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煤炭学报杂志
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《煤炭学报》杂志创办于1964年,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊,CSCD核心期刊,影响因子3.013,现被CA 化学文摘(美)等机构收录,主要征稿方向:专题述评、问题探讨、试验研究、经验交流、医疗卫生...
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国煤炭学会
  • 国际刊号:0253-9993
  • 国内刊号:11-2190/TD
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:
  • 创刊时间:1964年
  • 发行周期:月刊
  • 业务类型:期刊征订
  • 复合影响因子:3.013
  • 综合影响因子:2.125
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煤炭学报期刊分类: 期刊 > 自然科学与工程技术 > 工程科技I > 矿业工程
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主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国煤炭学会
出版地方:北京
快捷分类:工业
国际刊号:0253-9993
国内刊号:11-2190/TD
邮发代号:
创刊时间:1964年
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月

煤炭学报杂志简介

《煤炭学报》于1964年创刊,为季刊。1966年停刊,1979年复刊,1993年改为双月刊,1995年改为大16开本,并申办创刊了《煤炭学报》英文版《JournalofCoalScience&Engineering(China)》,半年刊。

《煤炭学报》是中国煤炭学会主办的煤炭系统最高水平的综合性学术刊物,现为双月刊,112页。主要刊载与煤炭科学技术相关的基础理论和重大工程研究的理论成果,包括煤田地质学、矿山岩体力学、采矿工程、煤矿安全、环境保护、煤矿机电一体化、煤的加工与利用、煤炭经济研究等领域的学术论文。30多年来,为传播煤炭科学技术起到了重要的作用。多年来,《煤炭学报》一直以“登一流文章,创一流期刊”为指导思想,培养了一支基础理论知识扎实、专业水平高的稳定的编辑队伍,使《煤炭学报》质量逐步提高。

《煤炭学报》在包括10名中国科学院、中国工程院院士的编委会领导下,每年都制定了明确的报道重点,使刊物能紧紧围绕煤炭重大科技攻关项目发表相关的基础理论论文。本刊发表的论文反映了煤炭科学技术的最新研究成果,起到了促进煤炭科学技术交流和发展的龙头作用,为繁荣煤炭科学技术事业作出了重要贡献。

《煤炭学报》收录情况:荷兰《文摘与引文数据库》

煤炭学报栏目设置

专题述评、问题探讨、试验研究、经验交流、医疗卫生

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2019-04-11 15:38:42 1310825** ¥ 1491.84 1 煤炭学报
2019-03-28 08:34:22 1310825** ¥ 1491.84 1 煤炭学报
2019-03-21 12:03:19 1310825** ¥ 1491.84 1 煤炭学报
2019-03-04 18:39:42 1398258** ¥ 1491.84 1 煤炭学报
2019-03-04 18:33:28 1398258** ¥ 1491.84 1 煤炭学报
2019-03-04 10:51:55 1398258** ¥ 1491.84 1 煤炭学报

煤炭学报杂志社 文档目录

深部岩体力学与开采理论研究进展

摘要:随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的“三高”赋存环境的本真属性及资源开采“强扰动”和“强时效”的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。国家“十三五”重点研发计划“深部岩体力学与开采理论”针对上述难题进行了系统研究,本文详细总结了项目研究进展,包括:①初步形成了原位保真取芯、保真移位、保真测试的技术体系并开展不同深度原位恢复物理力学试验;②系统探索了扰动条件下不同赋存深度岩体原位长期力学行为,构建了不同赋存应力环境的岩石动态本构模型;③提出了适用于复杂地质条件下深部非线性岩体平均应力与变形模量的关系式,开发了批数据处理网络算法反演深部地应力场,系统研究了岩石破坏过程中的能量积聚、能量耗散特性;④提出了“强扰动”和“强时效”特征的判定依据,探索了深部开采强扰动应力路径下煤体损伤规律及非连续支承压力理论,研究了深部开采强扰动煤体损伤破裂、能量演化及渗透特性;⑤建立了岩体介质复杂孔隙结构的三维可视化模型,实现了裂纹动态扩展过程中应力场的可视化,研发了可视化物理模型的三维应力场的冻结实验装置;⑥开展了深部硬岩矩形隧洞围岩板裂破坏的试验模拟,提出了深部近采场区域应力平稳释放理论与方法,研发并应用了深部硬岩高应力诱导与爆破耦合的破岩方法与技术;⑦概括了深部硬岩强卸荷下3种灾害模式的破裂孕育分异演化机制,提出了基于物质点原理描述岩体连续-非连续计算分析新方法,创新了硐室稳定的裂化-抑制支护方法;⑧分析了深部煤炭安全绿色开采的主要影响因素,初步构建了“高保低损”型深部�
1283-1305

深部岩体大变形规律:金川二矿巷道变形与破坏现场综合观测研究

摘要:针对深部高应力下硐室和巷道时效大变形问题,重点开展了金川二矿深部巷道大变形破坏调查、多手段原位综合观察、大变形灾害安全管理标准等方面研究工作。首先针对不同围岩支护类型下大变形巷道破坏问题,从破坏表现形式的角度总结提炼了金川二矿巷道10种典型变形破坏模式并阐明其形成机制;进而依托1150m水平大巷的大变形试验研究段,采用巷道表面的三维激光扫描测量、岩体内部开裂的钻孔摄像观测、围岩不同深度变形的位移计自动量测相结合的方式,揭示了深部巷道表面变形的空间非对称性、围岩内部浅层与深层变形的非均匀性、时效变形增长的跳跃递进性等不同于浅部岩体变形特点和破坏方式的新特征,表明了金川二矿碎裂围岩时效大变形本质是高应力下巷道开挖诱发表层围岩开裂,并在重分布应力驱动下围岩开裂深度逐步向深部转移进而导致巷道围岩自身承载性能逐步劣化的机制,从而表现出持续的时效大变形;最后提出基于功能失效和结构失稳原则的深部巷道大变形安全管理标准,并在现场反馈分析与应用实践基础上总结出了控制二矿深部巷道变形灾害的“双层喷锚网+锚注”和“喷锚网注+单筋砼”复合支护技术,充分利用喷网混凝土的表面柔性支撑与围压效应、锚杆对围岩内部的抑制开裂效应、水泥浆的充填并粘合开裂缝效应、钢筋混凝土的强刚性抗压和恢复围压效应等组合功能,从而形成一种“由表及里、表里结合”改善围岩受力状态、重构围岩承载圈的支护理念。
1337-1348

基于裂纹扩展模型的深部硐室围岩致裂规律

摘要:根据岩体的非均匀性和存在初始裂纹的特征,在二维有限差分程序中建立了非均质体二维模型,并在模型中考虑初始裂纹的影响,利用程序中的自带编译语言,实现了服从不同分布的初始裂纹的长度和角度的赋值。在模型中,利用亚临界裂纹扩展理论描述与时间相关的裂纹亚临界扩展过程,计算过程可体现裂纹扩展的时间效应,从而实现对所模拟结构的寿命预测。模型中裂纹的扩展方式假定为形成翼型裂纹的形式,利用翼型裂纹的简化模型对裂纹的扩展尺寸,应力强度因子等参数进行计算。在每一计算步中,每个单元中的裂纹扩展方向与该时刻单元所受应力情况相关,应力强度因子与该单元所受应力大小及翼型裂纹简化长度相关。利用该模型对高地应力条件下孔洞开挖卸荷导致围岩破坏的过程进行模拟,分析了深部岩体开挖导致的围岩破坏规律,对不同的孔洞形状和初始裂纹的分布情况分别进行了分析,计算结果显示了非连续破裂的形成与初始裂纹角度分布的关系:分区破裂的表现形态与初始裂纹和最大压应力的夹角相关,并且不同初始裂纹角度均值也会导致围岩破裂时间不同。通过建立的多种孔洞形状开挖模型,对不同孔洞形状围岩破裂形态及破坏时间的规律进行总结,发现相同计算步数内方形孔洞周边围岩处破坏单元数量最多,圆形孔洞周边围岩破坏单元数量最少。研究结果证实了裂纹的分布对孔洞周边围岩破坏形态的影响,对裂纹扩展的时间效应的分析可实现对围岩破坏程度和范围的预测,可为深部高地应力条件下诱导致裂非爆连续开采的实施时间和方式提供指导。
1378-1390

