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期刊信息/Journal information
能源与环保
能源与环保

王春林

月刊

1003-0506

zzmttg@163.com

0371-67575989

450001

郑州市高新技术产业开发区枫杨街17号

能源与环保/Journal China Energy and Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>>《中州煤炭》重点刊登介绍煤炭生产新技术、新工艺、新经验、新产品的文章和信息，兼容经营管理。面向煤炭系统和相关行业的工程技术人员、管理干部、技术工人和大专院校师生。本刊为双月刊，彩色封面，国际标准大16开本，112页，月下旬出版，自办发行。每期定价10元，全年6期60元。
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    突出煤层掘进工作面瓦斯涌出相关性及通风安全分析与应用

    李普原晓红雷东记
    1-8页
    查看更多>>摘要：掌握掘进工作面瓦斯涌出的动态规律对于工作面通风安全和煤与瓦斯突出防治具有重要意义.为此,选取大平煤矿21下部煤柱面的3条煤巷掘进工作面为研究对象,采用ANSYS模拟分析了工作面风流和瓦斯分布规律,在距离掘进面1、3 m断面上瓦斯浓度分布较为紊乱;在距离掘进面10 m的位置瓦斯和空气是混合后均匀流动的,即为加设瓦斯传感器采集掘进动态瓦斯涌出量的最佳位置.研究了工作面瓦斯涌出与掘进作业工序、作业班次、巷道长度和煤壁暴露时间因素的关联特征,掘进工作面瓦斯涌出主要来源于煤壁,且出现2个瓦斯涌出量峰值时间点:在落煤替顶作业工序时和二次波峰为中间落煤清煤工序时.通过建模模拟和主控因素分析,准确掌握了瓦斯动态涌出的具体地点和时间,从通风监控、掘进工序和抽采部署方面,提出了针对性的优化方案,对于工作面煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯抽采达标评判和瓦斯事故风险感知等安全管理工作具有重要的参考价值.

    煤与瓦斯突出数值模拟动态反演关联特征

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    废弃矿区环境治理生物修复技术研究

    于辉胜张东东杨清升曾蔚...
    9-13页
    查看更多>>摘要：由于废弃矿区对周围居民生产、生活影响较大,提出了一种废弃矿区环境治理生物修复技术研究.通过分析植物修复机制,明确植被对矿区重金属和有机物污染修复作用;并结合微生物修复技术,利用电吸附、专性吸附重金属离子在细胞表面富集,使变价金属离子的价态发生变化,改变土壤中的重金属形态和分布以及重金属对植物根系的污染,提高植物生命周期,进而改善废弃矿区环境污染,实现环境修复.通过实验证明,所提技术能够修补废弃矿区环境,降低重金属污染浓度,提高土地质量.

    废弃矿区环境治理生物修复技术重金属污染植物微生物修复

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    基于钻孔周边瓦斯压力的有效抽采半径精细化数值解算方法

    蒋恒巩志力
    14-21页
    查看更多>>摘要：针对煤层钻孔有效抽采半径表征不明晰的问题,首先确定了有效抽采半径所对应的瓦斯压力临界值,之后采用钻孔径向流场瓦斯压力表达式计算了钻孔周围瓦斯压力变化规律,通过现场实测数据验证了计算结果的可靠性,分析了抽采负压、透气性系数、钻孔半径、吸附常数等对煤层瓦斯压力分布的敏感性,最后根据临界瓦斯压力指标确定出了有效抽采半径,通过现场瓦斯瓦斯含量检测数据进行了验证,并推导了不同预抽时间下钻孔有效抽采半径与不同原始瓦斯压力的函数关系.研究结果表明,理论解算的瓦斯压力以及有效抽采半径值均与现场实测数据保持基本一致,瓦斯压力与抽采时间呈反比,与至钻孔的距离呈正比;抽采负压、透气性系数、钻孔半径、吸附常数b均与瓦斯压力呈负相关,吸附常数a则与瓦斯压力呈正相关;有效抽采半径随着抽采时间增加而增加,二者符合对数函数类型.通过推导出的有效抽采半径、预抽时间以及原始瓦斯压力函数关系式,能够方便快速计算得到对应的有效抽采半径,并确定合理的钻孔间距,对井下煤层瓦斯抽采钻孔精细化设计工作具有一定的理论意义.

