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专题来自于《煤质技术》2024年02期，共51篇研究成果。

行业视野: 经典综述
类别; 259个
关键词; 210位
专家; 51篇
论文; 75523IP
点击量; 91835次
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煤矿绿色开采20年研究及进展

作者(Author)：许家林

摘要：煤层开采引起的岩层破断运动导致了一系列采动损害与环境问题。绿色开采从广义资源的角度出发，通过控制或利用采动岩层破断运动，从源头减轻采煤对环境的影响，实现对煤层及共伴生资源的共采或保护。该理念得到了业界的广泛认同，绿色开采技术的研究与应用也取得了重要进展。从广义资源概念、基于岩层破断运动规律原则、源头减损及全生命周期理念等方面进一步论述了绿色开采的内涵，提出了全生命周期绿色开采技术框架，包括保水采煤、煤与瓦斯共采、矸石减排、减沉开采与环境修复，对近20年来我国煤矿绿色开采的研究历程进行了回顾。关键层理论是绿色开采技术研究的重要理论基础，其基本学术思想强调将覆岩作为整体进行研究，将采动矿压、水与瓦斯及地表沉陷研究有机统一起来；同时强调抓主要矛盾，即找出覆岩中对岩层运动起控制作用的关键层，避免采用传统研究中对覆岩岩性进行均化处理的方法。综述了在岩层移动与采动裂隙演化规律方面的理论研究成果，主要包括基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法、覆岩卸荷膨胀累积效应与瓦斯卸压抽采“三带”原理，论述了保水采煤、煤与瓦斯共采、充填减沉开采等方面的技术进展、现状及工程应用成效。提出了促进绿色开采技术进一步发展的建议，包括深化采动岩层运动规律研究、确定适合不同矿区特点的绿色开采技术模式、建立煤矿绿色开采的评价指标体系、开展煤矿全生命周期绿色开采设计、绿色开采技术的高效率和低成本化研究等，为我国煤矿绿色开采指明了方向。

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煤炭科学技术

2020年第09期

1744

1859
我国充填采煤技术回顾及发展现状

作者(Author)：胡炳南, 刘鹏亮, 崔锋

摘要：煤矿充填开采技术在固体废弃物处置、控制采煤沉陷、提高资源采出率和建设生态矿山等方面发挥着举足轻重的作用。自20世纪初至今，世界矿山充填开采技术已有百年的发展历史。根据资料分析，按照充填材料类型划分，20世纪矿山充填技术经历了废石干式充填、水砂充填、低浓度尾砂胶结充填和膏体充填4个发展阶段，回顾了当时我国充填采煤技术的应用和发展历程以及水砂充填、矸石自溜充填等主要充填工艺。21世纪以来，我国充填采煤技术取得了快速发展，形成了固体、膏体和超高水3种充填材料和应用于综采、连采工作面的2种充填工艺，固体废弃物利用种类、充填效果、机械化程度、整体技术水平大幅提升，对充填材料及其制备输送，工作面充填工艺特点进行了归纳总结，尤其是剖析了综采面充填的特点及生产效率制约因素，提出应从新型装备研发、临时护顶技术、充填空间高效密封措施等方面减少充填各环节时间。最后，结合实践效果，从充填采煤能力、地表下沉系数、充填开采增加成本、资源采出率和技术适用条件方面对固体充填综采、膏体充填综采、超高水充填综采、固体充填连采、膏体充填连采5种充填采煤方式进行了分析，为各矿选择适合自身的充填方式提供了依据。

