- 焦安军;田世祥;林华颖;许石青;
为揭示突出煤体与原生煤体微晶结构参数和孔隙结构差异，基于XRD、低温液氮吸附、压汞等实验方式并结合分形维数理论，研究了三甲煤矿突出孔洞内外煤样结构参数和分形特征。结果表明：突出煤侧链含量、芳氢率和芳碳率高于原生煤；并且突出煤具有更好的生烃潜力；突出煤芳香度I_1与I_2均大于原生煤，说明突出煤脂肪官能团高于芳香结构官能团；由于煤中稠环结构产生一定改变，突出煤有效堆砌芳香片数低于原生煤；煤化度指标有小幅度升高，说明原生煤中侧链的含量低于突出煤，导致相对的芳香环数量增大；根据压汞数据得到原生煤的综合几何分形维数为3.30，突出煤为3.37；突出煤和原生煤微孔表面积分形维数分别为2.62和2.13，小孔表面积分形维数分别为2.45和2.23。
2023年02期 v.54;No.584 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K]
[下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 高霞;沈爽;张保勇;
为了探讨Mohr-Coulomb(M-C)准则、Hoek-Brown(H-B)准则以及广义Hoek-Brown(GH-B)准则3种强度准则对高围压条件下含瓦斯水合物煤体的适用性；基于不同饱和度（50%、80%）和不同围压（12、16、20 MPa）条件下，进行常规三轴加载试验，对试验获得的应力-应变曲线进行分析，并利用3种强度准则对最大主应力和围压进行拟合；同时引用均方根偏差RMSE、相关系数等评价指标，探讨不同的强度准则对于含瓦斯水合物煤体的适用性。研究表明：在高围压条件下，应力-应变曲线呈应变硬化型，围压和饱和度越高，峰值强度越高，围压对峰值强度的影响较为显著；M-C准则和GH-B准则对于试验数据拟合的相关系数较高，拟合效果较好，RMSE值较低，预测值与试验值的线性拟合直线与1∶1梯度线非常接近，说明2种准则对含瓦斯水合物煤体的适用性较好；H-B准则的相关系数低于M-C准则和GH-B准则，RMSE值较大，对含瓦斯水合物煤体的适用性略低于M-C准则和GH-B准则。
2023年02期 v.54;No.584 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K]
[下载次数：200 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张俊虎;梁椿豪;邓存宝;郭辉;郭晓阳;王荀;杨博;张铭奇;
为研究煤系岩石化学结构对瓦斯吸附性能的影响，以沙曲一矿煤岩样品为研究对象，采用电感耦合等离子质谱法、X射线衍射光谱和拉曼光谱等实验表征手段从微观角度分析煤岩结构，同时基于DFT理论计算，运用Gaussian16进行分子模拟，从分子角度研究了煤岩结构对瓦斯吸附性能的影响。结果表明：L5灰岩中含有大量有机物而对瓦斯具有一定的吸附能力，砂岩对瓦斯的吸附能力较低，同时煤对瓦斯的吸附性能远高于L5灰岩，同时化学键对瓦斯吸附性能影响的排序为：苯环>醚键>Si=O>Al-O>CO32->H-O。
2023年02期 v.54;No.584 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2195K]
[下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 司俊鸿;程根银;王乙桥;李林;李沂蔓;
针对高瓦斯易自燃煤层采空区瓦斯抽采与煤自燃防治相互矛盾、相互制约的特点；分析瓦斯煤火耦合灾害的致灾机理，确定了影响采空区瓦斯与煤自燃耦合灾害的主控因素，识别了现有瓦斯与煤自燃防治技术潜在的伦理风险，基于层次分析法建立了瓦斯煤火耦合灾害伦理风险评估模型；并在孔庄煤矿7436工作面进行了现场应用。结果表明：7436工作面回采期间发生煤自燃的权重为0.262 3，发生瓦斯灾害的权重为0.205 4，瓦斯煤火耦合灾害的发生权重为0.529，工作面回采期间应特别关注瓦斯煤火耦合灾害的发生，且在单独治理煤自燃灾害和瓦斯灾害时，煤自燃灾害发生的概率高于瓦斯灾害。
2023年02期 v.54;No.584 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
[下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 唐代学;娄毅;冯运富;
