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期刊信息/Journal information
煤炭学报
煤炭学报

刘峰

月刊

0253-9993

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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。
正式出版
收录年代

    基于多线激光雷达的井下斜坡道无人矿卡定位与建图方法

    顾清华白昌鑫陈露李萌...
    1680-1688页
    查看更多>>摘要：井下斜坡道的定位与建图是实现井下斜坡道无人驾驶的关键技术之一，矿山井下斜坡道区域为典型非结构化环境特征，且道路具有一定倾斜角度，采用传统SLAM算法无法获得精确里程计信息，导致定位与建图精度难以满足无人矿卡行驶需求。针对上述问题，通过研究激光SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)算法 LeGO-LOAM，笔者提出一种适用于矿山井下斜坡道环境的定位与建图方法。首先，针对井下斜坡道口两侧均为光滑水泥墙壁，特征点稀少问题，设计了基于人工路标的辅助增强定位方法，有效增加点云特征数量，从而优化位姿估计结果，避免建图漂移现象;然后在特征预处理阶段，提出了一种基于激光点云高度差与坡度信息融合的提取地面点高效算法，通过改善地面地点的选取策略，针对倾斜坑洼路面仍能有效识别地面点，解决了井下斜坡道定位与建图倾斜角度大、误差大等问题;其次，基于CVC(Curved-Voxel Clus-tering)聚类算法设计了一种斜坡道点云曲率体素聚类算法，采用曲率体素和基于哈希的数据结构对点云进行分割，大幅提高在井下稀疏、噪声环境下点云聚类的鲁棒性;最后，运用Scan-To-Map进行点云匹配，同时兼顾点云配准的性能与速度。在中钢集团山东某井下斜坡道的现场实验证明:与原算法相比精度提升13。15％，Z轴误差降低22。3％，地图质量明显提升，能有效解决井下无人驾驶建图及定位的难题。

    井下斜坡道无人驾驶激光SLAM地面点分割点云聚类

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    周向超前割缝辅助碟形滚刀楔裂破岩性能

    江红祥张晓迪高魁东王欧国...
    1689-1703页
    查看更多>>摘要：碟盘滚刀基于底切破岩模式而具有较好的硬岩破碎性能，为进一步提高煤矿井下硬岩巷道机械化掘进效率，以碟盘滚刀为对象，探究了周向超前割缝预裂岩石辅助碟盘滚刀楔裂破岩性能。通过碟形滚刀楔裂破岩实验，明确了碟形滚刀楔裂破岩机理，揭示了周向超前割缝对岩石断裂特性的影响机制，并以滚刀载荷、岩石破碎体积和破岩比能耗为指标综合评价了切削参数和割缝参数对滚刀破岩性能的影响，采用正交试验得到了各因素对破岩性能的影响显著性及滚刀最优破岩性能时对应的参数匹配关系。结果表明:根据滚刀载荷波动和岩石断裂造成的声发射振铃变化特征可将碟形滚刀楔裂破岩过程划分为3个阶段，即压密阶段、应力积聚阶段和崩落阶段;相同切削厚度条件下，与无割缝条件相比，割缝深度和割缝宽度分别为16mm和3 mm时碟形滚刀破岩载荷和滚刀应力分别降低40％和20％。基于三因素四水平正交试验得到的破岩性能最优条件下切削厚度、割缝深度和割缝宽度的匹配关系为30、16和3 mm，其中切削厚度对碟形滚刀破岩性能的影响最为显著，割缝深度次之，割缝宽度的影响程度最小。滚刀破岩载荷和岩石破碎体积均与切削厚度呈正相关关系，破岩比能随着切削厚度的增加先减小后增大，在30mm切削厚度下得到最小值;各指标随着割缝深度的增加均呈现出先减小后增大的变化规律，最佳割缝深度为16mm;当割缝宽度超过3 mm时，各指标受缝宽的影响不显著。周向超前割缝预裂岩石对提高碟形滚刀楔裂破岩性能具有较好提升效果，同时益于改善碟形滚刀受载条件、延长刀具服役寿命，进而为碟形滚刀掘进装备的设计提供一定的指导和参考。

