《CCAJ煤炭周报》总第182期（20240901—0907）

热点聚焦

Focus

9月5日，中国煤科数字化转型工作推进会在太原召开，会议主要任务是深入学习党的二十届三中全会精神，贯彻国务院《制造业数字化转型行动方案》文件要求，贯彻国务院国资委关于深化国资国企改革的决策部署，落实集团公司“1245”总体发展思路，开展数字化转型工作经验交流与学习，加快推进集团公司数字化转型。集团公司党委常委、副总经理范韶刚出席会议并讲话。

近日，国家级第六批专精特新“小巨人”企业名单陆续公布，中国煤科杭州研究院、上海研究院所属常熟煤机2家企业成功入选。

近日,中国煤科煤炭科学研究总院在天地大厦学术报告厅隆重举行2024级研究生新生开学典礼暨开学第一课。中国工程院院士康红普,煤科总院党委书记、院长王海军,煤科总院深地研究院院长齐庆新出席典礼。

2024中国企业500强中,千亿级企业数量为253家,其中,煤炭企业14家,与去年相同。山东能源集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、陕西煤业化工集团有限责任公司、晋能控股集团有限公司、中国中煤能源集团有限公司、山西焦煤集团有限责任公司等6家煤炭企业营业收入超2000亿元,较去年减少一家。

基础探索

Basic Research

本研究针对炼油、造纸等行业排放的含硫废水处理产物——单质硫(S0),探索其作为电子供体在强化城市污水反硝化除磷工艺中的应用。通过构建序批式反应器连续运行122天,系统监测C、N、P、S转化及微生物群落、污泥特性、胞内聚合物变化,评估S0对反硝化除磷效能的影响。该研究为单质硫在城市污水处理中的新应用提供了理论基础与实践指导。

论文以《单质硫强化城市污水反硝化除磷效能研究》为题发表于《能源环境保护》2024年网络首发。

研究融合离散元法(DEM)与机器学习(ML)优势,通过Grasshopper构建矿柱黏合块体模型(BBM),利用3DEC生成300组BBM-DFN离散元模型,测试矿柱承载特性并构建可靠数据集。采用SVM、BP神经网络、RF、GPR四种算法构建矿柱强度预测模型,经IQPSO优化后SVM模型表现最佳(R2=0.985),揭示矿柱尺寸对强度影响显著,尤其宽高比。对比经典公式,发现Hedley公式不适用,Krauland公式适用于宽高比<4,Esterhuizen公式经调整可准确计算。该研究为硬岩矿柱强度预测提供了新方法,丰富了矿柱稳定性评估手段。

论文以《基于离散元−机器学习的铝土矿矿柱强度预测方法》为题发表于《煤炭学报》2024年第7期。

研究表明,不同冲击倾向性的煤岩组合体在超低摩擦试验中,其超低摩擦效应的发生频率和动力响应特征显著不同。强冲击倾向性煤岩组合体在特定频率范围内(2.5~3.5 Hz)更易发生超低摩擦效应,且水平位移、动能和摩擦力降幅较大,煤块更易滑动。随着煤岩组合体剩余能量指数增加,冲击倾向性增强,动能指数增长,超低摩擦滑动风险增加。这为超低摩擦型冲击地压的预测与防治提供了理论依据。

论文以《煤岩组合体冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制》为题发表于《采矿与岩层控制工程学报》2024年第4期。

太原理工大学杜朕屹教授团队通过调控金属载体强相互作用(SMSI),优化了镍基催化剂在二苯并呋喃加氢脱氧反应中的应用。研究发现,Ni/0.4ZrO2@TiO2-x催化剂展现出最佳的脱氧性能,收率高达94.8%,且稳定性良好。该研究为煤焦油加氢脱氧催化剂的设计提供了新思路。

论文以《深入解析二苯并呋喃加氢脱氧反应中的金属载体强相互作用》为题发表于《洁净煤技术》2024年第7期。

神府区块深部煤层气高效开发优选水平井,最佳井长8001500m,最优井距300m,簇间距1520m,半缝长120m,配以(1.82.4)万m³压裂液与(0.250.35)万m³砂量。通过“多簇短距、大排高注、变黏滑水、强砂全撑、等孔限射、造复杂网”的综合改造工艺,实现了高效开发,为神府及国内其他盆地深部煤层气资源开发提供了成功范例。

