《煤炭学报》2024年度“领跑者5000”_中国煤炭行业知识服务平台

《煤炭学报》2024年度“领跑者5000”

近日，国家科技部中国科学技术信息研究所发布了2024年度“领跑者5000——中国精品科技期刊顶尖学术论文（F5000）”入选论文。《煤炭学报》共有39篇论文入选2024年度F5000，在此，向各位获奖作者表示衷心的祝贺！

“领跑者5000（F5000）”是由中国科学技术信息研究所建设的论文成果展示平台。该项目采用定量分析遴选和同行推荐相结合的方式，从中国精品科技期刊中选取每个年度各学科累计被引用次数排名前1%的论文。自2012年度F5000项目启动以来，《煤炭学报》已有279篇次论文入围。

行业视野: F5000
类别; 192个
关键词; 179位
专家; 39篇
论文; 79691IP
点击量; 63990次
下载量

2025年中国能源消费及煤炭需求预测

作者(Author)：谢和平, 吴立新, 郑德志

摘要：煤炭在相当长时间内依然是我国最重要的能源资源，为预测未来我国能源消费结构，尤其是煤炭消费需求，以更好的指导煤炭工业发展，系统分析了中国近20 a经济发展、各分能源消费、能源弹性系数等变化特点，根据变化情况对经济发展、能源消费和弹性系数等进行了阶段划分。采用弹性系数法预测了2025年中国能源消费总需求;提出了煤炭等各分能源增量对能源消费弹性系数贡献值的概念和计算公式，并采用分能源增量贡献值法测算了2025年我国煤炭、石油、天然气和非化石能源消费需求。研究表明:2000—2025年，我国经济发展可划分为规模速度型、中高速增长型和质量效率型增长3个阶段;能源消费总量可划分为更多依靠高耗能重工业的粗放发展、粗放发展向高质量发展过渡和新常态高质量发展3个阶段;能源消费弹性系数以及分能源增量贡献值也明显呈现出3个阶段特征。研究认为2025年中国能源消费需求为55亿~56亿t标准煤。其中，煤炭、石油、天然气、非化石能源消费需求分别为28亿～29亿t标准煤、11亿t标准煤、6亿t标准煤、10亿t标准煤,分别占能源消费总量的50%～52%,20%,11%,18%。中国能源消费结构将进一步优化，煤炭占比由2007年最高72.5%降至2018年59%，2025年进一步降到50%~52%;非化石能源占比由2018年的14.3%增加至2025年的18%。

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煤炭学报

2019年第07期

5375

1757
智慧煤矿信息逻辑模型及开采系统决策控制方法

作者(Author)：任怀伟, 王国法, 赵国瑞, 曹现刚, 杜毅博, 李帅帅

摘要：针对数字矿山向智慧矿山发展过程中信息关联层次不清晰、框架结构不完善、缺少智能决策依据及有效控制方法的问题,提出了智慧煤矿信息逻辑模型,基于本体和语义网技术建立了煤矿多源、异构关系数据的信息“实体”和虚实映射机理,提出基于知识需求模型的信息实体主动匹配与推送策略,构建基于开采行为预测推理的智慧逻辑模型进化机制,形成了层级清晰、结构明确、全面覆盖的智慧煤矿信息模型;构建了综采设备群空间位姿关系模型,提出了考虑随机误差的强耦合设备群空间坐标统一描述及各设备关联坐标系转换方法,建立了多参量融合分析和评估的开采环境—生产系统耦合关系模型,为煤矿装备位姿控制及智能决策提供支撑;给出了时变多因素影响下的开采设备群全局最优规划和分布式协同控制方法。将综采设备群全局最优规划归结为一个二次积分模型的燃料最优规划问题,提出了基于多模态控制的综采设备群全局最优推进路径规划及控制策略,可兼顾开采条件、设备能力、工艺流程及能量消耗,确保生产成本、效率的有效改善。给出了同时考虑环境干扰和传感器数据时延特性的液压支架群组分布式协同控制方法。上述基础架构和数学模型为深层次挖掘智慧煤矿海量信息之间的关联关系、解决大数据环境下开采系统的最优化协同控制、实现复杂地质条件下连续稳定开采提供了基础理论支撑,可有效推动智慧煤矿技术的发展。

