煤炭科學技術最新期刊目錄

碳纖維相似材料模擬采動巖體損傷破裂表征方法及實驗研究————作者：朱衛兵;趙波智;寧杉;項佳豪;

摘要：相似材料模擬實驗是探究煤炭開采過程中覆巖破壞、巖層移動及巖層控制的重要手段，然而傳統相似模擬材料難以對采動巖層內部損傷破裂及其動態發育過程進行有效監測。為此，將碳纖維引入礦山相似材料模擬實驗領域，借助該復合材料優異的導電性能及電阻率變化對損傷的靈敏反饋，實現了相似模擬實驗中采動巖層內部損傷與破裂規律的實時監測，并據此研發了一種具有損傷自感應功能的碳纖維相似模擬復合材料。研究發現隨著碳纖維摻量的增加...

短壁膠結充填開采房式遺留煤柱采場結構穩定性控制研究————作者：張云;張龍;來興平;曹勝根;楊彥斌;劉永孜;詹睿;白立丞;葉昊;

摘要：房式開采遺留煤柱資源的呆滯和礦山固體廢棄的排放嚴重制約著我國煤炭行業的綠色低碳轉型升級。為此，本文以陜北礦區板定梁煤礦為工程背景，提出了一種"時序協同-煤柱置換"的短壁膠結充填采煤回收煤柱的工藝。首先基于極限強度理論，對房式開采遺留煤柱回收的安全應力進行核算；其次采用數值模擬研究自然垮落法管理頂板回收遺留煤柱過程中的失穩特征及頂板破斷對采場穩定性的影響，建立短壁膠結充填采場力學模型，求解出確保直接...

鄂爾多斯盆地本溪組深層煤層氣含氣性主控因素及其實踐意義————作者：鄧澤;趙群;范立勇;黃道軍;丁蓉;曹毅民;李珮杰;高向東;

摘要：鄂爾多斯盆地深層煤層氣資源豐富，多個區塊勘探開發取得重大突破，然而深層煤層氣的含氣性主控因素尚未明確，制約整體勘探開發進程�；�于含氣量、煤巖煤質、顯微組分、孔隙結構等大量實測資料，系統分析了本溪組深層煤層氣地質條件，厘定了含氣性主控因素，并開展了深層煤層氣資源條件分區評價。研究表明：沉積、煤階、埋深奠定了深層煤儲層含氣量的整體格局。①沉積環境制約著煤巖生烴物質基礎（包括煤層厚度、煤層結構及煤巖煤質...

CO₂養護壓力對赤泥-粉煤灰基注漿材料儲碳-力學性能的影響————作者：吳國威;馮國瑞;白錦文;韓艷娜;吳凡;馬俊彪;

摘要：固體廢棄物堆積與CO₂排放是制約能源行業清潔高效發展的兩大關鍵問題。本研究采用制鋁工業副產品拜耳法赤泥和粉煤灰制備赤泥-粉煤灰基地聚物注漿材料，測試不同CO₂養護壓力下材料的碳化深度、碳化面積、CO₂吸收量和單軸抗壓強度，利用X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、掃描電鏡（SEM）和低場核磁（LF-NMR）微觀表征技...

煤層氣開發區塊多分支水平井井網剩余儲量模擬研究及發展趨勢————作者：苗禾垚;張軍建;閆寶珍;王凱;周曉剛;易燦;韋重韜;張曉陽;沈曉麗;

摘要：隨著煤層氣開發程度的逐步推進，高開發區塊煤層氣儲量呈動態變化，明確煤層氣已動用儲量和剩余儲量已成為制約區塊煤層氣后續產能優化的首要問題。本文以鄂爾多斯盆地典型高開發程度（平均排采時間為10年以上）煤層氣區塊為例，提出了一套針對多分支水平井密集分布區剩余氣藏模擬的評價方法。分析表明排采前期（壓力緩慢下降），壓降速率控制了研究區多分支水平井產能表現。排采后期（壓力平緩），厚度，含氣量和滲透率影響了水平...

基于空氣焓值的高溫高濕礦井熱環境評價方法————作者：甄正;萬志軍;于振子;師鵬;趙萬里;王明利;

摘要：【目的】向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題，深部煤炭資源開采中高地溫導致的礦井高溫熱害問題日益突出，嚴重威脅井下作業人員身心健康和礦井安全高效生產。熱環境評價對于礦井降溫設計和作業工時安排具有指導意義�？諝忪手底鳛榈V井降溫設計中的重要指標，具有成為熱環境評價指標的潛力。【方法和過程】搭建了礦井高溫高濕熱環境模擬實驗平臺，開展了多工況人體生理與心理熱反應實驗，分析了溫濕耦合指標對于人體熱反應...

催化吸附型復合粉體CuO-CeO₂/CaO的抑爆和氣體消融研究————作者：張雷林;任柯;虞勇;

摘要：煤礦瓦斯爆炸事故不僅會產生巨大沖擊波，還會生成大量有毒有害氣體CO，嚴重影響了礦井安全生產環境。為實現抑爆和氣體消融的雙重防護目的，以CuO-CeO₂復合氧化物為CO催化劑，CaO為CO₂吸附劑，采用固相浸漬和熱分散相結合的方法制備了摻雜CaO的催化吸附型復合粉體CuO-CeO₂/CaO。通過升溫和恒溫氣體反應實驗探究了H_...

