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期刊信息/Journal information
煤炭工程
煤炭工程

章新敏（执行）

月刊

1671-0959

mtgc@coale.com.cn

010-82276677、6679

100120

北京市德外安德路67号

煤炭工程/Journal Coal Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊报道内容包括煤炭工业有关方针、政策、法规；交流煤炭工业基建体制深化改革经验，报道工程项目建设、设计施工中的新成就、新经验、新动向和各专业采用的新技术、新设备、新工艺、新材料的先进经验。直接涉及到的专业有采矿、机电、机制、土建、选煤、环保、技经、管道运输、公路、铁路、桥涵、暖卫、给排水等。
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    窄煤柱厚硬砂岩顶板防冲弱化裂隙发育规律

    苏士杰孙如达赵乾马平...
    135-143页
    查看更多>>摘要：针对坚硬顶板工程尺度条件下压裂防冲裂隙演化规律研究不足造成压裂效果难以评价的难题，选取门克庆煤矿3106 工作面为工程背景，以高位厚硬砂岩顶板长孔水力压裂研究为切入点，选取钻孔漏失率及瞬变电磁技术，研究坚硬顶板压裂前、后不同层位岩层裂隙钻孔漏失率与瞬变电磁电阻率的时空演化规律，验证了坚硬顶板弱化前、后覆岩裂隙发育规律及扩展范围，为水压致裂裂隙演化规律及影响范围的压裂效果评价提供理论指导。研究结果表明:当钻孔处于裂隙不发育区域时，压裂层位所在区域压裂前、后钻孔漏失量呈现出明显的倍数增长趋势，从钻孔漏失量角度验证了压裂岩层区域的裂缝扩展范围，结合瞬变电磁在岩层裂隙含水量增加后呈现的降阻现象验证了裂隙发育范围的可靠性，为水力致裂裂隙演化规律及影响范围研究提供理论指导，为坚硬顶板工程尺度条件下水力压裂效果评价提供了新方法。

    压裂扩展范围厚硬砂岩冲击地压裂隙演化规律钻孔漏失率

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    浅埋深厚硬基岩综放工作面覆岩运移破坏规律研究

    常云博薛吉胜郑立永马金奎...
    144-151页
    查看更多>>摘要：为揭示浅埋厚煤层综放工作面顶板来压及覆岩运移特征，在五家沟矿 15304 工作面辅运巷内施工钻孔，现场重探顶板岩层分布及关键层位置，并对来压期间的顶板不同层位的裂隙发育特征及破断位置进行监测，分析工作面支架工作阻力分布规律。结果表明:顶板关键层控制工作面覆岩运移及工作面矿压显现，关键层破断引起覆岩剧烈运动及采场剧烈来压，采空区覆岩垮落以规则的弧线状向上发育，其中由顶板中间底部向上部、两端逐渐递减，覆岩破坏形态易形成"马鞍形"。由于亚关键层厚度及强度较大，导致15304 工作面推进90 m时亚关键层才发生破断引起初次来压，周期来压过程中导水裂隙带逐步向上发育到主关键层附近，厚硬关键层阻断了顶板裂隙继续向上发育。该工作面初次来压步距 90 m，周期来压来压步距 22 m;覆岩垮落带最大发育高度为44 m左右，导水裂缝带最大发育高度为58 m。

    浅埋煤层覆岩运移厚关键层覆岩"两带"矿压监测

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    煤层顶板深孔预裂爆破新型封孔材料及填塞效果研究

    唐世界狄满洲张红成
    152-157页
    查看更多>>摘要：针对爆破作业时传统黏土炮泥填塞深孔炮孔环节存在劳动强度大、填塞进度慢、炮泥运输费用高等问题，研制一种输送方便、固结时间短、封孔效率高的新型填塞材料，同时以黏土炮泥的封孔性能为对比对象，研究新型填塞材料的基本性能和封孔效率。研究结果表明:新型填塞材料的凝结时间随着水灰比的增大而增大，且材料水化反应最大放热温度为 65。6℃，该温度对于炮孔封堵来说是安全的;新型填塞材料的单轴抗压强度随水灰比的增大而减小、随龄期的增长而增大，且其强度远高于黏土炮泥材料;在静载压缩作用下，新型填塞材料和黏土炮泥材料的填塞能力都随填塞长度的增加呈指数函数趋势增加，但新型填塞材料的填塞效果远高于黏土炮泥;新型填塞材料的填塞能力随填塞长度增加的速率远大于随龄期增长的速率。研究成果可为深炮孔高效封孔工艺提供一定的理论参考。

