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期刊信息/Journal information
西安科技大学学报
西安科技大学
西安科技大学学报

西安科技大学

伍永平

双月刊

1672-9315

XKXB@xust.edu.cn

029-85583054

710054

西安市雁塔中路58号

西安科技大学学报/Journal Journal of Xi'an University of Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>西安科技大学学报（原西安科技学院学报（1999-2004）、西安矿业学院学报（1981-1999）），1981年9月创刊，由西安科技大学主办，陕西省教育厅主管。西安科技大学期刊中心编辑出版。本刊为季刊，公开发行，大16开，每期144页。本刊是以煤炭科技为主的学术性刊物，主要刊载本校师生及相关高校、科研院所的科研成果，开展国内外学术交流，为繁荣煤炭科学技术服务。本刊已在“万方数据”、“中国期刊网”和“中国科技期刊数据库”全文上网。《中文核心期刊要目总览》矿业工程类核心期刊。美国化学文摘（CA）、俄罗斯文摘杂志（PЖ）、中国知识资源总库“中国科技期刊精品数据库”收录期刊。
正式出版
收录年代

    贵州龙凤煤矿无烟煤自燃特性及动力学参数

    邓军周廷斌游先中张家祥...
    409-417页
    查看更多>>摘要：为研究贵州龙凤煤矿采空区遗煤自燃特性,首先采用同步热分析(TG-DSC)试验装置,测试该矿无烟煤在不同升温速率和氧气浓度条件下特征温度和放热量的变化规律,然后使用Coats-Redfern积分公式定量分析活化能.结果表明:相同氧气浓度条件下,煤样特征温度点均随升温速率增大呈升高趋势;相同升温速率的煤样其特征温度点T2随氧气浓度的增大出现波动性变化,T3先增加后降低,而 T1、T4、T5 和T6则逐渐降低;随着升温速率的增大,煤样放热峰值、峰值温度及放热量逐渐增加;煤样初始放热温度和峰值温度随氧气浓度的增大而减小,而放热峰值和放热量则先增加后降低,并在15％氧气浓度时达到最大;煤样受热分解/燃烧阶段的最概然机理函数符合n=4的A-E方程,在21％氧气浓度、不同升温速率下的活化能分别为141.18,129.84,118.03,102.05,84.38 kJ/mol,随升温速率升高而降低,而在10 K/min升温速率、不同氧气浓度下的活化能分别为85.24,97.79,114.51,125.18,129.84 kJ/mol,随氧气浓度升高而增大.试验结果为该矿的煤自燃防治提供了理论依据.

    煤自燃升温速率氧气浓度特征温度放热量活化能

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    短横轴截割机器人直墙拱形巷道自动成形控制方法

    马宏伟王赛赛王川伟薛力猛...
    418-429页
    查看更多>>摘要：针对掘进机在直墙拱形巷道掘进过程中存在定位难、截割效率低、成形质量差等问题,提出一种短横轴截割机器人及其自动成形控制方法.首先设计了串联式短横轴截割机器人结构,构建了短横轴截割机器人运动学模型,建立了截割臂升降油缸、滑移油缸及回转油缸伸缩量与截割头末端位姿的数学关系,提出了短横轴截割机器人直墙拱形巷道自动成形控制方法;其次研究分析了短横轴截割机器人截割头包络空间与直墙半圆拱形巷道空间耦合关系,确定了截割过程中截割轨迹关键点位置,提出了基于截割轨迹关键点的"弓"型截割轨迹规划方法;然后根据建立的短横轴截割机器人运动学模型,求解截割头在跟踪截割轨迹的过程中运动控制量和截割、修帮、扫底3个任务各个关节控制时序;最后以模糊PID为例,建立了短横轴截割机器人自动成形控制方法,利用Adams软件对短横轴截割机器人进行截割运动仿真试验.结果表明:利用"弓"型截割轨迹规划方法能够完成直墙拱形巷道的截割轨迹规划,控制截割头对截割轨道进行跟踪控制,实现了直墙拱形巷道断面的自动成形截割,截割成形的巷道最大欠挖量为48 mm,最大超挖量为21 mm,满足煤矿巷道成形质量要求.研究得出短横轴截割机器人可在沿巷道中线不左右移机的情况下,高效率、高质量地完成直墙拱形巷道断面自动成形截割任务.