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煤炭学报

2019年第09期

2085

1227
厚松散层软弱覆岩下综放开采导水裂隙带发育高度

作者(Author)：杨达明, 郭文兵, 赵高博, 谭毅, 杨伟强

摘要：导水裂隙带高度是实施保水采煤技术措施的一个重要参数，为获取厚松散层软弱覆岩下综放开采工作面导水裂隙带高度，以某矿11915工作面为例，综合运用井下钻孔注水漏失量观测、钻孔电视和数值模拟3种技术手段，对采空区上覆岩层导水裂隙带高度进行了探测。通过对井下施工的3个钻孔进行注水漏失量观测确定了开采前后的钻孔漏失量变化规律，结合钻孔电视观测的孔壁裂隙特征最终确定了导水裂隙带高度，并采用数值模拟分析了导水裂隙带发育规律。结果表明:厚煤层(6.65 m)，软弱覆岩、厚松散层(102 m)条件下综放开采的导水裂隙带高度为45.7~46.7 m，垮落带高度为16.1 m;裂采比为6.87~7.02，垮采比为2.42;数值模拟得到的导水裂隙带发育高度与现场实测结果一致，导水裂隙带发育经历发育、缓增、突增及稳定4个阶段，覆岩裂隙带以离层的形式向上发育，以铰接形式存在。钻孔电视能直接清晰的获取覆岩裂隙发育特征，是钻孔法探测导水裂隙带高度的最佳方法;井下钻孔漏失量法用于导水裂隙带高度观测是可靠的，但需要观测设备需要满足一定的封孔压力，封孔胶囊具有足够长度，并且需要改善胶囊与孔壁之间的接触状态。总体来讲，钻孔法观测导水裂隙带高度是目前最可靠的方法，但施工量大，成本较高;目前物探法应提高对覆岩完整性变化的探测敏感度，并多配合钻孔法的使用进行结果对照分析，获得物探结果最佳解释方法后再进行推广应用，降低导水裂隙带高度的探测成本。

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煤炭学报

2019年第11期

1323

651
煤矿粉尘防控与职业安全健康科学构想

作者(Author)：袁亮

摘要：人民健康已成为国家优先发展战略，以煤工尘肺为主的职业安全健康问题严重制约“健康中国”发展。从煤矿粉尘现状、基础研究、关键技术装备、政策标准等方面系统总结分析煤矿粉尘防控与职业安全健康面临挑战，在此基础上，提出煤矿粉尘防控与职业安全健康科学构想。该构想基于理工医多学科交叉融合，以大数据、云技术、人工智能和物联网等高新信息技术为支撑，创新“四位一体”科学研究方法，以煤矿无害作业、职业病精准治疗和职业安全健康智能预警等为核心，最终实现煤矿从业人员职业生命全周期职业安全健康。本文凝练了煤矿粉尘防控与职业安全健康6个主要关键科学问题，围绕煤矿粉尘产尘机理与高浓度粉尘分源高效防控理论、煤工尘肺多维度多层次生命信息流的发病机理、煤矿无尘化开采及粉尘精准防控技术与装备、煤工尘肺智能判识与精准诊疗技术装备、煤矿粉尘与职业安全健康智能预警等方面提出了5个主要研究方向。我国应加强理工医交叉融合协同创新与科研平台建设，深入开展基础研究工作，研发适合我国煤矿生产实际的成套技术与装备，重视示范工程建设和成果转化，加大政策支持力度和标准体系完善，构建煤矿粉尘防控及职业安全健康长效机制，实现煤矿无尘化作业和职业病少(零)发病，以煤矿职业安全健康助力健康中国发展。