    煤层顶板深孔预裂爆破封孔材料填塞效果

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    基于低场核磁共振技术和多重分形理论的高阶煤样孔裂隙分维特征

    祝汉京张军建
    158-162页
    查看更多>>摘要：结合沁水盆地中高阶煤样品NMR饱和及离心T2 谱分布曲线，将中高阶煤样划分为三种类型。分析了单重分形和多重分形模型对中高阶煤样孔径分布定量表征的适用性，并综合孔隙结构和储层物性参数揭示了孔隙分形特征。表明A类样品T2 值在1～1000 ms之间，饱和T2 谱分布呈"单峰态"，以大孔隙发育为主，物性条件较好。B类样品T2 值主要为 0。1～300 ms，T2 谱呈对称状"三峰态"，束缚水饱和度相对较高，平均孔隙度和渗透率均小于A类。C和D类样品T2 值分别为0。01～200 和0。01～10 ms之间，饱和T2 谱分布均呈"单峰态"，孔渗结构最差。单重分维值与孔隙度、T2 cutoff 等物性参数具有良好的线性关系，主要适用于微孔相对发育的B、C和D型样品。同时，多重分形参数与单重分形参数间具有良好的负相关关系。受计算原理的差异性影响，小孔和大孔是影响单重分形参数变化的关键孔径，而介孔孔隙分布是影响多重分形参数变化的关键孔径。

    煤储层孔裂隙分形特征分布非均质性

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    矿用音圈电机式电-机械转换器特性分析

    赵瑞豪柴玮锋
    163-168页
    查看更多>>摘要：为解决现有本安电磁铁响应频率低，无法满足液压支架快速动作要求的问题，提出采用一种高频响本安型音圈电机作为矿用电磁阀电机械转换装置的解决方案。建立了音圈电机Ansoft Maxwell仿真模型，对音圈电机磁场分布情况、输出力特性以及动态响应展开研究。音圈电机气隙处磁场分布均匀，电磁力随磁势的增大而增大，受线圈位移的影响较小;空载和带有负载时音圈电机电流均满足本安要求;空载时响应频率约为 6。7 Hz，相较于现有本安型电磁铁有显著提高;负载对音圈电机释放过程有显著促进作用，有负载时电机响应速度更快。研究结果表明，音圈电机式本安型电-机械转换器是可行的，可为进一步开发和完善高响应矿用本安电-机械转换器提供技术参考。

    音圈电机磁场分析动态响应本质安全

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    矿井水井下短程直滤处理工艺中试研究

    刘宗周如林赵中梅
    169-173页
    查看更多>>摘要：针对当前矿井水井下处理存在处理流程长、占地面积大、运行效果差等问题，提出了以有机金属卷式超滤膜为主要净化核心的井下直滤处理工艺及智能化装备，并在宁东地区某煤矿井下综采工作面进行了中试研究。研究结果表明，在低运行通量条件下，直滤系统运行较为稳定，并未有明显的膜污染情况发生，膜通量衰减不足 3%。在初始运行通量为 47。4 L/(m2·h)，回收率为84。6%条件下，运行48 d后，运行通量衰减9。01%，其膜通量的衰减主要由滤饼层沉积所引起的膜污染导致。同时在恒压运行方式下，提高直滤系统的回收率，进水量随产水量的增加而减小。在进水浊度为10～30 NTU范围内，直滤系统产水水质较为稳定，产水浊度低于 0。5 NTU。整体运行效果表明该直滤技术具有处理流程短、产水水质稳定、抗污染性能强等优点，在井下具有较为明显的应用优势。

    矿井水井下处理超滤膜直滤短流程

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    复杂环境下煤矿井下胶带运输异物在线检测算法优化与分析

