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期刊信息/Journal information
矿业科学学报
中国矿业大学（北京）
矿业科学学报

中国矿业大学（北京）

双月刊

2096-2193

kykxxb@cumtb.edu.cn

010-62339528

北京市海淀区学院路丁11号中国矿业大学（北京）3号办公楼

矿业科学学报/CSCDCSTPCD北大核心
查看更多>>《矿业科学学报》是由教育部主管、中国矿业大学（北京）主办、煤炭工业出版社出版的综合性中文学术期刊。《矿业科学学报》国内统一连续出版物号为CN10-1417/TD，双月刊，国内外公开发行。主要刊载矿业科学领域的原创性成果，内容包括矿业工程、煤矿开采、安全科学与工程、测绘科学与技术、地质资源与地质工程、矿山建设工程、岩石力学与地下工程、矿山机械工程、矿山电气工程与自动化、矿物加工与利用、煤矿环境保护、煤炭能源绿色开采与洁净利用、管理科学与工程、能源安全与发展战略等。
正式出版
收录年代

    基于"深地-井下-地面"联动的煤矿矿井水处理利用模式初探

    张春晖赵桂峰苏佩东肖楠...
    1-12页
    查看更多>>摘要：煤矿矿井水的高效低耗处理有助于推动煤炭资源的安全、高效开采.现有矿井水井下处理工艺选择受限、处理量小,地面处理占地面积大、运行成本高,矿井水处理后外排至地表又会产生高额的排水费.本文在总结分析煤矿矿井水处理技术现状基础上,提出了"深地-井下-地面"联动的煤矿矿井水处理利用模式:对矿井涌水通过"井下-地面"协同的方式进行高效低耗处理,处理后的矿井水部分用于矿区生产和矿区居民生活,其余部分则进行深地回灌或外排.首先介绍了该模式的基本原理;然后从水质、水量、水文、地质、地下建筑结构和回灌工程可行性对矿井水回灌工程的适用性进行评估和分析;最后介绍了不同水质矿井水处理技术和"井下-地面"协同处理技术体系,尤其针对回灌含水层选择、回灌施工作业、回灌试验、回灌水质模拟、回灌安全性分析等进行总结.

    煤矿矿井水循环利用回灌

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    煤矸石精确产酸潜力评价方法对比研究

    孙红福阴祥诚孙朗赵峰华...
    13-21页
    查看更多>>摘要：为有效避免重大酸性水污染事故,需提高矿山岩石产酸潜力评价的精度.通过全面阐述矸石中常见含硫矿物的产酸潜力计算方法,采用三步连续提取法测定了多个矿石和煤矸石中产酸矿物的硫含量,对比分析了精确产酸潜力和最大产酸潜力.结果表明:煤矸石的产酸潜力值取决于各产酸硫的质量分数和单位硫产酸值;对大部分样品,用产酸硫含量计算的产酸潜力值不同程度地低于用全硫预测的产酸潜力值;样品SC中的硫成分主要为砷黄铁矿硫,相比黄铁矿的单位硫产酸值更高,导致SC样品计算的精确产酸潜力相比全硫预测的产酸潜力更高;三步连续提取法适用于以铁和铜的硫化物为主要含硫矿物的煤矸石;当矿石中其他硫化物成分增多和空白样品混合不均匀都会对结果产生一定干扰.研究结果为准确评价矿区煤矸石精确产酸潜力提供了依据.

    产酸潜力含硫矿物煤矸石三步连续提取法酸性水预测

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    基于能量传递效率的煤冲击倾向性评价指标

    赵阳侯煜坤唐铁吾
    22-31页
    查看更多>>摘要：冲击地压与煤体能量的积聚和释放密切相关,能量传递是评价冲击倾向性的关键参数之一.通过构建能量源扰动条件下的能量传递模型,关联冲击能量指数与弹性能量指数,提出能量释放比例φ,基于传递过程中的能量耗散模型提出了能量传递效率β,建立了包含2 种参数的冲击倾向性评价方法.对煤矿11 个煤层分层进行冲击倾向性鉴定试验,引用79 个煤矿分层的冲击倾向性鉴定结果进行可靠性验证.结果表明:能量释放比例φ具有冲击地压边界条件的意义;能量传递效率β与泊松比具有负相关性,取值范围可以由模型边界条件推导获得;能量传递指数η的计算结果,与冲击倾向性鉴定的结果具有较高的一致性(88.61%),能够反映煤体的冲击倾向性,并且可以成为"*"结果的评价依据,是一种适用于现有冲击倾向性评价体系的有效指标.

