矿业安全与环保杂志社
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矿业安全与环保杂志

《矿业安全与环保》杂志在全国影响力巨大,创刊于1972年,公开发行的双月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:试验研究,开发设计,应用技术,技术经验,问题探讨,安全管理等。
  • 主管单位:中国煤炭科工集团有限公司
  • 主办单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司;国家煤矿安全技术工程研究中心
  • 国际刊号:1008-4495
  • 国内刊号:50-1062/TD
  • 出版地方:重庆
  • 邮发代号:78-35
  • 创刊时间:1972
  • 发行周期:双月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:1.26
  • 综合影响因子:0.969
期刊级别: 北大期刊统计源期刊
相关期刊
服务介绍

矿业安全与环保 2015年第02期杂志 文档列表

矿业安全与环保杂志实验研究

改进的粒子群支持向量机预测瓦斯涌出量

摘要:提出一种基于改进的粒子群参数优化的支持向量回归机算法(IPSO-SVR),该方法引入混沌映射及网格分区寻参思想,能避免粒子群算法(PSO)陷入局部最优解.使用IPSO-SVR算法建立瓦斯涌出量预测模型,结果表明基于IPSO算法寻优参数建立的瓦斯涌出量支持向量回归预测模型具有良好的预测效果.与粒子群优化参数的支持向量回归机(PSO-SVR)模型、广义回归神经网络(GRNN)模型进行比较,IPSO-SVR模型预测效果明显优于PSO-SVR和GRNN模型,可用于瓦斯涌出量的实际预测,表明所提出的IPSO算法是选取SVR参数的有效方法.
1-5

深井条带面高压逾裂煤层注水模拟与卸压应用

摘要:淄博矿业集团唐口煤矿毗邻济宁市区,地面村庄压煤比较严重,为保证矿井的正常生产接续,该矿采煤工作面一般采用90m面长的条带面.由于唐口煤矿为千米深井,煤层具有冲击倾向性,且煤层孔隙率小、地应力大,因此可采用煤层注水工艺达到卸压的目的.首先构建了以煤体的流固耦合方程、液体流在多孔介质的连续性方程为基础的煤层注水数学模型.在建立煤层注水数值模拟几何模型的基础上,根据济北煤田的实际情况,采用ANSYS计算软件对70m单向长钻孔布置形式在3.5、21.0MPa两种注水压力条件下的渗流压力场、速度场,以及煤体水分增加情况进行了数值模拟.根据模拟结果,设计了针对唐口煤矿5301工作面的高压逾裂煤层注水技术工艺,取得了较好的卸压效果.
6-11

生态脆弱矿区煤层覆岩隔水特征及保水开采实验研究

摘要:对薄基岩浅埋煤层覆岩的隔水性进行了分析,采用相似材料模拟的方法,研究了薄基岩浅埋煤层覆岩的物理力学特征和上覆岩层移动破坏规律。研究表明,覆岩的矿物成分以石英、钾长石等为主,其含量高达75.4%~92.0%;岩石的单向抗压强度远大于抗拉强度,属于典型的脆性岩石。风化岩石的膨胀性增强,塑性增加,强风化带内,结构致密的粉砂岩、细粒砂岩的物理力学性质无明显变化。相似模拟实验表明:在煤柱附近和采空区中央,沿顶板方向覆岩移动表现出明显的分区性,在同一层位水平变形引起的压缩区和拉伸区交错出现;导水断裂带最大高度约为94m,是采高的27倍。在此基础上,对薄基岩浅埋煤层保水开采的条件进行了评价,提出了保水开采的关键技术措施。
12-15

汪家寨煤矿松软高突煤层水力压裂试验研究

摘要:针对汪家寨煤矿瓦斯难抽采、防突效果检验超标、掘进速度缓慢等问题,在分析井下水力压裂技术的原理及设备情况的基础上,试验并研究了X41105工作面井下水力压裂技术措施。结合现场试验情况,确定出各种施工参数:封孔长度、压裂时间、压裂压力等,并对瓦斯抽采、消突效果,以及经济效益等指标进行了考察分析,结果表明,井下水力压裂措施具有快速消除煤与瓦斯突出危险性、提高瓦斯抽采率、经济效益显著的综合效果。
16-19

