煤炭学报杂志社
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《煤炭学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1964年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:专题述评、问题探讨、试验研究、经验交流、医疗卫生等。
  • 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
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.87
  • 综合影响因子:2.448
相关期刊
服务介绍

煤炭学报 2012年第09期杂志 文档列表

钻孔割缝网络化增透机制及其在底板穿层钻孔瓦斯抽采中的应用

摘要:针对底板穿层瓦斯抽采钻孔卸压不充分的主要问题,采用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了钻孔割缝网络化卸压增透机制,提出了底板穿层钻孔割缝网络化增透技术,并且在国内相关矿井进行了现场应用。应用结果表明:采用该技术措施后,平均透气性系数提高了122倍,瓦斯抽采流量提高了3.5倍,瓦斯抽采浓度提高了2.3倍,预抽达标时间缩短50%以上。
1425-1430

松软煤层水力压裂钻孔失稳分析及固化成孔方法

摘要:分析了煤矿井下松软突出煤层钻孔失稳变形机理,指出巷道围岩应力和钻孔二次应力是煤层施工压裂钻孔后孔壁弱结构易产生破坏失稳、易塌孔和成孔难的主要根源。提出了一种有效的区域固化成孔方法,模拟分析了松软煤层和采用高强度材料固化后钻孔周围应力场和位移变化。结果表明:松软煤层中钻孔位移变形量和塑性区范围大,钻孔易发生失稳破坏;对封孔段采取固化成孔措施后,浆液渗透填充到煤岩体的裂隙中,起到加固、充填密实裂隙作用,增强孔壁围岩的强度,钻孔变形量和塑性区范围减小,有效防止了钻孔发生失稳破坏,提高了成孔率。
1431-1436

高强度开采覆岩离层瓦斯通道特征及瓦斯渗流特性研究

摘要:根据上覆煤岩层的破断和裂隙发育情况,将穿层裂隙通道直径大于10-1mm的区域定为采动瓦斯通道发育区。基于砌体梁理论,研究了关键层控制下的离层断裂带瓦斯通道的发育特征,并基于Kozeny-Carman准则建立了瓦斯通道流态的判定方法,依据其内瓦斯的流动状态将上覆岩瓦斯通道的发育沿纵向由下到上分为瓦斯紊流通道区、瓦斯过渡流通道区和瓦斯渗流通道区,并根据离层断裂带瓦斯通道的发育规律,构建了以高位瓦抽采巷为主要手段的瓦斯过渡流通道区人工导流方法。最后通过以阳泉新景煤矿80201工作面卸压瓦斯抽采现场试验,反演得到了工作面上覆岩采动瓦斯通道的演化规律及其对瓦斯导向流动规律的影响,并对瓦斯过渡流通道区内瓦斯的流态进行了判定,验证了本文提出的理论计算方法和采动瓦斯通道分区的正确性和可行性。
1437-1443

采动煤岩体瓦斯通道形成机制及演化规律

摘要:为了研究采动煤岩体瓦斯通道形成机制及其演化规律,运用断裂力学和岩石力学相关理论,结合煤岩体裂隙发育特征将工作面前方煤岩体瓦斯通道分为孤立通道区、张裂破坏区、剪切破坏区及支承压力峰值后破坏区,提出前3区域属于细观流动通道,第4区域属于宏观流动通道;研究了采动过程中煤体顶板变形受力特征、裂隙发育规律及通道导通特性,进行了顶板宏观瓦斯通道的分区:瓦斯紊流通道区、瓦斯过渡流通道区和瓦斯渗流通道区,结合实验室模拟分析了上覆煤(岩)层瓦斯通道发展变化过程,其经历了卸压、失稳、起裂、突变张裂、吻合缩小、加速闭合、通道维持、再次加速闭合直至完全被压实闭合的过程。
1444-1450