    冲击倾向性鉴定能量释放比例能量传递效率能量传递指数冲击地压

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    基于响应面分析的淹没水射流破土施工参数优化设计

    邱玥钦蓝雄东刘剑王观石...
    32-41页
    查看更多>>摘要：针对水射流破土过程中射流孔深度及径宽难以确定的问题,以圆柱形喷嘴为研究对象,基于拉格朗日-欧拉流固耦合算法建立了淹没水射流破土的有限元模型,并通过室内实验验证了该有限元模型计算结果的准确性.基于响应面法建立了射流孔深度与径宽的预测模型,分析了喷嘴直径、射流靶距和射流压力3 个因素及其交互作用对射流孔深度及径宽的影响规律,结合满意度函数对破土施工参数进行优化.结果表明:当选取特定破土深度(10 cm、15 cm和20 cm)时,较大的射流压力(7.2 MPa)、较小的射流靶距(1 cm)及合适的喷嘴直径(0.928 mm、1.164 mm和1.345 mm)可最大程度地保证射流孔的稳定性.针对特定目标破土深度,优化后的射流孔深度及径宽的预测值与实验值的误差均小于15%,表明预测结果合理可靠.

    水射流破土ALE算法响应面法预测模型多目标优化

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    应力波作用下红砂岩复合动态断裂特征研究

    解北京李晓旭栾铮陈思羽...
    42-52页
    查看更多>>摘要：为探究应力波作用下红砂岩的复合动态断裂特性,采用分离式霍普金森压杆和数字图像技术对带预制裂缝的半圆盘三点弯曲试样开展冲击加载实验,分析加载率、波长对红砂岩动态拉伸、断裂特征的影响.结果表明:①红砂岩试样加载率与动态抗拉强度、断裂韧度及破坏率均呈一次函数关系;断裂能随加载率增大而增长 415.27%.②随着波长增加,动态抗拉强度增长742.14%,其中断裂能增长54.49%,但能量吸收率呈下降趋势;裂纹扩展平均速度增长4.09%,且首尾裂纹应变增长时间出现滞后现象;破坏率增长效应得到强化.③冲击速度8m/s时试件主裂纹首尾监测点位的应变平均增加84.31%.

    分离式霍普金森杆半圆盘三点弯曲应力波复合断裂数字图像相关

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    全长预应力锚注支护下深部巷道控制效果对比研究

    王洪涛高广龙张红军李建建...
    53-65页
    查看更多>>摘要：本文基于后注浆的全长预应力锚注支护工艺,并通过对FLAC3D软件中内嵌PILE结构单元修正,提出了全长预应力锚注支护数值模拟方法.在此基础上,开展了地应力、原岩强度等级、支护构件长度、布设间距、注浆强化指数与预应力6 种因素下巷道围岩控制效果数值模拟对比研究,揭示了各类因素对围岩变形量、塑性区演化的影响规律,构建了全长预应力锚注支护下控制效果敏感性评价指标,将影响因素依次划分为围岩强度、地应力、锚注支护构件设计3 个层级,并根据各因素敏感性层级给出了工程措施建议.最后,以现场典型软弱破碎地层巷道为工程依托,研发了具有强度高、可施加预应力等优势的组合式高强注浆锚杆与高强中空注浆锚索.通过现场应用,验证了全长预应力锚注支护可有效增强软弱破碎围岩自承载能力,充分发挥锚固构件的支护潜力,限制巷道围岩变形破坏.