    煤层钻孔瓦斯抽采有效抽采半径瓦斯压力

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    机械扩孔有效抽采半径数值模拟及现场应用

    贾子强雷东记刘丽英刘宁...
    22-27,34页
    查看更多>>摘要：为研究掘进工作面机械扩孔的卸压增透效果,以扩孔后的抽采有效影响半径为考察指标,借助COMSOL-Multiphysics数值模拟软件建立机械扩孔模型,动态分析机械扩孔后的瓦斯流场,拟合得出扩孔有效影响半径与抽采时间的关系曲线;通过理论分析和现场考察试验,类比同等工况条件下机械扩孔与普通钻孔的预抽效果,定量探讨2种施工工艺条件下瓦斯流量衰减系数.研究表明,机械扩孔的瓦斯抽采流量平均值为0.022 2 m3/min,最低瓦斯抽采流量是初始抽采流量的56.9％,下降幅度为43.1％;而普通钻孔的瓦斯抽采流量平均值为0.006 826 m3/min,最低瓦斯抽采流量是初始抽采流量的22.6％,下降幅度达77.4％.机械扩孔抽采浓度由72％降到38％,降幅为47.2％,普通钻孔抽采浓度由39％降到17％,降幅达56.4％,说明机械扩孔卸压增透效果显著.

    机械扩孔数值模拟有效抽采半径衰减系数卸压增透

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    改进Fisher判别法的突水水源快速判别模型

    韩泰然李昂刘军亮
    28-34页
    查看更多>>摘要：为快速有效地判别矿井突水水源位置,预防水害事故的发生,根据平煤五矿实际水文地质特征,针对砂岩、太灰和寒灰含水层水质差异性,收集34组水样资料,并选取K+ +Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、HCO3-六大常规水化学离子作为判别因子,开展水化学特征分析;结合PCA降维统计算法,建立改进的Fisher水源判别模型,并利用待测样本对比改进前后Fisher模型的判别结果,同时将训练样本回代到改进模型中进行验证.结果表明,根据水化学类型无法准确区分寒灰水与太灰水;利用改进Fisher判别模型测试10组待测样本,判别准确率为100％,相较于基础Fisher模型,准确率提高了20％,应用改进Fisher判别模型可大幅提升水源识别准确率;已知训练样本的回代结果显示,改进Fisher判别结果与实际情况基本吻合.通过2种模型的对比分析,采用改进Fisher模型进行矿井水源识别准确率及可靠性高,具有一定研究价值,可为矿井水源识别提供新的思路.

    突水水源Fisher判别模型水源识别主成分分析

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    基于UDEC的顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术研究

    吴洋洋毕寸光
    35-39,46页
    查看更多>>摘要：为有效解决主焦煤业2301工作面采空区瓦斯涌出量大、易造成上隅角瓦斯超限等问题,设计使用顶板超长定向高位钻孔对采空区瓦斯进行抽采.高位钻孔的层位选择直接影响瓦斯抽采效果,基于UDEC数值模拟软件研究了采空区垂向"三带"分布,计算出顶板裂隙带高度为17～35 m,且在顶板上方8～17 m处为关键层,在顶板上方17～35 m区域内布孔有助于保护成孔不受破坏.顶板定向高位长钻孔抽采瓦斯能够有效提高抽采效率,瓦斯抽采效果明显,实现了"以孔代巷"的目的.通过考察顶板定向长钻孔瓦斯抽采纯量、瓦斯浓度以及与底板穿层钻孔抽采效果进行对比,并实测抽采后残存瓦斯含量变化情况,验证了顶板定向长钻孔瓦斯抽采了优势,保障了矿井安全生产.顶板定向高位长钻孔替代高抽巷技术具有较强的可行性及广阔的应用前景.

