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煤矿井下钻进工况参数智能控制技术发展与展望 被引量：1
1
作者 王清峰 刘洋 +2 位作者 陈航 史书翰 崔小超 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期20-29,共10页
煤矿智能化和高产高效矿井的建设,对煤矿井下钻探智能化技术提出了更高要求。梳理了煤矿井下智能钻探技术发展历程,指出经过井下远距离手动控制、地面远距离手动控制、地面远距离自动控制、双模式自动控制等4个发展阶段后,煤矿井下钻探... 煤矿智能化和高产高效矿井的建设,对煤矿井下钻探智能化技术提出了更高要求。梳理了煤矿井下智能钻探技术发展历程,指出经过井下远距离手动控制、地面远距离手动控制、地面远距离自动控制、双模式自动控制等4个发展阶段后,煤矿井下钻探技术目前正处于智能化钻探探索阶段。从基于专家数据库、机器学习、云系统等3个方向,总结阐述了煤矿井下钻探智能化的关键核心技术——钻进工况参数智能控制技术的发展情况:专家数据库方面,介绍了其在矿业领域的主要应用范围,以及被引入到智能化钻探领域后的4个发展阶段,并对比给出了每个阶段的技术特点和先进性;机器学习方面,总结了在优化模型、优化算法、辅助控制手段等方向的最新研究成果,阐明了每个研究方向面临的难题和未来的研究思路;云系统方面,从石油开采、地质勘探、煤矿井下钻探3个方向探讨了最新发展情况。结合当前应用条件,综合评述了3种钻进工况参数智能控制方法的优缺点,分析了当前智能钻进存在的控制手段单一、多功能拓展应用不足等问题,从技术延展、控制闭环、策略多元、体系统一等角度对煤矿井下钻进工况参数智能控制与煤矿智能化建设深度融合应用提出了展望,为基于多信息融合的自适应钻进技术研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 智能化钻进 钻进工况参数 智能控制 专家数据库 机器学习 云系统
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矿区煤矸石污染土壤修复药剂的制备及机理分析 被引量：4
2
作者 张蕾 刘春江 +3 位作者 陈雅 王琪 宋瑞康 黄鹏程 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期160-166,共7页
为了修复矿区因煤矸石堆积造成重金属污染的土壤,以模拟镍污染土壤为研究对象,以垃圾焚烧灰为主料,粉煤灰、膨润土、还原铁粉、硫化亚铁为辅料,通过浸出实验模拟重金属从煤矸石中的浸出质量浓度与迁移规律,探究添加剂的种类和剂量对镍固... 为了修复矿区因煤矸石堆积造成重金属污染的土壤,以模拟镍污染土壤为研究对象,以垃圾焚烧灰为主料,粉煤灰、膨润土、还原铁粉、硫化亚铁为辅料,通过浸出实验模拟重金属从煤矸石中的浸出质量浓度与迁移规律,探究添加剂的种类和剂量对镍固化/稳定化效率的影响,从而筛选出合适种类的添加剂与剂量,并分析药剂对镍固化/稳定化机理。研究结果表明:当修复药剂中稳定剂生活垃圾焚烧灰的质量比为50%、固化剂粉煤灰的质量比为5%、还原剂还原铁粉的质量比为5%时,修复药剂固化/稳定化效率最高,达到99.61%,土壤中镍的浸出质量浓度最低为0.047 mg/L。研究成果可为矿区环境治理提供可行的土壤修复方案。 展开更多
关键词 煤矸石 镍污染 土壤 化学修复 络合 固废资源化
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基于Talbol理论的破碎岩石压缩变形及分形特征试验研究 被引量：1
3
作者 孙文斌 田殿金 +2 位作者 薛彦超 张志 陈其勇 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期61-69,共9页