基于稀少样本数据的地应力场反演重构方法

摘要:地应力测量昂贵的成本限制了测点数量,稀少样本实测数据难以对区域地应力场进行全面的描述与表达。如何依据稀少样本地应力实测数据准确地构建地质体内部地应力场分布状态,一直是岩土工程关心的重点问题,尤其随着深部工程的建设,掌握地应力场的分布规律是进行工程安全设计和防灾工作的基础。提出的GMDH(批数据处理)神经网络算法,结合地应力场分布随埋深的非线性特征及局部地质构造处地应力场的非连续性特点,构建出形成复杂地质体地应力场的边界条件模式,并基于现场的稀少样本测点数据进行复杂边界条件的生成,拟合出边界载荷非线性表达式。通过Matlab编程构建GMDH神经网络算法平台,该平台具有结构最优性和全局性等优势,克服了传统神经网络方法假设过多(网络结构假设)和网络结构过于简单等缺点,实现复杂地质体边界载荷表达式与实测点应力值的非线性映射,从而获取了较为合理的地应力场分布。为了验证算法的有效性,构建二维急倾斜地层地质区域模型,分别选取15个、12个、9个及6个测点数据进行地应力场反演。结果表明:随测点数量的减少,GMDH神经网络算法反演精度均大于83%,特别是6个测点稀少样本数据中,GMDH神经网络算法反演精度为84%,BP神经网络算法反演精度为76%,说明GMDH神经网络算法在稀少样本测点数据下具有较高的反演精度。另外,对稀少样本测点数据下的杏山铁矿地应力场进行反演和重构,结果显示,GMDH神经网络算法反演精度达到84%,绝大多数测点应力分量反演误差小于10%。因此,GMDH神经网络算法在稀少样本测点数据的反演计算中,具有良好的泛化性和非线性数据预测性,可为今后日益复杂的工程设计和施工提供有效的理论依据。
1421-1431

锦屏深部大理岩蠕变特性及分数阶蠕变模型

摘要:为保障锦屏地下实验室(CJPL)硐室群的长期稳定性,开展2400m深埋大理岩蠕变特性的研究,在常规三轴压缩试验的基础上进行分级加载蠕变试验,系统分析了大理岩蠕变过程中的轴向与环向变形规律及不同围压(5MPa和64MPa)下大理岩蠕变特征差异,采用等时应力-应变曲线法确定了大理岩的长期强度,并基于分数阶导数改进了大理岩蠕变模型。研究表明:13,27MPa围压下,大理岩轴向应力应变曲线达到峰值应力后快速跌落,40,53,64MPa围压下,峰值应力附近的应变曲线呈现明显的平台段,表明CJPL深部大理岩变形行为随着围压的增加具有由脆性向延性转化的趋势;无论是低围压还是高围压,相比于低应力水平,高应力水平下大理岩更容易发生蠕变变形且环向蠕变现象更加显著,蠕变过程中的扩容现象也更加明显,试样破坏时64MPa围压条件下的体积蠕变变形为5MPa围压下的16.3倍;在蠕变加载过程中,大理岩变形模量均为先增加后减小。变形模量增加阶段,高围压下增加幅度较低围压小,64MPa围压下试样变形模量增加的幅值为1.8GPa,小于5MPa围压下的3.6GPa,表明试样受高围压作用已经部分压密。随着应力水平的增大,变形模量减小,高围压下减小幅度较低围压更大,围压64MPa下试样变形模量减小幅值为9.4GPa,约为峰值变形模量的22%,围压5MPa下试样减小幅值仅为1.8GPa,约为峰值变形模量的4%,表明高围压试样在破坏前裂纹的产生和扩展更为剧烈,岩石劣化程度更大;相同偏应力条件下,围压越大的试样蠕变速率越小,但破坏时变形更大且扩容现象显著,表明相同外荷载条件下,深部围岩赋存环境应力水平较高,变形难以收敛,易发生时效大变形破坏;围压为5,64MPa时,采用等时应力-应变曲线法确定大理岩长期强度分别为170,290MPa,为相应围压三轴压缩强度的82%,73%;基于分数阶导数,改进了大理岩黏弹塑性损伤蠕�
1456-1464

循环荷载下深部煤层工作面顶板砂岩的渗透率演化规律

摘要:随着技术的进步以及浅部矿产资源的枯竭,深部矿产资源开发与利用将成为常态。深部岩石的物理力学性质复杂,往往处于循环加卸载的应力条件。深部地下水的压力较大,是深部煤矿的重大安全隐患之一。顶板砂岩是工程最为常见的岩石种类之一,研究其力学性质及渗透规律对深部空间开发利用及矿产资源开采等都具有重要意义。以埋深约1050m的平煤12矿顶板砂岩为研究对象,采用循环加卸载声发射渗透实验对其渗透率演化规律进行研究。从应力-应变及损伤特征、耗散能密度占比、累计声发射事件数的增长速度、不同围压条件下的破裂面特征4个方面进行分析,总结了循环荷载下深部工作面顶板砂岩不同应力阶段的渗透率演化特征。实验结果表明:循环应力对深部顶板砂岩的作用可以分为压密作用与压裂作用2种机制,应力水平较低时主要起压密作用,应力水平增大到屈服强度的60%以上时则表现为压裂作用。岩样的渗透率在应力的压密作用下降低,在应力的压裂作用下升高。逐级增大的循环应力作用下,岩样的损伤以及耗散能密度占比均表现为先因压密作用减小,再由压裂作用而增大的演化规律,并且两者与渗透率演化呈正相关关系。整个实验过程中围压对岩样起压密作用,且随着围压的增大,渗透率减小的程度更大。顶板砂岩的破坏形式对破坏时的渗透率具有显著影响。岩样的破裂面角度随着围压增大而减小,岩样破坏时产生的贯通裂隙有轴向与横向2种形式,产生轴向贯通裂隙时的渗透率远大于岩样的初始渗透率,而产生横向贯通裂隙时的渗透率变化较小。综合5个岩样的渗透率演化情况,得到岩石渗透率在逐级增大的循环荷载下具有4个明显的阶段特征。渗透率在较低应力的循环中因压密作用减小;随着循环应力的增大,在压裂及损伤作用下增大;在应力
1495-1507

煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的影响

摘要:钻孔密封性是钻孔瓦斯抽采的关键基础之一,而煤岩力学特性对钻孔密封参数的选择及密封效果具有重要影响作用。因此,为准确认识钻孔围岩密封环境并深入分析煤岩塑性软化及扩容特性对钻孔密封性的控制作用,进而为钻孔密封参数的合理选择提供可靠的依据。基于煤岩全应力应变曲线及煤层力学参数,通过引入煤层软化系数k及扩容系数η1和η2,在构建煤岩线弹塑性力学软化“三折线”模型的基础上,依据线性Mohr-Coulomb屈服准则,对钻孔围岩弹性区、塑性软化区及塑性流动区半径、钻孔围岩径向位移以及钻孔围岩理论密封半径等参数进行理论数值解析计算,并对相应解析结果进行对比分析。同时结合钻孔成像技术及钻孔瓦斯抽采浓度数据监测等手段,综合分析塑性软化及扩容特性对煤层钻孔密封性的影响作用。研究结果表明,与理想弹塑性模型(Kastner)解相比,受塑性软化及扩容特性共同作用下的煤层钻孔围岩径向位移及理论密封半径分别增加12.93倍和2.60倍,且在构造煤层区域内钻孔缩径现象明显。在钻孔密封参数及密封材料相同的条件下,缩径现象明显的钻孔内初始平均抽采瓦斯体积分数较相邻完整钻孔降低59%,在29d考察期内平均抽采体积分数同比降低64.92%,瓦斯体积分数衰减率同比增加3倍。因此,塑性软化及扩容效应是造成钻孔初始密封性降低及后期抽采瓦斯衰减的主要原因之一,而采用Kastner方程求解获得的煤层钻孔围岩理论渗透半径及注浆压力等参数并不合理;同时,钻孔密封参数需应根据钻孔围岩特性进行区别选择。
1536-1543

内混式空气雾化喷嘴雾化特性及降尘效率研究

摘要:为了掌握内混式空气雾化喷嘴喷雾特性及降尘性能,借助自主研发的喷雾降尘实验平台,对内混式空气雾化喷嘴与X旋流型压力喷嘴流量、雾化角、射程、雾滴体积分数、雾滴粒径、雾滴速度等喷雾特性参数及降尘效率进行了实测,并对实验结果作对比分析。结果表明:随着供水压力的增加,内混式空气雾化喷嘴水流量和气流量分别呈指数形式递增和递减,气液质量流量比不断下降;压力喷嘴水流量随着供水压力的增大而增大,水流量与供水压力的1/2次方成正比。随着供水压力的增加,2种喷嘴的雾化射程、雾滴体积分数及雾滴速度均增大。X旋流型压力喷嘴雾化角明显大于空气雾化喷嘴,其喷雾作用范围更宽;随着供水压力的不断提高,空气雾化喷嘴雾化角呈现先增大后减小的变化规律,而压力喷嘴则一直以较小的幅度不断减小。空气雾化喷嘴由于有压缩空气作为助力,在供水压力较低时能获得较为理想雾滴粒径,且随着供水压力的增大,雾滴粒径不断增大;普通压力喷嘴的雾化粒径随着供水压力的提高而减小,且需在较高的供水压力下才能获得理想的雾滴粒径。在相同的供水压力下,空气雾化喷嘴雾滴粒径和水流量均小于压力喷嘴,而雾滴体积分数、雾滴速度及降尘效率均高于压力喷雾。气水喷雾较压力喷雾具有明显的优势,获得相同的降尘效率,气水喷雾耗水量仅约为压力喷雾的一半。
1570-1579