礦用高分子薄噴層護表支護實驗研究————作者：梁晗;張澤迪;柏子涵;師云靖;曹晨;

摘要：薄噴層廣泛應用于礦山的密閉工程，具有承載能力的薄噴層是地下煤礦巷道支護中取代金屬網的新方法，具有掘進速度快、自動化程度高、適用范圍廣優點。本文首先基于TSL在軟巖巷道的變形過程，對TSL的支護作用理論進行分析，認為TSL與表面圍巖產生連鎖效應，黏結層對深部巖體變形產生約束作用。圍巖大變形條件下形成TSL薄殼結構產生支護作用�；�于煤礦巷道現場實際制作大型型煤煤柱試樣，使用一種新研發的高分子TSL材料...

瓦斯富集區地球物理探測進展————作者：李培鈺;姜志海;李毛飛;朱姣;郭強;孫超;

摘要：煤與瓦斯突出是礦井開采過程中的重大地質災害之一，其防治工作的成效關鍵在于瓦斯富集區的科學預測。地球物理探測憑借非侵入性與高分辨率的優勢，在瓦斯突出防治中發揮著關鍵作用。本文首先概述現階段瓦斯富集區的預測手段，繼而系統闡述地球物理探測技術在瓦斯富集區預測中的發展歷程：早期主要依賴地面勘探技術，通過建立高密度觀測系統并融合多維度數據處理方法，初步實現了瓦斯富集區空間分布的預測。然而隨著礦井開采深度持續...

煤直接液化油加氫制高能量密度燃料————作者：王澳齊;劉雨蓉;景瑩瑩;王興寶;

摘要：超音速飛行器的不斷發展，對燃料性能的要求也不斷提高，傳統的石油基燃料難以完全滿足需求。煤炭直接液化油富含多環芳烴（部分飽和芳烴），是高能量密度燃料的理想原料，通過加氫可獲得環烷烴，具有高熱值、熱氧化安定性好等優勢。目前對煤直接液化油加氫的研究多采用模型化合物，鮮有通過煤直接液化餾分油加氫制高能量密度燃料的研究。為了研究煤直接液化油制備高能量密度燃料的可行性，本研究以Al-SBA15修飾的USY負載...

貴州織金煤層氣田地質特征及勘探開發關鍵技術————作者：何希鵬;郭濤;高玉巧;周亞彤;韓克寧;蔡瀟;李超;肖翠;

摘要：織金煤層氣田累計鉆井50余口，開展了不同井型、不同合采層位、不同壓裂方式攻關試驗，已探明珠藏次向斜煤層氣地質儲量113×10⁸m3，是貴州境內龍潭組煤層氣勘探程度最高的地區之一。為了評價該類型煤層氣的勘探開發潛力，回顧了該區勘探歷程，從構造、沉積、儲層、保存、含氣性、氣藏特征等方面分析了氣田地質特征，評價了產氣效果，總結梳理了勘探開發關鍵技術，分析了煤層氣效益開發面臨的挑戰和...

煤氣化渣免燒陶粒濾料強度和孔結構的調控研究————作者：孫浩;蔣林亮;常新卓;田全志;

摘要：煤氣化渣是制備免燒陶粒濾料的優質原材料，而強度和孔結構是決定免燒陶粒過濾性能的關鍵因素，因此必須明確免燒陶粒強度和孔結構之間的關系。本文通過優化煤氣化渣、偏高嶺土和固體堿激發劑等原料配比，制備了筒壓強度為25.72 MPa、堆積密度為1160 kg·m^-3的煤氣化渣免燒陶粒濾料，綜合運用X射線衍射、掃描電子顯微鏡和固體核磁共振硅譜等表征方法，研究了免燒陶粒濾料的強度形成機理，...

礦渣-電石渣膠凝材料的孔隙分形特征及其對重金屬吸附的影響————作者：李建民;張嘉勇;郭立穩;

摘要：煤炭長期占據我國能源消費結構的主體地位，因煤炭洗選加工及巷道開拓活動，礦井水中重金屬污染問題日益嚴峻。膠凝材料在治理重金屬礦井水方面具有顯著優勢，其孔隙結構特征及分形特性對吸附性能起著關鍵作用。為了研究膠凝材料孔隙結構及孔隙分形特征對重金屬離子的吸附影響，以礦渣和電石渣制備固廢膠凝材料（GCCM），通過XRD、SEM、低溫N₂吸/脫附、Cr⁶⁺吸附等實驗...

煤炭開采利用碳排放治理技術知識圖譜構建與應用————作者：汪瑩;王麗雅;馬飛;楊洋;祖子帥;

摘要：煤炭是能源消費降碳的主力軍，煤炭開發利用過程中產生的碳排放約占全國碳排放總量的60%～70%，是我國完成碳減排任務的關鍵所在。煤炭開采利用碳排放治理技術知識圖譜構建與應用聚焦煤炭開采利用碳排放治理技術，系統梳理出相關治理技術知識，在此基礎上構建知識圖譜，挖掘出不同技術間的內在聯系、適用條件、實施效果及減排路徑，為相關人員獲取碳排放治理技術領域前沿知識提供支撐，推動煤炭行業向綠色低碳方向轉型。一是廣...