为研究侧限条件下不同轴向荷载、饱水状态及粒径级配3种因素对断层破碎岩体的压缩变形及分形特征的影响,以山东星村煤矿非导水断层取出的断层岩石为试样,利用自主研制的破碎岩石变形—渗流试验系统,开展侧限条件下不同Talbol幂指数n的... 为研究侧限条件下不同轴向荷载、饱水状态及粒径级配3种因素对断层破碎岩体的压缩变形及分形特征的影响,以山东星村煤矿非导水断层取出的断层岩石为试样,利用自主研制的破碎岩石变形—渗流试验系统,开展侧限条件下不同Talbol幂指数n的级配破碎岩石压缩变形试验。研究结果表明:随着轴向载荷逐级增大,破碎岩石轴向位移量增大,压缩碎胀系数和压实度变小;相同侧限轴向荷载条件下,饱水状态试样的轴向位移量和加载终点位移累积变形量比干燥状态的更大;随着级配指数增大,加载终点位移累积变形量变大;破碎岩石的质量分布系数C随Talbol幂指数n增大而增大,且随轴向荷载的增大而减小;破碎岩石分形维数D随Talbol幂指数n增大而减小,试验后分形维数增量随Talbol幂指数n增大而增大,即岩石破碎程度愈加剧烈。根据破碎岩体力学特征与分形特征将其变形过程划分为松散堆积、错位挤压、变形开裂、研磨破碎4个阶段,在加载前期岩石变形以颗粒滑动位移为主,加载后期变形以颗粒研磨破碎为主。 展开更多
关键词 破碎岩石 轴向荷载 分形维数 Talbol指数 压缩变形
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基于光纤监测的锚杆锚固应力分析与应用研究
4
作者 王毅 范劲松 +5 位作者 肖海 袁强 张孟军 张丁丁 黄文祥 李红 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期107-115,共9页
以龙滩煤矿3103运输巷为工程背景,引入光纤传感技术作为监测手段,研究锚杆支护的应力变化。首先,根据光纤与锚杆间的界面应变传递理论分析得出应变传递系数平均值为0.879,并用于解调光纤监测数据;然后,设计不同围岩压力下的光纤锚杆拉... 以龙滩煤矿3103运输巷为工程背景,引入光纤传感技术作为监测手段,研究锚杆支护的应力变化。首先,根据光纤与锚杆间的界面应变传递理论分析得出应变传递系数平均值为0.879,并用于解调光纤监测数据;然后,设计不同围岩压力下的光纤锚杆拉拔试验,利用BOTDA监测光纤锚杆在锚固剂凝固过程中及拉拔试验中的应变,监测结果显示光纤能够精准监测到微小应变及应变变化速率,进而分析不同围岩压力与拉拔力在锚杆长度上的应变表征显现;最后,将试验成果应用于工程现场,结果表明光纤传感器在监测周期内能够更好地识别锚杆支护中的异常数据。研究成果可为深部开采环境下巷道锚杆支护监测体系优化提供新思路与新方法。 展开更多
关键词 光纤传感技术 光纤锚杆 拉拔试验 BOTDA 应变监测
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多风机联合高效运转按需调风策略及实验研究
5
作者 蔡春城 吴征艳 +4 位作者 郝海清 祝令锦 邵昊 蒋曙光 王凯 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期39-49,共11页
针对煤矿多风机联合运转时存在的通风效率低、能耗高及供需不匹配等问题,分析了多风机相互扰动的影响特性,提出了矿井复杂通风网络风量协同调控策略。通过构建复杂通风管网实验平台,以风机F1所属区域的分支e_(8)和风机F2所属区域的分支e... 针对煤矿多风机联合运转时存在的通风效率低、能耗高及供需不匹配等问题,分析了多风机相互扰动的影响特性,提出了矿井复杂通风网络风量协同调控策略。通过构建复杂通风管网实验平台,以风机F1所属区域的分支e_(8)和风机F2所属区域的分支e_(13)为调控对象,风量分别降低0.05、0.10 m^(3)/s,利用复杂通风管网实验平台进行风机与通风调节设施的协同调控实验。实验结果与计算值的最大相对误差仅为5.65%,调节准确度超过85%,验证了风量智能化按需协同调控策略在复杂通风管网实验平台的可行性。 展开更多
关键词 多风机 联合运转 按需调风 复杂通风管网 调风策略
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构造控制煤层气开发的研究进展