为研究土城向斜中阶煤煤储层孔隙度、渗透率、应力敏感性特征及对煤层气开采的影响，采集土城向斜1号、3号、5号、15号、17号、291号、292号煤层煤心煤样，以覆压孔渗试验为手段，对比各煤储层孔隙度和渗透率随有效应力的变化规律，利用孔隙度应力损害率、渗透率应力损害率及渗透率曲率等参数，分析了各煤储层有效应力敏感性。结果表明：煤储层随有效应力的增大，孔隙度及气体渗透率均呈负指数降低；试验煤储层应力敏感性系数为0.035～0.073 MPa-1,3号煤层应力敏感性回归系数最大;孔隙度应力损害率随有效应力的增加而增加，埋深较浅的3号煤层的应力损害率相对较大；渗透率应力损害率随有效应力的增加而呈指数增加，3号煤层的渗透率损害率明显大于其余煤样；煤储层渗透率曲率随着有效应力的增加，应力敏感性呈指数减弱；在相同有效应力下，3号煤层应力敏感性大于5号、15号、29号煤层，1号、17号煤层应力敏感性最弱。
2023年02期 v.54;No.584 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2106K]
[下载次数：250 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 褚新龙;魏伟;龙在海;蒋晨旺;刘强;聂文;
为解不同的通风方法和压风风量对掘进工作面粉尘分布规律的影响，建立了乌东煤矿西区掘进工作面的1∶1物理模型，利用Ansys Fluent软件对压入式、混合式通风条件下的掘进工作面粉尘运移情况进行数值模拟；在混合式通风条件下改变压风量，观察粉尘扩散的规律。结果表明：压入式通风无法有效控制粉尘运移，而混合式通风的情况下粉尘得到了有效的控制；不同的压风量会产生不同的控尘效果；当压风量为150～250 m~3/min时，压风量过小，导致粉尘堆积在巷道前部；而压风量为350 m~3/min以上时，因为压风量过大，导致粉尘在被除尘风机净化前就被风流裹挟扩散至巷道后部，使得控尘效果较差；当压风量为300 m~3/min时，控尘效果最佳，高浓度粉尘被控制在巷道距离迎头25 m内。
2023年02期 v.54;No.584 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1882K]
[下载次数：310 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 许文杰;姚彦军;王毅;王开;
为了得出煤吸附甲烷过程中能量变化规律，通过高低温智能吸附实验箱分别进行温度为30、15、0、-15、-30、-45℃，初始吸附压力为1、1.5、2、2.5、3 MPa的煤吸附甲烷实验。结果表明：加大注气压力和降低吸附温度是影响煤在吸附甲烷过程温度变化量增大的2个重要因素；一定质量煤样吸附甲烷前后表面自由能会降低，热量会升高，且其差值因甲烷压力的升高而逐步增大；升压或降温在煤吸附甲烷过程中都使得煤温度变化量增大，实质上是煤表面自由能甲烷分子势能转化为热量值来维持整体能量平衡的现象。
2023年02期 v.54;No.584 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1895K]
[下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 张富凯;孙一冉;孙君顶;袁冠;张海燕;
实现矿井通风智能化是建设智能矿山的主要技术手段。针对目前通风系统调整失准、智能化水平低、预警信息不能反映到抢险救灾指挥中心等问题，提出一种矿井智能通风系统建设方案；该方案由井下监控设备和地面控制中心组成，旨在建立三维通风模拟与隐患智能识别平台，实现矿井通风数据实时动态分析、三维可视化展现以及安全预警与辅助决策；重点研究了通风监测大数据库、三维通风模拟、AI视频智能识别、预警及辅助决策、系统联动控制5个关键技术，详细阐述了各自的技术特征与实现方案。基于计算机软件开发技术、三维仿真技术以及人工智能技术设计并开发实现了矿井智能通风系统。
2023年02期 v.54;No.584 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2949K]
[下载次数：769 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] - 谢军;卞兆庆;解恒星;王怡;王法铨;
为系统总结国内矿用凝胶领域的研究成果，分析矿用凝胶的未来发展趋势，通过对中国知网（CNKI）数据库中2000—2021年间矿用凝胶领域的文献进行检索，借助CiteSpace可视化软件对矿用凝胶研究情况进行了图谱分析和展望。结果表明：中国矿业大学、西安科技大学等高校是矿用凝胶研究较活跃的机构，在凝胶研发及应用中起主导作用；关键词聚类可分为凝胶种类、性能研究和实际应用3个方面，展现了该领域的基本知识框架；研究热点集中于“接枝共聚、交联”的高分子类凝胶改性技术；生物质类凝胶防灭火技术将是矿用凝胶未来发展的趋势。