    高敏李玲张辉曹意宏...
    174-180页
    查看更多>>摘要：为解决煤矿井下胶带异物检测受煤尘干扰、光线不均、胶带高速运动造成传统检测算法精度低等问题，文章基于YOLOv7 对矿井胶带异物检测算法进行优化。首先，通过自适应对比度增强算法，强化胶带监控图像对比度，提高目标图像轮廓清晰度;其次，在主干提取网络中提出多尺度混合残差注意力机制，增强YOLOv7 对异物特征提取能力与对背景干扰能力;最后，采用加权双向特征金字塔网络与4 检测头输出模型预测结果，提升网络对不同尺寸异物检测效率。通过实验可得，改进后的YOLOv7 模型对井下胶带异物识别精度和速度优于YOLOv5、YOLOv7，对井下胶带异物识别精度和识别速度分别为93。6%、26 f/s。识别平均准确率相较于YOLOv5 模型、YOLOv7 模型分别提高了 3。9%，3。1%;平均召回率分别提高了 4。1%，3。4%;检测时间分别有 0。009 s，0。005 s的提升。

    异物检测YOLOv7注意力机制小目标检测TensorRT

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    区块链赋能下的煤机装备供应链协同管理

    吴悦刘佳音宫成何龙龙...
    181-188页
    查看更多>>摘要：随着我国煤炭开采工业技术的发展，煤机装备制造产业的诸多问题也暴露出来。针对传统模式下的煤机装备制造供应链各参与方所存在的信息孤岛、信息不对称与业务流转效率低等问题，提出了一种基于区块链技术的主从多链结构的煤机装备供应链信息管理平台，将供应链中的供应商、制造与再制造商、煤炭开采企业以及监管机构与金融机构相连接起来。设计了适用于煤机装备供应链的平台技术架构，搭建了模拟煤机装备供应链场景下的主从多链网络结构并测试了吞吐量与存储性能，探讨了区块链技术在煤机装备制造领域的实用优势，为煤机制造业与新一代信息技术的融合提供了新方向。

    区块链煤机装备制造主从多链供应链协同管理装备再制造

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    基于改进ORB的复杂场景煤矸石匹配算法

    曹现刚王虎生王鹏吴旭东...
    189-195页
    查看更多>>摘要：在煤矸石分拣过程中，传统方法通过视觉识别与胶带速度预测煤矸石实时位姿，然而，由于煤矸石随胶带高速长距离运输过程中常发生打滑和跑偏现象，预测位姿与分拣区域实际位姿不一致，导致机械臂空抓、误抓，影响分拣效率。针对这一问题，提出了一种改进的ORB匹配算法用于煤矸石在分拣区域的二次定位，首先引入局部自适应伽马校正的oFAST特征检测，提高低光照下的匹配准确率;此外，针对矸石在高速移动中由于动态干扰产生的较多误匹配点，结合BEBLID描述子和GMS算法进行快速特征匹配，并运用随机抽样一致性算法优化匹配点选择，增强算法鲁棒性;最终，通过得到的匹配点计算最小外接矩形完成位姿获取。实验结果显示，所提算法相较于传统ORB 算法在尺度、光照、视角变化下煤矸石匹配正确率分别提升了 16。7%、36%和22%，平均误差为1。29 mm，平均匹配耗时在40 ms以内，适用于复杂场景下煤矸石的匹配定位。

    图像处理特征匹配煤矸分拣机器人BEBLID网格运动统计ORB

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    煤气化细渣浮选行为及工艺研究

    邓二庆杨珍妮赵世永肖雨辰...
    196-202页
    查看更多>>摘要：针对煤气化细渣浮选回收时浮选药剂消耗量大的问题，以陕西榆林某地煤气化细渣为研究对象，通过全粒级浮选、以及对全粒级浮选产品的粒度分析与各粒级浮选完善指标和可燃体回收率的计算，结合 0。5～0。25 mm 与 0。25～0。125 mm 的 SEM、XRD 和 FTIR 结果分析，判断+0。125 mm煤气化细渣不能有效通过浮选分离有机质与无机质，因此提出"预先分级+浮选"联合工艺流程，对-0。125 mm进行浮选分步释放实验，将-0。125 mm粒级浮选后富集的精煤与预先分级的+0。125 mm部分合并作为最终精煤，获得了灰分为 26。38%，产率为 66。42%的精矿。"预先分级+浮选"联合与全粒级浮选工艺流程相比，不但具有工艺流程简单，药剂消耗低，工艺流程调控灵活等优点，而且具有高产率、低灰分的优势，可以更高效地回收利用气化细渣。

    煤基固废气化渣粒度组成预先分级分步释放资源化利用

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