煤种配合比对煤焦水蒸气气化反应特性的影响

摘要:选取长焰煤、气煤及肥煤为原料,通过调配比例得到不同配合煤,采用捣固方法,在终温为1150℃的程序升温马弗炉中制备坩埚焦,利用实验室固定床反应器考察煤焦的水蒸气气化反应性,并对产气量及产品气组成进行测试。结果表明,配合煤焦水蒸气气化反应性及产品气组成与配合煤比例的变化密切相关,配合煤中对焦的水蒸气气化反应性起提高作用的煤种的顺序为:长焰煤>气煤>肥煤。气化过程中煤焦孔隙结构的变化行为是影响煤焦反应性的主要因素,具有较大煤阶差的长焰煤与肥煤比例的相对变化对焦结构的影响最为显著,对焦的反应性的影响也最为明显。配合煤比例变化影响催化性矿物质在焦中的含量,适度增加配合煤中肥煤及气煤的比例有利于催化性矿物质在焦中的滞留,当配合煤中肥煤比例为0.3左右时,该影响作用最为显著,煤种比例变化对配合煤挥发分组成及热解过程孔隙结构发展的影响会改变催化性矿物质在焦中的含量。焦中催化性矿物质可以促进焦气化反应过程中水煤气变换反应的发生,进而可以调变产品气的组成。在利用过剩焦化产能及低质炼焦煤制备气化焦的过程中,研究结果可以为调配配煤方案以有效改善气化焦的反应性并调变产品气的组成提供理论依据。
1601-1608

"深部岩体力学与开采理论"专辑特约主编致读者

摘要:目前世界上主要矿业大国相继进入深部开采,超过1000m的矿井已有100余座,分布在南非、加拿大、德国、俄罗斯、波兰等国家,其中以南非最具代表性。几十年持续的大规模资源开采使得我国浅部矿产资源已趋于枯竭,我国未来矿产资源开发将全面进入1000~2000m深部。2004年我国的千米深井仅有8处,2015年全国千米深井已达80余座并且还以每年10~25m的速度向下延伸。另外,我国有一批即将开发的千万吨级特大型金属矿山其开采深度超过1000m。
-I0004

煤炭开采与岩层运动

摘要:采矿是从地层内获取煤炭资源的过程,是一次对矿区地层的扰动,必然引起岩层运动和地层内应力场与裂隙场的改变,从而影响矿压显现、地下水流失和地表沉陷等安全与环境问题。因此,采动岩层运动及其对安全与环境的影响规律是煤炭开采的基础科学问题,对这些规律的认识将提高煤炭开采的科学性。由于采动岩层运动的复杂性,至今仍然有很多问题没有解决。介绍了采动覆岩运动的块体结构形式、岩层运动对工作面空间维护的影响、岩层运动对覆岩裂隙演化与地下水和地表沉陷等环境问题的影响、岩层运动对采动应力场影响等方面的研究进展与存在的主要问题,明确了岩层运动研究的重点和方向。结果表明:采动岩层运动是一种坚硬岩层破断前的应力集中和破断后形成块体的力学行为,坚硬岩层的破断和块体运动具有突变和不连续性,破断块体互相咬合可能形成“大变形”结构,块体咬合结构的S-R稳定性将对矿压显现、采动裂隙和地表沉陷等产生重要影响。岩层运动是一个“黑箱”,目前仅仅在控制原理上得到解释,达到“灰箱”程度。因此,岩层控制在很多场合只能是“宏观”控制。“砌体梁”结构力学模型的建立明确了支护原理和支架工作阻力估算原则。一般情况下,按照4~8倍采高岩柱自重估算支架工作阻力可以满足工程需要,在大采高或薄直接顶、浅部开采、特殊压架条件等情况下支架工作阻力估算应采用上限,个别条件下单纯提高支架阻力仍无法彻底解决压架问题,还需配套实施相关工程措施加以防范。根据覆岩关键层破断块体结构的稳定性,将我国不同表土层条件下的地表沉陷划分为3种类型,提出应根据地表沉陷的不同类型进行预测、控制与选择复垦方法。关键层的赋存与破断特性对采动应力分布影响显著。目前,由于应力集中引起的�
973-984

卸荷速度对围岩变形影响的试验研究

摘要:巷道/隧道围岩的开挖卸荷效应,直接关系到围岩稳定、支护设计和施工工艺的选择。利用自主研发的开挖卸荷试验系统,对水泥砂浆制作的厚壁圆筒小型围岩试件进行了快、慢速卸荷试验研究,获得小型围岩试件在开挖卸荷过程中的变形规律与破坏形态。试验结果表明:①快、慢速卸荷的径向应变及切向应变与时间的关系曲线表现出明显的3个特征阶段:试件压密阶段、快速变形阶段、卸荷后缓慢变形阶段。②同一横断面处,内侧的切向应变对卸荷作用反应更快、更显著,变形量更大。径向内侧产生的变形总量均大于外侧,而轴向内侧产生的变形总量小于外侧。③无论快速或慢速卸荷,同一测点处,切向应变最大,占据重要地位。径向变形集中在卸荷阶段产生,轴向变形集中在卸荷后维持阶段产生。④卸荷阶段,随着压差增大,慢速卸荷的切向、轴向应变呈加速发展趋势,内、外侧径向应变差值约为200×10^-6。快速卸荷的切向、轴向应变呈收敛发展趋势,内、外侧径向应变基本相同。维持阶段,快、慢速卸荷切向、轴向内外侧偏差持续增大。快速卸荷时内、外侧径向应变在维持阶段才开始区别开来,且差值越来越大。⑤试件压缩高度变低,且外侧出现环状贯通面并伴随劈裂破坏,在内壁出现片状剪切破坏区;横断面出现两个类似于圆环破坏带的破坏区。
1011-1019

基于摩尔-库伦准则的岩石材料加(卸)载分区破坏特征

摘要:材料内一点的应力状态可以用摩尔圆来表示,而同一点的不同的应力状态可以用坐标系内应力圆的不断变化来表示,应力圆的变换主要可以分为“平移”、“翻转”、“半径扩大”“半径缩小”4种方式,这4种方式几乎包含了岩石材料的所有加(卸)载过程;加(卸)载速率可以用来表征不同应力状态间的转化的快慢程度,加(卸)载速率并不是单纯的单位时间的变化快慢,可以是单位空间尺度的变化,如单位长度、单位深度等;基于摩尔-库伦准则对岩石材料“双向受压”、“双向受拉”和“一拉一压”3种状态下的加卸载过程进行了分析,并获得了与之对应的临界破坏方程,在此基础上,通过引入时间加权平均加(卸)载速率,进一步分析了岩石材料破坏与时间加权平均加(卸)载速率之间的关系,并以时间加权平均加(卸)载速率为基础对岩石材料破坏与否进行了分区;采用FLAC3D对7种不同加载路径下常规三轴数值模拟实验,模拟所获得材料发生破坏时最大主应力峰值与理论计算结果吻合度高达98%;同时又进行7种轴向与径向加载速率之比、4种加载速率条件下常规三轴数值模拟试验。结果表明,只有当轴向和径向加载速率之比处于一定范围时,材料才会发生破坏,加载速率与材料破坏时最大主应力峰值正相关,与最大主应力和最小主应力之比负相关。
1049-1058

基于动态强度折减DDA法的边坡多滑面稳定性分析

摘要:为解决岩体结构面损伤的程度不一性问题及边坡多滑面分析中数值模型的选取问题,借鉴DDA计算位移的优势,考虑块体间相对位移,提出动态强度折减DDA法(Dynamic Strength Reduction Discontinuous Deformation Analysis,简称DSR-DDA)的边坡多滑面搜索,通过对不同破坏程度下岩体结构面动态折减不同的强度及动态变化边坡多滑面分析中的数值模型,以解决数值分析中岩体结构面损伤的程度不一性问题及边坡多滑面分析中数值模型的选取问题。利用倾斜平面滑块经典案例测试位移阈值,验证方法的可行性及计算精度,并将其应用到抚顺西露天矿岩质高边坡多滑面稳定性分析中,且与自主研发的GeoSMA-3D系统进行耦合。研究结果表明:在设定位移阈值为1mm时,DSR-DDA与理论解误差在0.5%以内,满足计算要求。后续得到了抚顺西露天矿边坡最危险滑落面(对应安全系数为1.136),与分析现场监测位移得出的潜在滑落位置基本一致,并在首次滑坡后的数值边坡模型基础上,得到了次级滑落面位置(对应安全系数为1.189),与常规分析得出的结果大相径庭,佐证了边坡多滑面稳定性分析中数值模型需动态变化的必要性。DSR-DDA法与GeoSMA-3D系统识别出的关键块体耦合效果良好,从块体理论角度印证了DSR-DDA法的实用性。抚顺西露天矿边坡破坏模式为牵引式滑动破坏,中下部油母页岩对边坡稳定性起关键作用,故不可继续开采剩余油母页岩,以免引起边坡上部大面积滑坡及矿坑-城市边界滑坡。
1084-1091