2023年02期 v.54;No.584 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K]
[下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 于博;陈光波;
煤矿安全评价中，指标权重的确定尤为关键，对评价结果起着决定性作用。目前，煤矿内因火灾评价中存在指标选取较少、指标权重确定困难、评价等级界定不清等缺点，影响了评价结果的准确性。据此，构建了以煤层地质赋存、开拓开采技术、煤层自燃倾向性、通风条件及采空区管理4个因素为二级指标，煤层厚度、煤层倾角等24种因素为三级指标的煤矿内因火灾评价体系；利用决策模型和欧氏距离函数，将层次分析法主观权重和熵权法客观权重有效融合，获得更为合理的组合权重，利用组合赋权-物元可拓模型对某煤矿内因火灾进行评价，结果为“较安全”等级，与工程实际吻合；将该模型与传统评价方法进行了对比分析，该模型不仅评价结果准确，而且能够反映评价等级内的偏离程度，有效提高了评价结果的精度。
2023年02期 v.54;No.584 61-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2229K]
[下载次数：726 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：1 ] - 段西凯;周睿;何勇军;
为了封堵煤层裂隙，减少采空区漏风，降低煤体温度，从根本上抑制煤炭氧化过程；以羧甲基纤维素钠为基体、丙烯酰胺和丙烯酸为单体，在引发剂和交联剂作用下，采用交联法接枝聚合成一种超吸水防灭火凝胶材料；对凝胶进行了红外光谱分析、热重分析、扫描电子显微分析等表征手段，并测试了其防灭火性能。结果表明：凝胶内部具有多孔微观结构，表面结构致密可锁住水分，吸水倍率最高可达420，耐盐倍率56，保水性和填充密闭性好，阻化率大于45%，能够携带大量水分对顶板煤层及采空区进行防灭火，应用场景广泛。
2023年02期 v.54;No.584 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2293K]
[下载次数：287 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 赵炬;郑学召;岑孝鑫;张铎;宝银昙;貟少强;
提出一种将气化灰渣作为灌浆防灭火材料灌注到井下采空区的思路。为有效解决在灌浆过程中气化灰渣浆液易堵塞管道的问题，通过一系列实验，研究了黄原胶、羧甲基纤维素（CMC）和钠土等3种悬浮剂对气化灰渣浆液的悬浮率和流动度的影响。结果表明：随着悬浮剂添加量的增加，浆液的悬浮率逐渐上升，流动度逐渐降低；当黄原胶、CMC、钠土的添加量分别为0.25%、1.50%、3.00%时，悬浮率达到最大，分别为81.82%、72.73%、53.24%；在3种悬浮剂中，黄原胶对气化灰渣的悬浮效果最好，CMC次之，钠土最差；浆液中添加黄原胶时，浆液的流动度最差，不利于浆液的管道输送；当添加钠土时，浆液的流动度最好，但是容易出现水灰分离，堵塞管道。综合悬浮率和流动考虑，选取CMC作为悬浮剂。
2023年02期 v.54;No.584 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2624K]
[下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 杜斌;赵磊;
采空区漏风是诱发采空区遗煤自然发火的主要原因之一，然而在不同研究尺度下，采空区气体流动服从不同的规律。利用多尺度关联型分析方法分别从宏观尺度和介观尺度研究了采空区内自由流动域和多孔介质域内稳态流场的速度和压力分布情况；构建了热-流-湿多场耦合模型，并在此基础上使用多物理场模拟软件模拟了煤中水分受气体流动和热蒸发效应影响下的变化情况。结果表明：煤中水分含量会在热蒸发效应下逐渐降低，与热重分析实验得到的结果相吻合；背风侧受流场影响水蒸气的浓度较高；另外受到蒸发吸热的影响，煤体温度场不断发生变化，靠近背风侧煤体内部温度下降较慢。
2023年02期 v.54;No.584 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 3155K]
[下载次数：219 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]
- 李一哲;秦凯;王寅;李云鹏;管新邦;赵善坤;郝其林;许士奎;