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煤炭学报

2020年第01期

2117

2210
深部煤巷帮部失稳诱冲机理及“卸-固”协同控制研究

作者(Author)：谭云亮, 郭伟耀, 赵同彬, 孟祥军

摘要：采用室内试验、理论分析、数值模拟和工程实践相结合的综合研究方法，研究了“煤体”自身能量释放型和“煤体+顶底板”共同能量释放型两类煤巷帮部失稳诱冲机理，分析了深部煤巷帮部不同破坏类型的能量释放特征，揭示了深部煤巷帮部“卸-固”协同控制机理，研发了深部煤巷帮部失稳“卸-固”协同控制技术。结果表明:① 顶底板及煤体内积聚弹性变形能共同释放是导致深部煤巷帮部发生冲击破坏的基本力学机制;② 深部煤巷帮部按破坏程度由弱到强依次为产生宏观裂缝、轻微帮鼓片帮、严重片帮和帮部整体抛出共4类破坏形态;③ 产生宏观裂缝和轻微帮鼓片帮破坏驱动能量主要来自煤体本身，而严重片帮和帮部整体抛出破坏驱动能量来自煤体和顶底板共同作用;④ 深部煤巷帮部冲击地压防控应从“卸”和“固”两方面入手，包括巷帮浅部破裂区煤体加固和巷帮深部完整区煤体及顶底板卸压，实现煤巷帮部冲击地压“卸-固”协同控制。如何提升巷道锚固支护系统与围岩结构耦合吸能水平，构建冲击地压灾害"卸-固"协同控制理论与技术体系，是深部开采冲击地压防治工程中需重点研究内容之一。

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煤炭学报

2020年第01期

1555

1263
我国煤炭深部开采冲击地压特征、类型及分源防控技术

作者(Author)：潘俊锋, 齐庆新, 刘少虹, 王书文, 马文涛, 亢鑫超

摘要：针对我国煤炭资源大规模步入深部开采，深部开采冲击地压事故频繁发生，为了厘清深部开采冲击地压特点、启动类型以及防治与浅部开采的区别，为深部开采防治冲击地压提供理论与技术指导，以我国煤炭资源深部开采冲击地压特征研究为切入点，从诱发冲击地压的载荷源角度，结合工程实例，建立力学模型，研究提出了我国深部开采冲击地压的3种类型，最后提出了深部开采巷道冲击地压动静载荷分源防控方法。结果表明，我国煤炭深部开采冲击地压特征总体表现为因基础静载荷充足，发生门槛降低，冲击显现位置点多面广，发生原理隐蔽性、自发性、时滞性占比大，防治范围扩大，应力恢复快，高强度、长时效卸压要求突出;将我国煤炭深部开采冲击地压划分为3种类型，即深部动静载叠加型、深部高静载加载型、深部高静载卸荷型。深部动静载叠加型，因深部煤炭资源高地压环境，与浅部相比，较高的基础静载荷获得微动载扰动、叠加可发生冲击地压。深部高静载加载型冲击地压，其静载荷缓慢对极限平衡区加载过程冲击是材料失稳，导致工程结构体结构动力失稳的结果，而深部高静载卸荷型冲击地压，其高静载荷最小阻抗带减小，静载荷卸荷过程是围岩结构稳定性遭到破坏，导致工程结构体材料动力失稳的结果，2者存在本质差别;深部冲击地压防控与常规浅埋冲击地压防控，差别在于基础静载荷充足，增量顶板等动载荷来源复杂，冲击危险区域基础静载荷获取增量静、动载荷门槛降低，因此必须高强度、长时效实现静、动载荷源分源防控，阻止诱发冲击地压的载荷条件形成;在动静载荷分源防控指导思想下，针对顶板动载荷源，开发了顶板“钻-切-压”一体化技术，深度弱化顶板，消除顶板动载源;针对巷道两帮垂直应力集中，开发了煤层一次成孔300 mm超大直径无人钻孔技术，高强度、长时效疏导煤体垂直应力;针对巷道底板高水平应力，开发了巷道底角联排桩基，高强度切断水平应力，阻止底板冲击滑移等技术，现场应用效果良好。