孤岛工作面围岩运移及冲击破坏数值模拟研究

摘要:针对孤岛工作面“T”型覆岩结构特征,采用数值模拟方法分析孤岛工作面回采过程中覆岩屈服破坏特征、应力分布规律,研究了孤岛工作面覆岩破断产生强冲击动载荷条件下巷道应力、加速度、位移以及变形速度的变化规律。结果表明:回采初期围岩塑性破坏主要集中在工作面顶板,回采后期覆岩的塑性区逐渐向上覆岩层发展,呈“弧形”对称分布形态;在矿震动载作用下,孤岛工作面巷道左、右帮变形量小于顶、底板变形量,巷道右帮和顶板的变形速度变化较大,且顶板的下沉量最大,左右两帮的垂直应力比顶底板的垂直应力大。研究得出的孤岛工作面覆岩运移、冲击破坏规律,可为工作面防冲工作提供理论指导,以制订针对性的防冲措施,确保工作面安全回采。
20-23

机掘工作面控除尘下流场特征与粉尘分布规律的数值模拟

摘要:分析了控除尘系统工作时,机掘工作面流场分布特征,并对附壁射流区和冲击区的流场进行了解析,得出附壁射流区最大射流速度沿X轴方向的变化式及冲击区射流冲击巷道迎头时产生的最大压强。通过GAMBIT建立了数值模拟物理模型,在FLUENT中分析得到:冲击射流改变了巷道粉尘浓度分布规律,形成了一个隔离区,且极点M处的隔尘率最高可达75%~80%;当控除尘系统同时开启时,模拟掘进机司机处的降尘效率可达90%~95%,现场实验值为97.84%,模拟结果与实验值相近,说明数值模拟方法具有一定的可靠性。
24-27
矿业安全与环保杂志开发设计

矿井低功耗无线Mesh网络设计与实现

摘要:针对煤矿井下巷道的特点和矿井无线Mesh网络的应用特殊性,提出了一种矿井低功耗无线Mesh网络的设计方案。根据该网络拓扑结构特点和应用场景,重点研究了时间同步技术,以及低功耗机制和数据通信等关键技术。测试表明,该网络组网灵活、安装快捷、通信可靠,在煤矿井下无线监测和无线传输领域有着较高的推广应用价值。
28-31

便携式PM2.5检测仪切割器的设计与验证

摘要:颗粒物特别是空气动力学直径在2.5μm及以下的细颗粒物(PM2.5)对人体健康会造成严重危害,其浓度大小是衡量空气质量好坏的一个重要指标,对其进行检测时需要一种切割器。首先采用冲击式设计准则计算出斯托克斯数,再用Fluent6.3进行参数建模,然后按此设计加工出切割器样品,并按照国家标准进行测试。实验证明,该样品得到捕集效率的拟合曲线满足国家标准及设计要求。
32-34
矿业安全与环保杂志应用技术

深部大倾角窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

摘要:针对某矿7121大倾角综采工作面进风巷埋深大、支护困难等问题,运用FLAC3D数值模拟软件分析了掘巷后围岩的应力分布规律和变形特征,基于沿空掘巷大、小结构的稳定性原理,提出巷道围岩整体性控制措施及高强耦合体系的联合支护方式,并在7121工作面进风巷现场应用。结果表明:巷道掘进和回采阶段围岩变形量在可控范围,达到了围岩控制目的,保证了矿井安全高效生产。
35-38

煤层底板突水危险性评价模型的建立与应用

摘要:分析总结了矿井煤层底板突水的影响因素,在系统收集与分析矿井水文地质资料的基础上,确定了影响张村煤矿二,煤层底板突水的主要因素。对水压、地质构造、隔水层厚度、采动矿压等因素进行了定量评价,借助于地理信息系统(GIS)的空间分析工具,引入多源信息复合方法,建立了煤层底板突水危险性评价模型,并根据张村煤矿二,煤层底板的各影响因素的实际数据,对其底板寒灰突水危险性进行了评价,获取了有效的突水危险性评价结果。
39-42

采空区遗煤自燃危险性评价的熵权可拓方法

摘要:为客观判定采空区煤炭自燃的危险性,采用熵权理论分析评价指标的权重,能有效避免分析过程中的主观因素影响,从而得出更客观的权重系数。建立了熵权可拓综合评价模型,利用某煤矿采空区遗煤自燃情况的实例,验证了此方法预测的准确性,得出了与实际情况相符的结论。研究表明,熵权可拓综合评价法能较好地预测采空区遗煤自燃,为煤矿自燃“三带”的划分提供了一定的依据,且计算简便,对实际生产具有指导意义。
43-48