矿井多工作面之间的开采扰动会诱发煤矿冲击地压灾害，区域工作面协调开采是此类冲击地压防治的关键手段之一。为了工程验证区域多工作面协调开采防治冲击地压的合理性和有效性，以冲击地压多发的义马矿区为例，基于模拟得到的协调开采原则及参数取值，制定了跃进-常村井间区域协调开采方案，通过对比不同协调开采程度区域的应力转移特征和冲击事件特征，评估了工作面协调开采效果。结果表明：跃进-常村井间区域中，跃进23092工作面和常村21162工作面煤层厚度和巨厚砾岩厚度较小，23092-21162工作面组和21170-21162工作面组开采时工作面之间煤柱宽度较大、两工作面水平距离和垂直错距较远，井间23092工作面和21162工作面为最优的接续工作面；跃进-常村井间区域协调开采程度高于耿村-千秋井间区域，协调开采使工作面之间由冲击和开采引发应力转移的频次和强度均明显降低，应力转移范围明显减小，协调开采效果明显。
2023年02期 v.54;No.584 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 3104K]
[下载次数：120 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 刘畅;张宇;宋洁;许日成;
针对宝积山矿705工作面临空巷道冲击地压事故，通过现场调研、理论分析、数值模拟和现场试验等方法，对褶曲构造带冲击发生机理及防治技术进行了研究。结果表明：1#煤层具有强冲击倾向性，1#煤顶底板岩层具有弱冲击倾向性；随着煤层倾角减小，处于采空区下侧的支承压力增大，处于采空区上侧的支承压力减小，临空巷道实体煤侧在倾角30°时出现“L”形应力集中区；煤层倾角从45°向0°变化时，应力集中程度越来越高；相比于相邻703工作面，705工作面煤层倾角减小，煤层中集中程度更高；褶曲构造带附近应力集中情况增加是引起冲击的内因。提出了大直径钻孔联合高压注水卸压和加强支护协同控制技术，并进行现场应用，电磁辐射监测结果表明卸压及控制效果明显。
2023年02期 v.54;No.584 100-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 3270K]
[下载次数：200 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 杨东启;刘建庄;贺健宇;张涛涛;闫闯;
为降低在巷道支护、掘进的过程中，工程扰动、爆破等活动对围岩稳定性的影响，开展煤系石灰岩在不同冲击荷载下的损伤特性研究；使用霍普金森压杆进行不同冲击荷载下的冲击试验，利用LS-DYNA有限元软件模拟石灰岩破碎过程，对破碎后各粒度质量分数、应力-应变曲线、峰值应力-平均应变率曲线及石灰岩破碎过程分析。结果表明：随着冲击荷载增大，峰值应力、平均应变率逐渐增大，试件破碎程度愈发严重，且峰值应力与平均应变率呈近似线性关系；不同冲击荷载下，试件破碎遵循由边缘向中心扩展、由内部裂隙间挤压破碎向外部发育的规律，其破坏过程分为裂隙闭合阶段、近似弹性阶段、裂隙急速发育阶段和快速卸载阶段；峰值应力、试件破碎程度以及试样破碎能量耗散受应变率影响显著。
2023年02期 v.54;No.584 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2621K]
[下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 刘华博;孟凡净;花少震;王浩;
为了解决近距离煤层巷道围岩大变形破坏的控制难题，以小峪煤矿不规则采空区下近距离厚煤层综放煤巷为工程背景，将试验巷道划分为普通段、采空区下及残留煤柱下等多个区域，通过地质雷达探测、钻孔窥视、理论计算、数值模拟等方法对比分析了不同区域煤巷围岩变形破坏特征。结果表明：近距离不规则采空区下综放煤巷围岩塑化破坏范围为2.15 m；工作面超前剧烈采动影响距离为26 m；综放煤巷回采帮松动范围大于实体煤帮0.5 m。基于此，提出了普通区煤巷常规支护及采空区下与残留煤柱下煤巷槽钢锚索加强支护的分区联合控制技术，工程实践表明分区组合支护技术显著控制了围岩大变形，保障了综放工作面的安全回采。
2023年02期 v.54;No.584 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 4856K]
[下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 彭相愿;高富强;