    全长预应力锚注巷道数值模拟敏感性控制效果

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    不同功率微波预处理煤样增透效果及能量变化研究

    齐消寒王品侯双荣刘阳...
    66-76页
    查看更多>>摘要：为探究不同功率微波下受载煤体渗透率及破坏变形能量演化特征,采用高压三维可视力学实验设备,开展不同功率微波预处理后煤样的三轴压缩渗流实验.结果表明:不同功率微波处理后煤样弹性模量呈现先降后升趋势,峰值应力与泊松比均呈现下降趋势;随微波功率增加,煤样更容易被压密,径向及体应力-应变曲线整体应变值变大,扩容膨胀现象更加显著;煤样渗透率随功率增加呈现上升趋势,符合对数函数关系;不同预处理煤样峰值应力处的总能量U与弹性能Ue总体呈下降趋势,煤样在弹性阶段积聚弹性能Ue的能力减弱;相同照射时间下相比200 W和600 W微波预处理,400 W微波预处理时各能量变化量明显变大,煤样耗散能Ud 占总能量U比值最小,为24%.研究成果可为微波致裂煤层促进瓦斯抽采研究提供参考.

    微波功率受载煤体渗透性能量

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    基于土壤肥力恢复力模型的河曲露天煤矿复垦治理效果评价

    赵洪宝李岳张鸿伟刘绍强...
    77-87页
    查看更多>>摘要：以河曲旧县露天煤矿排土场为研究对象,采用模糊层次分析法(FAHP)和专家评分理论法建立了露天煤矿排土场土壤肥力综合评价模型,获得土壤结构稳定性、土壤保水能力、土壤保肥能力及土壤生物活性4 项准则和25 个因素,利用YAAHP 计算软件确定了排土场土壤肥力恢复力各影响因素的权重.结果表明,评价体系准则层中土壤保肥能力权重最大(0.547 7),其次分别是土壤保水能力(0.198 0)、土壤生物活性(0.140 8)和土壤结构稳定性(0.113 5),因素层有机质F1 权重最高(0.116 2);根据现场抽样,已复垦区的土壤质量水平要高于未复垦区的土壤质量水平,整体来看土壤质量水平均处于中等偏下和较差水平,土壤恢复力的主要因素是土壤保肥能力,特别是土壤有机质含量.土壤肥力恢复力模型为提高排土场土壤质量、加快土壤重构、促进土壤生态系统恢复提供治理思路.

    露天煤矿排土场复垦土壤恢复力模糊层次分析法土壤肥力

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    低阻文丘里振弦栅除尘系统内流场模拟研究

    周紫怡陈祖云刘立新钟芳权...
    88-97,134页
    查看更多>>摘要：为探究除尘系统流场分布情况以及粉尘与液滴颗粒对除尘系统性能的影响,运用Fluent模拟研究气态单相流、气固两相流和气固液三相流的流场分布情况,分析除尘器在不同工况条件下压力与流场分布规律以及颗粒的运动情况.结果表明:除尘系统流场主要受除尘器结构的影响,受粉尘颗粒的影响较小;液滴颗粒的存在会提高系统的除尘效率;加入液滴颗粒后,粉尘运动凌乱度增强,与液滴碰撞作用加强,促进了细微粉尘的凝聚,但同时会影响除尘器流场稳定性,增加除尘系统阻力损失.

    除尘器流场分布除尘效率粉尘与液滴颗粒

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    高含量重密度组分煤重介质旋流器分选特性研究

    赵龙朱学帅韦鲁滨王保强...
    98-105页
    查看更多>>摘要：为了提高重介质旋流器对高含量重密度组分难选原煤的分选效率,设计了新型重介质旋流器模型装置,建立了颗粒在离心旋转流场中沉降分离数学模型,采用试验与理论分析相结合的方法研究新型重介质旋流器的分选特性,揭示高含量重密度组分难选煤分选特性随工艺参数的变化规律,探索影响新型重介质旋流器流场工作悬浮液动态稳定性的因素及重产物排料输运机制.研究结果表明,新型重介质旋流器分选高含量重密度组分煤时,底流重产物排料能力强、处理量大;离心旋流场中的悬浮液密度梯度分布小、密度相对均匀,底流与溢流密度差值较低,流场中悬浮液稳定性更强;入料的压力与悬浮液动态稳定性、分选精度及重产物排料效率直接相关,随着入料的压力增大,底流、溢流口排出悬浮液密度差值增大,可能偏差E值降低,分选精度提高,重产物排出量升高;当入料的压力为25 kPa时,实际分选密度为1.666 g/cm3,可能偏差E值为0.09 g/cm3,重产物产率为75.23%.本研究为高含量重密度组分煤的分选提供了新的思路.

    重介质旋流器重密度组分分选特性重介质悬浮液分配曲线

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