6
作者 郑超 陈跃 +2 位作者 雷武林 姜生玲 蔺亚兵 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期123-129,共7页
为提升构造影响区煤层气开发效能,基于我国煤层气主要开发区域的地质背景,系统梳理前人研究成果,重点研究构造对煤层气富集规律与开发效果的控制作用。研究结果表明:①煤储层高含气性和高渗透性是保障煤层气井高产的关键地质条件;②构... 为提升构造影响区煤层气开发效能,基于我国煤层气主要开发区域的地质背景,系统梳理前人研究成果,重点研究构造对煤层气富集规律与开发效果的控制作用。研究结果表明:①煤储层高含气性和高渗透性是保障煤层气井高产的关键地质条件;②构造演化和构造类型影响煤层气的生成与富集全过程,决定了煤储层的含气性;③构造应力和构造裂隙控制储层原始渗透性,煤体结构影响储层改造效果和煤层气产出。地面煤层气开发应首先考虑煤层气富集程度和储层渗透性优劣,兼顾储层改造的扩缝和卸压效果;其中,低阶煤应深挖构造对富集程度的影响,中-高阶煤应突出构造对渗透性的制约。基于同一区域构造背景下局部构造特征分析精度不足导致煤层气开发效果差异明显的问题,提出了构造控气的3个研究方向:建立完善构造复杂程度的煤层富气性预测模型;深入剖析深部构造对煤层气富集与开发的影响机制;基于现今构造特征,研究多场耦合对煤层气开发的控制作用。 展开更多
关键词 构造控气 构造演化 构造类型 储层改造 煤层气开发
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煤矿冲击地压数值物理模拟方法与应用研究
7
作者 齐庆新 王守光 +7 位作者 王美美 崔春阳 刘化广 王嘉敏 穆鹏宇 朱小景 李海涛 许学伟 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
由于冲击地压现场试验危险性高、监测困难、难以控制触发机制等局限,建立有效的物理相似模拟和数值模拟方法是冲击地压机理与防治研究的重要手段。针对冲击地压物理相似模拟,介绍了相似模拟实验材料的研发进展,在静力相似准则基础上发... 由于冲击地压现场试验危险性高、监测困难、难以控制触发机制等局限,建立有效的物理相似模拟和数值模拟方法是冲击地压机理与防治研究的重要手段。针对冲击地压物理相似模拟,介绍了相似模拟实验材料的研发进展,在静力相似准则基础上发展了煤岩体动力相似准则,提出了惯性力相似条件,在此基础上开展材料研发和相似模型设计,研究表明:由高聚物、石英砂等组成的相似材料与煤岩动力破坏过程的强度和破坏模式等均具有较好的相似性;结合冲击地压应力波场物理相似模拟试验台,开展了波场传播诱冲过程相似模拟实验,发现应力波在顶底板间相互干涉、叠加,形成煤层槽波,应变场整体上也逐步汇聚在煤层,形成局部化带,最终导致冲击破坏。针对冲击地压数值模拟,介绍了有限元法等连续介质力学方法、离散元法等不连续变形模拟方法,以及连续介质力学-不连续变形耦合方法在冲击地压数值模拟中的研究进展,分析了非线性有限元与不平衡力理论在研究冲击地压潜在风险中的应用前景,围绕煤岩体弹射的势动能瞬态转换力学机制,分别阐述了弹射前期高弹性能体形成、弹射中期岩体瞬间脆断和块体形成的非平衡条件、弹射后期块体运动的模拟思路。最后,介绍了近场动力学与有限元耦合模拟算法在模拟煤岩冲击地压连续-非连续转换中的初步应用,取得了预期效果。本研究有望为煤矿冲击地压模拟提供新思路,对于煤矿安全生产具有重要意义。 展开更多
关键词 冲击地压 物理相似模拟 动力相似准则 数值模拟 弹射理论模型
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矿井外因火灾监测预警与智能防控技术
8
作者 梁运涛 王伟 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