高地应力条件下高压空气爆破卸压增透技术实验研究

摘要:为探索高地应力条件下的非常规卸压增透技术,研究了深部矿井高压空气爆破卸压机理,分析了地面与井下气爆致裂煤体的差异性,构建了高地应力条件下高压空气爆破卸压范围的理论计算模型,以丁集煤矿为工程背景,理论计算了气爆致裂煤体的卸压范围;详细介绍了高压空气爆破技术与装备,开展了高压空气爆破的地面实验,得到了有、无位移约束2种条件下混凝土试件气爆破坏效果与破坏特征,分析了气爆压缩波反射作用对试件的破坏影响作用;开展了丁集矿的井下现场试验,研究了气爆卸压增透效果,分析了气爆前后钻孔瓦斯流量、瓦斯抽采量、衰减系数与透气性系数的变化特征,结合以往经验类比与理论计算,得到了气爆后卸压增透的最佳范围。研究结果表明:在气爆压力达到60MPa左右时,有、无位移约束的混凝土试件破坏程度很高,主要呈现出径向断裂特征;在淮南丁集煤矿气爆后的煤层钻孔瓦斯流量是无气爆的6~8倍,瓦斯抽采量是气爆前的4~7倍,透气性系数是未气爆的5~1050倍,衰减系数是未气爆的0.4倍,气爆的最佳卸压增透半径不超过2m;首次气爆使爆孔周围煤体的力学性质得到弱化,相当于爆孔周围发生了卸荷效应,在二次气爆与高地应力共同作用下形成了较大的松动破坏范围,从而达到卸压增透目的。
1115-1128

分散度对煤粉爆炸特性的影响

摘要:煤矿工作面煤尘呈多分散性,因此采用单一粒径的煤样评估煤尘爆炸风险存在缺陷。为了研究分散度对煤尘爆炸特性的影响规律,找出合适的平均粒径表示方式来评估分散度对爆炸风险的影响,以5种粒径分布范围相同但分散度不同的煤样为研究对象,采用20L爆炸球实验装置,测量样品的最大爆炸压力Pex、最大爆炸压力上升速率(dp/dt)ex、开始点火至最大爆炸压力的时间段t1和开始点火至最大爆炸压力上升速率的时间段t2四个参数。后续采用热值分析、扫描电镜试验方法探究不同分散度煤尘的反应程度。借助方差分析和斯皮尔曼相关性分析研究测量结果组间的差异性、不同粒径表示方式与爆炸特性参数的相关性。实验结果表明:对于具有相同粒径分布的煤粉,分散度对煤粉爆炸反应速率影响较大。小粒径煤尘颗粒的质量分数越大,反应速率越快,反应越充分,释放的能量越大。当小粒径煤尘质量分数达到30%时,最大爆炸压力上升速率显著增大,t1和t2明显减小。粒径最小的原始样品3的爆炸产物热值最低,且爆炸产物表面形成了较为丰富的孔洞结构,说明小粒径煤尘较快的脱挥发速率能增加爆炸的反应程度。D10,D25(为投影面积的10%和25%的颗粒直径)、D3,2(索特尔直径)与最大爆炸压力上升速率、t1和t2三个参数的斯皮尔曼相关系数均落在高度相关和显著相关的区间,呈现出较好的相关性。对于多分散性的煤尘,D10,D25和D3,2可以较好的评估分散度对煤尘爆炸特性的影响。
1154-1160
1188-1196

内蒙胜利褐煤生物产气前后微生物群落变化

摘要:为研究微生物群落在褐煤生物产气过程中的作用以及产气前后煤样性质的变化。以内蒙古胜利褐煤为产气底物,寺河矿区煤层气井排出水中富集产气微生物为出发菌群,在实验室开展褐煤生物产气实验,采用Illumina高通量测序平台分析产气前后微生物群落变化,并利用气相色谱、扫描电子显微镜等手段对褐煤产甲烷量和产气前后煤样物化性质及其煤表面的菌体形貌进行分析。结果表明,内蒙胜利褐煤可以被所富集得到的菌群利用并产生甲烷,产气周期为49 d,期间累计产甲烷量为83.1 mL,净产甲烷率为7.84 mL/g煤。褐煤生物产气微生物样本中细菌群落多样性丰富,主要优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、WWE1、拟杆菌门(Bacteroidetes)、互养菌门(Synergistetes)和少量的脱铁杆菌门(Deferribacteres)。原始微生物群落结构多样性较高,经褐煤和基本培养基培养产气后,群落多样性降低。在微生物属水平上菌群结构变化较大,其中W22,Proteiniclasticum,VadinCA02,Tissierella_soehngenia,Clostridium,Desulfovibrio等菌属在产气过程中发挥重要功能。内蒙胜利褐煤挥发分较高,富氢、富氧,煤表面结构松散有明显裂隙,有利于微生物附着降解,适宜进行生物产气试验。褐煤经微生物作用产气后,水分、灰分、挥发分均降低,固定碳百分比升高,H/C升高,S元素比例下降,利用扫描电镜观察到产气体系中煤表面附着大量短杆状和球状微生物,并存在类似微生物纳米导线的结构。
1224-1231

基于TSOA定位原理混合算法的掘进机位姿检测方法

摘要:为实现掘进机的位姿检测,提出了一种面向掘进机的混合算法的位姿检测方法。基于超宽带(Ultra-wideband)测距和(Time Summation of Arrival,TSOA)定位原理,系统地推导了混合算法的计算过程,将间接法得到的定位点初始坐标代入Taylor级数展开法,循环迭代,通过混合算法得到了掘进机的坐标值,将坐标值代入姿态角解算公式得到了掘进机的姿态角。实际实验中需要其他测量方式的标定才可验证真值,且任何测量方式均有误差,因此基于MATLAB进行仿真分析研究规律。绘制了混合算法程序流程图,仿真对比了间接法和混合算法在15m和90m的定位点空间分布状态、三轴误差,以及2种算法在10~100m的测量范围内定位点均方根误差和三轴均方根误差变化情况,分析了混合算法在15m和90m的姿态角精度,仿真结果表明:混合算法的定位性能优于间接法,精度高于间接法,姿态角误差可控制在0.008°以下。搭建了掘进机位姿检测系统实验平台,在模拟巷道中进行了实验验证,完整地采集了UWB测距的相关数据,在MATLAB中通过曲线拟合绘制了误差随距离变化的曲线图,得到了误差随测量距离变化的规律,实验结果表明:在3~94m测量范围内,X轴误差可控制在4cm以内,Y轴误差可达到毫米级,Z轴误差随测量距离增大而增大。为实现综掘装备的自主导控提供了理论基础。
1255-1264

保水采煤面临的科学问题

摘要:保水采煤理念是基于榆神府矿区开发初期采煤引起的潜水位下降、植被退化而提出的。经过多年理论研究和工程实践,已初步建立了保水采煤技术体系,有效指导了生态脆弱矿区煤炭资源开采和生态环境保护。在国家关于生态文明建设标准日益提高的格局下,我国西部干旱半干旱地区煤水资源共生区生态环境保护面临历史考验。首先综述了保水采煤技术取得的成果,认为地质条件探查、岩层移动、保水采煤方法等方面的研究基本解决了单煤层开采中存在的突出问题,而生态脆弱矿区水与生态约束和生态修复与重构方面的研究滞后。其次探讨了保水采煤领域中5个紧密相关的科学问题,包括矿区依赖地下水的植被对煤层开采的约束程度的识别、量化及监测,大采高和重复采动条件下导水裂隙带高度探测与预测方法,有效隔水层厚度的量化与评价,大采高和重复采动条件下采动岩层(覆岩)控制及矿山生态环境影响机制、矿山生态损害监测与评价、矿山土地复垦与生态重建技术、生态修复策略及效果评价等。在新形势下,矿区生态环境保护的责任和任务重大,有待于投入更多研究来支撑我国西部矿山保水采煤理论与技术的突破,促进绿色矿区建设。
667-674

煤炭开采对相邻区域生态潜水流场扰动特征

摘要:陕北煤炭能源基地高强度开采易影响生态潜水的自然径流条件,针对自然保护区周边煤炭资源开采对地下水流场的扰动问题,以榆神矿区某井田为例,通过构建研究区煤-水空间结构水文地质模型,系统分析研究区生态潜水的赋存特征及其规律;采用物理模拟、数值模拟、现场实测等手段,综合分析煤层覆岩岩性组合结构、煤层与关键层间距、煤层厚度、煤层埋深、工作面长度等因素,利用相关分析方法提出了适合于研究区导水裂隙带高度计算的裂采比公式;根据水文地质条件和煤层采动方式,采用地下水数值分析方法,模拟了煤炭开采后萨拉乌苏组生态潜水流场变化,分析了煤层采动后生态潜水受扰动的特征。研究结果表明:区内萨拉乌苏组生态潜水含水层全区发育,其赋存受基岩面形态控制,生态潜水水位受地形、含水层厚度、地下水分水岭和地表水等影响;下伏关键隔水层(保德组红土)受沉积影响在研究区东南局部缺失,形成“天窗”导水通道;区内覆岩结构以硬-软-硬、硬-硬-软2种组合类型为主,覆岩结构类型对导水裂隙带发育高度及形态有重要作用;统计分析多个导水裂隙带发育高度结果,提出榆神矿区导水裂隙带最大裂采比为28.1倍,该数值对榆神矿区保水采煤及水害防治具有重要指导意义;通过计算发现,煤层开采后,在研究区东南部保德组红土缺失区将造成生态潜水漏失与水位下降,最大降深可达10m。为保护生态潜水资源,建议开采研究区东南部“天窗”部位的煤层时,必须采取相应的保水采煤技术。
701-708

