期刊,煤炭工程 2024年卷9期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

煤炭工程

主　　编：章新敏（执行）

出版周期：月刊

国际刊号：1671-0959

电子邮箱：mtgc@coale.com.cn

电　　话：010-82276677、6679

邮政编码：100120

地　　址：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。

正式出版

收录年代

煤巷掘进工作面冲击地压防治分级管理体系研究

张栋

65-71页

查看更多>>摘要：为了建立更加合理的掘进工作面冲击地压风险分级管理体系,首先采用因素分析法对煤巷掘进工作面冲击地压影响因素进行研判,获得掘进工作面冲击地压主要风险源.然后在风险因素分析的基础上,利用风险核查法确定采用两个一级指标和七个二级指标,对煤巷掘进工作面冲击地压风险进行综合评价分级,其中,两个一级指标为煤巷掘进工作面防冲理论及技术指标、煤巷掘进工作面防冲人员及管理指标,并针对一级指标分别提出了对应二级指标.采用层次分析法对各指标权重进行了计算,形成了煤巷掘进工作面冲击地压风险分级体系,将分级结果划分为"安全""较安全""中等""较严重""严重"五个等级,并根据不同风险等级,提出了合理化管理体系.最后,将分级体系应用到金庄煤矿掘进工作面,该工作面初始评级为"较严重",制定针对性防控安全对策和配套制度措施并实施后,将风险等级提升至"较安全"级别,表明建立的分级管理体系较为合理,研究结果对掘进工作面冲击地压防治具有一定参考意义.

关键词：

掘进工作面冲击地压危险性评价分级管理

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维普
万方数据

大倾角综放工作面顶煤损失分布特征及放煤步距优化

关书方杨健男姜志刚王明强...

72-77页

查看更多>>摘要：为提高唐山矿0291 综放工作面的顶煤回收率,针对生产过程中的端头、架间、初采等7 个方面的顶煤损失问题,理论计算了顶煤损失量,分析了工作面顶煤损失分布特征,将步距间损失作为优化对象,选用PFC2D软件对放煤步距进行优化,按照"见矸即停"原则,比较不同放煤步距的顶煤放出量,模拟结果表明:顶煤放出量随着支架的推移呈现明显的波动性,"一刀一放"的放煤量在80～560 块之间,"二刀一放"的放煤量在 50～680 块之间,"三刀一放"的放煤量在100～1100 块之间,从放出总量来看,放煤效率最高的是"一刀一放",其顶煤放出总量为 3832 块,因此放煤步距优化为"一刀一放"时,可有效降低放煤步距间损失.

关键词：

综采放顶煤顶煤损失分布PFC数值模拟放煤步距优化

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煤层群叠加开采覆岩裂隙演化及卸压瓦斯抽采研究

侯建军程志恒赵哲辰陈亮...

78-85页

查看更多>>摘要：针对采动裂隙带卸压瓦斯抽采效果不佳导致的工作面上隅角瓦斯超限的问题.以赵家寨煤矿11210 工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验方法,研究了煤层群叠加开采对上覆岩层采动裂隙的演化特征,并通过现场验证确定了瓦斯抽采的最优层位.结果表明:煤层群叠加开采过程中,在卸压区域外,形成了较大的应力集中,在卸压保护范围内,应力集中现象不明显,且应力峰值小于二1 煤层原始应力;煤层群叠加开采引起了采场上覆岩层的叠加卸压,使上覆岩层的位移场发生了叠加变化,岩层最大下沉量进一步增加;煤层群叠加开采结束后,采空区上覆岩层中部岩层被压实,两端岩层裂隙较为发育,形成了一定范围的裂隙发育区.通过现场试验,确定了裂隙带定向长钻孔合理层位的选择,并在现场进行钻孔监测,验证了物理相似模拟结果的合理性.

关键词：

煤层群开采覆岩裂隙相似模拟定向长钻孔

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直接法测定瓦斯含量过程中取样工艺选择与应用

武瑞龙李文彬罗亚飞张玉柱...