    碟形滚刀超前割缝底切破岩破岩机理破岩性能

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    低压超声速磨料空气射流喷嘴结构

    刘勇李志平魏建平蔡玉波...
    1704-1716页
    查看更多>>摘要：硬岩隧道掘进刀具磨损严重、换刀频繁是限制高效掘进的主要因素，低压磨料空气射流辅助刀具破岩是突破硬岩隧道掘进技术瓶颈的可行性思路，为实现辅助高横移速度刀具破岩，提出了矩形喷嘴。矩形喷嘴能有效提高磨料在移动方向集束性，进而减小切缝宽度，提高切缝深度。为明确矩形喷嘴对磨料加速及破岩的影响规律，采用加长扩张段长度和截面近似等效设计了圆形喷嘴及矩形喷嘴;然后基于数值方法确定了喷嘴扩张段长度对气体及磨料加速的影响，并对比分析了喷嘴不同断面形状对磨料加速和分布特征的影响。最后通过开展低压磨料空气射流冲蚀破碎花岗岩实验，研究了喷嘴结构和横移速度对冲蚀效果的影响，分析了不同断面形状喷嘴的切割效率，确定了适用辅助刀具破岩的最佳喷嘴结构。数值结果表明压力2 MPa时，加长扩张段长度，气固两相能量转化更充分，磨料加速更充分，但随着喷嘴扩张段持续加长，磨料速度提升不明显;相比圆形断面喷嘴，矩形断面喷嘴对磨料加速稍差，但仍能将磨料加速至300m/s，且经矩形喷嘴加速的磨料在自由流域呈扁平矩形分布，有效提高了磨料在刀具横移方向的集束性。实验表明圆形喷嘴扩张段加长，岩石冲蚀深度不断增加，当扩张段长度为145 mm时，花岗岩冲蚀深度分别为23。90、20。23 mm，扩张段长度持续加长，岩石的冲蚀深度提高并不显著。当横移速度为0。02m/s时，喷嘴C4、R1、R2切割玄武岩深度分别为3。35、12。15、8。25 mm，花岗岩深度分别为5。2、14。9、11。5 mm;横移速度为0。30 m/s时，喷嘴C4、R1切割玄武岩深度分别为0。8、3。0 mm，花岗岩深度分别为1。0、3。6 mm。对比喷嘴C4，和数值模拟结果相同，矩形喷嘴能使磨料聚能、磨料利用充分，切割效率较优。且喷嘴R1的切割效率最好，喷嘴结构最优。研究结论将为磨料空气射流辅助刀具破岩提供理论和技术支撑。

    磨料空气射流喷嘴结构硬岩掘进磨料加速分布切割效率

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    综采液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统

    付翔李浩杰张锦涛王然风...
    1717-1730页
    查看更多>>摘要：我国煤矿智能化综采工作面建设处于初级阶段，液压支架电液控自动化技术已广泛应用，但目前液压支架单一固化的自动化控制逻辑难以适应复杂、多变、动态的工作面生产场景，现场实际控制过程仍大多采用自动化+人工干预方式。针对综采工作面复杂场景中液压支架人机交互协作任务需求，提出液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统的理论方法与技术原理。首先，设计了人工式、分工式、批准式、否决式4种人机协同模态，以煤层地质、瓦斯粉尘、采煤机速度、液压支架智能水平、系统状态、岗位工技术水平、任务负荷等为判别因素，构建了基于AOG的液压支架人机协同模态选择模型，实现了人工、机器偏好的模态选择。然后，设计了液压支架中部跟机人机协同控制决策机制，提出液压支架中部跟机再次调控策略AI推理技术思路，利用现场数据学习人工操作经验，分别构建了液压支架是否再次调控决策树分类模型和再次拉架时间贝叶斯回归模型，基于上述模型开发了液压支架人机协同控制决策程序，实现了基于多模态与或推理和再次调控策略AI推理的液压支架人机协同控制。最后，采用云-边-端架构软硬件技术，开发了液压支架多模态人机协同控制系统，实现了模型进化、运算推理、程序执行等液压支架多模态人机协同控制功能。该系统在沙曲二矿3404工作面进行了工业试运行，相比于系统使用前，该工作面液压支架中部跟机效率平均提高2％。

    液压支架人机协同多模态AI赋能云边端架构

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    《煤炭学报》征稿简则

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