中国煤矿水文地质类型划分与特征分析
摘要：为了落实《煤矿防治水规定》与《煤矿安全规程》之要求，根据全国26个省（区、市）调查数据与信息，经过系统地统计和分析，笔者总结提出了我国煤矿水文地质类型划分的基本状况和特征，并从煤矿数量、涌水量、富水系数、类型复杂程度、专门防治水机构、从业技术人员、持证探放水工和专用探放水钻机等方面，分析了全国和各省市区煤矿的基本特点、成立、配备与保障情况，剖析了我国四大主要聚煤区的煤矿水文地质类型特点、面临的主要水害难题和防治水组织机构与保障措施等。采空区自然发火的能量迁移理论
摘要：根据能量守恒原理提出采空区自然发火的能量迁移理论，建立采空区能量平衡方程，推导出采空区最高温度预判方程以及工作面最小安全推进速度计算方程。结合某煤矿31005工作面现场情况，分析推进速度、工作面风量以及注氮等因素对采空区最高温度和工作面最小安全推进速度的影响。结果表明，加快推进速度、减小工作面风量以及增大注氮量都能有效降低采空区自然发火危险，但随着推进速度的增大，注氮所起的防火作用减弱；减小风量或增大注氮量都会使最小安全推进速度减小，从而有利于采空区防火。单一低透煤层脉动水力压裂脉动波破煤岩机理
摘要：针对单一低透气性高瓦斯煤层瓦斯抽采困难的现状，采用理论研究、物理实验和现场测试相结合的方式，研究了高压脉动压裂过程中脉动应力波的产生、传播及对煤岩体的破坏机理，通过实验室试验，研究了脉动压裂与常规压裂的不同。研究表明：脉动应力波的反射与叠加使某些位置应力增大，某些位置应力减小，加之煤岩体的能量积聚作用，可以以较小的脉动压力产生比较大常规压力更好的压裂效果。应用该原理开发了高压脉动压裂卸压增透技术，经现场实施表明：脉动压裂起裂压力为8MPa，为常规压裂起裂压力的1／2，压裂影响半径为8m，脉动压裂后单孔瓦斯抽采量为普通抽采孔的3．6倍，最高为50L／min，抽采流量为未压裂孔的4倍，是常规压裂孔的1．2倍。采动煤岩体瓦斯渗透率分布规律与演化过程
摘要：基于潘一矿煤田地质背景，以保护层开采为代表，开展相似模拟试验，通过Matlab软件实时捕获标记点位置并通过像素点演算其坐标，得到采场体积应变分布，可有效地反映采场膨胀一压缩变形分布。同时进一步开展全应力应变渗透试验，建立体积应变与渗透率的耦合关系方程，绘制采场的渗透率分布。研究发现随着工作面向前推进，体积膨胀变形与渗透率演化分布是一致的，上保护层渗透特性演化滞后于保护层，并且随着垮落区的形成与再压密，渗透率也逐渐减小，形成类蝌蚪状分布。温度及应力对成型煤样渗透性的影响
摘要：利用吉林华兴矿煤制成成型煤样，在ZYS-1型三轴渗透仪上对型煤试样进行渗流试验。通过试验研究了围压、轴压及温度对成型煤样的渗透率影响，结果表明：①随着围压增加，煤样渗透率降低。②偏应力对煤渗透率有很大影响。在围压条件下，随着偏应力（轴压）增加，煤样先发生弹性压缩，渗透率降低，当偏应力增加到一定程度，煤样破坏，伴随着剪切扩容及孔隙和裂隙空间增加，渗透率随之增加。因此，低围压下煤样的渗透率呈“V”型变化，高围压下，煤样的渗透率单调减小。⑧温度对煤中气体的流动有显著影响。温度升高，一方面瓦斯气体的动力黏度增加。另一方面煤内固体颗粒体积膨胀，减小了孔隙和裂隙空间，阻碍气体的流动。《煤炭学报》两篇优秀论文入选“2011年中国百篇最具影响国内学术论文”
