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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

    基于ReaxFF的不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律研究

    王银辉
    80-89页
    查看更多>>摘要：为了探究不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律,采用X射线光电子能谱(XPS)和核磁共振谱(13C NMR)实验方法,对不黏煤进行表征分析,构建了分子式为C208H199O23N3S的不黏煤分子模型.在不同O2 分子数与温度条件下,应用反应分子动力学(ReaxFF MD)方法进行不黏煤的燃烧分子动力学模拟,探究其燃烧过程中自由基与主要产物的生成与消耗规律.研究结果表明:消耗OH自由基主要反应的总次数为1 906 次,消耗H自由基与O自由基的总次数分别为3 733、2033 次,提高温度和O2 分子数使得相对稳定的OH自由基产量峰值增幅更大,H自由基与O自由基的产量峰值增幅相对较小;消耗CO2 主要反应的总次数为1 781 次,低于消耗CO与H2O主要反应总次数,提高温度和O2 分子数使得相对稳定的CO2 产量峰值增幅更大.提高O2 分子数对H2O的产量峰值影响呈现先促进再抑制的趋势;H自由基、O自由基及OH自由基主要由小分子化合物或其他自由基发生分解反应生成.自由基聚合或小分子化合物分解反应是CO、CO2 及H2O生成的主要路径.

    煤分子模型ReaxFFMD燃烧势能自由基煤燃烧产物

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    基于AHP-DEMATEL-ISM的煤矿安全投入结构研究

    姜福川王昊杨浩明银龙...
    90-95页
    查看更多>>摘要：为改善煤矿安全投入结构状况,更好地为煤矿安全生产服务,研究了煤矿安全投入结构影响因素的相互关系.采用m-IHEL理论分析煤矿企业安全结构,将其划分为人—机—环境—信息 4 个子系统,构建煤矿安全投入结构评价指标体系,并使用AHP-DEMATEL-ISM模型进行分析评价.研究表明:安全教育培训、采掘安全设备、信息管理系统、安全监控系统是影响煤矿安全投入结构的关键因素,企业应该加强人员投入,重视环境和信息在煤矿系统的作用,以提高煤矿智能化水平.

    煤矿安全投入m-IHEL理论AHP-DEMATEL-ISM递阶结构

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    2011-2022年煤矿热动力灾害事故特征及发生规律分析

    刘业娇崔梦圆段泽宇滕婷...
    96-102,109页
    查看更多>>摘要：基于2011-2022 年全国煤矿热动力灾害事故的统计结果,采用数据统计法,按照煤矿企业性质、事故类型、事故等级和发生地区等4 个方面进行综合分析,通过趋势图、柱状图及百分比图对煤矿热动力灾害事故的规律和特点进行总结,并对煤矿热动力灾害发生的原因进行深入分析.分析结果表明:近12 年我国煤矿热动力灾害事故逐渐减少,以瓦斯爆炸类型为主,多以较大事故和重大事故的形式发生;乡镇煤矿企业和国有煤矿企业伤亡损失严重,情况严峻;西南地区和东北地区为事故多发地区.根据分析结果,从政策、经济、监管、企业及技术层面提出了相应的预防措施.

    煤矿热动力灾害瓦斯爆炸事故特征规律分析预防措施

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    智能化矿井监控调度作业的认知作业分析及认知疲劳判定

    徐丽丽栗继祖徐新华
    103-109页
    查看更多>>摘要：智能化矿井单调的监控调度作业易造成作业人员认知疲劳,从而降低作业人员工作绩效,影响煤矿安全生产.阐述了监控调度作业任务中所涉及的信息感知、信息加工和信息输出 3 类主要认知过程,采用形式模型、进程追踪和非结构化访谈等认知作业分析方法对其进行解析.通过实验获取被试者的人体生理指标、主观评定参数和任务绩效参数来评估认知疲劳,采用SPSS 22.0 统计软件对测试数据进行处理,探讨了被试者在不同时间段内认知疲劳程度的变化.通过计算机模拟智能矿井监控调度作业,采用双任务作业方式成功诱发了被试者的认知疲劳,KSS和SPC量表,以及任务绩效指标表明,智能化矿井作业人员在进行长时间的单调监控作业过程中会导致疲劳和嗜睡增加,工作绩效下降.反应时间和主观量表参数能够较好反映被试者认知疲劳状态的变化,而心率参数的表征效果并不明显.

    智能化矿井监控调度作业煤矿安全认知作业分析认知疲劳认知行为

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    基于遗传算法优化最小二乘支持向量机的矿工疲劳程度识别模型

    田水承任治鹏毛俊睿
    110-116页
    查看更多>>摘要：为精准识别矿工疲劳程度,减少因疲劳引发的煤矿人因事故,提出了一种基于遗传算法(GA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的矿工疲劳程度识别模型.首先,通过疲劳诱发试验采集矿工心电数据,利用Friedman检验优选矿工疲劳程度的特征指标;然后,采用主成分分析法对选取的特征指标进行降维处理,建立表征矿工疲劳程度的特征集;在此基础上,利用遗传算法优化最小二乘支持向量机的关键参数,构建矿工疲劳程度识别模型.结果表明:选取的矿工疲劳程度特征指标能够有效反映矿工的疲劳程度;相较GA-SVM和LSSVM模型,融合GA-LSSVM模型可显著提高矿工疲劳程度的识别准确率(平均识别准确率为96.87%).构建的矿工疲劳程度识别模型可较为高效地识别矿工的疲劳程度,对煤矿人因事故的防控具有一定的现实指导意义.