矿井外因火灾防治存在监测手段单一、预警准确率低、应急辅助决策缺失、无法实现火灾就地处置的难题,智能化水平亟待提高。为探究外因火灾精准预警与智能联动控制一体化解决方案,从信息感知、数据集成、智能预警、辅助决策和联动控制5... 矿井外因火灾防治存在监测手段单一、预警准确率低、应急辅助决策缺失、无法实现火灾就地处置的难题,智能化水平亟待提高。为探究外因火灾精准预警与智能联动控制一体化解决方案,从信息感知、数据集成、智能预警、辅助决策和联动控制5个方面综述了矿井外因火灾监测预警与智能防控研究进展,具体包括:在信息感知方面,采用先进监测手段、开发高精度检测装备和优选外因火灾精准预警指标,实现火灾信息全程动态感知;在数据集成方面,建议统一数据采集、传输、存储和访问接口标准,规范各类数据的接入;在智能预警方面,提出智能预警关键参数识别方法和预警策略;在辅助决策方面,提出包含时空信息处理、时空图谱构建、时空分析与智能决策的一站式解决方案;在联动控制方面,建立包含广播系统、安全逃生系统、通风控制系统和灭火系统的智能联动控制系统。 展开更多
关键词 外因火灾 信息感知 数据集成 智能预警 辅助决策 联动控制
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大采高坚硬顶板切顶成巷碎石帮变形机理及控制
9
作者 王炯 杜昌鑫 +3 位作者 刘鹏 马磊 刘义鹏 姜健 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期87-93,100,共8页
针对厚煤层坚硬顶板条件下切顶成巷碎石帮支护大变形问题,通过力学计算及理论分析碎石帮变形垮落冲击、碎石承载、压实稳定3个阶段的垮落特征,确定影响因素,进而提出“组合爆破+可伸缩U型钢+钢筋网+挡矸锚杆+单元支架+单体液压支柱”的... 针对厚煤层坚硬顶板条件下切顶成巷碎石帮支护大变形问题,通过力学计算及理论分析碎石帮变形垮落冲击、碎石承载、压实稳定3个阶段的垮落特征,确定影响因素,进而提出“组合爆破+可伸缩U型钢+钢筋网+挡矸锚杆+单元支架+单体液压支柱”的碎石帮联合控制体系。采用3DEC对优化措施进行模拟,发现碎石帮应力及位移均得到不同程度的减小。将联合控制优化方案应用于现场,实测表明优化后碎石帮侧压减小18.6%,峰值压力降低24.6%,架后悬顶距离减小42.1%,有效削弱了采空区碎石垮落的冲击作用,卸压效果明显。 展开更多
关键词 大采高 碎石帮 切顶卸压 变形机理 控制技术 数值模拟
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双断层影响下煤层开采覆岩裂隙演化分形特征研究
10
作者 易汉华 康向涛 +1 位作者 胡锦国 任加驰 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期113-120,共8页
为研究双断层影响下覆岩裂隙时空演化规律,以贵州土城矿为工程背景,在模拟煤层开挖的基础上,通过分形几何理论定量表征覆岩裂隙发育特征,揭示覆岩裂隙网络的分形演化规律,进而对回风巷上隅角瓦斯浓度与分形维数关系进行分析。研究结果表... 为研究双断层影响下覆岩裂隙时空演化规律,以贵州土城矿为工程背景,在模拟煤层开挖的基础上,通过分形几何理论定量表征覆岩裂隙发育特征,揭示覆岩裂隙网络的分形演化规律,进而对回风巷上隅角瓦斯浓度与分形维数关系进行分析。研究结果表明:断层影响区覆岩裂隙分形维数为1.056~1.544,其动态演化过程可被划分为升维、降维、二次升维和稳定4个特征阶段;当工作面推进至断层影响区域时,分形维数出现突增,据此提出了包括加密断层区域瓦斯抽采钻孔、顶端岩体及断层构造固化等在内的综合防范措施;覆岩裂隙分形维数与上隅角瓦斯浓度呈显著正相关关系。 展开更多
关键词 双断层 覆岩裂隙 分形维数 上隅角 瓦斯浓度 煤层开采
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三进一回Y型通风下瓦斯动态演化规律及风量二次规划研究
11
作者 梁运培 郭亚博 +4 位作者 李全贵 孙万杰 李赏 郑梦浩 王程成 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期56-64,共9页