摘要：据“中国科技论文统计结果会”的信息，《煤炭学~））2007年刊登的两篇论文入选“2011年中国百篇最具影响国内学术论文”，分别是：（1）康红普，王金华，林健。高预应力强支护系统及其在深部巷道中的应用[J]。煤炭学报，2007，32（12）：1233-1238；（2）胡千庭，梁运培，刘见中。采空区瓦斯流动规律的CFD模拟[J]。煤炭学报，2007，32（7）：719-723。“中国百篇最具影响国内学术论文”是从2007-2011年中国科技论文与引文数据库收录的数百万计的论文中选出的，主要考察论文的创新性、论文的文献类型、是否前沿重点学科、的期刊水平、论文的规范化程度、论文他引率等，评选出的百篇论文代表了各个学科科研成果的最高水平。本次评选的100篇论文，按照学科部类划分，工业技术41篇、医药卫生31篇、基础科学17篇、农林牧渔10篇、管理及其他1篇。煤与瓦斯共采覆岩应力及渗透耦合特性实验研究
摘要：为探索煤层开采过程中上覆岩体应力与其渗透性相互耦合特性，开展了煤与瓦斯共采相似模拟实验研究。采用柔性加载方式以及平面应变模型，模拟随工作面推进上覆围岩应力及渗透性的变化规律。结果表明：受采动影响，上覆围岩应力与渗透率变化呈现一定的分区特征。具体表现为，随采面推进，煤柱后方应力集中区域向远离采空区转移，应力集中系数降低，渗透率与压应力分布呈正相关关系；远离采空区向高位延伸方向，应力降低幅度有递减趋势，有明显应力拱向高位及广度扩展特征，当达到充分采动时，此特征趋于减弱；提出覆岩渗透规律具有“拱上梁”的假设特征，即在拱顶位置，渗透率有不升反降趋势。老采空区瓦斯储量预测方法研究
摘要：以采动上覆瓦斯卸压运移的“三带”理论为基础确定了老采空区瓦斯的赋存范围，给出了考虑覆岩关键层结构的导气裂隙带和卸压解吸带高度计算方法。根据老采空区瓦斯来源，利用分源法建立了基于瓦斯卸压运移“三带”理论的老采空区瓦斯储量预测模型。结合阳泉三矿K8108综放工作面的生产地质条件，对K8108综放工作面覆岩导气裂隙带和卸压解吸带高度进行了计算，其覆岩导气裂隙带和卸压解吸带高度分别为115．3和157．7m。利用老采空区瓦斯储量预测模型对K8108综放工作面老采空区瓦斯储量进行预测，该工作面老采空区瓦斯储量预计为3078万m3。同时，利用物质平衡法对模型预测结果进行了验证，结果表明，两种方法的计算结果相差较小。顶板浅部裂隙通道与钻进信号的关系
摘要：以顶板浅部岩层为研究对象，对钻孔施工过程中变推力水平的钻进反馈信号以及钻深一钻速特征进行现场试验研究，结果表明：钻削区内钻进速度与推力水平近似线性正相关，不同岩性其钻速增长率不同，泥岩层在阻塞区内钻速负增长；在2．5～3．5kN推力水平下，钻进速度在煤层、泥岩层、砂岩层中依次递减；试验矿井顶板煤层处于钻削区内，平均钻进速度为41．8～43．2mm／s，波动幅度为-4．07％～3．01％；砂岩层平均钻进速度为8．4～9．8mm／s，波动幅度为-16．3％～19．0％；泥岩层内平均钻进速度为22．4～23．5mm／s，波动幅度为-28．1％～24．3％；顶板泥岩层完整性差，在1．1～1．3，2．7～2．8，4．1～4．4m各存在一裂隙通道，通道处钻进速度波动幅度最大可达122．3％；钻深一钻速特征曲线可以明显表征裂隙通道位置。煤的直接拉伸力学特性及声发射特征试验研究