孟巴矿厚松散含水层下协调保水开采模式

摘要:孟巴矿的地质采矿条件具有近地表松散富含水层厚、煤层顶板厚、煤层厚的“三厚”特征,开采煤层覆岩中含有多个含水层组,矿井水害是威胁矿井安全生产的主要因素。在覆岩多水体条件下,为了有效防止近地表厚松散 UDT 含水层进入井下,导致淹井灾害发生,提出上保下疏的开采水害防治模式。一分层安全开采的关键技术是控制复合关键层的结构稳定,应用初始后屈曲理论解析其稳定性,得出结构关键层的极限破坏长度,通过线性回归给出分层开采覆岩导水裂缝带发育高度预计计算公式,分析确定了一分层开采工作面宽度不超过150m,限高开采3m;依据对UDT含水层防护的安全煤岩柱高度确定二分层开采高度,二分层开采后覆岩结构关键层发生破坏,既能够有效疏放 LDT 隔水层以下含水层水,又能够保证 LDT 隔水层的完整性,达到 UDT 水体不发生下泄的目的,保障了矿井安全开采;根据工作面协调减损开采原理,确定开采分层合理错距约为82m,下分层的巷道布置在上分层开采采空区下的厚煤层分层错距协调限高开采布置模式,实现有效降低了覆岩应力的叠加效应,减轻 LDT 隔水层的变形破坏程度。开采结果表明:厚煤层分层协调布置开采方法,有效减轻了 UDT 含水层下 LDT 隔水层应力叠加损伤程度,保护了隔水层的完整性;一分层限高综采,二分层限高综放开采分次疏放了煤层顶板至LDT底板2个含水层组,解决了矿井排水能力较小条件下的水害防治问题;分层工作面错距协调布置开采方法,有效降低了开采边界导水裂缝带发育高度,减小了 LDT 变形破坏程度,同时释放了一分层区段煤柱应力,实现了覆岩整体下沉,不但有效地降低了覆岩破坏高度,而且减小了冲击矿压冲击强度,开采期间 UDT 水位变化幅度稳定保持在一定范围内,实现了多水体条件下上保下疏的厚煤层分层安全开采模�
739-746

复合采动损伤对层间隔水控制层稳定性的影响

摘要:近距离煤层群复合采动影响下,层间岩层中隔水层的稳定性至关重要。若层间岩层中隔水层的稳定性遭受破坏,则上覆采空区中的积水会向下方渗流扩逸,甚至瞬间涌出,威胁下部煤层的安全开采。提出了复合采动影响下层间隔水控制层的基本概念,运用损伤力学的基础理论构建了复合采动影响下层间岩体损伤参量 D 的计算模型,分别研究了损伤参量 D 与层间岩体抗压强度及破坏范围之间的关系,分析了不同条件下复合采动损伤对层间隔水控制层稳定性的影响。研究结果表明:①层间隔水控制层是指复合采动影响下层间岩体中不发生破断失稳且能起到阻隔上方采空区积水向下渗流扩逸的控制岩层。②损伤参量 D 可以用来衡量复合采动影响下层间岩体的损伤破坏程度。③层间岩体抗压强度 RD 与损伤参量 D 的关系为:随着损伤参量 D 的增大,层间岩体的抗压强度RD表现出线性递减的变化趋势,其折减系数为1-D。④层间岩体破坏范围与损伤参量D的关系为:层间岩体的最大破坏深度/高度Hmax及其距工作面端部的距离Lmax均随着损伤参量 D 的增大而增加;D 越大,Hmax 和 Lmax 的增幅也越大。⑤层间隔水控制层的稳定性与复合采动产生的叠加损伤密切相关;通过综合考量上下煤层多重开采后层间岩体的损伤破坏范围与隔水控制层的层位关系,全面分析了6种不同条件下层间隔水控制层的稳定性,并给出了合理有效的控制措施,来减轻上覆采空区积水对下部煤层开采的威胁,并保障安全生产。复合采动损伤对层间隔水控制层稳定性的影响研究可以为积水采空区下伏煤层的安全开采提供理论指导。
777-785

榆神府矿区含水层富水特征及保水采煤途径

摘要:榆神府矿区地处毛乌素沙漠与黄土高原的接壤地带,生态环境脆弱,水资源匮乏,区内各主要含水层分布与富水性不均,含水层富水性及矿井涌水对煤矿生产影响差异较大,因此矿井水资源的综合利用与含水层的有效保护对煤矿生产与地区生态建设意义重大。通过分析萨拉乌苏组、烧变岩、风化基岩层等各主要含水层的形成、分布及富水特征,结合矿井首采煤层上覆基岩厚度与矿井目前涌水量情况,将区内生产矿井及待规划区域从“水资源保护与矿井水利用”角度划分为水量贫乏型、水量较丰富型、水量丰富型及地表水体型4种类型,并根据不同类型的分布特征进行了分区。在此基础上,针对不同的水资源保护与矿井水利用类型,分别提出了采空区存储净化、工业利用、农业灌溉、湿地建设和人工湖泊等具体的水资源保护与矿井水利用途径和措施。讨论了“保水采煤”的科学内涵,认为“保水采煤”的基本措施应当包括保护浅部主要含水层和矿井水资源利用两部分,即将“保水”与“用水”相结合,拓展了“保水采煤”的科学含义;建议在矿井规划时,应综合考虑开采损害影响与环境自身修复能力,在满足能源开采经济利益的同时,保证生态环境不发生质的破坏;提出了利用经济效益“反哺”当地生态和“绿色经济”建设的一点猜想,为矿区未来的规划建设提供了一定的参考意义。
812-819
847-856

干燥-饱和循环作用下砂质泥岩抗剪性能劣化试验研究

摘要:西部生态脆弱矿区煤炭开采过程中的地下水资源保护与利用是实现该区域煤炭绿色开采的前提和必要条件。其中,保水开采与地下水库技术的广泛应用为解决煤水共采问题提供可能。本文以煤矿地下水库煤岩边界在水反复浸入条件下稳定性变化为研究背景,以神东矿区乌兰木伦矿3-1号煤层顶板砂质泥岩为研究对象,通过无损浸水试验获得试样的自然吸水性规律,获得试样含水率到达饱和状态的浸水时间。根据浸水时间,对试样进行干燥-饱和反复浸水,得到不同循环浸水试样含水率随浸水次数呈指数增加关系,而试样抗剪强度和浸水次数呈指数降低关系。黏聚力随浸水次数的增加呈下降趋势,而内摩擦角先增加后减小,表明材料的均一性以及破裂面的形态及裂隙发育的形态、尺寸、方向变化造成了内摩擦角增加,而后期循环浸水占主导因素,表现为内摩擦角减小。根据黏聚力、内摩擦角与干燥-饱和循环次数的关系,建立了基于干燥-饱和循环次数的 Mohr-Coulomb 准则。声发射计数曲线与剪应力曲线有较强的对应性,在试样破坏时刻声发射事件明显增加,对应声发射累计计数曲线的明显上升阶段。试样在破坏过程中以低 RA 值为主,破坏时刻对应高 RA 值,即试样破坏过程中的基础裂隙类型是张拉裂隙,破坏时刻对应明显的剪切裂隙。研究结果表明,地下水库边界煤岩柱在地下水库蓄水-抽水过程中,在浸水-失水作用下其强度发生显著变化,建议在构建地下水库时应考虑水作用引起的边界煤岩柱强度弱化作用。
881-889

基于数字钻探的岩石c-φ参数测试方法

摘要:岩石黏聚力c和内摩擦角φ(以下简称c-φ参数)的准确测试是进行地下工程支护设计优化及信息化施工的基础。传统的岩石室内试验方法测试步骤繁琐,周期长、成本高,无法进行原位测定。数字钻探技术为现场准确测定岩石力学参数提供了新的途径,实现该技术的关键在于建立随钻参数与岩石 c-φ参数间的定量关系。基于此,本文根据岩石切削破碎特征,建立了一种不预设破坏面的岩石切削力学模型,弥补了现有岩石切削力学模型将破坏面假设为平面,从而与岩石受切削时实际的破坏面特征存在差异的不足。基于滑移线理论推导了岩石极限切削力,得到了随钻参数DP(DrillingParameters)与岩石c-φ参数关系式(DP-cφ关系式)。将利用自主研发的岩体数字钻探测试系统开展室内试验所得到的随钻参数与理论计算得到的结果进行对比分析,两者平均差异率为8.44%,验证了所建立的岩石切削力学模型和DP-cφ关系式的合理性和正确性。在此基础上,提出了岩石 c-φ参数数字钻探测定方法,并通过室内试验进行了该方法与传统三轴试验方法测定结果的对比分析,结果表明:两种方法得到的岩石黏聚力和内摩擦角平均差异率均小于10%,证明了本文所提出的数字钻探测定方法的有效性和可行性。该方法实施方便、快捷,可实现现场工程岩体 c-φ参数的原位测定。
915-922