为得到不同层理煤声发射参数并为其破裂机制和破裂前兆分析及判定提供参考，进行了层理角度为45°、90°、0°煤样单轴压缩声发射实验研究，分析不同加载角度煤样b值与应力及能量所对应关系，研究其声发射参数RA与AF值变化规律，并分析了加载角度为0°下的声发射b值与声发射r值。结果表明：峰值应力之后能量大量释放导致微裂纹贯通成大裂纹；加载角度为45°和90°的煤样b值相接近且明显大于0°煤样，各试件在达到峰值应力后b值均有下降趋势；加载角度为45°时，煤样破坏形式为张剪复合破坏；加载角度为90°和0°时煤样破坏形成为张拉破坏；b值大幅下降时段与r值大幅增加时段相同，r值可作为描述煤破坏程度的1个指标。
2023年02期 v.54;No.584 121-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2910K]
[下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 唐建新;王潇;袁芳;孔令锐;李伟;李霜;鲁思佳;林圆;
以川煤集团叙永一矿沿空留巷为工程背景，采用位移反分析法校准了室内煤岩物理力学参数测试结果，并采用数值模拟方法分析了沿空留巷巷道矿压分布规律。现场观测结果显示：工作面回采期间，巷道顶底板最大相对移近量743 mm，巷道顶底板移近方式以顶板下沉为主，平均顶板下沉量为底鼓量的3.6倍，数值模拟结果为3.5倍。参数校准结果表明：弹性模量、黏聚力的折减对顶底板的移近量有显著影响；计算时步相同时，顶底板移近量随弹性模量、黏聚力的减小而增大，当弹性模量降低为20%时，巷道顶底板移近量最大值增加800 mm。数值模拟分析结果表明：采煤工作面后方沿空留巷高帮支承压力显著升高，支承压力分布呈两侧低，中间高的“凸”起状，且随着工作面不断推进，支承压力峰值不断增大；工作面平均超前支承压力影响范围为77 m。
2023年02期 v.54;No.584 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 3894K]
[下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 李东文;赵光明;刘之喜;孟祥瑞;
为了探究不同岩性岩石单轴压缩下能量演化规律，对花岗岩、砂岩和煤进行了单轴压缩和单轴分级加卸载试验，得到了不同条件下的应力-应变曲线；利用积分和公式获得了岩石试样不同条件下全过程的总能量密度、弹性能密度和耗散能密度值；分析岩石试样峰前和峰后能量演化特征，探究单轴压缩弹性能密度与总能量密度之间的关系。结果表明：单轴分级加卸载应力-应变曲线的外包络线和其单轴压缩曲线具有相同趋势，整体存在一定的偏离程度，且密实度越大的岩石，其偏离程度越小；岩石试样的弹性能密度和总能量密度在单轴压缩与单轴分级加卸载下均满足线性储能规律，利用线性储能规律，得到了岩石单轴分级加卸载与单轴压缩储能极限，两者几乎相等，并且岩石强度越大其储能极限越大。
2023年02期 v.54;No.584 135-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 4102K]
[下载次数：994 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 王艺超;吕高磊;李廷春;贾东秀;赵军;崔浩楠;
为解决软硬互层顶板条件下巷道三岔口区域受力复杂、易失稳等问题。以邱集煤矿1113三岔口巷道为工程背景，采用理论分析的方法研究了三岔口应力分布规律，揭示围岩变形破坏机理；基于围岩强度强化理论、厚锚固板理论、整体支护理论及悬吊理论，形成“锚杆（索）+锚索梁+钢筋网”的联合支护体系，并计算各项关键性支护参数。研究结果表明：三岔口锐角三角区属于高应力集中区，巷道围岩易发生破坏，理论计算最大破坏深度为2.77 m。在联合支护体系控制下，经数值模拟验证，三角区最大集中应力为10.74 MPa，顶板最大下沉量为16.82 mm，最大破坏深度为2.24 m，可有效改善围岩力学状态。现场实施后，顶板未发生明显离层，满足安全需要。
2023年02期 v.54;No.584 145-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 4094K]
[下载次数：149 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 韩晓极;申力;李慧发;纪玉石;郭霁;焉博;
为了研究抚顺城区地裂缝发育地段沉陷变形防灾减灾的问题，选取抚顺西露天矿北帮地表断裂带不同变形区段，采用袖阀管法、全孔注浆法进行注浆加固试验。经现场实践：试验区18.50～25.5 m深度范围岩体破碎、空化严重；F1A断裂带采用全孔注浆法施工效果较好，不适宜采用袖阀管法施工；F41断裂带处采用袖阀管法施工效果较好。通过注浆前后的渗透率、渗透系数对比及钻探取心表明：试验区注浆加固起到了填充固结作用，适用于地裂缝变形破坏地段的治理。