煤矸石的儲能化改性及其在高比能電池中的應用————作者：孫志輝;王云搏;馬書軒;李猛;

摘要：煤矸石電化學儲能利用有力地支撐了煤礦產業的能源共生發展，同時解決了礦山固廢排放問題，為礦山固體廢棄物的資源化利用和推進綠色低碳開采提供了前瞻性的解決方案。通過可控的堿燒活化與酸化學改性技術，將矸石固廢轉化為納米級儲能材料，實現了其在高比能電池領域的高效應用。采用透射電子顯微鏡（TEM）、X射線光電子能譜（XPS）等技術，對改性煤矸石和原矸的微觀結構進行了詳細表征，旨在深入揭示改性機理。通過單因素試...

基于深度學習的巖巷爆破參數智能設計系統開發與工程實踐————作者：金慶雨;岳中文;薛克軍;唐韜濤;陳亮;馬洪素;

摘要：傳統巖巷爆破參數設計方法主要依賴專家經驗和人工繪制，由于缺乏高效的工具和系統，設計效率低，成本高，且對復雜地質條件適應性差，難以滿足現代施工要求。本研究以中國北山地下實驗室地下280米水平巷道的三心拱工作面開挖為背景，開發了一種基于深度學習的巖巷爆破參數智能設計系統。該系統通過輸入基本爆破需求參數，包括斷面寬度、高度、巖性參數、循環進尺等，利用深度學習模型優化爆破參數，智能生成符合施工規范的炮孔布...

單軸壓縮條件下強沖擊傾向性煤體失穩特性及彈射模式研究————作者：雷國榮;李春元;楊凱;王嘉敏;毛懷昆;李正一;魏禮剛;崔春陽;何團;李曉鵬;袁紅輝;

摘要：為探究沖擊傾向性煤單軸壓縮作用下的變形、破裂及彈射破壞力學行為，開展了不同加載速率下沖擊傾向性煤的單軸壓縮試驗，獲取了煤樣的峰后應力跌落分類特征，結合煤樣CT掃描原生裂隙三維重構，分析了不同應力跌落類型煤樣的失穩破壞差異機制。基于非接觸全場應變測量結果，分析了煤樣裂隙的峰前、峰后破裂演化及破裂-彈射規律，統計計算了煤樣彈射區域的應力變化及轉換特征，揭示了煤體的彈射模式，獲取了煤樣應力跌落類型 的...

煤層氣微波注熱開采工藝數值模擬研究————作者：王峰;王創業;劉猛;檀曉改;高爾斯;葛騰澤;劉丹璐;徐小虎;

摘要：微波加熱作為一種加熱速率快，易于控制的加熱方式，可以快速提高煤層溫度，改善煤體滲透性，進而提高煤層氣的采收率。微波向地下煤層的傳輸與煤層的溫度響應是開發新型煤層氣開采工藝的關鍵。本文考慮了溫度對真實煤層介電常數的影響，建立了微波間歇加熱整體煤層的電磁-熱雙向耦合數學模型。采用COMSOL Multiphysics模擬不同參數下微波間歇加熱整個煤層的溫度場分布，探究微波間歇加熱時長，微波頻率，輸入功...

傾斜煤層工作面煤厚對頂煤放出特征的影響研究————作者：李東印;賈明瑾;李蒙光;李紅斌;王伸;李松;

摘要：鶴煤六礦2125綜放工作面煤層賦存不穩定，煤層厚度為0.4 m-24 m，煤層傾角為8°-35°。針對傾斜厚煤層綜放開采頂煤放出難度大、采放不協調、混矸率高等問題，基于多種煤層賦存條件采用控制變量方法，利用CDEM數值模擬軟件構建顆粒隨機分布的放頂煤工作面數值模型，研究了不同煤層傾角（煤層傾角25°、30°、35°）、不同頂煤厚度（頂煤厚度6m、10m、15m）下初始煤巖分界線形態、頂煤放出體發育...

白家海凸起深部煤儲層可壓性評價及壓裂優化——以彩煤-2-004H井為例————作者：梁宇輝;楊兆彪;陳河青;李道清;劉常青;王鈺強;

摘要：準噶爾盆地東緣白家海凸起彩探1H井目的層為侏羅系西山窯組煤，其產量破萬昭示著該地區深部煤層氣存在著巨量產氣潛力。以新疆油田2023年最新施工的深部煤層氣評價井彩煤2-004H井為例，在分析白家海凸起侏羅系西山窯組煤層展布特征、深部三場特征的基礎上，對該井煤儲層力學性質、脆性指數、裂縫發育等特征進行了深入分析，在此基礎上構建了可壓性評價模型，對該地區西山窯組煤儲層進行可壓性評價，進一步結合Mayer...

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