    矿工疲劳识别心电信号最小二乘支持向量机遗传算法

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    充填体破坏特征的聚类分析及数值模拟

    陈兵刘忠平高亮张哲鹏...
    117-126页
    查看更多>>摘要：充填体破坏是影响矿山安全稳定的重要因素之一.为研究充填体的破坏特征,采用室内实验、机器学习层次聚类分析及数值模拟等方法,对矸石胶结充填体(GCPB)裂纹演化的全状态进行了研究.结果表明:当GCPB试样PC-5、PC-10、PC-15、PC-20 的特征键平均键长能量分别大于35、50、60、150 ms·mV时,出现宏观主裂纹面,且主裂纹破坏面随水泥掺量的增加由张拉破坏面向剪切破坏面转变;破坏过程中特征键子集尺度Ω与损伤变量D之间呈负线性相关关系,Ω可表征充填体损伤演化程度;在应力达到峰值应力和破坏后残余强度前键长值特征空间相关长度ξ表现为明显增长,为充填体宏观损伤的开始及第1 次破坏结束的前兆特征;通过颗粒流程序(PFC)数值模拟,可以有效观测到裂纹的类型和变化规律,数值模拟结果与聚类分析结果一致.

    矸石胶结充填体破坏特征聚类分析声发射单键群方法损伤变量空间相关长度数值反分析

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    以煤层倾向为参考方向的锐角优化垂线法煤柱设计方法

    蔡音飞刘健松冀哲李晓静...
    127-132,138页
    查看更多>>摘要：垂线法广泛应用于我国矿区地表建(构)筑物的保护煤柱的设计,但其原理中存在走向方向不明确导致计算时需人工干预和小角值拐角处保护煤柱过估等问题.针对村庄尺度的建筑物群,提出应按位置给出不同的开采参数和松散层参数;用煤层倾向作为垂线法的参考方向,代替指向不明确的走向,实现垂线计算公式选择、垂线长度计算的自动化;提出锐角优化算法,解决煤柱角点角值较小时出现的煤柱留设尺寸过大问题.基于上述优化,通过MATLAB编程实现煤柱自动化计算,并一定程度上减小了煤柱的尺寸.优化后的垂线法能够更好地应用于矿山保护煤柱设计.

    保护煤柱设计垂线法煤层倾向锐角优化法村庄尺度

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    不同加载速率下煤岩组合体力学响应与破坏特征

    白利文
    133-138页
    查看更多>>摘要：制备高度比为1∶1的砂岩—煤组合体,分别进行 4 种速率单轴加载试验,得出不同加载速率下煤岩组合体的力学行为及破坏特征.实时监测加载过程中声发射信号,计算碎屑平均粒径及远场碎屑质量占比,以定量评价破坏程度,分析煤岩组合体力学性质及破坏特征的应变率效应.研究结果表明:煤岩组合体单轴抗压强度、弹性模量、煤样破碎程度及脆性特征与加载速率均成正相关;在高加载速率条件下,非均质性对煤岩组合体力学行为的影响减弱.声发射振铃计数峰值随加载速率提高而增大,表明单次声发射强度增大,内部单次微破裂加剧.在较高加载速率条件下,煤岩组合体强度高,煤样破碎程度及脆性特征增强.

    煤岩组合体力学性质加载速率声发射特征破坏特征

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    "三软"巷道长短锚索联合支护控制变形研究

    孟国胜
    139-145页
    查看更多>>摘要：针对"三软"特厚煤层巷道围岩变形严重、控制难度大、掘进效率低、采掘接替困难的难题,提出了一种锚网索支护控制技术.采用现场超声波探测及钻孔窥视揭露方法,测定围岩松动圈塑性范围为2.4～3.0 m;采用数值模拟得到锚索不同间距下的支护效果,确定顶板采用锚网索、两帮采用锚杆的支护方案,设计合理的支护间距,并成功进行了工程应用.结果表明,长、短锚索联合支护可有效控制复合软岩巷道的变形.两帮和顶底板的移近量不大于 30 mm;掘进期间顶锚索应力为 60～170 kN,受力较为稳定.可见长短锚索联合控制技术可有效提高巷道围岩控制效果,而且生产实践表明,采用长短锚索联合控制技术后平均月进度突破 143 m(架棚支护平均月进度 60 m),掘进效率实现成倍增长,有效解决了采掘接替困难问题,经济社会效益显著.

    "三软"煤层围岩塑性区锚索支护围岩控制技术特厚煤层

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    大宗煤基固废膏体充填材料少水化配比优化研究

    陈登红秦海月李超陈冉...
    146-155页
    查看更多>>摘要：为解决西部采煤区固废多、处理难的问题,以宁东矿区的脱硫石膏、粉煤灰、水泥为主要原料,对原料的微观形态及少水配比的煤基固废膏体充填材料的成分进行分析,以初期流动性、脱模后7 d和28 d的抗压强度为指标进行充填材料配比优化.设计了 3 因素 3 水平 17 组配比方案,建立响应面回归模型,分析单因素及多因素交互作用对少水充填材料强度和流动性的影响.研究结果表明,粉煤灰与水泥质量比是影响少水充填材料强度的重要因素,料浆质量分数是影响少水充填材料流动性的重要因素.少水配比的煤基固废膏体充填材料的最优配合比:脱硫石膏质量分数 53%,粉煤灰与水泥质量比2∶1,料浆质量分数 74%.波速与强度的响应关系表明,可以利用充填体的波速来预测其强度.

    煤基固废少水充填膏体充填材料响应面法水化机理

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