为了研究三进一回Y型通风工作面及采空区瓦斯的动态演化规律,探索进风巷风量最优配比,以山西某矿31002工作面为研究对象建立多孔介质模型,基于Fluent实现工作面及采空区的瓦斯流场数值模拟。分析了三进一回Y型通风瓦斯流场中瓦斯浓度、... 为了研究三进一回Y型通风工作面及采空区瓦斯的动态演化规律,探索进风巷风量最优配比,以山西某矿31002工作面为研究对象建立多孔介质模型,基于Fluent实现工作面及采空区的瓦斯流场数值模拟。分析了三进一回Y型通风瓦斯流场中瓦斯浓度、气体压力、风流的基本分布规律,以及3条进风巷不同风量配比下瓦斯浓度的演化规律。通过模拟生成30组样本数据,拟合后生成风量与上隅角瓦斯浓度之间的多元非线性回归函数关系式,根据数值模拟的先验规律对目标函数进行二次规划求解,最终得到最优的风量配比。研究表明:进风巷2、3位置接近,靠近工作面区域会出现涡流,在一定程度上会导致瓦斯富集;当进风巷1的风量大于其余2条进风巷风量之和时,瓦斯富集区域主要集中于沿工作面长度约90 m处至上隅角区域,采空区靠近工作面处瓦斯浓度富集区域为90~220 m,改变进风巷2、3之间的风量配比后瓦斯浓度平均下降约0.19%;目标函数在先验规律约束下,得出3条进风巷最优风量配比为1.08∶1.23∶1.23。研究结果为工作面瓦斯超限治理、矿井瓦斯灾害防治提供了理论支撑。 展开更多
关键词 Y型通风 最优风量配比 上隅角 瓦斯流场 瓦斯超限
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大型复杂老矿区多目标多层次协同建模研究
12
作者 崔原 刘嘉伟 +4 位作者 刘高 陈奉川 葛崇基 武耀栋 王旭 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期148-155,共8页
为满足大型复杂老矿区的综合治理与开发需求,提出采用多目标多层次协同建模方法,整合矿区地质、工程资料等多源信息,形成矿区信息数据库,构建地质模型、工程模型,动态集成协同模型并应用到抚顺煤田矿区。建模过程强调“管理—仿真—集... 为满足大型复杂老矿区的综合治理与开发需求,提出采用多目标多层次协同建模方法,整合矿区地质、工程资料等多源信息,形成矿区信息数据库,构建地质模型、工程模型,动态集成协同模型并应用到抚顺煤田矿区。建模过程强调“管理—仿真—集成—开发”多目标导向、注重对地质模型、工程模型、模型应用的多层次表达,能根据实际所需,动态生成不同目标不同层次的模型并进行集成和有针对性的模型应用。研究结果表明:协同模型能精确反映矿区信息,为矿区综合治理与未来开发提供科学依据,建模方法为大型复杂老矿区治理和开发提供了有效的技术支撑和指导意义。 展开更多
关键词 煤矿 大型复杂老矿区 多目标 多层次 协同建模
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鄂尔多斯盆地东缘煤层生物产气与菌群代谢特征
13
作者 张伟 张继坤 +4 位作者 王泽斌 张庆丰 孙晓光 王英明 李子玲 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期172-178,共7页
针对鄂尔多斯盆地东缘煤层气井进入生产中后期出现的产量下降的问题,探索采用生物增产技术作为潜在增产措施。采集低产井产出液作为菌源,结合煤样开展生物产气模拟实验,系统分析了代谢中间产物、关键酶活性、微生物群落结构及功能代谢... 针对鄂尔多斯盆地东缘煤层气井进入生产中后期出现的产量下降的问题,探索采用生物增产技术作为潜在增产措施。采集低产井产出液作为菌源,结合煤样开展生物产气模拟实验,系统分析了代谢中间产物、关键酶活性、微生物群落结构及功能代谢途径等参数的变化特征。实验结果表明,煤样在低产井菌源活化条件下具有一定的产甲烷潜力,单位质量煤甲烷产量达1.15 mL/g;微生物降解煤中有机底物,产生有机酸、醇类和H2等中间产物,作为产甲烷菌底物的酸类物质在体系中被及时降解并相互转化;辅酶F_(420)、氢化酶和纤维素酶活性与生物产气量的变化趋势一致,相关菌群代谢活性同时变化。