孔隙结构对褐煤干燥动力学的影响

摘要:研究了胜利和昭通褐煤在低温(60~140℃)干燥过程中孔隙结构的演变,计算了2种不同结构褐煤脱水过程的有效水分扩散系数(Deff),讨论了褐煤孔隙结构参数和水分扩散特性参数的关系。结果表明,胜利褐煤的孔隙结构以开放的圆柱形孔隙、平行壁状狭缝孔和尖劈型毛细孔为主;而昭通褐煤以一端封闭的不透气性孔为主。随着干燥时间增加,2 种褐煤比表面积均减小,平均孔径变化趋势与孔容变化相反。随着干燥温度升高,2 种褐煤比表面积、孔容、平均孔径均增大,平均孔径变化趋势与孔容变化相同。关联动力学参数表明,煤样的孔容比及比表面积都与 Deff 有较好关联度,2 种褐煤的孔容比与比表面积呈正相关;水分扩散系数更是与比表面积呈线性关系。胜利褐煤在孔径小于7nm时孔容比随温度的升高而增大;而孔径区间介于7~10nm的孔容比随温度的升高而减小。昭通褐煤在孔径小于10nm的孔容比随温度的升高而增大;而孔径区间介于10~20nm的孔容比随温度的升高而减小。2种褐煤的Deff均受微孔及较小孔径的中孔控制。同时,计算得出低温干燥过程胜利褐煤的活化能(16.95kJ/mol)低于昭通褐煤(21.84kJ/mol),这说明相同条件下胜利褐煤脱水所克服的能垒更低。
949-956

“保水采煤的理论与实践”专辑特约主编致读者

摘要:保水采煤是指在干旱半干旱地区煤层开采过程中,通过控制岩层移动维持具有供水意义和生态价值含水层(岩组)结构稳定或水位变化在合理范围内,寻求煤炭开采量与水资源承载力之间最优解的煤炭开采新技术。这一概念是根据陕北侏罗纪煤田(神府煤田)开发中遇到的地质生态环境环境问题而提出的,对水资源供需矛盾突出、地下水生态价值明显的矿区同样适用。
-I0004

煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

摘要:提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设原则和阶段目标。进行了煤矿智能化顶层设计,提出了统筹规划煤矿智能化发展模式、科学设计智慧煤矿总体架构、建设100个智能化示范煤矿的发展思路。探讨了井工煤矿精准地质探测与4D-GIS系统、智能化开拓规划与工作面设计、智能化巷道快速掘进成套技术、智能化综采工作面成套技术、智能化主/辅运输技术、危险源智能感知与预警技术、智能化洗选系统、智能化综合保障技术、矿井物联网综合管控系统和操作平台等主要环节的发展路线。阐述了露天煤矿智能化发展方向,提出了建设露天煤矿信息化系统、开发露天煤矿智能化连续开采技术、建立露天煤矿空-天-地一体化安全预警系统、推进露天煤矿生态环境协调绿色发展的理念。大力发展煤机装备智能制造,提高煤机装备的可靠性与适应性,促进煤炭资源开发的机器人化替代,为煤矿智能化发展提供智能装备保障。提出了加大煤矿智能化发展政策支持、设立煤矿智能化标准体系建设专项、建立国家级煤矿智能化技术创新研发实验平台等政策建议。
349-357

基于冲击启动过程的近场围岩冲击危险性电磁波CT评估方法

摘要:近年来,随着开采深度和强度的逐渐增大,冲击地压灾害发生频率逐年升高,严重威胁矿井的安全生产。针对目前基于现场实测的冲击危险性评价方法仅从能量聚集角度进行危险性判别,导致评价结果不能反映现场全部冲击危险情况的问题,考虑了冲击启动过程经历的'能量释放→能量传递→冲击显现'3个阶段,分析了基于冲击启动过程的冲击危险性评估原理,通过理论研究,构建了包括能量集中指数、屈服接近指数、能量传递衰减指数和支护损伤指数等4个指标,设定了各指标的权重,包括根据各指标量值差异程度设定的属性权重,以及根据各指标危险等级设定的等级权重;由此,以电磁波CT探测系统为平台,建立了能够划分近场围岩冲击危险区域及危险等级的电磁波CT评估方法,并将该方法编程实现。应用此方法对亭南煤矿207工作面现场实测数据进行处理,发现区段煤柱内布置巷道大幅升高了相邻煤柱区的应力集中程度及支护损伤程度,进而增大了相邻煤柱区的冲击危险性。通过钻屑法验证了基于冲击启动过程的冲击危险性评估方法的有效性。该方法依据冲击启动过程将评估体系细化,能够有效提升对冲击危险区域及危险等级的辨识度,为巷道冲击地压治理提供了更为准确的依据,尤其能为煤柱区冲击地压防治提供借鉴。
384-396

基于“两介质-三界面”模型的散煤注浆固结宏细观规律

摘要:为了预判水泥浆注浆加固淮北矿区松散煤层效果,提供合理注浆参数,确保松散破碎围岩体注浆加固后稳定,文章基于离散元思想,将散煤和水泥视为颗粒,结合散煤-水泥浆胶结体单轴压缩试验和颗粒流模拟软件,研究散煤注浆加固效果,从宏-细观角度揭示散煤水泥浆注浆加固规律。文章构建了散煤-水泥'两介质-三界面'模型;校核了散煤-水泥浆胶结体三界面细观力学参数,分析了颗粒配比和胶结体孔隙率对散煤注浆加固效果的影响规律。研究结果表明:'两介质-三界面'模型包括散煤颗粒、水泥颗粒,散煤颗粒之间胶结界面、水泥颗粒之间的胶结界面和散煤与水泥颗粒之间的胶结界面,模型不仅能够模拟常规岩体力学实验,还能够进行胶结参数影响特性研究,适用于散体介质注浆加固效果预判;散煤-水泥浆胶结体单轴压缩强度σc和弹性模量E随着散煤与水泥颗粒配比γ增加先增大后减小,存在最佳配比,散煤含量增加的过程分为初期骨料强化和后期胶结弱化两个阶段;胶结体单轴压缩强度σc和弹性模量E随着孔隙率n增加而加速减小,粒径越小、充填程度越高的注浆材料,加固效果越好。在现场注浆设计施工过程中,根据现场围岩破碎程度,优选粒径小、可注性好的浆液,能够获得较好的注浆加固效果。
427-434

基于层叠模型组合煤岩体动态力学本构模型

摘要:为研究冲击载荷下组合煤岩的动态力学特征,利用75 mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验系统,对不同组合比煤岩样(砂岩:煤:砂岩分别是1:1:1,2:1:1,1:1:2,1:2:2)进行不同速率(4. 590~8. 791 m/s)的冲击加载实验,获得了组合煤岩的动态应力-应变曲线,结合煤、岩本构的研究成果和层叠模型原理,并充分考虑了组合煤岩体在动态破坏过程中的应变率相关性和损伤特性,构建了7参数组合煤岩层叠本构模型。研究结果表明:①不同组合比煤岩的弹性阶段和塑性阶段持续时间不同,不同组合比煤岩的应力应变曲线前期均呈现出明显的非线性;②组合煤岩动态冲击屈服强度随应变率的增大而增大,随煤的占比增大而减小;③构建的7参数组合煤岩层叠本构模型数值拟合曲线与实测动态本构曲线具有较好的一致性,拟合参数分析发现在中应变率(110. 41~195. 49 s-1)冲击载荷作用下,组合煤岩体损伤软化效应超过应变率强化效应成为主导因素;④拟合参数范围和试样冲击破坏特征均表明,组合体试件主要破坏部位以煤体破坏为主,不受组合方式的影响。研究成果为进一步深入认识冲击地压等煤岩动力灾害发生机理和预测预防措施提供参考借鉴。由于组合煤岩冲击破坏SHPB实验条件有限,并未考虑围岩影响,围压下的组合煤岩动态破坏特性有待利用实验和数值模拟手段进一步研究。
463-472

含弱约束结构受限空间甲烷爆炸及传播特征实验研究

摘要:为研究含弱约束受限空间内甲烷爆炸压力升高及沿扩散管的传播特征,对不同体积分数甲烷的爆炸特征参数进行了系列实验。获得了含弱约束结构受限空间在不同浓度甲烷爆炸时的压力升高规律,研究表明,含弱约束受限空间内的甲烷爆炸压力升高趋势类似封闭空间,但压力峰值远小于封闭空间,封闭空间最大压力是含弱约束结构空间的3. 2倍。由于弱约束结构的存在,甲烷体积分数较低时破膜压力较大,腔体内高压持续时间较短,而接近爆炸当量浓度时腔体内高压持续时间增长。扩散管中的爆炸压力和火焰传播规律随甲烷体积分数变化呈现明显不同。在实验条件下,当甲烷体积分数低于7. 0%时,破膜激波与火焰锋面时间差最大为5. 255 ms,扩散管中的火焰主要为膨胀火焰。而甲烷体积分数高于7. 4%时,破膜激波与火焰锋面时间差为28~40 ms,说明在管外发生了二次爆炸,以湍流火焰为主。爆炸压力的沿管道传播则分为3种情况,甲烷体积分数低于7. 0%时,爆炸压力随传播距离增大而减小;甲烷体积分数为7. 4%和11. 0%时,爆炸压力随传播距离增大呈线性增大;甲烷浓度为当量浓度时,其压力传播特征类似于全管道甲烷爆炸的特征,随传播距离呈现锯齿形增大。实验结论对天然气长输管道、LNG和CNG储罐检修过程中的爆炸事故预防和含弱约束结构的其他气体泄爆具有参考意义。
502-508

