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期刊信息/Journal information
煤矿安全
煤炭科学研究总院沈阳研究院
煤矿安全

煤炭科学研究总院沈阳研究院

罗海珠

月刊

1003-496X

mkaq@163.com

024-56616988，56616987，56616981

113122

辽宁省抚顺市经济开发区滨河路11号

煤矿安全/Journal Safety in Coal Mines北大核心CSTPCD
查看更多>>《煤矿安全》创刊于1970年，至今已有30多年的历史，它最初为不定期刊物，1973年被批准为部办全国性专业技术刊物，1974年1月改为国内公开发行，为双月刊，1980年改为月刊，是全国煤炭行业主要科技期刊之一。刊物主要内容是宣传国家有关煤矿安全的政策、法规；报道国内外煤矿安全领域的新成果，新技术以及安全装备、安全管理、安全培训等信息；剖析井下事故案例等。读者对象主要是煤炭行业的工程技术人员、各级领导干部、科研和设计人员、以及煤炭院校师生和工人、各级地方工会和劳动管理部门的有关人员。在各级领导的支持和关怀下《煤矿安全》杂志将会沿着健康稳定的轨道继续发展，更上一层楼。
正式出版
收录年代

    分子模拟在煤结构领域模拟中的应用进展

    杨聪夏鹏邹妞妞杨桓...
    1-11页
    查看更多>>摘要：构建煤大分子结构模型有利于从微观层面对煤层气吸附行为、煤的热解机理和煤尘润湿性变化等各种与煤相关的物理过程和化学反应进行深入研究，对煤层气开采和煤化工的发展有重要价值。煤是一种复杂的高分子聚合物，煤大分子结构模型的构建依据、优化机理和验证方法是分子模型构建的基础。从分子力学、分子动力学和量子力学等方面，阐述了分子模拟对构建、优化和验证煤大分子结构模型的重要性和优势性;梳理了近年来经典煤大分子结构模型的特点，并对分子模拟在该领域中的应用前景做出了展望。

    煤分子结构煤结构经典模型分子模拟模型优化模型验证

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    点火能量与瓦斯体积分数对瓦斯爆炸压力和火焰传播速度的显著性影响研究

    张亮赖芳芳徐景德
    12-18页
    查看更多>>摘要：在长 35 m、截面积为 200 mm×200 mm的封闭管道中，选取点火能量和瓦斯体积分数 2个影响因素，采用正交试验法对瓦斯爆炸最大火焰传播速度、瓦斯爆炸压力峰值、压力上升速率进行研究，得出了在不同点火能量和不同瓦斯体积分数条件下的瓦斯-空气混合气体爆炸显著性影响规律。结果表明:在相同瓦斯体积分数情况下，火焰传播速度从点火位置开始，随着传播距离的增加而逐渐增大，在泄爆舱入口处达到最大值，点火能量越大，火焰传播速度越快;在相同点火能量情况下，最大火焰传播速度随瓦斯体积分数升高先上升后下降，瓦斯体积分数为9。5%时最大;从极差和显著性影响分析可知，瓦斯体积分数、点火能量和两者交互作用对最大火焰传播速度均有显著性影响，显著性影响由大到小为瓦斯体积分数>点火能量>两者交互作用;在相同瓦斯体积分数情况下，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率均随点火能量的增加而升高，点火能量越大，压力峰值和压力上升速率越高;在相同点火能量情况下，压力峰值和压力上升速率随瓦斯体积分数的升高先升高后降低，瓦斯体积分数为 9。5%时最大;在极差和显著性影响方面，瓦斯体积分数、点火能量均对压力峰值和压力上升速率有显著性影响，且点火能量>瓦斯体积分数，两者交互作用则对压力峰值和压力上升速率没有显著性影响。

    点火能量瓦斯体积分数瓦斯爆炸压力火焰传播速度显著性影响

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    水锤效应下压力波沿裂隙波动规律模拟研究

    傅晋奇年军程文旭
    19-25页
    查看更多>>摘要：为了分析水锤效应对裂隙内脉动水压力传播规律的影响，基于一维瞬变流模型与水锤运动方程和连续性方程，通过数值模拟研究流体运动状态瞬时变化时水锤压力的跃升及波动规律。模拟结果表明:脉动水流在裂隙中以一定流速流动时，当遇到裂隙末端闭合时，流速受阻降低，受惯性和压力波叠加反射的作用会发生水锤效应;在水锤作用下流体压力会瞬时跃升并且以矩形压力波的形式冲击煤体裂隙;当压力波交替升降作用于煤体裂隙内部时，激增的流体压力有利于解堵及裂隙扩展，形成水锤正反馈;而因压力波的叠加反射，不同流段的流体会相互阻碍导致压力降低甚至变为负压，形成水锤负反馈;负反馈导致冲击裂隙的压力降低，但形成的周期性交变压力可以对煤体形成疲劳损伤，并衍生出更多新裂隙，提高压裂效果。