顶板浅部裂隙通道演化规律与分布特征

摘要:为得出顶板裂隙通道的演化过程和空间分布特征,以岩体力学和煤岩全应力-应变过程中瓦斯流动变化规律为理论基础,采用深部位移自动监测仪和裂隙通道巡回摄录仪,进行理论分析和现场测试研究,得出了瓦斯裂隙通道形成判据和分布特征。结果表明:煤岩分层成为瓦斯裂隙通道边界需要满足其变形小于下分层或大于上分层,同时其稳定跨距大于顶板悬露距离,据此判别出试验矿区顶板浅部主干裂隙通道位于顶板上方1.5,5.0 m处;随工作面推进,顶板裂隙通道经历原生裂隙通道主导阶段、裂隙通道产生、扩张、成熟和闭合阶段的演化过程,重新压实区至工作面前方原岩应力区距离与工作面日推进速度的比值为裂隙通道的演化周期,试验矿区演化周期为11~14 d。
1451-1455

低透气性强突出煤层瓦斯抽采导流通道的构建及应用

摘要:基于芦岭煤矿低透气性强突出煤层瓦斯治理的需要,提出了地面钻井压裂抽采以削弱突出危险、保护层开采以消除保护范围突出危险和穿层钻孔强化抽采以消除保护边界外突出危险的瓦斯治理顺序,考察研究了对应抽采技术导流通道的特征及应用效果。结果表明,地面钻井压裂抽采,砂层是瓦斯抽采的导流通道,单个钻井长期可获得1 500 m3/d的煤层气产量;保护层开采,层间离层裂隙是瓦斯抽采的导流通道,煤层透气性可提高1 930倍;穿层钻孔群排煤抽采,孔群间的连通裂隙是瓦斯抽采的导流通道,单孔平均瓦斯流量可增加4倍,煤层透气性可增加200倍以上。
1456-1460

近距离煤层群高瓦斯工作面瓦斯立体抽放模型的建立和应用

摘要:针对近距离煤层群高瓦斯工作面的地质和开采条件,建立了高瓦斯工作面巷道掘进期间和工作面推采期间的瓦斯立体抽放巷模型。巷道掘进期间采用预掘内错底板低位巷或内错顶板高位巷并布置穿层钻孔或布置随掘进的瓦斯抽放钻场进行瓦斯的立体抽放;工作面推采期间采用内错顶板高位巷穿层钻孔和工作面巷道顺层钻孔预抽瓦斯的立体抽放技术。以瓦斯立体抽放模型为基础,结合矿井实际地质条件、矿井巷道围岩与开采环境条件和技术工艺条件,进行了瓦斯立体抽放的实地实验和应用,确定瓦斯抽放巷的垂距和内错距离为15 m、高位巷钻场间距100 m、顺层钻孔间距2 m等参数;并进行了保护层瓦斯的预抽。通过瓦斯立体抽放实现了巷道掘进与工作面开采的瓦斯抽放要求,既控制了本煤层工作面的瓦斯浓度,实现了安全开采,又释放了上部煤层的瓦斯。
1461-1465

煤粒瓦斯放散数学模型及数值解算

摘要:为了研究煤粒瓦斯的解吸和放散规律,设计了煤粒瓦斯解吸实验,得到不同粒径煤样在不同初始压力条件下累积解吸量随时间变化的实测曲线。根据达西定律,建立煤粒瓦斯放散的数学模型,运用有限差分法对数学模型进行处理,利用Visual Basic语言编制计算机程序对数学模型进行解算,得出煤粒内部瓦斯压力变化规律和煤粒内不同压力下的累积解吸量。通过对比模拟结果和实验结果,得出瓦斯从煤粒中放散出来符合达西定律。
1466-1471