    高位钻孔瓦斯抽采上隅角UDEC数值模拟采空区"三带"

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    基于EOD模式的"矿山抽蓄+生态修复"开发前景思考

    叶润成李茂斌梁毅
    40-46页
    查看更多>>摘要：生态环境导向的开发模式(简称EOD模式)是破解生态环境治理现状与产业融合发展的有效途径,是"绿水青山就是金山银山"理念在项目上的具体实践.通过EOD模式,可以将矿山环境治理与抽水蓄能产业融合,新能源开发可以反哺生态环境管理,使市场主体可以将相关行业未来收益提前投入到生态环境管理中,再通过后期的工业增加值回收治理成本,"矿山修复+新能源"模式更是对国家实现"双碳"目标、矿坑废弃土地再利用有积极促进作用.分析了 EOD模式的要义与主要案例,并从"矿山抽蓄+生态修复"融合发展研究、实现国家"双碳"目标、矿区废弃地下空间再利用等方面对EOD模式下的"矿山抽蓄+生态修复"开发前景提出思考.

    废弃矿山EOD模式矿山抽蓄生态修复

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    废弃矿区周边受污染水体生物修复技术

    王亚宇李敏
    47-52页
    查看更多>>摘要：废弃矿区中受污染的水体可能会渗入地下水或河流,导致附近的水源污染.为此,采用生物修复技术,对废弃矿区周边受污染水体的修复方法展开研究.分析了矿区周边环境以及相关气候信息,确定该矿区周边污染水体污染物分布特征,根据分布结果布设样本测试点;利用生物膜法在样本测试点中进行污染水体的修复,修复过程中,需要对微生物实施培养、驯化,进一步增加微生物降解污水的活性;将驯化好的污泥转置进IC厌氧反应器中,产生氧化生物膜,投入测试点水域中,通过污泥吸附作用产生氧化生物膜,实现污染水体生物修复.实验结果表明,利用生物膜方法对污染水体进行修复,能够有效去除水体中总石油烃、多环芳烃等污染物质,并中和水体酸碱度,使水体完成修复后达到可排放安全标准.

    废弃矿区周边受污染水体生物修复技术生物膜法

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    地面沉降作用下含体积型缺陷的PE燃气管道模拟计算分析

    宋晓娟豆旭昭邵艳波王金波...
    53-59页
    查看更多>>摘要：聚乙烯(PE)管道具有良好的韧性,在城镇的燃气管道、给排水管道等方面得到广泛应用,但由于聚乙烯管道的强度较低,在安装使用过程中更容易产生缺陷或划痕,对管道性能造成影响.随着城市化的逐渐发展,我国许多发达城市均出现不同程度的区域性地面沉降,这一现象给PE管道带来了许多安全隐患.以SY市的PE燃气管道本构模型和地质条件为基础参数,对含体积型缺陷PE燃气管道进行拉伸试验,得到缺陷对管道性能的影响规律;同时,借助有限元分析软件,建立体积型缺陷管道模型,模拟分析地面沉降作用下缺陷对聚乙烯管道受力情况,得到在地面沉降作用下管体缺陷长度、缺陷周角度以及缺陷深度对管道安全性能的影响规律,为工程实际提供理论参考.

    PE管道体积型缺陷地面沉降有限元

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    基于CW-VIKOR的底板突水威胁评价

    贺鑫吕思图刘生优刘海义...
    60-65,71页
    查看更多>>摘要：准格尔煤田开采面临突水威胁,传统的评价方法已不能满足实际生产中的需求.为了丰富底板突水威胁评价理论,提出一种基于综合权重和直觉模糊多属性决策法的突水威胁评价方法,以准格尔煤田黄玉川煤矿为例,通过对研究区地质条件的分析,建立含水层、隔水层和地质构造为主要影响因素的评价指标体系,选择层次分析法和CRITIC赋权法分别作为主客观赋权方法,求得各影响因素的综合权重;将直觉模糊多属性决策法作为此次研究的评价模型基础,计算各评价单元的折中评价值后进行排序,折中评价值越小的单元突水威胁越大,利用 自然分级法将研究区分为危险、较危险、较安全、安全4个区域,得到研究区突水威胁评价结果图.将评价结果与研究区范围内已有出水位置进行比较发现,突水位置均位于危险区与较危险区中,证明评价结果较为准确.

    煤层底板突水综合权重层次分析法CRITIC评价方法

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