    定形截割截割机器人拱形巷道轨迹规划模糊PID控制

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    基于扎根理论的矿工心理负荷影响因素研究

    田水承刘延峰张倩
    430-437页
    查看更多>>摘要：为探究矿工产生心理负荷的影响因素,运用扎根理论质性研究方法,将现场访谈与文献调研相结合,通过主轴译码得到15个主范畴,选择译码提取出4个核心范畴.在此基础上,运用SPSS 27.0对提取出的核心范畴在每份资料中出现的频次进行相关性分析,并通过差异显著性检验验证了核心范畴的提炼效果,进而构建出矿工心理负荷影响因素模型并提出应对措施.结果表明:矿工的心理负荷受作业人员素质、设备设施状况、作业环境状况、企业管理因素影响,4个核心范畴之间具有显著的相关性,其中企业管理因素对矿工心理负荷影响最大,作业人员自身素质次之;企业管理因素是矿工心理负荷产生和影响的根本原因,作业环境和设备设施状况会直接影响矿工的心理负荷,矿工自身素质的高低会通过影响其行为和态度间接影响其心理负荷.依据该模型提出提高作业人员素质、关注矿工身心状态等措施,有助于矿工心理负荷维持在良好的水平,减少煤矿人因事故发生的同时也提高了矿工的绩效水平,为煤矿企业矿工安全管理提供了新的管理思路和方法.

    矿工心理负荷扎根理论影响因素人因事故

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    高海拔地区建筑项目应急能力建设路径

    成连华李梓凡郭慧敏曹东强...
    438-446页
    查看更多>>摘要：为探究高海拔地区建筑施工项目应急能力建设路径,以PPRR理论为基础,构建包含作业人员生理反应、高原型应急救援装备选型及配备、物资供应链选择的高海拔地区建筑施工项目应急能力建设评价指标体系,基于情景理论与SOM网络构建高海拔地区建筑施工项目应急能力建设路径网络并进行分析,最后采用交叉影响矩阵对高海拔地区建筑施工项目应急能力建设路径进行推演.结果表明:在单指标影响作用中,高原型应急救援设施及设备配备情况对效果事件的影响程度(0.029 0)高于其他事件;当选用组合措施,影响作用远大于单指标影响作用,且可以得到不同组合对于效果事件的影响作用,如选用组合一的影响作用(0.96)大于选用组合二的影响作用(0.9).运用情景构建及推演能够更好处理应急能力建设过程中路径选择问题,推演结果能够得到提高其应急能力建设水平的有效措施,对应急能力建设提供参考.

    高海拔地区建筑施工应急能力建设情景理论路径推演

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    G1-CRITIC组合赋权云模型下的储能电站火灾风险评价

    刘纪坤袁雪颖梁栋王翠霞...
    447-455页
    查看更多>>摘要：锂离子电池储能电站火灾事故频繁发生且损失严重,对锂离子电池储能电站火灾风险开展研究可有效预防火灾的发生.首先根据物理-事理-人理(WSR)理论,构建锂电池特性、消防设施、安全管理和人员因素4个一级指标、12个二级指标和32个三级指标的锂离子电池储能电站火灾风险评价指标体系;然后运用序关系分析(G1)法确定各评价指标的主观权重,采用CRITIC 法(Criteria Importance Though Intercriteria Correlation,CRITIC)确定客观权重,基于拉格朗日乘法优化后的最小信息熵原理确定组合权重,并结合云模型理论建立锂离子电池储能电站火灾风险评价模型.以某磷酸铁锂储能电站为例开展火灾风险等级评价,结果表明:储能电站火灾风险综合云特征值为(71.310 4,1.214 2,0.256 8),火灾风险等级处于"中风险",在运行环境和防火设计等方面存在较严重的问题并亟需改进.评价结果与实际火灾风险等级相符,实例证明锂离子电池储能电站火灾风险评价模型能够较准确地反映储能电站火灾风险情况,为锂离子电池储能电站火灾预防与风险管控提供参考.