论文以《神府区块深部煤层气高效开发技术研究》为题发表于《煤田地质与勘探》2024年第8期。

FPB-FCDI耦合工艺,一种创新的污水处理技术,通过非降解方式分离污染物,不仅显著提升水质(COD、TP、NH4+-N去除率分别达70.71%、84.64%、98.50%),达到地表Ⅳ类水标准,还促进了碳氮资源的回收利用。该工艺低碳环保,能耗碳排放仅为传统生物处理的53.83%,且结合厌氧消化回收电能,有望进一步减少碳排放,为污水处理行业的高效低碳发展开辟了新途径。

论文以《耦合流化床和电容去离子实现污水处理高效达标与低碳化运行》为题发表于《能源环境保护》2024年网络首发。

神府区块深部煤储层及其顶底板组合多样,包括泥岩−煤−泥岩等6种类型,不同岩性间力学性质差异显著。该区块地应力场表现为垂向应力最高,水平主应力次之且具方向性差异。这些力学性质和地应力特征共同作用于水力压裂裂缝的扩展,前者决定裂缝形态,后者影响裂缝复杂程度。针对8+9号煤层存在的高强度、大水平应力差等地质难题,建议通过优化压裂方案,如增大压裂规模、应用缝内暂堵技术及精准控制裂缝净压力等措施,以提升压裂效果并缩短施工周期。

论文以《神府区块深部煤储层力学特性及裂缝扩展机制》为题发表于《煤田地质与勘探》2024年第8期。

技术刷新

Technology Refresh

在当前煤矿开采技术快速发展的背景下,提高配套设计效率、快速响应客户需求、优化市场策略、增强产品宣传效果是煤矿企业面临的主要挑战。笔者提出基于三维可视化技术的集成供液技术方案数字营销平台,以北京天玛智控科技股份有限公司的集成供液技术方案为研究对象,探讨通过三维可视化技术,优化集成供液系统的设计和销售流程,提高售前阶段工作效率,构建采煤工作面集成供液系统全栈式数字营销平台,满足现场产品营销、售前演示、技术方案输出需求。实现了集成供液系统模块组成、算法逻辑、技术参数等专业技术三维数字化升级;在安全的前提下,真正做到了高效数字营销,全面的售前数字化技术支持,实现了以科技为基础,客户为中心,技术、营销通力合作的一体化平台,为煤矿全栈式数字营销平台,提供数据积累平台及实例参考。

相关研究成果以《基于三维可视化的集成供液技术方案数字营销平台的设计》为题发表于《智能矿山》2024年第8期 “学术园地”专栏。

围绕“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,以提升系统数据处理能力,协助煤矿加强管网建设为基础,研发矿山透明管网监测系统,推动煤矿矿井水源头保护、分类处理、综合利用,有效缓解矿区煤水矛盾,促进高质量发展。系统通过分析解构煤矿管网走向,完成煤矿管网数字孪生建设,实现管网透明化感知。通过预测分析流量、压力等数据,判断用水管网的漏损风险点位,并快速响应定位,减少管道漏损带来的生产安全隐患和经济损失,为智能矿山管网系统建设提供技术支持。

相关研究成果以《矿山透明管网监测系统的研发及应用》为题发表于《智能矿山》2024年第8期 “学术园地”专栏。

立井井筒遇含水层或松软岩层时,地面预注浆是常用加固技术,但注浆效果检查缺乏可靠手段。物探技术发展为此带来新机遇,但现有技术难以应用于深井。本研究引入超高密度跨孔电阻率CT技术,在云南滇中引水工程中进行尝试,发现该技术分辨率高、多解性低且采集快速,能更精准反映地层物性变化,为深部地面预注浆效果检查提供了可行方案,建议进一步研究和推广。

相关研究成果以《跨孔电阻率CT技术在立井地面预注浆效果检查中的尝试》为题发表于《建井技术》2024年第4期。

通过对煤矿立井混凝土井壁裂缝产生原因的分析,针对不同性质的裂缝进行了系统分类,并提出了相应的修补措施。这些措施消除了井筒整体结构存在的安全隐患,并显著提高了井壁结构的耐久性能和防水性,可为类似工程设计及施工提供有益参考