摘要：为探究直接拉伸荷载作用下煤岩力学特性和损伤演化特征，使用MTS815岩石力学测试系统及PCI-Ⅱ声发射测试系统，对原煤试件进行单轴直接拉伸和实时声发射测试，分析了煤的直接拉伸力学特性及声发射特征，建立了基于声发射的损伤模型。试验结果表明：因煤体孔隙裂纹分布差异，抗拉强度离散性明显，试件平均抗拉强度为0．66MPa；随拉伸荷载持续作用，煤体损伤累积，试件峰后承载能力逐步下降，但仍保持一定的抗拉承载能力。煤体声发射事件在峰值应力区附近沿破坏面急剧增加和汇合，预示了宏观裂纹面的形成和煤体破坏的发生；峰后试件振铃计数率和声发射能率阶段性反复升降，试件破坏进程逐步推进；声发射测试可良好展示煤体直接拉伸荷载条件下损伤出现、发展和导致破坏的完整演化过程。基于Hoek-Brown参数确定方法的多煤层开采工作面矿压显现规律模拟研究
摘要：结合宁东矿区任家庄矿的生产实例，利用基于Hoek-Brown强度准则确定煤、岩体力学参数的方法，运用FLAC如软件模拟分析了任家庄矿3号和5号煤层开采中的矿压显现规律，并根据现场工作面巷道围岩应力和表面收敛监测结果，对比分析了数值模拟结果的准确性。研究发现：基于Hoek-Brown经验强度准则所确定的煤、岩体力学参数与标准煤岩样的实验室测定值有明显差异，两者间并非简单折减关系，而与岩体结构特点、完整岩石强度和开挖影响等因素有关。现场多煤层开采中矿压显现规律的实测与数值模拟结果的比对，进一步验证了基于Hoek-Brown准则确定煤、岩体力学参数的有效性和合理性。基于Lade-Duncan准则的巷道围岩抗力系数
摘要：基于Lade-Duncan屈服准则，合理考虑中主应力、剪胀特性以及塑性区真实弹性应变的综合影响，推导出巷道围岩抗力系数表达式。结果表明：与Mohr-Coulomb强度准则下的围岩抗力系数计算值对比，考虑中主应力影响的Lade-Duncan准则能充分发挥围岩的强度潜能，提高围岩抗力系数；剪胀特性对围岩抗力系数影响不可忽视，不考虑围岩剪胀特性，将高估巷道围岩抗力系数，设计偏危险；另外，假定塑性区的弹性应变为常数将高估围岩抗力系数，在围岩剪胀性较强时误差更明显，实际工程中应考虑围岩塑性区真实弹性应变。《煤炭学报》22篇优秀论文入选“领跑者5000——中国精品期刊顶尖学术论文平台（F5000）”
摘要：2012年12月7日，中国科技论文统计结果会在北京召开，中国科学技术信息研究所公布了“领跑者5000——中国精品科技期刊顶尖论文（F5000）”，《煤炭学报》总共有22篇论文入选。“领跑者5000——中国精品期刊顶尖学术论文（F5000）”是由中国科学技术信息研究所按照一定的评价指标（主要为被引用次数）在中国精品科技期刊2007—2011年所刊载的论文中遴选的优秀学术论文，旨在进一步推动我国科技期刊的发展，提高其整体水平，更好地宣传和利用我国的优秀学术成果，起到引领和示范作用。该平台通过与国外大型出版平台链接的方式（拟利用WOK国际检索系统平台，与SCI数据库在同一平台实现文献连接和国际引文索引），将中国的优秀论文推送出去，同时也为优秀期刊和论文作者提供一个交流和合作的平台。俯伪斜采煤法基本顶破断的力学分析