煤中可溶有机质对瓦斯吸附与解吸特性的影响

摘要:为了研究煤中可溶有机质对瓦斯吸附与解吸特性的影响,在常温、常压下,用四氢呋喃抽提了淮北矿区的青东8煤、许疃3煤和孙疃8煤中的有机质,对比分析了原煤和残煤的瓦斯吸附量,常压真空解吸量和放散初速度Δp的变化规律。结果表明:抽提后,青东8煤和许疃3煤瓦斯吸附量减少,抽提前后瓦斯吸附增量随压力增加先增大后减小,Δp减小;孙疃8煤瓦斯吸附量无明显变化,Δp增大;3种煤样的常压真空瓦斯解吸量均增大。分析认为:突出煤层中,瓦斯溶解于煤中可溶有机质,形成固溶体,增加了煤层瓦斯含量,提高了瓦斯放散速度,煤层突出危险性增大;非突出煤层中可溶有机质占据了部分孔隙,可减缓瓦斯释放,降低瓦斯释放速度。
1472-1476

固定碳对煤的孔结构和甲烷吸附量的影响

摘要:以4种不同固定碳质量分数的煤样作为研究对象,采用SEM表征其形貌,采用77 K时的N2吸脱附实验测定其比表面积、孔容和孔径分布,容量法测定其吸附甲烷的性能,并讨论煤的固定碳质量分数对其比表面积、孔容和吸附甲烷能力的影响。结果表明:当固定碳质量分数从70.17%增大到88.34%时,固定碳质量分数对煤的表面形貌、比表面积、孔容以及孔径分布的影响不显著;当固定碳质量分数从88.34%增大到94.45%时,煤的比表面积、微孔孔容分别增大1.84倍和5.06倍,孔径分布向微孔方向移动;Langmuir体积VL与固定碳质量分数(70.17%~94.45%)呈U型的二次多项式关系。
1477-1482

《煤炭学报》和《Journal of Coal Science & Engineering(China)》被Elsevier公司的二次文献数据库Scopus收录

摘要:由《煤炭学报》编辑部出版的《煤炭学报》和《Journal of Coal Science&Engineering(China)》(《煤炭科学与工程学报》)被Elsevier公司的二次文献数据库Scopus收录。Scopus是全世界最大的摘要和引文数据库,地处荷兰,截止目前,Scopus总计收录全世界期刊、会议论文集等30 794种,其中期刊占28 169种。中国期刊总计927种,其中活动(Active)期刊667种。
1482-1482

低浓度煤层气吸附过程的模拟

摘要:采用Aspen Adsorption软件对CH4和N2分别为30%和70%低浓度煤层气的吸附过程进行模拟,得到吸附柱出口CH4和N2浓度随时间的变化关系和吸附柱轴向负载分布,考察压力、温度和传质系数对甲烷吸附过程和穿透曲线的影响。研究结果表明:对甲烷出口浓度的模拟值与实验值基本吻合,甲烷在吸附时间3 000 s时达到饱和,吸附量为6.75×10-4kmol/kg,约为氮气吸附量的2倍;甲烷穿透曲线随压力的增大后移,从100~500 kPa的穿透时间从392 s延至2 187 s。温度在273~323 K甲烷的穿透曲线基本不变;传质系数远小于1.000 s-1时对吸附性能影响较大,传质系数为0.001 s-1时的穿透时间约为0.010 s-1时的两倍,但其大于1.000 s-1后对穿透曲线几乎没有影响。
1483-1487

储层温度下甲烷的吸附特征

摘要:通过对煤样处理,用低温氮气吸附法对其进行表征,采用自行研制的吸附装置,在不同温度(25,40,55℃)、不同压力(0~3.5 MPa)下进行甲烷吸附实验,以研究储层温度下甲烷在不同孔结构煤样上的吸附特征。采用Langmuir方程对数据拟合,得出孔结构的变化对甲烷吸附起着重要作用。处理后煤样的比表面积、孔容和微孔含量增加,导致煤样甲烷吸附量变大;随着吸附温度的升高,甲烷吸附量变小,压力越大这种变化趋势越明显;Langmuir饱和吸附量随温度的增大而减小。选用Polanyi吸附势理论拟合数据,结果表明:对于同一吸附体系,吸附特性曲线是惟一的,与吸附温度无关。处理后煤样的吸附势和吸附量增加,由此可见孔结构是吸附性能变化的重要影响因素。
1488-1492