    水锤效应水力压裂卸压增透脉动压力数值模拟

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    韩城煤层重复压裂转向时机研究

    王伟赵海峰季亮王超伟...
    26-33页
    查看更多>>摘要：韩城区块老井经过长期开采，面临产量下滑的问题，需要进行重复压裂改造，从而形成新裂缝沟通煤层气富集区，以实现煤层气稳产;由于煤层初始应力差小，地应力在压裂和长期排采后，大小和方向均发生显著变化，直接影响重复压裂时机的选择;为此，结合测井资料得到研究区块Y3 井的建井的初始地应力，利用有限元模型模拟压裂过程中煤层地应力变化，对排采过程中的孔隙压力变化进行研究，根据重复压裂转向机理分析判断水平主应力和诱导应力大小，得到重复压裂的最佳时机，并对Y3 井进行现场试验。研究结果表明:在煤层中首次压裂产生的应力影响较小，未造成应力反转;Y3 井在排采约 1 500 d后，孔隙压力非均匀性差值约 0。6 MPa，等于煤层段初始地应力差，即出现应力方向反转，在该时间进行二次压裂，有利于在近井眼处产生能延伸 70 m的新裂缝，沟通井底煤层气富集区;按此方法优选重复压裂时机，同层重复压裂改造后Y3 井日产气量由 114 m3 增至 1 626 m3，效果显著。

    煤层气地应力场重复压裂裂缝转向压裂时机增产

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    余吾矿不同软/硬煤+围岩下压裂参数优化模拟

    郝少伟张径硕陈瑞杰竟亚飞...
    34-42页
    查看更多>>摘要：为了提高水力压裂效果，针对余吾矿 3#煤层强度差异大，顶/底板岩性存在多种组合类型，水力压裂参数与其组合类型匹配性差的问题，借助水力压裂数值模拟软件，分别模拟了不同软/硬煤+围岩组合类型(软顶硬煤、硬顶软煤、硬顶硬煤)，不同水力压裂参数(射孔方式、施工排量、总液量、加沙方式、砂比、支撑剂粒径)下的裂缝缝长、裂缝缝宽、导流能力等，并以此作为优化评价参数，优化水力压裂泵注参数。结果表明:硬顶软煤组合时，在顶板 2～4 m范围内射孔压裂，施工排量为 8～10 m3/min，平均砂比在 12%左右最佳;硬顶硬煤组合时，施工排量应大于12 m3/min，采用"前置液-携砂液"的循环递进式加砂方式，可以提高造缝范围和撑缝长度;总液量大于 1 400 m3，第 1 次和第 2 次的平均砂比分别为 8%和 12%左右;软顶硬煤组合时，煤层顶/底部分煤层段避射，施工排量 10 m3/min左右为最佳;这 3 种情况下支撑剂以中砂为主。

    煤层气开发瓦斯抽采水力压裂软硬煤岩导流能力

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    丰城矿区乐平组煤层CH4和CO2吸附特征及吸附模型研究

    肖富强邹勇军章双龙祁星...
    43-51页
    查看更多>>摘要：煤体对气体的吸附特征决定了煤层的地质封存能力。对丰城矿区主力B4 煤层进行了不同温度条件下的等温吸附实验，研究了煤层对气体的吸附特征，采用 9 种不同吸附数学模型对CO2 吸附实验数据进行拟合，检验不同模型的拟合效果。结果表明:丰城矿区B4 煤层CH4、CO2 等温吸附实验规律总体表现为压力正效应、温度负效应;煤层对CO2 的吸附能力明显高于对CH4 的吸附能力，二者最大吸附量的比值约为 2。0;9 种模型中，L模型、T模型、LF模型、EL模型的拟合效果最好，最适合表征煤层对CO2 的吸附特征。

    CO2地质封存煤层气等温吸附吸附模型碳中和丰城矿区

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    基于熵权法改进的模糊贝叶斯网络瓦斯爆炸危险性评估