    储能电站火灾风险评价序关系分析法CRITIC法云模型

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    气化灰渣凝胶泡沫特性及防灭火性能

    张铎刘学学刘俊栋赵得福...
    456-466页
    查看更多>>摘要：为研究气化灰渣凝胶泡沫对煤的阻化作用,从微观角度探讨了凝胶剂对气化灰渣凝胶泡沫稳定性的影响,宏观比较了 3种不同类型凝胶泡沫的形貌特征与煤表面覆盖的成膜效果,通过测量材料在不同水灰比下的流变特性,分析气化灰渣颗粒对凝胶泡沫的黏度、剪切应力和屈服应力的影响,最后利用程序升温试验和热重试验研究了气化灰渣凝胶泡沫的防灭火性能.结果表明:适当的凝胶剂浓度有利于维持泡沫稳定存在,当添加胶凝剂浓度为0.6％时,凝胶泡沫的显微形貌和基本参数最佳;气化灰渣凝胶泡沫覆盖在煤表面的成膜效果最好,经过7 d后在煤表面仍可形成完整的保护膜;随着水灰比的降低,凝胶泡沫的剪切应力和黏度逐渐增加,水灰比为2:1时泡沫更不易流动;经气化灰渣凝胶泡沫处理后煤样的临界温度T1提升至72℃,干裂温度T2提高了 30 ℃,有效抑制煤氧化进程,且100℃时泡沫的阻化率达到了 63.6％.这种新型泡沫防灭火技术为煤自燃防治提供了新的可能,为固废资源化利用提供了新思路.

    防灭火气化灰渣凝胶泡沫流变特性凝胶剂

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    碳封存超临界CO2螺旋管换热器传热规律

    马亮邓广哲王守印蔚斐...
    467-477页
    查看更多>>摘要：在"双碳"目标背景下,探索CO2高效地质封存和高能利用途径,是CO2减排研究的热点问题.基于CO2多相态变化特性以及能源利用方面表现出的安全环保及成本优势,提出一种新型碳封存超临界CO2螺旋管换热器,并建立了数值仿真模型,以5 ℃条件下CO2为对象,设计水作为载热流体的换热方案,研究了螺旋换热器在不同水温作用下对CO2的温度、压力及其热应力耦合变化规律.结果表明:随着水热流体温度的增加,CO2的升温速率与水温成正比,CO2输出温度与水热流体温度呈正相关变化;与CO2传热效率相比,受CO2相变吸热影响导致水热流体传热效率较慢,水热流体传热与温度变化成正比;初始水温升高,CO2相变速度明显增加,流量对CO2相变吸热影响较大,水热流体的体积流量与CO2温度变化呈负相关;受CO2升温吸热影响,水热流体的耗散温度与CO2吸热温度成正比;当管径和入口压力恒定情况下,100℃的水热流体与CO2进行换热可以较好地满足CO2相变吸热的要求.试验验证了水热流体螺旋管换热器的有效性和便捷性,研究为超临界CO2螺旋式换热器的设计提供了依据.