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煤炭学报

2020年第01期

1940

1322
煤矿矸石井下分选协同原位充填开采方法

作者(Author)：张吉雄, 巨峰, 李猛, 周楠, 张强

摘要：煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题，推进煤矿绿色开发将是从源头上保护矿区生态环境的重要手段，统筹考虑煤炭采掘、原煤加工和固废排放的关系对于建设绿色矿山尤为重要，而煤矿井下采-选-充协同将是从根本上解决上述问题的技术途径。基于此，在充分考虑采煤、分选和充填基础上，以井下分选为核心，围绕充填开采方法构建了煤矿矸石井下分选协同原位充填开采模式，阐述了煤矿井下采、选、充系统的时空协同关系，揭示了“就近分选+原位充填”的科学内涵，实现了充填能力与分选能力匹配、采充系统与分选系统布置、采充工艺与分选工艺组织和矸石物流运输与调控4个方面的协同;提出了实现不同目标层次的煤矿矸石井下分选协同原位充填开采技术体系，主要包括全粒级分选、煤矸分离和毛煤排矸3个不同等级的井下煤矸分选技术和实现采场矿压与地表沉陷控制、矸石处理和资源回收不同目标的井下原位充填技术2个方面;分析评价了新型跳汰分选、旋流器分选、重介浅槽分选、动筛跳汰分选和γ射线分选5种井下煤矸分选方法的适用性，给出了煤矿矸石井下分选方法选择流程，确定了煤矿矸石井下分选系统及巷硐布置要求，探讨了煤矿井下全粒级分选的发展方向;提出了全采全充、全采局充、局采局充和局采全充4种典型充填开采方法，明确了4种典型充填开采方法的定义、系统布置及技术优势，形成了充填开采方法选择流程，进一步对比分析了4种典型充填开采方法的地表沉陷与采场矿压控制效果。研究成果为实现煤矿煤炭开采、井下分选和矸石处理集约化提供技术借鉴，进一步丰富我国煤矿绿色开采的技术体系。

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煤炭学报

2020年第01期

1653

1034
我国煤矿充填开采应用现状与发展

作者(Author)：刘建功, 李新旺, 何团

摘要：为全面了解煤矿充填开采可行性，国家煤监局组织对我国充填开采技术应用现状进行系统调研，获取了我国不同区域、不同井型煤矿各种方法充填开采的详细资料。充填矿井生产实践表明:实施充填开采，消除了矸石山对生态环境的污染，有效遏制了地表沉陷，保护地表和地下水资源，避免了地面基础设施和建筑物损毁和村庄搬迁，减少了井下采空区涌水、降低采空区瓦斯积聚、浮煤自燃等事故发生可能性，取得良好的生态和社会效益。调研发现，我国仍有很多矿井面临生态环境破坏问题，有的可以通过充填开采予以解决，但真正选择通过充填开采解决实际问题和坚持长期充填开采的煤矿占比很小，通过深度调研了解了充填开采实施过程中存在的问题，分析了充填开采初期建设投资大、周期长、充填成本高、充填物料短缺、充填能力没有很好的发挥和缺乏政策激励等制约我国充填开采发展的主要因素。利用调研结果，探讨了区域经济、地质、生态、资源禀赋、产业特点、产业政策对充填开采的需求程度，以及不同地区、不同井型矿山对充填开采方式的优先选择原则，并对充填材料来源和充填重点区域进行了分析，研究了我国充填开采技术与装备的发展前景，提出了利用精准充填建设全过程生态矿山和井下“采选充留”技术路线。

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煤炭学报

2020年第01期

2209

1525