2023年02期 v.54;No.584 153-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 3307K]
[下载次数：131 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 郭雁斌;张传伟;田光;刘宇;何以剑;李兆霖;
为研究我国东部草原区某露天矿边坡在近自然修复模式下的渗流及孔隙水压力特征，以GEO软件中SEEP/W模块为父项，拟合SLOPE/W模块对该矿区强降雨条件下的边坡抗侵蚀特征，渗流路径变化情况以及孔隙水压力重分布情况进行模拟分析。结果表明：对原内排土场边坡进行反S型重塑后，边坡抗侵蚀特性提升明显，单台阶上部及下部区域台阶坡面角降低，区域内径流流速下降，降雨入渗程度增加；受坡面形态改变影响，原内排土场边坡各级台阶坡面处均出现水流渗出现象，水土流失程度较高；重塑后，15 m及20 m台阶重塑模型渗流密集程度增加，内排土场坡面未表现出明显出水现象；边坡顶部孔隙水压力实现重分布，负孔隙水压力分布范围增加，过渡区域面积较为均匀，有效缓解了因不同岩层渗透系数差异性而导致的边坡上部岩层局部积水现象。
2023年02期 v.54;No.584 161-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 2738K]
[下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ]
- 张俞;
为了减少松软煤层卡钻事故的发生，分析了近水平孔卡钻的原因及卡钻的形成过程，并建立了各阶段的卡钻力学模型。通过对卡钻主要影响因素的分析，得出解卡的关键在于减小岩屑堆积的密实度和提升排渣效率，以此指导了L型螺旋槽钻杆的结构及功能设计。通过对U型槽螺旋钻杆、三棱钻杆和L型螺旋槽钻杆的排渣性能进行试验对比，验证了L型螺旋槽钻杆的排渣性能最优。通过现场试验验证了L型螺旋槽钻杆较市场上常用的U型槽螺旋槽钻杆更优。
2023年02期 v.54;No.584 201-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 2991K]
[下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 高卫富;吴鹏正;王立栋;尹俊凯;贾李博;
为研究矿井直流电法四极装置在掘进巷道超前探中的可行性，建立了巷道超前探三维地电模型，利用ANSYS模拟四极装置进行数据采集；对采集数据采用比值法剔除巷道、装置等干扰因素影响，并与无巷道影响下的采集数据进行对比研究；建立3个全空间地电模型，研究四极装置对不同异常体位置的响应，得出四极装置对低阻异常体的响应特征；通过工程实例说明该方法的实用性。研究结果表明：比值法能够消除巷道对异常体的影响，实现四极装置巷道超前探测，巷道超前探中采用四极装置进行数据采集是可行的。
2023年02期 v.54;No.584 206-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 3029K]
[下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李晨鑫;张立亚;刘斌;康守信;
面向矿井灾后救援场景的应急通信技术与系统一般采用Wi-Fi作为中继和覆盖方案，由于非授权频段存在信道连续占用时间的法规限制和接入前监听的法规要求，难以实现极低时延的通信指标，同时多应急通信设备同一频段进行中继组网存在同频干扰、会影响通信质量。5G技术面向公共安全和车联网应用场景，定义了Sidelink直通链路通信技术，能够实现终端设备之间低时延高可靠的直连通信。针对矿井应急通信系统对低时延以及高可靠通信的技术需求，提出一种基于5G直连通信的矿井应急通信系统架构，设计了设备标识与直连通信链路时频资源位置的映射方法，设备通过预配置的前传链路和回传链路传输资源位置、无需建立路由连接即可实现与相邻前端设备和后端设备通信链路，利用时域资源循环复用的方式实现邻近中继设备之间的资源空分复用和同频干扰规避。提出的方法能够实现无需调度许可、和极简路由转发的中继组网机制实现传输资源空分复用下的同频干扰规避，有效提升传输资源利用效率，常规基带参数和组网配置下的平均空口时延可达25 ms、显著降低传输时延。
2023年02期 v.54;No.584 212-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 2474K]
[下载次数：229 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 吴文臻;