    超临界CO2螺旋管换热器水热交换传热数值模拟

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    基于FLAC3D-COMSOL序贯耦合的钻割煤体三维卸压瓦斯流场数值分析

    张浩郭军伟王穗芳范楠...
    478-489页
    查看更多>>摘要：水力割缝技术通过高压水射流在煤层中构建人工裂隙,可实现低渗煤层的区域性卸荷增透和瓦斯高效抽采.然而,经典的COMSOL软件难以对钻割煤体的三维卸压瓦斯流场进行解算,严重制约了水力割缝技术的工程应用.鉴于此,采用FLAC3D-COMSOL序贯耦合的数值解算方法,以中厚煤层钻割卸荷增透为例,对不同割缝半径、割缝厚度、埋深和割缝方式下钻割煤体的三维卸压瓦斯流场进行了数值分析.结果表明:水力割缝过程中,钻割煤体发生了卸荷损伤,形成了较大范围的圆台形塑性损伤区,煤体渗透率可大幅提高2～3个数量级;随着割缝半径和割缝厚度的增加,煤体的增透范围和瓦斯抽采半径逐渐增大,但在相同出煤量情况下增加割缝半径更有利于中厚煤层的卸荷增透和瓦斯抽采;深部高地应力环境导致煤层初始渗透率下降,但也可提高钻割煤体的增透范围和增透幅度,因此钻孔早期瓦斯抽采效果好,后期抽采效果差,在抽采过程中应尽量增加钻孔密度,缩短抽采周期;割缝方式对中厚煤层的整体卸压瓦斯抽采效果具有显著影响,单缝钻孔平行布置情况下煤层卸压瓦斯抽采效果最好,单缝交错布置情况下次之,而双缝间隔布置情况下最差.

    低透煤层水力割缝卸荷损伤瓦斯抽采

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    彬长大佛寺矿井涌水量时序预测

    侯恩科徐林啸荣统瑞
    490-500页
    查看更多>>摘要：为提高矿井涌水量预测精度,解决矿井涌水量预测无法及时响应动态变化的问题,构建一种基于模态分解和深度学习的矿井涌水量多因素时间序列组合预测模型.使用变分模态分解和灰色关联分析筛选主控因素,通过双向长短期记忆网络和卷积长短期记忆网络对高、低频模态分量进行预测.结果表明:对比不同时序预测模型,变分模态分解可以有效捕捉时序数据中的长期依赖关系,提供了更加准确的长期时序数据预测能力;经过鲸鱼优化、贝叶斯优化算法对不同频率模态分量的处理,有效降低了高频部分的无序性、复杂性并优化了较为线性、缓慢的低频部分;验证了矿井涌水量时序预测中的变分模态深度学习组合模型的有效性和适用性,预测精度满足生产需求.该理论丰富了矿井涌水量时序预测方法,对煤矿水害预防具有一定的理论意义.

    模态分解深度学习时间序列多因素序列降维矿井涌水量预测

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    后峡盆地复杂构造煤层气成藏主控因素

    涂志民闻星宇李鹏吴鹏...
    501-511页
    查看更多>>摘要：新疆后峡盆地侏罗系西山窑组煤层厚20～80 m,经历了强烈构造改造,浅于1 000 m的不同井煤层气含量和产能变化大.为解决煤层气控藏因素问题,开展二维地震构造解释和演化研究,应用叠前地震波阻抗反演预测含气量,分析构造对煤层气成藏的关系.结果表明:燕山和喜山两期冲断造山构造运动使气藏遭受不同程度的破坏,中低阶煤先深后浅演化和压力降低导致煤层吸附气含气饱和度普遍偏低,但由于煤储层对游离气的密闭条件不同,导致含气量变化较大,且含气量与单井产能呈明显的正相关;煤层气成因和包含游离气和吸附气的含气量随构造单元、埋深和地层产状等变化而变化;含气量介于7～13 m3/t区域以保存好的热成因气-混合气为主,主要分布在埋深900～2 500 m凹陷;含气量小于4 m3/t地区分布在盆地边缘斜坡和凸起构造上,以次生生物气为主;含气量介于4～7 m3/t区域分布在以上二者之间的过渡区;在倾角3°～7.的缓坡含气量高,倾角20°～30.的陡坡或大断距断裂带含气量低.复杂构造对煤层气富集起决定性控制作用并对勘探开发具有重要的参考意义.

    冲断构造煤层气成因含气量地震识别

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