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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。
正式出版
收录年代

    粉煤灰建材化增值利用:最新技术与未来展望

    时雅倩关渝珊葛伟哲夏岩...
    2860-2875页
    查看更多>>摘要：粉煤灰是燃煤电厂产生的大宗固体残余物，其产量巨大且逐年增加。大量的粉煤灰不加以处理，则会对生态环境造成危害，也是一种资源的浪费。粉煤灰建材化利用技术可提高资源利用效率、减低环境风险，符合大宗固废高效低碳资源化利用的需求，助力实现国家"双碳"战略目标。利用粉煤灰生产绿色建筑材料，通过优化生产工艺与开发高新技术，可提高其建材化利用效率，进而实现粉煤灰的规模化与高值化利用。总结了粉煤灰的生产概况与物理化学特性，在此基础上，系统地介绍了近年来我国主要粉煤灰建材化利用技术类型，包括用作水泥生产原料、混凝土掺合料、粉煤灰砖、人造骨料、玻璃陶瓷材料、耐火保温材料和新型智能建筑材料等。进一步重点阐述粉煤灰在建材领域资源化利用的研究现状，分析了现阶段不同技术的适用性，总结粉煤灰基绿色建材制备最新技术及未来研究面临的挑战，详细介绍了粉煤灰应用在建筑材料中的作用机理，针对粉煤灰在建材化利用中存在的问题提出思考。最后，对粉煤灰基绿色建材的研发和应用前景进行展望，提出粉煤灰"传统建材化工艺的大规模消纳"与"新型建材化技术的高值化利用"并行研究，理论研究与工程实践互为支撑，为粉煤灰建材化利用研究提供参考。

    粉煤灰增值利用火山灰活性碱激发功能性混凝土绿色建筑材料

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    煤炭掺氨燃烧基础研究与技术应用研究进展

    司桐黄骞杨远平马鹏...
    2876-2886页
    查看更多>>摘要：能源安全和"双碳"目标影响着全球能源产业链供应链，对我国能源电力系统的安全高效和绿色低碳转型提出了迫切的要求。为保障能源安全，煤电在未来相当长一段时间内仍是我国电力供应安全及可再生能源消纳的重要支撑。为实现碳中和，能源系统逐渐从主要依赖化石能源转向以可再生能源为主，但可再生能源的间歇性、随机性、波动性特点使得电力系统调节更加困难，系统平衡和安全问题更加突出。在这种情况下，以氨为代表等零碳燃料在处理可再生能源的间歇性方面发挥着不可或缺的作用，其既可作为长时大规模储能的载体来实现可再生能源大规模消纳，又可灵活地用在锅炉等动力设备中直接替代燃用。然而，由于零碳燃料与化石燃料在理化性质上的差异，导致零碳燃料在燃用过程中存在如火焰稳定性差、易生成氮氧化物等问题，给氨燃料的大规模利用带来了挑战。为此，从煤炭掺氨燃烧的可行性、经济性和必要性出发，对氨煤共燃的化学反应动力学、燃烧特性(着火、稳燃)和污染物生成特性(NOx、飞灰颗粒物和碳烟生成)进行了全面综述，并讨论了以无量纲准则数为基础的燃烧器模化放大准则，详细探讨了现有工业级氨煤燃烧器高效稳定燃烧控制策略，C—N燃料分级、空气分级及其联合控制均有效降低NOx的排放，未来融合人工智能、大数据及数字孪生等信息化技术，有望从源头为下一代面向双碳战略的新型绿色动力发电系统的研发提供科学支撑和路径参考。