相关研究成果以《煤矿立井混凝土井壁裂缝修补技术》为题发表于《建井技术》2024年第4期。

为解决采煤沉陷区因地质特殊而导致的高压输电杆塔容易发生倾斜、位移等问题,采用多传感器数据融合的方法,研发了针对采煤沉陷区的输电系统位移监测预警系统,应用于采集、传输和分析输电线路杆塔及变电站的倾斜、沉降、环境风速、风向等关键参数。通过采集输电杆塔的倾斜角和绝缘子串风偏角等数据,并对这些数据进行融合处理,得到杆塔的实时倾斜数据,在此基础上分析了输电杆塔健康状况。结果表明,该系统能够较为准确地监测输电杆塔倾斜情况,并在必要时发出预警信号,提高输电杆塔的巡检效率,为确保电力设施安全稳定运行提供了有力保障。

相关研究成果以《采煤沉陷区高压架空杆塔监测系统的设计与分析》为题发表于《智能矿山》2024年第8期 “学术园地”专栏。

企业新闻

News

近日，由中国煤炭工业协会主办，煤科院联合吕梁市人民政府、中国煤炭学会协办的商品煤质量提升与品牌建设大会在山西省吕梁市圆满落幕。

近日，国家矿山安全监察局陕西局党组成员、副局长申旭平一行到常州研究院调研交流。常州研究院党委书记、董事长田华，党委委员、副总经理仲丽云参加调研。

近日,由国能榆林能源青龙寺煤矿、天地(常州)自动化股份有限公司和常州科研试制中心有限公司研究并开发的一种专用防爆集装箱运输车首台试验车辆已成功下线并投入试用。

9月8日,第三届“一带一路”地球物理国际论坛在长安大学开幕,西安研究院应邀参加,西安研究院党委书记、董事长杜耀波受邀参加论坛开幕式。

政策管理

Policy&Management

为加强煤矿煤仓安全管理,有效预防和减少煤仓安全事故,根据《煤矿安全规程》《煤炭工业矿井设计规范》等国家及行业标准、规范和国家矿山安全监察局《关于进一步加强煤矿煤仓安全管理的通知》(矿安〔2024]10号),省应急管理厅、国家矿山安全监察局山西局、省能源局研究制定了《煤矿煤仓安全管理规定》。现印发给你们,请认真贯彻落实。同时督促煤矿企业结合实际,建立完善并严格落实煤仓安全管理责任和制度,积极推进煤仓及煤流运输系统优化和机械化、自动化升级改造,加强煤仓设计和施工管理、煤流源头及过程管控、日常管理维护,强化堵仓、溃仓现场处置,严防各类煤仓事故发生。

观点智库

Think Tank

近年来,煤矿智能化与煤炭企业数字化转型在政策推动下取得成效,但数字手段与煤炭行业融合不深,限制了数字经济发展。随着《数字中国建设整体布局规划》推进,煤炭行业作为传统能源需深化数字化变革。本文分析了成就与现状,剖析了制约因素,并提出了新质生产力发展建议及高质量发展思路。

论文以《新质生产力赋能煤炭行业数字经济高质量发展》为题发表于《煤炭经济研究》2024年第7期。

传感器作为物理与数字世界的桥梁,是现代社会的基石,能转换感知量为电信号。从科研到国防,从工业到医疗,传感器无处不在。随着技术发展,高端传感器已集信息获取、处理、传输、供电于一体,展现数字化、微型化、智能化。但其高精尖特性,也使其成为亟待突破的核心技术难题。

本文探讨了《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中关于安全煤(岩)柱设计和水压对顶板突水控制的问题。指出规范中保护层厚度规定仅适用于松散含水层,基岩含水层下采煤保护层厚度建议参照松散层下粘性土层厚度处理,并质疑了规范中关于松散层厚度小于采厚的规定。重新定义了保护层,引入保护系数概念进行顶板水害风险等级划分,并提出处置建议。同时,通过保护层承压系数分析了煤水结构对突水风险的影响。最后,指出了《三下开采规程》及《三下开采规范》中安全煤(岩)柱概念及表达式的不足,并提出了正确的表达式。

论文以《《“三下”开采规范》中安全煤（岩）柱留设问题探讨》为题发表于《煤炭科学技术》2024年第8期。

煤矿岗位标准作业流程作为新质生产力关键,正支撑煤炭行业智能化、高效化、绿色化转型。它保障安全生产,应对智能矿山、职业健康、机器人替代等挑战,通过数字化、智能化装备及系统化培训等措施优化创新,推动行业持续发展。