覆盖区岩溶溶洞的微动探测试验研究——以福建永安大湖盆地为例

摘要:基于岩溶发育位置及程度等规律对现代城市开发建设的重要意义,利用二维微动剖面探测方法开展灰岩岩溶区地层结构探测,获得关于隐伏岩溶洞穴发育规律的新认识。二维微动探测方法利用天然源面波的优势,不受人文居住环境干扰限制,在浅层地质结构探测方面凸显出优势。利用该方法研究覆盖区岩溶发育规律,在福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁,通过钻孔孔内S波速度波速测试结果分析总结地层速度规律,同时二维微动剖面探测结果与钻探结果对比揭示,灰岩岩溶发育、不发育段的视S波速度分别为1 000~1 600 m/s,1 700 m/s以上,灰岩中溶洞的视S波速度为300~850 m/s,存在显著差异。利用微动视S波速度剖面,进一步揭示坑边和霞鹤地区地下岩溶洞穴虽整体发育形态表现为层状,但其发育形式主要为岩溶管道型;区内岩溶深度达160 m,发育深度与地形起伏有一定相关性。基于2处试验区的总结性规律,分析了大湖盆地内另一微动测线处的岩溶发育规律并得到验证。由此可见,通过微动剖面结果与钻孔对比分析规律,可利用该规律以微动剖面结果为基础推测该区域其他无钻孔区域的岩溶发育情况。结果表明,微动探测能较直观地探测覆盖型岩溶区地下灰岩溶洞的发育及空间分布情况,并可追踪分析岩溶的横向变化规律。
536-544

基于高分二号卫星影像高潜水位煤矿区沉陷地土壤含水量监测

摘要:高潜水位地区煤炭开采破坏导致地表沉陷出现积水和斜坡,沉陷内土壤含水量会分布不均匀,影响农作物的生长,从而严重影响矿区居民的生产和生活。因此大范围快速、精确监测高潜水位地区煤矿开采区的土壤含水量具有重要现实意义。卫星遥感技术可以快速、准确、高效监测矿区土壤含水量。通过遥感手段对高潜水位采煤塌陷地土壤含水量进行监测,探求出一个比较方便、快速、合理监测高潜水位采煤塌陷地土壤含水量分布状况方法,为矿区环境影响评价、农作物估产、破坏等级评价、耕地损害补偿与土地复垦方案的编制提供参考依据。借鉴土壤含水量遥感监测经验,通过野外实地采集土壤样本并测量土壤光谱数据,在室内测量土壤含水量,分析实测地面光谱数据与土壤含水量的变化关系,结合实测的土壤含水量与光谱特征数据,对土壤含水量与实测水体光谱进行相关性分析,得到土壤含水量光谱数据敏感波段范围。结合高分二号卫星影像谱段数据特点,将实测光谱波长按照波段范围划分为与高分二号卫星影像谱段对应的4个波段,即450~520,520~590,630~690,770~890 nm,再取各个波段范围反射率的平均值与土壤含水量光谱反射率进行相关性分析,寻求高分二号卫星影像监测土壤含水量最敏感的波段数据,在确定遥感探测敏感波段的基础上,建立了土壤含水量与光谱反射率的遥感反演模型,即:S曲线模型、逆函数模型,基于预处理的高分二号卫星影像进行沉陷区地土壤含水量遥感反演,从而得到高潜水位采煤塌陷地土壤含水量的空间分布情况。研究结果表明不同土壤含水量的光谱特征基本相似,实测地面光谱数据与土壤含水量的变化关系为土壤光谱反射率随着波长的增长而增大,呈正相关关系;土壤含水量与高分二号卫星影像数据B3波段的反射率具有显著的负相关关
576-581

升温速率对准东褐煤热解特性及煤焦孔隙结构的影响

摘要:为了简化活性焦的制备工艺流程,降低其生产成本,同时拓宽准东褐煤利用途径,需要对准东褐煤热解过程进行更深入的研究。利用热重(TGA)技术考察了准东褐煤在不同升温速率(10,20,30,40和50℃/min)热解失重特性并采用等转化率法分析了其动力学参数,同时利用程序升温和快速热解在终温为800℃条件下制备出活性焦SC1和SC2。采用氮吸附仪(BET)获得煤焦的孔隙结构参数,利用红外吸收光谱仪(FT-IR)和拉曼仪光谱仪(Raman)分别获取煤焦大分子结构中的官能团和碳骨架结构信息。研究结果表明,基于热重法分析出准东褐煤热解动力学参数,活化能和指前因子变化范围为38. 89~229. 13 kJ/mol和108. 26~1. 18×109s-1。升温速率为30℃/min时,有足够热量促进煤焦内部有机结构分解生成大量挥发分,煤焦内部形成合理的温度梯度,阻碍了热缩聚反应造成孔隙阻塞,挥发分顺利释放促进了孔隙结构形成。程序升温热解焦SC1烧失率为46. 5%,比表面积为312. 91 m~2/g,孔容为0. 178 cm3/g,平均孔径为2. 271 nm;而快速热解焦SC2烧失率为37. 3%,比表面积达到424. 25 m~2/g,孔容为0. 189 cm3/g,平均孔径2. 342 nm,以微孔为主,结构参数明显好于SC1。快速热解炭化制备活性焦前驱体,促进煤焦生成大量无定形结构和缺陷结构,利于活化阶段微孔孔隙结构的构筑。
604-610

基于模糊动态故障树的提升机盘式制动系统可靠性研究

摘要:盘式制动系统是矿井提升机安全运行最重要的保障之一,故研究其系统可靠性具有重要的意义。由于提升机盘式制动系统是一个典型的冗余系统,系统故障存在模糊性、动态性和随机性,为提高矿井提升机盘式制动系统的安全可靠性和分析系统故障的因素,运用模糊动态故障树分析方法对矿井提升机盘式制动系统关键的失效模式进行可靠性研究。以盘式制动系统中的TE161型液压站系统作为可靠性研究对象,对盘式制动系统的工作原理、结构以及故障因素进行了分析,根据TE161型液压站系统结构组成的冗余性,构建了盘式制动系统液压站动态故障树模型,引入模糊数学理论,采用三角模糊数来描述动态故障树模型的基本事件的失效率,结合动态故障树分析方法对系统进行可靠性分析,对静态模块采用模糊静态算子求解事件的模糊故障概率,对动态模块采用基于模糊马尔可夫动态算子求解事件的模糊故障概率,综合静态子树和动态子树研究结果,并结合截集水平和扩张原理,得到系统运行104h时顶事件模糊故障概率,系统最可能故障的概率是0. 031,结合模糊概率重要度的求解原理,得到系统的基本事件的模糊概率重要度,并对基本事件模糊概率重要度排序分析,得到液压站的关键失效模式以及薄弱环节,为盘式制动系统系统进行故障预防、维护以及液压站设计提供借鉴。
639-646

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煤炭学报杂志社要求

来稿要求论点明确、数据可靠、逻辑严密、文字精炼,每篇论文必须包括题目、作者姓名、作者单位、单位所在地及邮政编码、摘要和关键词、正文、参考文献和第一作者及通讯作者(一般为导师)简介(包括姓名、性别、职称、出生年月、所获学位、目前主要从事的工作和研究方向),在文稿的首页地脚处注明论文属何项目、何基金(编号)资助,没有的不注明。

论文摘要尽量写成报道性文摘,包括目的、方法、结果、结论4方面内容(100字左右),应具有独立性与自含性,关键词选择贴近文义的规范性单词或组合词(3~5个)。文稿篇幅(含图表)一般不超过5000字,一个版面2500字内。

文中量和单位的使用请参照中华人民共和国法定计量单位最新标准。

外文字符必须分清大、小写,正、斜体,黑、白体,上下角标应区别明显。

文中的图、表应有自明性。图片不超过2幅,图像要清晰,层次要分明。参考文献的著录格式采用顺序编码制,请按文中出现的先后顺序编号。

所引文献必须是作者直接阅读参考过的、最主要的、公开出版文献。未公开发表的、且很有必要引用的,请采用脚注方式标明,参考文献不少于3条。

来稿勿一稿多投。收到稿件之后,5个工作日内审稿,电子邮件回复作者。重点稿件将送同行专家审阅。

如果10日内没有收到拟用稿通知(特别需要者可寄送纸质录用通知),则请与本部联系确认。来稿文责自负。

所有作者应对稿件内容和署名无异议,稿件内容不得抄袭或重复发表。对来稿有权作技术性和文字性修改,杂志一个版面2500字,二个版面5000字左右。作者需要安排版面数,出刊日期,是否加急等情况,请在邮件投稿时作特别说明。

请作者自留备份稿,本部不退稿。论文一经发表,赠送当期样刊1-2册,需快递的联系本部。请在文稿后面注明稿件联系人的姓名、工作单位、详细联系地址、电话(包括手机)、邮编等信息,以便联系有关事宜。

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煤炭学报杂志网友评论

yuanhua** 的评论:

不仅能提升自己阅读能力和写作能力,也能让人看到文章中的世界,朋友推荐学术点评网,发货速度快,杂志包装也好,客服挺有耐心的。值得收藏哦.

