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期刊信息/Journal information
煤炭学报
煤炭学报

刘峰

月刊

0253-9993

mtxb@vip.163.com

010-84262930

100013

北京和平里青年沟东路5号煤科院内

煤炭学报/Journal Journal of China Coal SocietyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《煤炭学报》于1964年创刊，为季刊。1966年停刊，1979年复刊， 1993年改为双月刊，1995年改为大16开本，并申办创刊了《煤炭学报》英文版《Journal of Coal Science & Engineering(China) 》，半年刊。《煤炭学报》是中国煤炭学会主办的煤炭系统最高水平的综合性学术刊物，现为双月刊，112页。主要刊载与煤炭科学技术相关的基础理论和重大工程研究的理论成果，包括煤田地质学、矿山岩体力学、采矿工程、煤矿安全、环境保护、煤矿机电一体化、煤的加工与利用、煤炭经济研究等领域的学术论文。30多年来，为传播煤炭科学技术起到了重要的作用。 多年来，《煤炭学报》一直以“登一流文章，创一流期刊”为指导思想，培养了一支基础理论知识扎实、专业水平高的稳定的编辑队伍，使《煤炭学报》质量逐步提高。《煤炭学报》1992年荣获全国第一届优秀科技期刊评比二等奖，获中国科协优秀科技期刊二等奖；1997年获全国第二届优秀科技期刊评比一等奖，获中国科协优秀科技期刊一等奖；1999年荣获首届中国期刊奖；2001年入选“中国期刊方阵”,并被评为“双奖期刊”。《煤炭学报》在包括10名中国科学院、中国工程院院士的编委会领导下，每年都制定了明确的报道重点，使刊物能紧紧围绕煤炭重大科技攻关项目发表相关的基础理论论文。《煤炭学报》发表的论文反映了煤炭科学技术的最新研究成果，起到了促进煤炭科学技术交流和发展的龙头作用，为繁荣煤炭科学技术事业作出了重要贡献。《煤炭学报》被国内外近20家数据库和文摘期刊所收录，如IEA Coal Abstract CD-ROOM（美国）、 Ei Page One、美国的能源科学与技术数据库、美国地质文摘、中国科学技术期刊文摘数据库、中国科学引文数据库、日本科学技术文摘速报、РЖ、Coal Highlights（英国）、Geological Abstract（英国）、Geomechanics Abstracts（英国）、中国学术期刊文摘、中国力学文摘、矿业文摘等等。
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收录年代

    煤炭工业数字智能绿色三化协同模式与新质生产力建设路径

    刘峰郭林峰张建明王蕾...
    1-15页
    查看更多>>摘要：煤炭工业是支撑我国经济社会高速发展和保障国家能源安全的压舱石与稳定器，承担着能源保供与支撑新能源稳定发展的时代使命，煤炭工业的高质量发展既是落实我国能源安全新战略与产业体系变革的关键，也是推进能源产业可持续发展与促进国家高质量发展的基础。当前我国煤炭工业高质量发展已取得阶段成效，能源保供成绩显著，产业结构不断优化，科技创新能力显著提高，绿色开发与清洁高效利用持续推进。但当前煤炭工业仍面临诸多挑战，发展水平与中国式现代化的国家需求差距较大，可持续发展受多重因素制约，数字技术与煤炭开发利用尚未深度融合，智能化建设仍处于示范培育阶段，绿色化发展不平衡且矛盾突出，煤炭工业的转型升级仍然任重道远。结合当前煤炭工业发展现状与挑战，提出了数字化、智能化、绿色化(三化)协同的发展模式，明确了煤炭新质生产力的核心内涵，构建了三化协同发展煤炭新质生产力的总体架构，阐述了通过数字化变革生产要素创新配置、智能化引领关键技术跨越突破、绿色化主导传统产业深度转型三大要素催生煤炭新质生产力的技术路径，提出了六大技术体系:通过研发全产业链数据高效采集与深度治理技术体系，打通煤炭产—运—储—销—用全流程的数据壁垒;通过研发构建煤炭行业知识图谱与智能决策管控技术体系，深度挖掘煤炭产业上下游各业务场景的关联关系与价值，为煤炭生产利用全流程的自主决策与智能控制奠定基础;开展煤炭资源智能-绿色-高效开发技术体系、煤炭产业安全协同保障技术体系、矿区生态智能监测-预警-修复技术体系、煤炭柔性开发与清洁低碳利用技术体系研究，实现煤炭开发利用全产业链、全流程的三化协同发展，培育形成煤炭新质生产力，为煤炭工业的整体形象带来根本性变革提升。