产气系统中假单胞菌属占比达到57.40%,甲烷八叠球菌属和产甲烷袋菌属占主导地位,其占比合计超过98%,细菌多样性高于古菌,共同作用参与了煤大分子物质的降解与转化。生物产气过程中产甲烷菌参与了甲烷代谢的3种途径,最大程度提高了产甲烷效率。乙酸营养型的甲烷产量占51.5%,氢营养型和甲基营养型甲烷产量分别占30.4%、18.1%。发酵系统中优势古菌菌群能够参与不同的甲烷合成途径,最终产生了生物甲烷。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地东缘 煤层 生物产气 菌落代谢 代谢途径 中间产物 菌群结构
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基于数字图像处理的砂岩细观结构分形特征研究
14
作者 黄冬梅 潘鑫 +2 位作者 乔书昱 朱盈盈 王新照 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期108-116,共9页
为研究砂岩细观结构特征与其宏观损伤破坏的相关性,以新汶煤田鄂庄煤矿选取的4种典型砂岩为研究对象,通过扫描电镜试验获取其灰度图像,借助实验优度法选取合适的分割方法,对其进行图像处理,并获取砂岩孔裂隙的长度、周长和面积等参数信... 为研究砂岩细观结构特征与其宏观损伤破坏的相关性,以新汶煤田鄂庄煤矿选取的4种典型砂岩为研究对象,通过扫描电镜试验获取其灰度图像,借助实验优度法选取合适的分割方法,对其进行图像处理,并获取砂岩孔裂隙的长度、周长和面积等参数信息;通过小岛法获取岩样孔裂隙分形维数并计算损伤变量,研究分形特征、损伤变量与强度的相关性。研究结果表明:砂岩强度与其细观结构分形维数呈反比关系,砂岩孔裂隙结构复杂程度越高,其分形维数越大,单轴抗压强度越小,砂岩细观结构分形特征可为其强度特性评价及影响分析提供依据;砂岩损伤变量与分形维数具有正相关性,损伤变量随分形维数的递增呈非线性增大,分形维数可较好地表征砂岩的损伤程度和破碎程度,同时影响着砂岩的损伤特征。 展开更多
关键词 砂岩 分形特征 数字图像处理 小岛法 抗压强度 损伤变量
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矿井智能通风研究进展与前沿展望
15
作者 高科 戚志鹏 +3 位作者 唐志强 石连增 袁可一 吕航宇 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
矿井通风系统是煤矿安全生产的核心保障。随着智能化技术的发展,通风系统正向精准、高效方向演进。综述了矿井智能通风的关键技术进展,包括风阻风量感知、实时网络解算、故障诊断及按需调控,并探讨了提升通风系统智能化水平及灾害适应... 矿井通风系统是煤矿安全生产的核心保障。随着智能化技术的发展,通风系统正向精准、高效方向演进。综述了矿井智能通风的关键技术进展,包括风阻风量感知、实时网络解算、故障诊断及按需调控,并探讨了提升通风系统智能化水平及灾害适应能力的技术路径。针对矿井灾害通风安全问题,提出矿井韧性风网概念,以增强系统稳定性和抗干扰能力;构建热动力灾变动态应急导航模型,以优化矿工避灾逃生路径;基于数字孪生技术构建高镜像度矿井通风系统,实现精准建模与智能调控。研究表明,结合智能感知、优化控制和仿真计算,可提升风量预测精度,实现通风系统智能调控,并增强灾害环境下的通风稳定性和应急响应能力。未来,矿井通风将进一步融合智能感知、数字孪生与优化控制技术,推动煤矿安全生产向智能化发展。 展开更多
关键词 智能通风 韧性风网 应急导航 按需调控 数字孪生
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采煤沉陷水域水体富营养化指标遥感监测研究进展 被引量：1
16
作者 陈永春 吴海涛 +4 位作者 申礼鹏 刘英 徐燕飞 陈孝杨 周育智 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期153-163,共11页