2019-07-30 09:07:03
zhangci** 的评论:

煤炭学报质量非常好,与卖家描述的完全一致,非常满意,真的很喜欢,完全超出期望值,发货速度非常快,包装非常仔细、严实,物流公司服务态度很好,运送速度很快,很满意的一次购物。

2019-04-09 15:00:48
pudhsz_** 的评论:

帮朋友买的,包装得很好,很整洁,内容也很不错,客服态度也十分的棒,我很满意,很好,价格也很划算,性价比超级高的。很好,赞一个。煤炭学报是我一直很亲睐的杂志,会继续支持下去的,非常不错。

2017-09-26 14:57:18
fdasggd** 的评论:

书非常不错,印刷质量非常高,文字非常清晰。外面的塑封不错,这本书大赞,耳目一新!而且写的特别有意思,作者思路广阔,文笔生动,给我们一个宏观的世界观

2017-08-28 10:24:59
mnbvcx_** 的评论:

收到货了,非常好,喜欢这本杂志,价格也是真心的优惠,在这个电子信息爆发的年代,我仍然喜欢这种泛黄的纸张,它带给人宁静与平和。很好,很喜欢。下次还会再买噢!

2017-08-25 11:39:36
1838058** 的评论:

是中国煤炭学会主办的煤炭系统最高水平的综合性学术刊物,现为双月刊,112页。主要刊载与煤炭科学技术相关的基础理论和重大工程研究的理论成果,包括煤田地质学、矿山岩体力学、采矿工程、煤矿安全、环境保护、煤矿机电一体化、煤的加工与利用、煤炭经济研究等领域的学术论文。书又新又便宜,内容非常丰富广泛,很受益,质量不错,很实用,纸质不错,包装也不错,划算!比实体店好太多,快递也非常快!东西好,服务好,性价比高!非常喜欢,下次再来!

2017-08-25 09:47:24
guanton** 的评论:

煤炭学报快递包裹包得很牢固,书也好,内容非常棒,包含了很多的内容信息量很大。快递还是相对比较快的,好评。

2017-08-04 15:38:50
xingjiu** 的评论:

订了好几年了,去年订的是今年的,每月都收到的,有诚信的商家。性价也比高,物美价廉,发货很及时,客户非常有耐心,有次我们这儿快递停了,不给送货,当时有些着急,联系客服的时候语气就比较冲,不过客服还是非常有耐心的帮我解决,现在想想还有点不好意思呢,服务和质量都杠杠的。

2017-07-18 10:41:02
苏打** 的评论:

速度非常快,编辑非常负责任,快的时候1个月,编辑那里是从来不耽误时间的,审完的结果,往往当天就会反馈回来。是国内不多的可选的高效高质量期刊,刊物对质量、新意等方面的要求还是很高的,投稿接受后还有多次校稿,编辑非常仔细,也是很好的学习的过程。非常非常感谢煤炭学报的编辑,祝越办越好!

2017-06-21 11:12:27
linyouy** 的评论:

煤炭学报效率实在是高,编辑负责态度给个赞,投稿2个多月大修,改了1周投过去3天小修,然后第二天改完投过去因为自己一些格式问题来回改了几次,都是第二天早上就回复的,最终接受了,特别一提的是杂志对格式要求还是比较高的,希望对大家有帮助吧。

2017-05-24 15:08:36
fengtao** 的评论:

我是12月26号投的,一个月后打电话咨询,估计之前都没关注,说了一下有基金项目支持,然后过完年2月10号通知录用,基本就修改个格式全文录用,总体来说,挺快捷的,总体来说,比较迅速,说是3个月见刊。后来发现,打完电话咨询后,编辑部立马重视,收稿日期就是电话咨询那天。所以大家一定要多打电话咨询,建议投稿半个月后就电话查询。有基金项目支持的话估计大概率中稿。审稿快,见刊也快,在中文核心中算是高效率的一个啦。

2017-05-18 11:15:59
dujua** 的评论:

该期刊的编辑很认真,期间对一些细节问题电话沟通了几次修改,编辑对文中标点都进行了详细的修改,态度也挺好。外审老师也相当负责,针对文章的问题点都一一的给我提出来,非常详细。是一个不错的杂志。

2017-02-05 10:31:20
seve** 的评论:

文章已经录用,但修改了很多次!感觉审稿和编辑很负责任。校稿非常认真,对文章的建议非常有见解。编辑要求很高!会反复与作者沟通细节。对于我们写作方向来说,很不错的期刊。

2017-01-25 15:41:08
xiadan** 的评论:

这是我的第一篇核心文章,期间历经坎坷,前后修改四次,终于被录用。外审专家和编辑都很认真负责,对文章质量要求挺高的,会反复多次对文章进行校对。不容点点的差错,非常敬业。希望对大家有用,以求共勉!

2016-09-02 11:33:03
  • xiaofan**: 这是我投稿经验,对待专家提出的意见,一定认真修改。态度端正。
    2016-10-11 17:53:50
kaishui** 的评论:

煤炭学报整体来说并不难中,本人已经投了两篇,都被录用了,虽然是核心期刊,但是只要坐着能在文章上下工夫,都还是比较容易中的。外审专家提的意见比较中肯,很负责任,指点的问题不会很苛刻的。比较站在作者角度考虑问题。编辑态度真的很好,没得说,超级耐心的回答问题。

2016-07-25 15:02:44
heziyua** 的评论:

煤炭学报初审速度很快,2个月才回复,不过外审专家的意见确实比较中肯,对自己以后写文章也很有帮助,最终决定在增刊发表。速度还是很快的,只是版面费贵啊。

2015-08-10 16:45:34
xiaoyao** 的评论:

审稿速度很快,从投到见刊两个月多一点,煤炭学报杂志的编辑也很认真负责,大家都可以来试试,很值得一投,再此感谢编辑老师的建议,我会继续努力的。

2015-06-08 15:04:10
  • babi**: 审稿速度还好,没有耽误太多时间,推荐!
    2016-10-25 08:20:55
fkkc** 的评论:

煤炭学报杂志的审稿速度挺快的,不到一个月就给出了回复,需要小修。修改后,有将近一个月没有反应。后来打电话问编辑,原来是修改稿没有收到。重新发送后,三天内就给出了录用的消息。这个杂志没有发纸质的录用通知。从9月17收到初稿,10月27收到录用稿,1月份就出版了。速度还算挺快的。编辑态度也很好。

2015-02-11 08:26:41
jkdv** 的评论:

投了两篇了,第一篇:一审30天给返修意见,返修后复审又有20天,然后录用;第二篇: 2014-10-28投稿,2014-11-22外审意见回来,然后修改后直接录用,平均录用为2个月左右。总体上来说,总体期刊水平还行,主要还是论文质量把关比较紧,把投两篇的经验给他讲下,希望有用,一起努力吧……

2015-01-12 10:34:05
yqwee** 的评论:

组内已有三人投了此刊,最早的已经接近一年,另外一个已经投稿五个月,本人投稿两个半月,均还没有收到最终消息。该刊的前期处理速度还过得去,我们几个基本上都在2个月左右返回了修改意见,关键就在于上传修改稿后,需要排队等待编辑审核,此过程据说最少两个月,审核通过后交主编终审,这个最坑爹,完全看主编的档期,两个月至数个月不等,且不给录用函,很郁闷。建议急着用文章的同学慎投此刊。

2014-12-25 09:14:06
conyliu** 的评论:

审稿流程比较繁琐,第一步初审,过了交审稿费,然后外审。第一次给审稿意见是过了一个半月吧,给了很多意见,大部分意见还比较尖锐,不过有些审稿意见就算专家我估计也解决不了,把问题抛给我了。给了两周修改稿的时间,然后返修重审。又过了一个半月之后,在主编终审的时候直接被拒稿了,二审之后没有任何审稿意见。这个有点悲哀。感觉返修之后是给了另外的审稿人。研究方向: 工程与材料 冶金与矿业 煤炭地下开采

2014-11-28 10:54:58
ghjk** 的评论:

档次较高。投稿范围不局限于煤矿,我投了一篇金属矿的也中了,关于微震监测的。审稿比较快,两个月退修,第三个月录用。但是刊出用了一年时间。就岩石力学方面的稿件来讲,投稿难度远小于岩石力学与工程学报。编辑人不错,希望对大家有用。

2014-10-09 16:24:17
xm1990** 的评论:

一个月了,还没有任何消息,期待回信当中

2014-09-02 16:30:58

煤炭学报评论

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