论文以《新时期煤矿岗位标准作业流程应用探讨》为题发表于《中国煤炭》2024年第8期。

煤炭虽贡献卓著,但高碳排放成挑战。现代煤基能源作为新路径,通过煤基气、油、氢、电及动态碳中和技术等五大模块,提出包括智能地下气化、UCG-ICL、原位干馏开采、UCG-H2、纳米富氢水煤浆发电等10项变革性低碳技术,旨在提升油气自主性,支撑清洁电力转型,促进新能源发展,同时保障能源安全,助力实现双碳目标。这些技术涵盖从生产到排放的全链条优化,推动煤炭行业向低碳、高效、绿色转型。

论文以《低碳化现代煤基能源开发关键技术体系》为题发表于《煤炭学报》2024年第7期。

近年来,煤矿安全生产受政策推动取得进展,但隐患犹存,尤其是人为因素引发的事故频发。针对此,2024年7月4日中国煤炭工业协会主办的推进会聚焦煤矿岗位标准作业流程,副局长周德昶与理事长刘峰分别发表讲话与报告。本刊特设专题,推广煤矿岗位标准作业流程,力求通过标准化作业减少事故,助力煤炭行业安全高质量发展。

论文以《推进煤矿岗位标准作业流程应用  促进煤矿安全生产形势根本好转》为题发表于《中国煤炭》2024年第8期。

碳达峰、碳中和是新时代实现可持续发展的重要命题。面对现代能源体系,我国实现“双碳”目标会面临哪些挑战,行业内又会有哪些创新机遇?在日前于陕西西安举行的中国能源·化工强国大会上,中国工程院院士金涌指出,碳中和不仅是能源与环境问题,而且是一个牵动全局的大变革,实现碳中和既面临重大挑战,同时也将带来前所未有的重大创新机遇。

期刊专区

Journal

近年来,在《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》《煤矿智能化建设指南(2021年版)》等文件指导下,我国煤矿智能化建设进入快速发展阶段,相关基础理论研究、创新技术攻关、重大装备研制、实践应用等取得重要进展。为全面贯彻党的二十大精神,加强煤炭清洁高效利用,推广煤矿智能化建设先进经验和创新成果,发挥典型示范引领作用,煤矿智能化创新联盟协同《智能矿山》《煤炭科学技术》杂志,拟组织开展“2024年煤矿智能化重大进展、卓越团队、卓越人物”征集工作。

专题征稿方向：包括但不限于以下方向:(1)能源经济(2)能源政策(3)能源与环境(4)能源安全(5)“双碳”战略(6)碳金融

2022年,澳大利亚纽卡斯尔大学教授王善勇的一篇论文发表在国产中文科技期刊《煤炭学报》上。这次发表背后的曲折经历,让他对中国科技期刊的印象大为改观。近年来,王善勇收到了来自国内多家科技期刊的邀约,并成为这些期刊的编委。作为一名身在海外的华人学者,他的所见所闻和观察思考为我们提供了审视中国科技期刊发展得与失的另一种视角。

专题征稿方向， 包括但不限于以下方向:(1)能源经济(2)能源政策(3)能源与环境(4)能源安全(5)“双碳”战略(6)碳金融

8月31日，由中国教育科学研究院职业教育与继续教育研究所指导，武汉大学中国科学评价研究中心、数字出版智能服务技术教育部工程研究中心联合开展的国内首次应用型期刊评价工作成果《中国应用型期刊评价研究报告（2023版）》正式发布。《煤田地质与勘探》入选资源环境与安全类"权威"等级（93种）。在此，由衷地向一直以来关心和支持本刊发展的各级领导、编委、专家以及广大作者和读者朋友致以最诚挚的感谢！

近日,《工矿自动化》被EuroPub数据库(欧洲学术出版中心数据库)正式收录。期刊检索网址:https://europub.co.uk/journals/journal-of-mine-automation-J-31683。

我们热烈邀请学者和从业者投稿原创性研究论文,包括但不限于以下主题:复杂地质环境中软岩物理性质和力学行为。软岩工程现场测试和监测理论、技术与方法。软岩工程致灾模式及机理分析。软岩大变形控制理论、技术、方法和新型材料。软岩工程特有的安全理论和技术。月壤和月岩采集技术及理论前景。