摘要：摘要：为弄清俯伪斜采煤法基本顶破断的具体情况，以某俯伪斜采煤法的悬露基本顸为研究对象，应用弹性薄板理论，建立了俯伪斜基本顶的力学模型，分析并得到了充填体对基本顶的支撑载荷函数，运用李滋法和挠度的叠加原理，推导出基于采空区充填的俯伪斜基本顶挠曲函数，并对基本项的破断过程进行了分析。研究结果表明：由于冒落矸石在采空区的不完全充填，导致俯伪斜基本顶的挠度沿倾向不对称，最大挠度为60．9cm，位于倾斜中上部；基本顶沿倾斜方向由上向下分段破断，并且形成相对稳定的铰接结构，分段岩块沿走向破断距也有差别，倾斜中上部破断距小于下部。理论计算分析的结果与现场的矿压监测情况基本一致。煤矸石骨料钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究
摘要：为探讨煤矸石骨料钢筋混凝土应用于建筑结构的可行性，对煤矸石骨料钢筋混凝土柱的抗震性能进行了基础实验研究，试验结果表明：①在反复荷载作用下，柱结构轴压比较小时的破坏形态为弯曲破坏，破坏过程较为缓慢，延性较好，而轴压比较大时的破坏形态为弯曲剪切破坏，破坏过程迅速，延性较差；②在反复荷载作用下，柱结构的箍筋不易屈服，而柱两端的架立筋很容易屈服；③柱结构轴压比较小时，其滞回曲线呈丰满的梭形，所经受的循环荷载次数较多，抗震性能较强；随着轴压比的增加，滞回曲线包含的面积越来越小，承载力下降明显，耗能能力减弱，抗震性能较差，说明构件轴压比越大，越容易发生破坏。以上表明，煤矸石骨料钢筋混凝土应用在建筑结构上是完全可行的。内蒙古阿刀亥矿晚古生代煤的微量元素和稀土元素地球化学特征
摘要：利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、工业分析等方法对内蒙古阿刀亥矿煤的微量元素和稀土元素地球化学特征进行了研究，并根据某些微量元素的含量及比值探讨了研究区的成煤环境。研究发现，与中国上陆壳相比阿刀亥矿煤中比较富集Cl，Sc，Ge，Se，Zr，M0，Cd，In，Sb，Te，Hf，Hg，Pb，Bi和REE。稀土元素分布模式表明LREE明显富集，HREE相对亏损，Eu负异常明显，且轻稀土元素之间的分馏程度较高，重稀土元素之间的分馏程度较低，稀土元素可能主要赋存于黏土矿物中。δEu，Sr／Ba，V／（V＋Ni），V／Ni，Ni／Co值及S的含量总体上反映出阿刀亥矿泥炭的沉积环境为内陆淡水还原环境，间或受到海水的影响。龙口褐煤萃取后微晶结构的XRD与HRTEM研究
摘要：为了获取褐煤的基本结构单元（BSU）组成信息，采用不同溶剂对龙口褐煤进行分级萃取，借助于x射线衍射仪（XRD）和高分辨透射电镜（HRTEM），对比研究了褐煤大分子骨架结构的排列方式及其萃取前后微晶结构参数的变化特征。研究表明：随着萃取程度的增加，芳香层间距减小，而芳香层片的长度和宽度略有加大，但不同微晶结构，其参数值变化的机理不同；原煤的TEM图像比较清晰，芳香层结构及其排列方式较为均一，随着萃取级数的增加，高像清晰度降低；褐煤的大分子骨架主要以2～3个芳香碳网层片定向排列为主，局部单个层片散布，呈挠曲状、蠕虫状或交叉状；褐煤的超微孔主要是BSU之间的间隙或同一BSU间碳网层的孔隙。井下煤层气抽采随钻注浆护壁浆液渗流模型
摘要：针对随钻注浆护壁浆液渗流过程进行了数学建模，首先建立关于注浆压力、渗透半径和渗透时间关系的偏微分方程，确定了初始条件和边界条件；然后采用隐式差分法得到浆液渗流的有限差分方程；最后判断了方程近似解的收敛性和稳定性，并进行了模拟计算。研究结果表明，浆液压力P0〉1．0MPa时，浆液扩散效果较好，能够达到护壁作用，但P0〉1．0MPa后浆液扩散效果相差不大，这也说明决定浆液渗透效果的关键因素是煤层的渗透率。