    数字化智能化绿色化三化协同煤炭新质生产力"双碳"目标

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    采动力学与岩层控制关键理论及工程应用

    宋振骐文志杰蒋宇静蒋金泉...
    16-35页
    查看更多>>摘要：研究岩体采动力学响应和岩层控制技术对促进煤炭安全高效开采、保障能源稳定供给具有重要意义，是实现煤炭资源科学开采的理论基础。矿山岩体灾害(围岩变形、冲击地压等)频发，其形成-演化-发生全过程与采动力演化分布、岩层运动、开采扰动和能量演化密切相关。基于实用矿山压力控制理论，提出并阐述了采场岩层控制进展与控制准则，建立了定量分析的力学模型和设计方法，发展了针对性的岩体灾害控制技术，并创新研制了配套试验研究装备。采动力学与岩层控制理论将岩层控制分为采场岩层控制和巷道围岩控制;提出控制或利用采动岩层运动改变致灾条件，给出"给定变形"和"限定变形"准则;调控"3S"因素准则(围岩应力环境、围岩结构属性、围岩支护结构)改变围岩自稳能力。以岩体灾害控制为目标，提出了以"应力主控"为核心的释能主控技术;建立了岩体灾害控制大小原理和弱面判据(安全系数K、冲击危险性系数U);研发了采场矿压机械模拟试验系统、采动力试验系统和蠕变及动力扰动冲击加载试验系统，实现了实验室尺度还原采动力作用下岩体变形-破裂-运动过程，为研究采动力作用下岩体力学响应提供了试验装备;分别从采场岩层控制、地质软岩巷道控制、工程软岩巷道控制及冲击地压控制 4个方向进行了工程案例研究，相关研究成果在工程应用中得到了验证。

    采动力学岩层控制岩体灾害"3S"因素弱面判据试验系统研发

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    煤矿负碳高效充填开采理论与技术构想

    谢和平张吉雄高峰李百宜...
    36-46页
    查看更多>>摘要：矿山安全高效绿色低碳开采是永恒的主题，近零冲击地压、近零生态损害以及低碳、零碳、负碳的绿色开采将成为保障我国能源安全供应与绿色低碳发展的新要求。充填开采是实现这一要求的必然途径。然而，现有充填开采原理与技术装备体系难以突破高产高效、低碳开采的技术瓶颈，对充填材料及充填模式进行变革已势在必行。针对"千米深井资源开发和千万吨产能矿井充填(两个一千)"与"近零生态损害和近零冲击地压(两个近零)"的煤炭绿色低碳开采战略目标，提出了负碳高效充填开采技术全新构想，系统阐述了负碳高效充填开采的定义与科学内涵，提出和建立了由CO2、矸石与快速胶结物混合而成的负碳高孔隙充填材料结构CGIF(CO2 Gangue Inorgan-ic Framework)拓扑构型与强度理论以及CGIF混合物充填体固碳理论、快速黏凝胶结材料反应动力学理论、矿区充填开采防治冲击地压等负碳高效充填理论构想;提出了矸石快速高效胶结高孔隙充填材料制备技术、快速黏凝胶结材料绿色高效制备技术、CGIF充填体负碳高效充填开采技术、多面并采高效充填开采技术与工艺、全周期立体高效充填开采防冲技术等关键技术体系。在此基础上，明确了煤矿负碳高效充填开采"基础研究—技术攻关—工程示范"的"三阶段"发展规划，构建了煤矿负碳高效充填开采理论与技术体系构想;评估了煤矿负碳高效充填CO2 封存能力，可望实现煤炭负碳开采、低碳利用的煤炭开发利用全过程自身实现碳中和的新格局。