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煤炭科学技术

2020年第09期

1203

1659
中国现代煤化工近25年发展回顾·反思·展望

作者(Author)：徐振刚

摘要：发展现代煤化工是国家能源发展战略的重要组成部分，是充分发挥煤炭能源相对资源优势，保障国家能源安全的必要措施，是缓解石油和天然气供需矛盾的现实手段。中国现代煤化工发展始于20世纪末，贯穿“九五”至“十三五”共5个“五年计划”近25年。现代煤化工区别于传统煤化工，包括煤直接液化、煤气化、费托合成、大型煤制甲醇、甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气等。回顾了中国现代煤化工近25年的发展历程，分析了各个“五年计划”期间在国家政策引导和宏观调控下开展的科技创新和产业发展工作的时代特征；介绍了中国现代煤化工从实验室研究、工程化开发、工业化示范到产业化发展再到进一步升级完善的历史脉络。概述了中国现代煤化工的发展现状，梳理了近25年现代煤化工快速发展过程中所取得的丰硕成果包括煤化工核心技术、专用催化剂、关键设备等方面实现的重大突破。煤直接液化、煤气化、合成气费托合成、甲醇制烯烃、煤制乙二醇等工艺路线的核心技术与关键设备均已实现重大突破，技术水平总体上已位居世界前列，其中煤直接液化、甲醇制烯烃、煤制乙二醇等已达到世界领先水平。阐述了5个具有特殊意义的典型现代煤化工工业化示范项目，汇总了中国现代煤化工各主要技术方向已建成投运的工业化示范项目及产业规模。最后对近25年的快速发展历程进行了反思，总结了各个不同发展阶段所取得的宝贵经验和值得关注的工作要点。面对煤炭工业转型升级、煤化工行业高质量发展的新机遇，分析了中国现代煤化工仍然存在总体技术水平需进一步升级，主要产品档次需进一步提高，项目经济效益需进一步改善等主要问题与面临的产业核心竞争力需进一步提升的严峻挑战，据此指出了中国现代煤化工未来科技创新的技术方向及工作重点。现代煤化工科技创新的突破口应是煤化工高端差异化新产品的开发，特别是高性能、高附加值类新产品的开发，这也是煤化工行业的本质特征。

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煤炭科学技术

2020年第08期

2436

2285
基于多源信息融合的煤与瓦斯突出动态预警模型

作者(Author)：宁小亮

摘要：针对传统的煤与瓦斯突出预警模型融合度不高、自分析与优化能力不足、预警原因难追溯等问题，采用关联规则算法和证据理论算法相结合的方法，建立了基于多源信息融合的煤与瓦斯突出动态预警模型。分析了定性和定量预警指标对应的关联规则项目设置方法，定义了用于煤与瓦斯突出预警分析的关联规则，得到强关联规则确定方法和预警指标优选方法；建立了用于煤与瓦斯突出预警分析的证据理论识别框架，确定了基于关联分析结果的基本置信度分配规则，并给出证据合成方法和基于类概率函数的融合决策方法；研究得出采用基本置信度分配函数进行预警原因追溯的方法，并给出了模型动态更新方法。测试结果表明，利用该模型进行煤与瓦斯突出预警分析，可实现预警指标自动筛选、多指标自动融合分析与决策、预警原因自动追溯及模型的动态更新优化。采用该方法进行煤与瓦斯突出预警是合理可行的。

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矿业安全与环保

2020年第03期

583

373
煤层气生物工程研究进展

作者(Author)：苏现波, 夏大平, 赵伟仲, 伏海蛟, 郭红光, 何环 , 鲍园 , 李丹 , 魏国琴

摘要：煤层气生物工程是将营养液或经过驯化、改良的菌种注入地下煤层或通过地面发酵产气的方式，把煤的部分有机组分转化为甲烷，实现微生物强化煤层气产出的一种特殊发酵工程。该工程作为多学科交叉的新兴边缘学科，涉及到能源、环境和新材料三大领域，具有多重效益，越来越受到关注。详细总结了国内外煤层气生物工程10余年的发展历程，首先从煤层(水)的生物多样性、厌氧发酵系统产气机制和控制因素等方面系统分析了煤层气生物工程的微生物学基础ꎻ以研究厌氧发酵系统中气固液菌为核心，整合其他学科的研究方法，初步形成了煤层气生物工程自身的研究方法，最后提出了煤层气生物工程的实施方案及发展趋势。生物多样性为煤层生物甲烷的生成提供了菌种来源，根据发酵系统中气固液菌的变化规律将发酵过程区分为４个阶段，系统中的底物和环境因子控制了微生物群落结构，影响了生物甲烷的产量。甲烷的成因区分为乙酸营养型、氢营养型、甲基营养型３种。这一认识初步构成了煤层气生物工程的理论基础，分子生物学、地球化学与煤化学等的结合为该学科的发展提供了方法支撑，地面发酵池产气工程除了获取生物甲烷这一洁净能源外，还可以与褐煤提质、高硫煤微生物脱硫和新材料合成相结合，使得经济效益最大化，地下煤层气生物工程以其增气、增解、增透作用可大幅度提升煤层气井的产量，并获取液相有机物，同时可以实现二氧化碳的甲烷化，二氧化碳矿化对采空区可起到固化作用，减排效果显著，煤层气生物工程以其理论性、方法性和实用性正在成为一个全新的领域，将有力推进中国煤层气大规模商业化开发进程。