86-90页

查看更多>>摘要：为了准确掌握煤层瓦斯赋存规律,针对不同取样工艺对煤层瓦斯含量测定的影响,在百灵煤矿6、7 号煤层中开展对比考察试验,分析了顺层钻孔和穿层钻孔取样过程中的最佳取样方式,确保煤样采取的有效性,进一步提升瓦斯含量测定的可靠性.研究表明,顺层钻孔取样过程中,深孔定点取样方式明显优于风排渣孔口接煤粉的取样方式,瓦斯含量测定最大超差值为1.3387 m3/t,误差最高达23.47%,且风排渣孔口接煤粉的取样方式容易增大伤人事故发生的几率;穿层钻孔取样过程中,深孔定点取样方式优于风排渣孔口接煤粉的取样方式,瓦斯含量测定误差控制在10%以内;通过实验室煤样扫描分析,深孔定点取样方式能够较大程度上保证并筛选出有效的煤粉粒径,降低了瓦斯损失量.为了保证瓦斯治理的可靠性,顺层钻孔取样应采用深孔定点取样方式进行取样,穿层钻孔取样应充分考虑煤层厚度及煤粉粒径等问题,综合选取合适的取样方式.

关键词：

瓦斯灾害取样工艺瓦斯含量深孔定点取样煤粉粒径

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上保护层双工作面开采卸压增透效应研究

任仲久

91-97页

查看更多>>摘要：针对中兴煤业2#煤层煤与瓦斯突出、被保护层工作面长度大、抽采能力有限等问题,提出了上保护层双工作面开采方式.通过理论计算、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了采用该方式时被保护层工作面的垂直应力和垂直位移的分布规律,分析了2#煤层的卸压效果.结果表明:随保护层工作面长度的增大,卸压比例总体呈减小的趋势,当保护层工作面长度为110 m时,被保护层工作面的垂直应力和垂直位移的卸压比例分别达到91%和87.4%.卸压后现场实测2#煤层最大残余瓦斯含量和最大残余瓦斯压力分别降低为5.37 m3/t和0.44 MPa,孔隙率增加到4.05%,煤层透气性系数增加到1.08 m2/(MPa2·d),最大膨胀变形量大于3 ‰,各指标均表明卸压增透效果显著.

关键词：

上保护层煤层卸压瓦斯压力卸压增透保护层开采

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松软薄煤层条带消突下斜定向钻孔成孔护孔技术研究与应用

陈建忠王建强李延辉管强盛...

98-104页

查看更多>>摘要：针对松软薄煤层煤巷条带消突长距离下斜钻孔,存在成孔难、易钻遇煤层顶底板、积水堵塞瓦斯抽采通道的难题,提出了氮气排渣下斜定向钻进成孔与护孔技术,采用高压氮气排渣、大功率气动螺杆钻具定向、"波浪式"轨迹控制和三层管护孔排水技术,在河南省平煤股份一矿开展现场试验,完成8 个孔深超300 m下斜定向长钻孔,煤层钻遇率90%以上,全孔段下三层护排水管,平均下入深度302 m,支管平均抽采纯量 1.66 m3/min,平均瓦斯浓度 17.5%.试验结果表明:该技术可有效解决松软薄煤层下斜钻孔长距离定向成孔、全孔段筛管护孔和排水的技术难题,提高了钻孔成孔深度和煤层钻遇率,实现了下斜孔全孔段护孔和排水,保障了瓦斯抽采效果,为松软薄煤层煤巷条带长距离消突提供技术保障,在类似地层条件具有广泛的应用推广价值.

关键词：

松软薄煤层定向钻进煤巷条带下斜定向钻孔氮气排渣消突

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近直立煤层顶底板爆破防冲方法数值模拟研究

蒋新军苗春光胡旭聪钟涛平...