    负碳充填高孔隙材料CGIF充填体固碳理论防冲技术

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    新型能源体系发展背景下煤炭清洁高效转化的挑战及途径

    谢克昌
    47-56页
    查看更多>>摘要：当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显，能源转型变革加快。在此背景下，构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新能源技术水平有待提升，中国短期内对煤炭能源仍将保持较高依赖性。因此，推进煤炭清洁高效转化对于新型能源体系的构建具有重要意义。首先对新型能源体系的具体内涵与构建方向展开讨论，并在此基础上，对新时代中国煤化工产业的发展现状以及面临的机遇与挑战进行了阐述，以期为煤炭的清洁高效转化技术的进步及煤化工产业的未来发展提供建议。新时代要求赋予新型能源体系更多的内涵。因此从战略上看，未来能源体系应具备"安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠"多个特征，这也对煤炭产业的清洁高效发展提出了更高的要求。我国的煤炭清洁高效转化已取得显著进步，但多个关键技术仍亟待突破。结合煤炭产业转型发展与"双碳"目标关系的系统性认识，在新型能源体系建设的需求下，推进煤炭清洁高效转化对于社会经济发展、助力"双碳"目标实现具有重要意义，其关键在于加强该领域相关学科专业的基础研究和煤炭清洁高效转化技术的创新开发。

    能源革命新型能源体系煤化工煤转化技术清洁高效

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    西部干旱半干旱煤矿区生态环境损伤特征及修复机制

    彭苏萍毕银丽
    57-64页
    查看更多>>摘要：我国煤炭开发重点已战略西移，实现煤炭资源绿色开采与生态协调发展，成为保障国家能源安全的重要举措之一。西部煤层大多数埋藏浅、上覆基岩薄、煤层厚，有利于一次采全高大规模井工开采或露天开采。但该地区气候干旱少雨、生态条件脆弱，大规模高强度对矿区及周边生态环境造成的损伤大。由于对开采过程中生态损伤演变机制及采后修复机理尚不清楚，没有成熟的修复理论和方法作指导，成为制约该地区煤炭高质量发展的重大难题。针对上述难题开展系统研究，认为精准勘测煤炭开采全周期工作面地质-水文地质条件和矿区生态演化特征，有助于阐明开采诱致上覆土岩破损机理、水资源散失富集与循环调运规律、生态损伤演变机理和承载力，并揭示采后矿区土岩层、水资源循环、生态自适应机理。采用植物-微生物组合修复方法，初步构建井工和露天矿山人工与自然协同的水-土-生立体耦合修复理论，提出了生态修复机制的新思考，在浅埋深矿区开采形成的裂缝发育犹如农田松土一般，成为生态修复新的契机，促进水-土-生再分配，并利用微生物修复技术，可促进矿区生态环境的正向协同发展，实现西部煤矿脆弱生态区开发"金山银山"，再造"绿水青山"的思维转变。

    干旱半干旱煤矿区精准勘探生态自修复涵水-提质-增容协同修复

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    高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化、功能化利用构想与实践

    袁亮徐良骥
    65-74页
    查看更多>>摘要：高潜水位矿区井工开采往往造成地表大面积沉陷积水，矿区生态环境发生变化，沉陷区国土资源由以土地资源为主转变为水资源为主、水土资源共存的局面。目前，采煤沉陷区水资源开发利用不充分，可再生能源开发、多能互补利用和废弃矿井抽水蓄能等方面具有得天独厚的条件和巨大发展潜力，采煤沉陷区国土空间功能也需结合现有条件重新定位与建构。在此背景下，提出高潜水位采煤沉陷区资源化、能源化和功能化利用构想。系统阐述了"三化"面临的科学问题，如采煤沉陷水域水资源量和水生态环境演变规律、地表残余变形规律;"三化"涉及的关键技术与模式，包括监测与评价技术，如"天-空-地-水-井"一体化协同监测技术体系、采煤沉陷区水生态环境调查评价方法、采煤沉陷区建设场地地基稳定性评价方法，以及治理利用技术及模式，如采煤沉陷区水生态环境修复技术模式、采煤沉陷区水资源保持与高效利用技术模式、水资源区域协调开发与高效利用技术模式、风光互补模式、制氢-合成氨-掺氨燃烧发电模式、废弃矿井抽水蓄能模式、农业用地功能构建(复垦地土壤重构)技术、建设用地功能构建(采空区注浆地基加固)技术、生态用地功能构建(地表水系重构与生态湿地建设)技术;并从产业融合、资金筹集、科技创新、区域统筹等方面提出了具体的政策建议。