针对煤矿通信系统存在系统独立、缺乏联动互通、统一调度等现象，研究建设煤矿5G融合通信系统的架构设计要求，满足井下联动调度、远程（无人）操控、巡检机器人的典型应用场景；分析该系统在承载采集类、控制类、双向交互类等多数据业务，对低时延/高可靠、数据安全、大带宽的技术要求；提出了采用NGN网络架构、SIP软交换协议及开放接口技术的煤矿5G融合通信平台架构的网络拓结构、安全运行机制、API多层次架构，以及网络动态控制策略的设计需求；探讨了建设基于5G通信的无线承载网的接口类型、业务需求、建设方式，并分析了3种典型联动应用的结论。研究结果表明：基于5G的煤矿融合通信系统的架构设计及联动应用测试，对解决智能矿山多系统建设中面临的接口兼容、远程控制、统一调度等问题具有重要意义。
2023年02期 v.54;No.584 217-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 3112K]
[下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 李坤;张杰;
为解决碎软煤层空气定向钻进施工过程中粉尘污染、螺杆马达润滑不良、易发生孔内高温的问题，首次研制了一型空气定向钻进用智能多功能除尘车，开发了额定处理能力32 m~3/min的湿式射流孔口除尘系统，解决了施工过程中的煤尘污染问题；研制了空气螺杆马达自动油雾润滑系统，实现了润滑介质的长距离输送和螺杆马达的持续润滑，保障了马达使用寿命；搭建了自动孔内应急降温系统，通过对孔口进风和孔内返风温度的实时监测与计算，系统可自动判断孔内温度异常，并自主采取降温措施，降低了钻孔施工过程中孔内火灾的发生风险；构建了压风监测预警系统，实现了对压风流量、压力和温度数据的实时监控和异常预警。空气定向钻进智能多功能除尘车的成功研制，解决了空气定向钻进施工中的关键问题，为碎软煤层空气定向钻进技术和“一孔两消”瓦斯治理模式的推广与应用奠定了装备基础。
2023年02期 v.54;No.584 223-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 2902K]
[下载次数：78 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 张文强;邹银辉;贾泉升;
隔爆外壳隔爆腔内的不同填充比在爆炸时产生的最大爆炸压力及最大爆炸压力速率是不同的，为了研究隔爆腔内不同填充比条件下瓦斯爆炸的变化特征，使用隔爆腔尺寸为750mm×750 mm×600 mm的隔爆外壳为试验容器，在腔体2个壁面分别布置有5个压力传感器，分别进行0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%填充比条件下的试验，得到了隔爆腔内爆炸压力、压力上升速率等特征参数。试验结果表明：在隔爆腔中，空腔状态下的爆炸压力峰值最大，最大值出现在距点火位置最远的PRU压力测点处；随着填充比的增大，最大爆炸压力上升速率也会随之增大。
2023年02期 v.54;No.584 229-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 2695K]
[下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 陈太光;鲍新平;汪涛;李瑞斌;
在煤矿发生安全事故时需要明确掌握各个区域的人员情况，合理安排营救计划。使用YOLOv5作为目标检测器，结合改进的DeepSORT跟踪算法进行矿井人员跟踪，实现煤矿矿井各个巷道区域的人员计数；首先使用轻量化的全尺度特征学习Re-ID特征提取模型OSNet对DeepSORT进行优化，替换原有的CNN特征提取模块；然后采用检测器和OSNet特征提取模型单独训练的策略，实现了矿井复杂环境下稳定的跟踪效果；在此基础上，通过在视频画面中设置ROI区域和基准线来判断人员进出的情况，从而实现计数功能。为了有效训练和评估模型的性能，采集了10 000张煤矿矿井下各个巷道不同区域的图片用于训练和测试，改进后模型的MOTA为66.7%，优于改进前的63.4%；改进后速度为28.1 FPS，优于改进前的25.3 FPS。试验结果表明：改进后的模型可以有效地实现矿井人员计数，可以用到实际的生产环境中。
2023年02期 v.54;No.584 234-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 2620K]
[下载次数：259 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ]