瓦斯治理难度上升,最佳通风配比量由运输巷道向辅运巷道倾斜.在煤矿开采过程中,应不断调节进风巷风量配比来预防工作面和尾巷的瓦斯浓度升高,同时,还应提高采空区密闭程度、加强采空区的漏风管理.

    沿空留巷瓦斯运移规律Y型通风瓦斯防控数值模拟风量配比

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    基于Crank-Nicolson差分方法的煤层瓦斯渗流解算

    杨鹏龚选平伍国栋
    28-35页
    查看更多>>摘要：煤矿瓦斯抽采和自然放散过程中,瓦斯在煤层中的运移以Darcy渗流为主,吸附作用导致渗流控制方程变得较为复杂,不得不进行大幅简化.基于渗流理论,推导得出各种坐标系下标准形式的煤层中瓦斯Darcy渗流控制方程.针对煤壁突然暴露后瓦斯单向流动的问题,在不进行过多简化的前提下,利用Crank-Nicolson差分方法推导得出无条件稳定的、具有二阶精度的离散化表征的渗流控制有限差分方程.利用Python语言的SciPy包,选择用于非线性方程组求解的Powell混合法的变体,通过编程实现了对所构建差分方程的数值求解.解算得出不同时刻、距煤壁不同位置的瓦斯含量和瓦斯压力与距离都呈反正切函数关系,给出了在任意位置、不同时间的瓦斯含量计算的综合拟合公式;同时得出煤壁瓦斯涌出速率随时间呈幂函数关系下降的表达式.

    瓦斯渗流渗流控制方程单向流解算吸附有限差分法

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    近10年我国煤与瓦斯突出事故统计规律与动力效应特征分析

    曹偈
    36-42,49页
    查看更多>>摘要：挖掘历史事故案例特征可为准确认识煤与瓦斯突出机理及灾害防控预警提供更多支撑.分析近10年发生的煤与瓦斯突出事故统计数据尤其是较大及以上事故案例,探究突出发生规律及动力效应特征.结果表明:近年来重大以上突出事故基本杜绝,但事故死亡人数占煤矿事故总死亡人数的比例仍较高,其平均死亡人数为煤矿事故的2.9倍;事故发生地点以煤层平巷为主,占比为43.2％;综掘机割煤作业时诱导突出事故比例显著上升,近5年占比为57.0％;与其他地质构造相比,断层、煤层厚度变化易导致突出发生,褶曲构造附近的平均突出强度最大,其中38起事故平均突出强度与瓦斯涌出量分别为521.34 t、3.55万m3,重大及以上事故突出强度与吨煤瓦斯涌出量均呈波动减小趋势;钻孔喷孔是最为常见的突出预兆,合理利用钻孔信息进行灾害探测及预警是重要的发展方向.证实了突出动力效应在巷道空间发展演化的3个阶段,瓦斯逆流不仅会通过防突风门进入进风巷,也可能会沿回风路线进入其他采掘作业面.

    煤与瓦斯突出事故统计发生规律动力效应事故案例

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    基于历史事故案例的瓦斯爆炸情景要素提取及情景构建方法研究

    国汉君赵伟宋亚楠郭小芳...
    43-49页
    查看更多>>摘要：为深入探究煤矿瓦斯爆炸事故发展规律,提出一种基于中文分词技术对瓦斯爆炸事故情景要素进行分析和提取的方法.通过煤矿安全网等途径搜集统计了 1978-2020年间的733起瓦斯爆炸事故报告,在此基础上进行数据预处理,剔除不完整的事故报告,最终选取255起瓦斯爆炸事故报告进行要素分析与提取;将事故等级、事故经过、事故原因等内容进行整理储存,形成待挖掘文本语料库;基于Jieba分词算法提取瓦斯爆炸事故情景关键词,并采用TF-IDF算法进行权重计算,将情景划分为事故体、致灾体、承灾体、抗灾体4个维度和24个要素,为后续瓦斯爆炸事故的情景表示和事故未来的可能性组合提供了参考依据.

    安全工程瓦斯爆炸情景分析中文分词Jieba分词技术

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    煤矿瓦斯抽采钻孔三维模拟及控制效果评价

    朱墨然
    50-55,64页
    查看更多>>摘要：针对瓦斯抽采钻孔施工完成后缺少钻孔三维可视化及控制效果评价的工具,难以精确识别钻孔空白带,留下安全隐患的问题,提出了一种抽采钻孔的三维模拟及评价技术.通过导入采掘工程平面图和钻孔施工数据,提取巷道、钻场、钻孔、测量点等基础数据,对巷道底板高程沿导线测量点的高程值进行插值处理,将巷道等图元的二维坐标转换为三维坐标,构建了可反映煤层、巷道和钻孔特征的三维模型.提出了基于体积法的钻孔控制效果评价方法,将煤层划分为若干个边长等于抽采有效半径的控制体,通过计算穿过控制体钻孔长度之和与抽采有效半径的比值来定量评价钻孔的控制效果,并将钻孔控制效果用不同的颜色进行三维展示,便于对钻孔的疏密及钻孔空白带的位置进行分析,为精确补充钻孔提供决策依据.基于该技术,开发了抽采钻孔三维模拟及控制效果评价系统,并在窑街煤电金河煤矿16215工作面进行了应用,处理了 3 786个钻孔数据,绘制了巷道、钻场、钻孔和煤层的三维模型,钻孔三维模拟情况与现场一致,通过控制效果分析对钻孔空白带施工了补充钻孔,有效消除了潜在安全隐患.

    煤与瓦斯突出瓦斯抽采抽采钻孔三维模拟控制效果效果评价

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    高突矿井未开采保护层区域瓦斯治理研究

    赵泓超王秦生
    56-64页
    查看更多>>摘要：为解决高突矿井试验工作面未开采保护层区域瓦斯浓度超限难题,基于COMSOL数值模拟分析了抽采参数对煤层瓦斯预抽效果的影响规律,通过物理相似模拟明确了采动卸压瓦斯导流通道.结合工程实际采掘进度,划分"掘进期"和"回采期",分别开展瓦斯防治工作,采用立体式瓦斯抽采技术开展"顺层+穿层"钻孔瓦斯抽采.分析了掘进期高负压顺层钻孔与穿层钻孔的预抽效果,对比回采期断层附近穿层钻孔瓦斯浓度,研究了瓦斯抽采效果与工作面推进距离的关系.研究结果表明:不同布孔条件下,钻孔外侧瓦斯有效抽采半径在5 m左右,钻孔间距设置为10 m较为合理.掘进期,通过底抽巷施工穿层钻孔抽采邻近层瓦斯,配合顺层钻孔抽采使煤层瓦斯含量由24.37 m3/t降至6.76 m3/t,煤层瓦斯压力由1.62 MPa降至0.47 MPa;回采期,进风巷施工低负压高抽钻孔抽采上层采空区瓦斯,最大瓦斯浓度仅为8.7％.未开采保护层区域瓦斯抽采结合卸压瓦斯抽采技术成功消除了 M18煤层的煤与瓦斯突出危险性.

    瓦斯防治上保护层邻近层瓦斯抽采钻孔立体式抽采治理效果

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    下保护层开采扰动卸压效应及瓦斯与煤自燃协同治理技术

    张创业王晓川吕有厂许超宇...
    65-71,77页
    查看更多>>摘要：为提高深部高瓦斯易自燃煤层灾害治理水平,探索合理的下保护层开采条件下瓦斯与煤自燃协同治理方法,以平煤十二矿己18煤层为研究对象,分析开采扰动被保护层的移动破坏特征,阐明扰动效应对被保护层煤岩体及瓦斯渗流产生的影响规律,制订相应的瓦斯治理与煤自燃防治协同技术.结果表明:在己18煤层开采扰动影响下,被保护层卸压效应显著,煤层沿垂直方向膨胀变形量大于0.300％,煤层透气性增大,突出危险性降低;矿井采用的穿层仰孔、顺层长钻孔、高抽巷穿层钻孔、采空区埋管等下保护层工作面立体全覆盖瓦斯抽采技术能够有效解决矿井瓦斯问题;同时配合通风管理优化、预测预报、隔离降温的综合防灭火技术,可以有效控制煤层自然发火危险性.

    下保护层开采上覆岩层卸压增透瓦斯抽采防灭火协同治理

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    不同含水状态下煤样蠕变实验研究

    武洋姚强岭吴宝杨尚晓贝...
    72-77页
    查看更多>>摘要：通过保持结构完整性浸水装置、X射线衍射仪及电液伺服加载煤岩体三轴蠕变渗流实验平台,实验得到上湾煤矿煤样的饱水曲线、不同含水状态下微观组分变化及蠕变特征.实验结果表明:煤样含水率与浸水时间呈负指数函数关系,含水率变化可分为加速增长、减速增长及稳定3个阶段;1次饱和过程中,随着含水率增加,煤样石英含量几乎保持不变,而高岭石等黏土矿物含量在这一过程中减少较多;干湿循环过程中,煤样石英含量衰减与循环次数成正比;随着含水率及干湿循环次数增加,煤样进入稳态蠕变及加速蠕变所需轴向荷载降低.

    煤样含水率干湿循环饱水曲线矿物组分蠕变特性

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