    氨煤共燃低碳NOx分级燃烧模化放大人工智能

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    宽负荷下切圆燃煤锅炉H2S分布特性的数值模拟

    邓磊袁茂博杨家辉韩磊...
    2887-2895页
    查看更多>>摘要：锅炉采用空气分级燃烧降低NOx排放的同时也提高了主燃区H2S体积分数。炉墙壁面过高的H2S体积分数是加剧水冷壁高温腐蚀的重要因素。为保障新能源并网发电，大型燃煤机组灵活调峰的需求增加，不同负荷下的水冷壁近壁面H2S分布特性值得关注。通过正交试验分析了切圆燃煤锅炉运行参数对水冷壁近壁面H2S体积分数分布的影响。选取一台超临界 600 MW切圆燃煤锅炉建立数值模型，设计L16(45)正交工况，覆盖 100%BMCR、75%THA，50%THA以及 35%BMCR四种负荷。建立了自定义SOx生成模型以确定燃料硫的析出和转化路径，模型包含多表面反应子模型以描述焦炭与O2/CO2/H2O等 3种气体的异相反应，并确定焦炭气化反应消耗量占总消耗量的比例，进而对炉膛H2S空间分布进行了模拟计算。研究表明，近壁面高体积分数H2S区域主要位于投运燃烧器层中最下层燃烧器以下以及最上层燃烧器以上至SOFA层之间，烟气切圆沿炉膛高度增加逐渐增大是造成后一区域H2S体积分数较高的重要原因。35%BMCR负荷下水冷壁重点区域的H2S平均体积分数为 364 μL/L，明显低于其他负荷。锅炉运行参数对重点区域H2S体积分数影响程度的排序为:锅炉负荷>一次风率>主燃区空气过量系数>假想切圆直径>燃烧器竖直摆角。

    切圆燃煤锅炉宽负荷H2S分布正交分析数值模拟

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    辐射废锅内辐射屏水冷管热变形数值模拟研究

    张国钰许建良龚岩郭庆华...
    2896-2904页
    查看更多>>摘要：煤气化技术是煤炭清洁高效利用的有效途径，其中带辐射废锅的气流床气化工艺能够有效回收高温合成气显热，提高能源利用率。辐射废锅内部增设辐射屏水冷管，可在保持辐射废锅水冷壁整体结构紧凑的同时提高传热面积。为研究气化炉操作条件下辐射废锅内辐射屏水冷管的热变形，利用流体-结构耦合原理建立三维辐射屏模型进行模拟分析。模拟结果表明:在正常操作工况下，水冷管整体在距顶部 5。30 m处温度达到最大值。在周向方向上，最靠近炉膛中心的 1号水冷管表面温度成抛物线形分布，向火侧中间位置温度最高，向火侧和背侧最大温差达到 60 K;在相邻水冷管的冷却作用下，2～5号水冷管表面温度成双峰状分布。水冷管的空间布置直接影响水冷管表面的温度分布。未加固定的辐射屏水冷管中最靠近炉膛中心的 1号水冷管局部变形量最大为 5。20 cm，π方向的最大偏移量为 4。58 cm，超过相邻水冷管的间距，水冷管之间易发生碰撞。水冷管间增加固定后，水冷管发生整体变形，最大热变形量为 3。28 cm，较未加固定的减小 36。9%，π方向的相对偏移基本消失，水冷管之间的局部变形远小于管间距。增加固定可有效避免水冷管之间的碰撞。进口合成气温度和表面沉积的变化不同程度影响水冷管表面温度梯度和变形量，偏移方向均为水冷管的π/2侧。

    辐射废锅水冷管热变形数值模拟

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    智能化采煤机总线电磁干扰模型建立及布线工艺优化

    魏东王忠宾赵亦辉李凤麟...
    2905-2923页
    查看更多>>摘要：智能化采煤机是煤矿综采工作面的关键装备。受智能化采煤机隔爆电控箱内部空间限制，其内部电子电气器件、变频器动力电缆和总线存在混合布线情况，所形成的电磁干扰严重影响了采煤机总线通讯的稳定性和可靠性。随着装机功率持续增加和采煤机智能化需求越来越高，智能化采煤机电气及控制系统总线面临的电磁干扰愈发严峻。目前采煤机电控箱内布线工艺主要以经验为主，缺乏针对智能化采煤机电控箱内电磁环境的有效仿真手段和电控箱内线场传输耦合模型的研究，尚不能为智能化采煤机控制系统总线抗干扰能力提升提供技术支撑。因此，如何有效抑制电磁干扰并优化布线工艺，提升总线通信的稳定性，已经成为智能化采煤机亟待解决的重要问题。针对智能化采煤机总线抗干扰技术的需求，建立了智能化采煤机电控箱内动力线缆辐射干扰模型，提出了输出动力线缆电磁辐射快速估计方法，分析了变频器输出动力线缆所产生的电磁辐射受开关频率、输出电压及启动状态的影响;建立了基于双导体传输线的采煤机CAN总线串扰特性分析模型，提出了基于串扰影响因子的采煤机CAN总线串扰估计方法，研究了总线受串扰影响程度与布线距离、线缆类型及距地高度等的关系。基于上述理论分析设计了智能化采煤机电控箱总线抗干扰优化布线工艺，研发了采煤机总线抗干扰测试可视系统。为了验证所提采煤机布线工艺优化方法的可行性，设计并开展了电控箱布线优化前后的总线干扰测试实验，结果表明:优化前后CAN总线数据帧波形的偏差程度分别为0。1493和0。0305，受扰率分别为56。07%和35。33%。