煤矿巷道矸石充填技术参数的数值仿真优化

摘要:为解决煤矸石排放对生态环境造成的严重污染、占用耕地等问题,以及置换呆滞的煤炭资源,根据绿色开采理念,提出了煤矸置换理念。结合邢东矿的生产技术条件,在综合考虑煤柱稳定性、巷道变形、充填顺序的基础上,设计了不同充填工艺参数的仿真方案。数值计算结果表明:在巷道尺寸一定的情况下,煤柱宽度4.5m、同时充填的巷道最小间隔为18m时,巷道变形收敛值较小,回采率较高。矸石巷道充填技术的成功实施,置换了井下呆滞的煤炭资源,产生了较大的经济效益和环境效益。
49-51

厚层复合顶板孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术

摘要:通过理论分析、数值模拟,研究了孤岛工作面塑性区及垂直应力分布情况,确定出工作面预留煤柱合理宽度为8.0m,模拟了不同支护方案下巷道围岩塑性区分布情况。结合锚索梁钢带及注浆联合支护方案、矿山压力观测数据,分析了孤岛工作面小煤柱沿空掘巷的矿山压力显现特征,可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。
52-55

基于遗传算法优化BP神经网络的瓦斯浓度预测研究

摘要:为了提高瓦斯浓度预测的精度和稳定性,提出了将遗传算法(GA)与BP神经网络结合的预测方法。利用BP神经网络能以任意精度逼近非线性函数的优点,结合遗传算法的全局搜索能力,优化神经网络权值和阈值,建立GA-BP混合算法模型预测瓦斯浓度。实验结果表明,GA-BP算法与BP神经网络相比,具有较高的预测精度和较强的稳定性。
56-60

模糊嵌套多级中值滤波联合能量比法初至时间自动拾取在明业煤矿三维地震处理中的应用

摘要:明业煤矿三维地震工区分为基岩裸露和黄土覆盖区,地表高差变化和近地表横向速度变化导致单炮双曲线形态畸变,临道间初至到达时间相关程度低,激发接收条件差,随机噪声影响了初至自动拾取精度。采用模糊嵌套多级中值滤波方法在压制随机噪声的同时保护了有效初至波信号,在初至波信号信噪比较高的前提下,采用滑动时窗能量比法进行初至时间的批量自动拾取。结果表明:该方法适合于信噪比低,单炮初至双曲线相关程度低的地震资料初至自动拾取,并在明业煤矿三维地震处理中成功应用。
61-63

综采工作面末采阶段等压原理与顶板控制技术

摘要:为研究大采高综采工作面末采阶段矿压显现规律及等压技术原理,以察哈素煤矿3101工作面末采阶段开采为背景,采用理论分析和现场实测的方法,确定合理等压措施和末采支护方案.研究结果表明:工作面加速推进可使来压步距和来压持续长度明显增加,而对支架工作载荷、动载系数等来压特征影响较小.现场应用显示:停采等压技术可有效控制来压位置,减小来压步距和来压持续长度;合理留设等压间隔煤柱,可确保挂网和贯通回撤阶段顶板压力显现较为缓和.
64-67
矿业安全与环保杂志技术经验与问题探讨

深部软岩巷道围岩稳定性综合分析及支护实践

摘要:针对城郊煤矿深部巷道围岩变形破坏现象,分析了深部巷道围岩工程地质特征,得出巷道围岩处于极不稳定状态,显现出较明显的高应力软岩巷道的变形破坏特征;数值计算结果表明,巷道四周角部位置形成了4个高剪应力区,剪应力约为2.1MPa;而巷道底板所受剪应力较小,为0.1MPa,但受底板两侧高剪应力区的影响较大。选取锚杆预紧力与锚索预紧力协同作用的支护方式对深部巷道围岩进行支护设计,不仅能够有效控制围岩的变形,而且能够使巷道围岩快速达到稳定,实现控制围岩大变形的目的。现场应用监测验证了协同支护方式对巷道的变形起到较好的控制作用,体现出预应力锚杆(索)的主动支护作用。研究结果对城郊煤矿深部延伸巷道围岩支护方式的选择具有重要的参考价值。
68-71

矿井瞬变电磁法在煤矿中的探测方法及异常特征分析

摘要:基于矿井瞬变电磁原理,分析了固定平移法、转换角度法、综合法等矿井瞬变电磁探测工作方法及其适用范围。通过实例研究了断层裂隙水、充水陷落柱、采空区积水、导水裂缝带等矿井瞬变电磁探测异常特征,结果表明:矿井瞬变电磁对各个含水异常体的反应较为明显,且呈现出不同的异常特征。通过矿区井下含水构造实地探测和井下巷道超前探测跟踪试验,研究了瞬变电磁探测的准确率,统计得出矿井瞬变电磁整体探测成功率约为86.2%,是井下比较实用的探测水害的物探方法。
72-75