    高潜水位采煤沉陷区资源化能源化功能化

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    深部采矿岩石力学进展

    何满潮武毅艺高玉兵陶志刚...
    75-99页
    查看更多>>摘要：随着煤炭开采日益向深部发展，深部采矿引发的围岩大变形破坏和强冲击动力灾害日益严峻。在深部高地应力、高地温、高渗透压、强采动、强流变及多场耦合的复杂地质力学环境下，深部采场的应力场特征、煤岩体破碎性质、岩层移动及能量的积聚释放规律等均发生了显著变化。针对深部采矿中的岩石力学问题，论述了笔者及团队在深部采煤方法、深部巷道破坏机理与围岩控制、深井热害与地热利用三大方向取得的进展，主要包括:①提出了平衡开采理论和实现平衡开采的 110/N00工法，进行了千米深井现场工程应用;②构建了深部"非均压建井"模式，研发了实现深井稳定提升的SAP系统，形成了可大幅简化井巷工程量和提高矿井采出率的建井方法;③研发了多套适用于研究深部岩体在水、高温、高压、结构效应及多场耦合作用下发生宏观破坏的实验系统和可进行微观层面演算的超算系统，揭示了深部软岩大变形破坏机理及多尺度力学特性;④研制了深部岩体冲击型和应变型岩爆实验系统，阐述了深部岩体冲击能量沿开挖临空面瞬间释放的非线性动力学行为;⑤提出了深部巷道开挖补偿支护理论，进一步发展了具有高恒阻、高延伸率、强吸能和耐冲击超常力学特性的NPR支护材料和技术;⑥研发了模拟深部高温、高湿和高压环境下的岩体热力学实验系统，提出了热害治理和热能资源化利用方法，建立了深部热害治理与热能综合利用系统(HEMS)。相关研究成果已在深部开采领域得以应用，可为深部采矿面临的复杂岩石力学问题提供借鉴。

    深部开采岩石力学110/N00工法巷道变形围岩控制矿井热害

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    煤矿地下水库技术原创试验平台体系研制及应用

    顾大钊曹志国李井峰吴宝杨...
    100-113页
    查看更多>>摘要：煤炭是我国主体能源，西部是我国煤炭主产区，矿井水保护利用是煤炭开发面临的重大技术难题。国家能源集团煤炭绿色开采技术研发团队经过 20多年持续技术攻关，首创了煤矿地下水库技术，在西部神东矿区推广应用，为矿区开发提供了 95%以上用水，确保了矿区可持续开发。为进一步丰富完善煤矿地下水库理论和技术体系，在西部煤炭主产区不同地质和工况条件下推广应用该技术，保障国家能源安全和水资源安全，研发团队构建了煤矿地下水库原创技术试验平台体系，包括煤炭开采地下水运移与保护综合智能试验平台、多煤层开采煤矿地下水库模拟试验平台、煤矿地下水库坝体结构试验平台、西部深部井工矿井筒施工模拟试验台、地下水库水岩耦合机理试验、水处理工艺集成试验平台、煤矿地下水库冲击试验平台等，能够开展西部矿区不同煤层赋存条件下地下水运移规律、坝体结构参数优化、水库安全稳定性、水岩耦合作用机理、矿井水处理工艺参数优化、垮落岩体垮落冲击对坝体影响等研究，为煤矿地下水库建设、运行和安全提供理论支撑和技术验证。利用上述试验平台，开展了多煤层开采煤矿地下水库稳定性及渗流规律模拟、煤矿地下水库坝体结构安全、煤矿地下水库水岩耦合机理等多项试验研究，相关研究成果已应用于现场工程实践，确保了煤矿地下水库安全稳定运行。