沉陷水域水体富营养化严重,利用多时相多源遥感影像数据,构建水体富营养化指标(氮、磷、叶绿素a、悬浮物、有色可溶性有机物的质量浓度,以及水体透明度等)反演模型,可实现沉陷水域水体富营养化状况的动态、精准、高效监测。基于近20年... 沉陷水域水体富营养化严重,利用多时相多源遥感影像数据,构建水体富营养化指标(氮、磷、叶绿素a、悬浮物、有色可溶性有机物的质量浓度,以及水体透明度等)反演模型,可实现沉陷水域水体富营养化状况的动态、精准、高效监测。基于近20年来关于采煤沉陷水域水体富营养化指标遥感监测的相关文献,系统梳理了采煤沉陷水域水体富营养化特征、遥感监测常用数据源和水体富营养化指标反演模型等三方面的研究现状,总结了遥感技术在沉陷水域水体富营养化监测中存在的问题,提出了未来的发展趋势,可为采煤沉陷水域水体富营养化指标遥感监测的应用提供参考。 展开更多
关键词 煤矿开采 沉陷水域 遥感反演 水体富营养化 叶绿素A 水质参数
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超临界CO_(2)作用下不同高度比煤岩组合体力学特性及能量演化规律 被引量：1
17
作者 蔚默然 王开 +2 位作者 张小强 姜玉龙 蔡婷婷 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期134-141,共8页
为研究煤岩组合体在超临界CO_(2)作用下三轴力学特性及能量演化规律,采用超临界CO_(2)浸泡系统,对4种不同高度比煤岩组合体试件进行浸泡和三轴压缩试验。试验结果表明:随着煤岩组合体高度比的增大,三轴抗压强度和弹性模量逐渐降低,破坏... 为研究煤岩组合体在超临界CO_(2)作用下三轴力学特性及能量演化规律,采用超临界CO_(2)浸泡系统,对4种不同高度比煤岩组合体试件进行浸泡和三轴压缩试验。试验结果表明:随着煤岩组合体高度比的增大,三轴抗压强度和弹性模量逐渐降低,破坏时应变变形逐渐增大。被超临界CO_(2)浸泡后,组合体三轴抗压强度和弹性模量均有不同程度的降低;随着煤岩高度比的增大,组合体三轴抗压强度和弹性模量劣化程度逐渐增大。组合体加载破坏后,岩体部分无明显裂隙,主要为煤体发生破坏,经超临界CO_(2)浸泡后,煤体破坏更为破碎。组合体总能量、弹性能、耗散能随煤岩高度比增大逐渐降低;超临界CO_(2)浸泡会使组合体总能量、弹性能、耗散能降低,但耗散能占比升高。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 煤岩组合体 高度比 三轴抗压强度 弹性模量 能量演化
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“双碳”目标下矿山生态修复及减排增汇途径研究进展 被引量：4
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作者 余伟健 孙梅霖 +2 位作者 杜锦滢 陈国梁 王闯 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期38-46,共9页
矿山资源的开发与综合利用促进了我国经济增长和社会进步,但矿山开采破坏了生态环境,降低了矿山生态系统的碳汇水平。为提高我国矿山生态修复成效,在全面总结矿山开采带来的土地资源破坏、水资源污染、生物多样性下降等环境问题的基础上... 矿山资源的开发与综合利用促进了我国经济增长和社会进步,但矿山开采破坏了生态环境,降低了矿山生态系统的碳汇水平。为提高我国矿山生态修复成效,在全面总结矿山开采带来的土地资源破坏、水资源污染、生物多样性下降等环境问题的基础上,从政策与修复技术等方面介绍了我国矿山生态修复进展,并分析了在环境保护意识薄弱、修复模式单一与多元激励保障失衡方面存在的不足,阐述了树立减排增汇理念、推进节能减排生产工艺、开展矿区“废水、废气、固体废弃物”资源化利用、加强生态修复4类矿山环境修复措施,提出了适于“双碳”目标下矿山生态环境的修复策略及途径,为“双碳”背景下加强矿山生态环境修复、增强碳汇功能提供理论支持。 展开更多