    韩文余照阳刘飞赵浩佑...
    52-61页
    查看更多>>摘要：为了准确有效评估煤矿瓦斯爆炸风险，提出了基于熵权法改进的模糊贝叶斯网络瓦斯爆炸风险评估模型。首先，对瓦斯爆炸事故案例进行风险识别，提取出 18 个瓦斯爆炸主要风险因素;其次通过故障树模型，并根据映射规则建立出相应的贝叶斯网络模型;为减少专家判断的主观性，将熵权法结合模糊理论得到的组合权重作为贝叶斯网络的先验概率，然后通过此模型对贵州松林煤矿的瓦斯爆炸危险性进行了评估。结果表明:贵州松林煤矿瓦斯爆炸风险概率为25%，风险等级为一般风险;瓦斯积聚和煤炭自燃是导致瓦斯爆炸的主要风险因素;其中，通风阻力、瓦斯突出、防爆设备故障、违规爆破、煤自燃等因素是瓦斯爆炸的关键致因因素，评价结果与实际情况相符。

    瓦斯爆炸风险评估故障树模糊理论熵权法贝叶斯网络

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    综采工作面呼吸性粉尘空间分布特征及运移规律

    陈向军叶向阳李毅博左沛琪...
    62-71页
    查看更多>>摘要：针对粉尘采样器测尘法只能对固定作业地点的粉尘质量浓度进行测定，无法系统反映工作面粉尘质量浓度的空间分布特征和运移规律的问题;以柠条塔煤矿N1219 综采工作面为研究对象，采用离散相与连续相双向耦合的方法，利用Fluent软件对综采工作面的呼吸性粉尘(以下称"呼尘")的空间分布及运移规律进行三维数值模拟。模拟结果表明:采煤机侧呼尘粒径普遍高于液压支架侧，考虑到由于支架侧风流向采空区时存在漏风现象导致风流的搬运能力减弱，携带呼尘粒径较小;滚筒割煤产生的呼尘，在工作面走向上呈现出 2 个阶段，距进风巷 70～120 m区间为快速下降区段，距进风巷 120～280 m区间为缓慢下降区段;在工作面走向上的呼尘最高质量浓度可达 1 600 mg/m3;在工作面倾向方向上，距煤壁越远，滚筒割煤产生的呼尘质量浓度越低，在距煤壁 4～5 m处呼尘质量浓度递减至 0，在 80～280 m区段，移架产生的呼尘全部集中在液压支架侧，在 40～240 m区段，通风携带的呼尘质量浓度在工作面高度方向分布均匀。

    综采工作面CFD模拟呼吸性粉尘浓度分布运移规律

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    基于正交试验的气水喷嘴雾滴粒径预测数学模型

    王鑫李文璞邵和郑沂怡...
    72-78页
    查看更多>>摘要：为了解内混式气水喷嘴过程参数和结构参数对雾化特性的影响，基于自行设计的喷雾特性试验平台，使用正交试验方法定量分析了供气压力、供水压力、气水汇合角度、混合腔长度、出口尺寸对雾化特性的影响，在此基础上使用多元非线性回归方法建立喷嘴雾滴索特平均直径预测模型。试验结果表明:气流量随着供气压力、气水汇合角度、出口尺寸的增大而增大，随着供水压力的增大而减小;水流量随着供水压力、出口尺寸的增大而增大，随着供气压力、汇合角度的增大而减小;混合腔长度的变化对气水流量的影响不显著;索特平均直径随着供水压力、出口尺寸的增大而增大，随着供气压力、汇合角度、混合腔长度的增大而减小，各参数对喷嘴雾滴粒径影响的重要度排序依次为出口尺寸>供气压力>供水压力>气水汇合角度>混合腔长度;建立的多元非线性预测模型的计算值与试验结果变化趋势一致，平均相对误差为 8。0%，可用于预测气水喷嘴的液滴尺寸。

    气水喷嘴结构参数流量特性雾滴粒径数学模型粉尘防治

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    静电纺丝PET/Ag纳米纤维粉尘个体防护滤膜制备与性能研究

    张乾宋海洲苏峰刘近国...
    79-85页
    查看更多>>摘要：以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，溶于三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂，并添加抑菌性银离子，通过静电纺丝技术制备PET/Ag纳米纤维膜，采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对微纳米纤维膜形貌、元素进行表征，并通过接触角实验、透湿性实验、过滤性实验、抗菌实验检测其综合防护性能。结果表明:通过调节纺丝液的质量分数可以有效地控制纳米纤维膜的纤维直径，而纤维直径的形态几乎不受影响;通过控制纺丝时间可以得到对颗粒物有不同过滤效果的材料，当纺丝液质量分数为 10%，纺丝时间为 2 h时，PET纳米纤维膜的品质因子最高，为 0。041 Pa-1，综合防护性能最好，该条件下纳米纤维膜的水蒸气透过量为 7 101。37(g/m2·d)，具有较强的疏水性，同时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具备抑制性。

    煤矿粉尘粉尘个体防护过滤性能抗菌性能静电纺丝

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