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煤炭科学技术

2020年第06期

1328

1409
我国煤矿井下坑道钻探技术装备40年发展与展望

作者(Author)：石智军, 姚克, 姚宁平, 李泉新, 田宏亮, 田东庄, 王清峰, 殷新胜, 刘飞

摘要：煤矿井下坑道钻探在保障煤矿安全高效开采、增加清洁能源供给、实现绿色发展等方面发挥着不可替代的作用。改革开放以来，我国煤矿井下坑道钻探技术与装备实现了“由无到有”向“由弱到强”的历史性跨越，依靠坑道钻探技术与装备科技创新，支撑煤矿地质保障能力持续增强。首先从矿井灾害防治、隐蔽致灾地质因素探查、煤层气资源开发和其他工程应用等方面，全面阐述了安全高效绿色开采对煤矿井下坑道钻探的需求，并结合煤矿井下坑道钻探领域专著、专利、论文、标准规范、获奖情况，系统回顾和总结了40年来我国煤矿井下坑道钻探技术与装备的发展历程和代表性成果。在坑道钻探技术与装备方面，提出和发展了煤矿井下坑道回转钻进技术、稳定组合钻具定向钻进技术和随钻测量定向钻进技术，实现了煤矿井下钻孔施工由“无控钻进”到“受控钻进”再到“精确定向钻进”的跨越；研制了坑道钻机、泥浆泵（车）、钻杆、钻头、螺杆钻具、随钻测量系统、冲洗液循环净化系统等装备，促进了煤矿井下坑道钻探装备国产化进程及其升级换代，形成了适应于我国煤层赋存地质条件和开采条件、同时具备自主知识产权的坑道钻探技术与装备体系，尤其是大功率定向钻进和自动化、智能化钻进技术与装备研发，使我国煤矿井下坑道钻探技术装备水平跃升到新的台阶，推动了煤矿地质保障技术的进步，支撑了我国煤炭科学产能的释放和煤层气高效开发。面对新一轮能源科技革命，针对新形势下煤矿安全发展新要求，以信息化、智能化为特征的精准快速坑道钻探技术与装备的发展已迫在眉睫，在此基础上，提出了煤矿井下坑道钻探技术与装备发展方向及建议。

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煤炭科学技术

2020年第04期

2038

1806
我国煤矿粉尘防治理论与技术20年研究进展与展望

作者(Author)：程卫民, 周刚, 陈连军, 王刚, 聂文, 张清涛

摘要：近年来，随着矿井开采机械化、自动化、智能化水平日益提高，作业环境粉尘污染日益严重。为了进一步提高矿井清洁化生产水平，推动煤矿安全保障能力和职业健康水平，分析了我国煤矿粉尘防治的研究现状，总结了20年来粉尘防治理论及技术取得的成果，并提出了未来发展方向。全面阐述了现有的防尘基础理论，主要包括：粉尘弥散污染规律、粉尘微观润湿理论、尘雾凝并湿式除尘理论、湿式喷射混凝土除尘理论。基于上述理论，国内高校、科研院所研发了综采工作面局部雾化封闭与空气幕隔离、综掘工作面风雾双幕协同增效、煤层注水强渗-增润、矿山湿（潮）喷作业系统、高效环保抑尘剂等不同尘源控除尘技术工艺。同时针对现有研究的不足，在智能化防尘、煤层注水减尘、采掘作业环境降尘、抑尘材料等4个方面给出了下步研究展望。研究与实践表明，我国煤矿已经初步形成了粉尘防治的理论和技术体系，未来要以智能化防尘为抓手,实现粉尘高精度传感—输—评估预警，开发集雾化除尘、干式、干湿混合式、小型化、吸风量大等于一体的组合式除尘器,实现综掘工作面、综采工作面等广域复杂空间微细粉尘高效通风控除尘技术与装备体系；同时，在低渗煤层水力强渗-增润技术、智能化防尘机器人、化学抑尘等技术与装备方面实现突破。以此来实现矿山粉尘的分源高效治理，提升矿井的清洁化生产水平。

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煤炭科学技术

2020年第02期

1710

2538
基于路径规划的大容量钻杆自动输送系统研究

作者(Author)：王清峰, 陈航

摘要：针对现有煤矿钻机钻杆自动输送系统容量小，需要人工频繁补充钻杆的问题，开发了大容量钻杆自动输送系统。以钻杆一般输送路径规划和多列多层钻杆起点归一化方法为基础，结合ZYWL全方位型自动钻机总体结构方案，利用钻杆箱侧下方的空间，设计了升降输送路径方案，降低了钻机整体高度。基于路径方案设计了钻杆箱、转运器、主机械手和副机械手等执行机构，并根据具体结构对输送路径进行了适应性调整，避免了输送装置与钻机主机结构发生运动干涉。理论验算与样机试验表明，大容量钻杆自动输送系统路径设置合理，可准确实现钻杆的自动输送。

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矿业安全与环保

2020年第01期

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