    煤矿地下水库地下水运移坝体结构冲击试验水岩耦合

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    矿山环境正效应开发利用适宜性评价理论与方法

    武强张守成刘宏磊曾一凡...
    114-130页
    查看更多>>摘要：改革开放以来，矿产资源开发为国家经济发展做出巨大贡献，由于多数矿产资源具有不可再生性，相当数量的矿山面临着资源枯竭、关闭。如何开发利用这些矿山所留下的矿山环境正效应资源将成为延长矿业产业链、保障能源绿色低碳发展、实现"碳达峰、碳中和"战略目标的重要支撑。为了科学开发矿山适宜的环境正效应资源，以矿山环境正效应开发利用中的"资源、能源、科普文娱、生态碳汇"4类目标为研究对象，基于矿山供给本体特征、特定市场需求及开发利用条件的"供给(Supply)-需求(Demand)-开发(Development)"(SDD)约束组合，创建了包含 6类一级约束、38个相应属性二级约束的矿山环境正效应开发利用评价约束体系;根据开发利用目标导向的原则，依据目标特征组建了 18项实施项目单目标评价指标集;构建了单目标适宜性评价模型，引入三角模糊数确定指标权重，并依据适宜性指数划定了"适宜、较适宜、较困难、困难"四类适宜性分级标准。此外，鉴于矿山环境正效应开发利用系统复杂性，剖析了各开发利用目标的逻辑关系，提出了基于经济、生态、社会效益综合最优理念的矿山环境正效应开发利用多目标线性评价理论，通过理想点法或单目标线性规划求解，获取矿山环境正效应开发利用多目标效益综合最优解或最适宜集。最后，从国家战略、社会需求、流域生态、正效应市场开发等角度，展望了矿山环境正效应开发利用及其系统评价落地的重要意义。

    矿山环境环境正效应评价指标体系三角模糊数多目标评价

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    煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备及应用

    康红普姜鹏飞王子越张小峰...
    131-151页
    查看更多>>摘要：分析煤巷掘进技术与装备现状及存在的问题，介绍研发的钻锚一体化快速掘进新模式、新技术、新装备及井下应用效果。研发出钻锚一体化锚杆支护技术与设备，包括钻锚一体化锚杆、泵注式锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统，将传统树脂锚固锚杆安装 6道工序简化为 1道连续工序，实现了锚杆自动化"一键"打设，单根锚杆作业时间由原来 5～6 min减少为 3 min。研发出自动化喷涂支护技术与装备，包括高强、速凝、抗变形喷涂护表材料，抗拉强度超过 9 MPa，断裂伸长率超过 100%，黏结强度高于 3 MPa;研发出 6自由度喷涂系统，可实现随掘自动化快速喷涂作业。研发出巷道随掘变形动态监测技术与系统，实现随掘大粉尘、多干扰、低照度环境下的巷道表面变形监测，监测精度能够满足围岩稳定性评价要求。提出煤巷掘支锚运分区并行协同快速掘进新模式，研制出钻锚一体化快速掘进成套装备。对试验矿井陕西陕煤曹家滩煤矿回采巷道掘进过程中围岩位移和稳定性进行了监测，在时间上，巷道掘出 2～3 h后 80%以上的围岩位移已经发生;在空间上，距离掘进工作面相当于 2倍巷道宽度的位置，90%以上的围岩位移已经完成。快速掘进引起的巷道围岩位移在很短时间内就基本完成，要求支护必须及时且快速。在曹家滩煤矿10m超大采高综采工作面特大断面回采巷道完成近6000m的巷道掘进工程，打设钻锚一体化锚杆 60000余根。锚杆施工时间、支护用工人数及作业人员劳动强度大幅降低，掘进速度、效率及自动化水平显著提高。试验巷道顶板位移量小、完整稳定，支护效果良好。煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备井下试验取得成功，具备了特大断面煤巷月掘进进尺1500～2000 m的能力。

    煤巷快速掘进钻锚一体化喷涂支护随掘变形监测掘支并行协同

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