    智能化采煤机总线抗干扰线缆电磁辐射总线串扰布线优化

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    液压支架立柱防冲吸能构件优化仿真及压溃实验研究

    田立勇于晓涵周禹鹏孙业新...
    2924-2936页
    查看更多>>摘要：液压支架作为煤炭开采主要支护设备，经常受到冲击地压影响，防冲吸能构件起到保护液压支架作用，为获得更大的初始支反力峰值与吸能量、更小的支反力分散度，对吸能构件参数细化并通过ABAQUS有限元软件进行吸能构件的建模与压溃冲击仿真，获取吸能构件的吸能性能及屈曲变形形态，验证最优尺寸的吸能性能;对比吸能构件平均支反力的预测数据与有限元仿真数据，误差在 15%以内，最优尺寸构件的平均支反力模型预测误差为-3。40%，验证吸能构件预测模型所预测数据较为准确;搭建吸能构件压溃实验台，选择 5种加载速度，以准静态压溃方式对定制加工的吸能构件进行轴向加载压溃实验，实验结果表明:不同加载速度轴向压溃实验，支反力波动基本一致，最大初始支反力峰值为 2 253。52 kN，最大支反力标准差为 206。23 kN，最小初始支反力峰值为2096。26 kN，最小支反力标准差为189。83 kN，初始支反力峰值的平均值为2149。32 kN，支反力标准差平均值为 196。77 kN;不同压溃速度下的轴向压溃实验数据与吸能构件有限元仿真数据对比，初始支反力峰值、支反力标准差的相对误差分别为 5。6%、11。07%;对最优尺寸吸能构件通过预测模型法、有限元仿真法、压溃实验法三种方法进行吸能性能分析，预测模型法的平均支反力为1879。7 kN，有限元仿真法的平均支反力为1945。9 kN，压溃实验法平均支反力为1919。8 kN，预测模型误差 3。41%，压溃实验误差-1。3%，通过 3种方法的数据验证结果，证明了吸能构件分析方法的可靠性和可行性。

    液压支架吸能构件构件加工最优尺寸压溃实验

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    基于横摆运动补偿的煤矿重载铰接车辆主动电液转向控制研究

    任志勇石琴赵远张磊...
    2937-2948页
    查看更多>>摘要：煤矿重载铰接车辆采用折腰转向，横向刚度弱且所受扰动因素复杂，操控难度加大，极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平，设计了一种具有横摆运动反馈补偿功能的泵控电液动力转向系统。建立了包含前车体纵向、侧向、横摆及后车体横摆运动在内的铰接车辆 4自由度车体动力学模型以及泵控电液转向系统数学模型，在解耦动力学模型横摆角速度与横向加速度的基础上，设计了"转向操纵跟随-横摆稳定补偿"双通道铰接转向控制策略，其中，转向操纵跟随通道可实现前后车体铰接角对驾驶员的转向操控输入的实时跟踪，而横摆稳定补偿通道则通过主动调节车体铰接角以确保实际横摆角速度逼近理想横摆角速度。通过设置预滤波器和衰减积分器，设计了主动转向控制系统，该系统通过调整转向角度来提供纠正作用，以确保车辆能够遵循驾驶员意图保持路径跟随。基于dSPACE/DS1007半实物仿真平台，对铰接矿车低附着转向工况进行了仿真测试;模拟J型转弯工况，选择低摩擦因数路面条件中低速运行，验证了主动控制器对于铰接车辆跟踪期望路径的有效性。同时，基于冰雪覆盖路面等效低附着系数路面的实验条件，利用煤矿井下 25t级重型铰接式支架搬运车进行了实车转弯实验;结果表明:建立的铰接车辆车体动力学模型和泵控电液转向系统模型，通过横摆角速度与横向加速度进行解耦，能够比较真实的反应该类车辆的折腰运动状态;基于铰接车辆横摆稳定性控制分析，制定的"转向操纵跟随-横摆稳定补偿"双通道铰接转向控制策略，以及设计的主动控制系统，能够有效提高铰接车辆在低附着路面工况下的横摆稳定性，且该系统对于驾驶员的驾驶感觉没有改变，主动控制干预后能够及时、安全、平稳地将车辆的驾驶权交还给驾驶员。

    全液压转向系统矿山重型铰接式车辆动力学模型路径跟随控制算法

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