西科大安全学院优秀论文集锦_中国煤炭行业知识服务平台

西科大安全学院优秀论文集锦

西安科技大学安全科学与工程学院已有80余年发展历史，在具有深厚学术造诣和良好师德风范的几代带头人的带领和培养下，逐步凝练形成了煤火科学与防控、矿井通风与瓦斯灾害防治、应急救援技术与装备、安全与应急管理、气体与粉尘爆炸、等特色鲜明的研究方向。近年来，先后承担或完成国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划和国际科技合作专项等国家级项目70余项，获国家科技进步奖3项，国家级教学成果奖2项，发表学术论文千余篇，推进了煤炭行业科技进步。

《煤炭科学技术》优选了近两年西安科技大学安全科学与工程学院发表在本刊的文章十余篇，集结成“西安科技大学安全科学与工程学院优秀论文集锦”，供读者阅读参考。

行业视野: 安全
类别; 73个
关键词; 57位
专家; 17篇
论文; 9022IP
点击量; 12029次
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超长综采工作面撤架期间煤自燃预测及防控技术研究

作者(Author)：文虎, 王文, 陶维国, 程小蛟, 姜希印, 程邦楷

摘要：为治理济宁二号井9303超长综采工作面撤架周期长、采空区遗煤量大、存在漏风等问题导致的采空区煤自燃，基于数学建模、程序升温试验、现场原位监测相结合的方式，研究了适合超长工作面撤架期间煤自燃预测与防控一体的综合防治技术。根据已有的对推采期间上隅角CO预测研究与现场条件推演停采撤架期间上隅角CO浓度数学模型；通过程序升温-色谱分析试验获得采空区遗煤氧化升温过程中CO与C2H4的生成规律；依据煤自燃危险区域判定理论对采空区自燃“三带”分布进行现场观测，通过上隅角CO浓度预测数学模型、采空区束管监测数据以及工作面参数计算得到上隅角CO预测浓度，判断采空区遗煤自然发火危险性；最后结合预测结果、工作面发火特点以及煤自燃防治工作经验，提出封堵减漏、惰化降温等防控措施。结果表明：遗煤氧化升温的临界温度为60～80 ℃、干裂温度为110～130 ℃、采空区遗煤氧化升温标志气体随温度变化呈类指数增长；常温、临界温度、干裂温度三个特征温度对应的上隅角CO体积分数预测范围分别为：≤36.30×10-6、（410.02～1758.05）×10-6、（12264.33～38197.95)×10-6；通过上隅角CO浓度预测与现场监测值对比分析，成功预测了停采撤架期间采空区煤自燃程度，所提出的针对性防控措施成功消除了煤自燃隐患，保证了撤架工作的顺利进行。

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煤炭科学技术

2020年第01期

1581

751
不同变质程度煤导热系数试验分析

作者(Author)：马砺, 张朔, 邹立, 拓龙龙

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煤炭科学技术

2019年第06期

310

405
矿井瓦斯浓度Lagrange-ARIMA实时预测模型研究

作者(Author)：王鹏, 伍永平, 王栓林, 宋超, 吴学明

摘要：矿井瓦斯浓度监测是瓦斯事故最直接有效的防控手段之一，为提高监测信息的利用效率，提出了一种瓦斯浓度Lagrange-ARIMA实时预测模型。首先应用拉伊达准则实现瓦斯浓度监测缺失值构建，其次采用滑动Lagrange插值方法进行缺失值预测，最后基于自回归差分移动平均模型（ARIMA）序贯学习，依据L1范数最小化原则，确定出Lagrange-ARIMA序贯学习窗口合适尺度，进行瓦斯浓度实时预测。实例仿真显示：Lagrange-ARIMA实时预测模型处理瓦斯浓度时间序列缺失值平均误差为1.397%，当序贯学习窗口尺度为85时，预测的瓦斯浓度序列平均绝对误差（MAE）为0.0118。相比传统ARIMA静态学习模型，建立的Lagrange-ARIMA模型学习窗口尺度降低了90.3%，建模复杂度显著降低，MAE降低了16.3%，预测精度能满足现场需求。

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煤炭科学技术

2019年第04期

228

363
面向矿井用风点的通风网络安全分区方法研究

作者(Author)：闫振国, 常心坦, 范京道, 王延平

摘要：针对煤矿通风系统日趋庞大、各区域之间的影响关系错综复杂的现状，为了掌握各区域间的通风安全逻辑和灾害蔓延耦合关系，提出了一种通风网络安全分区的划分方法。根据通风系统具有的区域性、模块化特征，但各区域间边界模糊不清的问题，定义了包括进风区、回风区、用风区、用风上游区、用风下游区和旁路区在内的6种安全分区，建立了基于广度优先搜索的煤矿通风网络结构分析算法，再结合风流关系矩阵和通风安全逻辑实现了安全分区的划分。该方法能够将黄陵二号矿通风系统划分为功能、关系明确的6种安全分区，验证了划分方法的正确性和有效性。