瓦斯压力对卸荷原煤力学及渗透特性的影响

摘要:运用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,以原煤煤样作为研究对象,在不同瓦斯压力条件下对含瓦斯煤进行了固定轴向应力的卸围压瓦斯渗流试验,研究卸围压过程中瓦斯压力对煤体的力学及渗透特性的影响。研究结果表明:开始卸围压后,煤体出现明显的扩容现象,径向发生明显膨胀应变,煤体中的渗流通道张开,煤体中瓦斯的渗流速率随之加快;随着瓦斯压力的升高,解除单位围压后煤样产生的变形变大,渗流速率升高的速率也随之增大;瓦斯压力越高,煤样从开始卸围压起至破坏的时间越短,即煤体强度越低;在卸围压初始阶段,煤样变形模量变化不大,在进入屈服阶段和失稳破坏阶段后,煤样的变形模量减小的速率开始明显加快。从煤样开始卸围压至破坏之前,煤样的变形模量下降了3.71%~7.45%;煤样的泊松比逐渐增大,围压与泊松比的对应具有较为明显的幂函数关系。
1499-1504

含瓦斯煤岩卸围压力学特性及能量耗散分析

摘要:利用自主研制的含瓦斯煤岩热流固耦合三轴伺服渗流装置对含瓦斯煤岩进行了三轴卸围压试验,基于实验结果,研究了含瓦斯煤岩卸围压失稳破坏过程中的力学特性及其能量耗散规律。结果表明:在初始瓦斯压力和围压相同的情况下,卸围压速率增大加快了含瓦斯煤岩失稳破坏的进程,定义的卸围压效应系数反映了三轴卸围压实验中卸围压速率对含瓦斯煤岩失稳破坏难易程度,且卸围压效应系数与卸围压速率之间存在幂函数的关系;在瓦斯压力和应力差相同的情况下,不同卸围压速率下含瓦斯煤岩的轴向应变、侧向应变和体积应变的变化规律具有较好的一致性,卸围压速率越大,含瓦斯煤岩的轴向应变、侧向应变和体积应变越小;卸围压过程中能量耗散与卸围压速率有关,且含瓦斯煤岩的能量耗散随着卸围压速率的增大而减小。
1505-1510

《Journal of Coal Science & Engineering(China)》获2012年度中国科协“学会能力提升专项优秀国际科技期刊奖”资助

摘要:近日,由中国科协和财政部共同组织实施的学会能力提升专项评审结果揭晓,共评选出45个优秀科技社团奖项,25个优秀国际科技期刊奖项。《煤炭学报》编辑部的英文刊《Journal of Coal Science&Engineering(China)》成功入选优秀国际期刊三等奖,每年奖励50万元,项目周期为三年,共奖励150万元。
1510-1510

单向压缩下岩石表面温度与体积应变关系实验

摘要:在单向压缩条件下,通过远红外热像仪,测得了多种岩石试件表面温度随载荷的变化规律,通过贴于试件表面的应变片,同时实测了试件总体的体积应变值,据此寻找岩石试件在受压过程中,试件表面温度与体积应变之间的关系。研究结果表明,在岩石受压的大部分变形过程中,岩石红外辐射温度会随载荷的增加而增加,也随着压缩体积应变的增加而增加,后一结论比较符合热力学定理的预示。实验结果有助于将温度变化与应力或应变变化定量联系起来。
1511-1515

强度差异对两介质接触面抗剪性能的影响

摘要:从两介质强度差异入手,通过构建不同强度比的两介质试件,进行不同法向力下的直剪试验,探讨了两介质强度性质差异对粗糙界面剪切性能的影响,并对其作用机制进行了分析;同时根据理论分析及试验结果完善了抗剪强度公式,将提出的抗剪强度公式与其他研究人员试验获得的剪切试验结果作了对比,证实了该剪切强度公式的正确性。
1516-1521