105-111页

查看更多>>摘要：近直立煤层由于顶底板的挤压撬动作用,其冲击地压防治难度较大,本研究以乌东煤矿南采区为工程背景,进行了近直立煤层顶底板岩体爆破卸压防冲方法的研究.通过案例分析、数值模拟和现场验证等方法,分析了近直立煤层发生冲击地压期间采取的深孔爆破措施卸压防冲效果.尽管深孔爆破能够减少顶底板的压撬作用产生的动载,但对工作面近场围岩的弱化及静载的降低效果不佳.针对这些不足,提出了深浅孔爆破卸压防冲方法,结合深孔与浅孔爆破,既弱化了压撬作用导致的动载又有效弱化工作面围岩并降低静载集中,具体方法包括深浅孔交替爆破和深浅孔同时爆破.相比于单一深孔爆破,这两种方法都能进一步降低巷道围岩水平应力峰值.深浅孔同时爆破的防冲效果优于交替爆破,但工程成本更高.在乌东煤矿南采区应用了深浅孔交替爆破防冲.微震监测结果显示,相较于深孔爆破实施深浅孔爆破后,104 J以上大能量事件的发生率从 9.3%降至0.2%,微震能量以"低频高能"转变为"高频低能"平稳释放,有效降低了冲击地压危险.研究成果可为近直立煤层冲击地压的防治工作提供重要支撑.

关键词：

近直立煤层冲击地压爆破卸压数值模拟

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大采高工作面临空巷道动压显现机理及预控技术研究

高朝张超

112-120页

查看更多>>摘要：临空巷道围岩变形控制是巷道控制的技术难点,煤层开采厚度越大、覆岩强度越高,临空巷道变形控制难度越大.针对榆树坡煤矿大采高工作面开采的临空巷道动压控制难题,建立了临空巷道侧向悬板结构的力学模型,理论分析得到基本顶侧向最大悬顶长度为4.69 m,基本顶应变能密度最大值位于煤柱内 5.51 m处,其值为 2.831×106 J/m3,基本顶积聚应变能为 3.269×107 J.进一步采用数值模拟的手段对临空巷道围岩塑性区发育、变形规律及围岩应力分布特征进行分析,得到临空煤柱支承应力可达 35 MPa以上,是造成巷道煤柱帮锚杆索受力程度大、煤柱帮变形破坏的主要因素.现场采用"卸压孔+侧向切顶"的综合技术手段对临空动压巷道进行控制,设计卸压孔孔径为108 mm,孔深7 m;水力压裂孔分为L孔、S孔,孔径 60 mm,间距 8 m,垂直压裂高度分别为50 m、30 m,注水量 80 L/min.现场实践表明,相比未实施卸压措施段,巷道围岩变形量减少30%以上,巷道底鼓情况得到明显控制.

关键词：

大采高临空巷道侧向悬板卸压孔水力压裂

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基于POI-ConvLSTM模型的周期来压预测研究

尹春雷

121-126页

查看更多>>摘要：针对综采工作面周期来压预测的技术难题,研究了理论分析、数据采集与预处理、模型评估与优化等方法,提出了具有时空关联分析与POI(Point of Intersesting)数据的ConvLSTM模型,利用多源数据融合得到周期来压预测的最优解,实现工作面环境状态的实时感知和预测.试验结果表明:基于POI-ConvLSTM的工作面周期来压预测模型,均方误差为 0.159,R2 评价指标为 0.999,相比于Seq2Seq和ConvLSTM模型的均方误差分别降低了68.07%和4.22%.可见,融合了多元数据POI-ConvLSTM模型的预测精度更高,普适性更强,能够准确地提前预测周期来压问题.

关键词：

POIConvLSTM周期来压时空关联

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水力压裂裂缝开裂压力影响因素分析及应用

赵会波

127-135页

查看更多>>摘要：为了合理确定水力压裂的压裂时机和钻孔方位布置,从水力压裂钻孔周围的应力分布状态出发,将钻孔的方位角和倾斜角作为水力压裂裂缝起裂压力的主要影响因素,在巷道地应力场分类的基础上,从钻孔参数(方位角、倾斜角)与地应力场类型角度对水力压裂裂缝开裂压力的影响规律进行了研究.同时结合天地王坡煤矿采动影响下顶板三维主应力演化实测研究,确定了 3308运输巷道压裂时机与钻孔空间布置原则,在此基础上提出受二次采动影响的 3308 运输巷双侧压裂方案.现场煤柱钻孔应力监测结果表明,采用双侧压裂方案相比常规压裂方案其峰值应力降低了52.9%.巷道围岩变形监测显示,双侧压裂方案与原压裂方案相比,顶板下沉量降低了 14.0%,底鼓量降低了37.8%,两帮移进量降低了56.6%,3308 运输巷道围岩得到了较好的保护.

关键词：

水力压裂钻孔方位角地应力场卸压方案

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