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煤炭科学技术

2019年第02期

251

517
基于程序升温的不同粒径煤氧化活化能试验研究

作者(Author)：邓军, 张宇轩, 赵婧昱, 宋佳佳, 张嬿妮

摘要：为了研究粒径对煤氧化反应活化能的影响，利用煤自燃程序升温试验装置，研究了不同粒径煤样在低温氧化阶段的耗氧速率以及气体产物与温度对应关系，分析了气体产物与耗氧速率随温度的变化规律，得到不同粒径煤样的临界温度点，并使用该温度点将低温氧化阶段划分为2个阶段，并对不同阶段开展了动力学分析。建立了耗氧速率与煤体温度之间的阿伦尼乌斯公式并对其进行对数处理得到活化能方程,分析该方程的线性回归直线斜率并计算出煤样低温氧化表观活化能。研究结果表明：粒径对表观活化能的影响较大，且基本遵循粒径越大，活化能越大的规律。粒径为5~7 mm的煤样在临界温度前的活化能是最大的，证明相较于其他粒径，该粒径的煤样在低温阶段不易自燃。通过混样活化能的对比可以看出，2-2中煤层比3-1煤层自燃倾向性低。

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煤炭科学技术

2019年第01期

367

464
煤岩损伤研究的CT扫描技术发展现状及展望

作者(Author)：文虎, 樊世星, 马砺, 郭军, 程小蛟, 童校长

摘要：CT扫描技术因其无损伤、高分辨率、数字化等优点被广泛应用于煤岩损伤研究领域，为促进煤岩损伤理论研究的深入，从CT扫描技术着眼，基于前期文献调研，总结归纳了煤岩损伤领域该技术及装备的发展历程，回顾了利用CT扫描试验进行煤岩损伤表征的研究进展，主要包括：煤岩损伤程度的CT图像和CT数表征，损伤变量的CT数定义，以及满足工程实践的煤岩损伤本构方程的构建。在此基础上，分析了当前技术条件下利用CT扫描技术进行煤岩损伤研究所遇到的问题，指出提高CT图像时空分辨率、改进图像处理软件、开发新型图像重构算法、研发与CT系统相适应的复杂应力加载系统，将会对煤岩损伤研究的发展起到更大的作用。

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煤炭科学技术

2019年第01期

510

812
基于子图同构的煤矿通风系统高风险区域识别

作者(Author)：闫振国, 常心坦, 范京道, 王延平, 赵鹏翔

摘要：为了找出随采掘进行而开挖的高联巷道因风流不稳定导致危险性较高的区域，提出了一种基于子图同构的煤矿高风险区域自动识别方法。分析了典型高危区域的拓扑结构特性，构建了高风险区域的等效图模型；实现了通风系统的属性图转换、高风险区域的等效图例化，在子图同构算法的基础上建立了识别煤矿中的高风险区域的方法。通过对黄陵二号矿煤层自然发火高风险区域的识别，验证了方法的正确性和有效性。

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煤炭科学技术

2018年第11期

231

434
高瓦斯矿井穿层钻孔瓦斯流量衰减特征分析

作者(Author)：张天军, 蒋兴科, 包若羽, 陈佳伟, 范亚飞

摘要：为了研究高瓦斯矿井穿层钻孔单孔瓦斯极限抽采量及其流量衰减特征,利用自行研制的煤层钻孔瓦斯流量及浓度检测装置,对底抽巷穿层钻孔单孔瓦斯流量和浓度进行监测,并绘制单孔瓦斯流量和浓度衰减变化规律曲线,基于高负压抽采条件下的单孔瓦斯流量衰减理论、高等渗流力学及弹塑性力学等相关理论综合分析了钻孔瓦斯流量变化衰减规律。结果表明:(1)钻孔瓦斯流量衰减随时间呈现出3个阶段:线性衰减阶段、不稳定波动阶段、稳定平缓衰减阶段;(2)在测定钻孔瓦斯流量衰减系数时,只需进入相对稳定衰减阶段,即监测周期50 d;(3)基于钻孔周围应力与瓦斯抽采流量的相互关系,确定了瓦斯抽采流量与时间呈现负指数关系式。

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煤炭科学技术

2018年第08期

337

545

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