关键词 “双碳”目标 矿山 生态修复 减排增汇 固碳 研究进展
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远距离上被保护煤层应力变化与瓦斯渗流耦合机制研究 被引量：1
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作者 石钰 赵佳蕊 +4 位作者 詹可亮 赵鹏翔 王翠霞 黄圣霖 宋战利 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期47-54,共8页
为了明晰远距离下保护层开采上被保护煤层应力变化及瓦斯渗流耦合机制,基于吸附解吸、岩石力学和渗流力学等基础理论,以平煤六矿戊8煤层和丁5-6煤层为研究对象,建立含瓦斯煤流固耦合模型,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件探讨保护... 为了明晰远距离下保护层开采上被保护煤层应力变化及瓦斯渗流耦合机制,基于吸附解吸、岩石力学和渗流力学等基础理论,以平煤六矿戊8煤层和丁5-6煤层为研究对象,建立含瓦斯煤流固耦合模型,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件探讨保护层不同开采距离下,远距离上被保护煤层应力变化及渗透率演化规律。结果表明:随着保护层工作面推进,上被保护煤层卸压范围增大,应力变化由“V”形逐渐转变为“U”形;上被保护煤层渗透率总体呈“W”形分布,表现为先减小—再增大—后稳定的规律。卸压后上被保护煤层渗透率数值模拟结果为18.53×10^(-17) m^(2),与现场实测结果误差为9.83%,在允许范围之内。对远距离上被保护煤层进行瓦斯抽采数值模拟,发现随着抽采时间增加,上被保护煤层瓦斯压力呈现以钻孔为中心的椭圆形分布,瓦斯压力由内向外逐渐增大,有效抽采半径逐渐增大。钻孔有效抽采半径数值模拟结果与现场实测结果的平均误差为4.81%。本研究为远距离上被保护煤层卸压瓦斯抽采提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 保护层开采 应力变化 瓦斯渗流 流固耦合 有效抽采半径
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基于砂化层破碎带冲蚀—渗流耦合模型的多孔介质水-砂混合流运移规律研究 被引量：1
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作者 王路 张东升 +4 位作者 李强 韩学森 熊鹏辉 谢勇 王嗣桐 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第2期136-144,共9页
为研究砂化层岩石破碎带水砂溃涌现象的时空演化机理,基于非达西渗流边界、岩石基质冲蚀、固相质量转化及动量传递关系,构建砂化层破碎带冲蚀—渗流耦合模型,建立多孔介质水-砂渗流子模型与砂化层破碎带岩石基质动力冲蚀子模型间的全耦... 为研究砂化层岩石破碎带水砂溃涌现象的时空演化机理,基于非达西渗流边界、岩石基质冲蚀、固相质量转化及动量传递关系,构建砂化层破碎带冲蚀—渗流耦合模型,建立多孔介质水-砂渗流子模型与砂化层破碎带岩石基质动力冲蚀子模型间的全耦合关系,并给出了二维平面渗流条件下的控制方程。基于COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行了空间域和时间域的求解,结果表明:流入相与孔隙空腔混合流含砂率的不同对水砂混合流的运移行为影响显著,含砂率差距越大其渗流特征差异越明显;砂化层破碎带水砂驱替过程经历了缓慢渗流—混合流剧烈溃涌—稳态层流3个阶段。模型特征在斜井穿砂化层工程现场得到验证,并开展了防水治砂工程实践。 展开更多
关键词 砂化层 冲蚀—渗流耦合 斜井支护 防治水 注浆
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