《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

掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径

作者(Author)：康红普, 姜鹏飞, 高富强, 王子越, 刘畅, 杨建威

摘要：分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题，采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素，包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数，巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘进速度等掘进参数，及临时支护、永久支护等。巷道开挖后在掘进工作面顶角和巷道四角周围出现应力集中区;围岩位移、破坏在超前工作面一定位置开始出现，随着远离掘进工作面围岩位移和破坏范围不断增大，达到2倍巷道宽度时基本稳定;煤层强度、地应力对围岩变形与破坏的影响十分显著;分步开挖的顶板下沉量及破坏程度明显大于一次开挖;空顶距越大，围岩破坏裂隙越多、分布越广;过快、过慢的掘进速度对围岩稳定性均不利;掘进后安装及时、主动、支护阻力大的临时支护效果好;分次支护围岩位移和裂隙场的扩展均大于一次支护，通过分次支护提高掘进速度是以影响锚杆支护效果为代价的，应限定在一定的围岩条件。根据煤巷掘进工作面空顶距及自稳时间，对煤巷掘进工作面围岩稳定性进行了分类，并提出了相应的支护要求;提出煤巷可掘性的概念，根据被掘煤岩体条件，对煤巷可掘性进行了分类;分析了围岩的可钻性、可锚性及对掘进速度的影响。提出提高煤巷掘进速度的主要技术途径:确定适合的掘进模式，优化掘进工艺，优选掘进装备;确定合理的支护形式与参数，适当降低支护密度;掘进全系统整体配套与协同。根据掘进工作面围岩稳定性、可掘性、可钻性及可锚性，提出煤巷掘进自动化、智能化技术总体架构及应解决的关键技术:自动化、智能化截割、临时支护、自动化锚杆施工、超前探测、定位与导航、围岩稳定性与环境监测及大数据分析等，最后提出我国煤巷掘进自动化、智能化的发展路径。

免费下载

煤炭学报

2021年第07期

2758

3760
我国煤矿矿井水保护利用发展战略与工程科技

作者(Author)：顾大钊, 李井峰, 曹志国, 吴宝扬, 蒋斌斌, 杨毅, 杨建, 陈要平

摘要：我国煤炭开采对地下水资源的破坏是实现煤炭绿色开发和矿区生态文明建设需要解决的重大关键问题。通过调研咨询、统计分析、专家咨询等方式，系统分析了我国煤矿矿井水保护利用现状，提出了我国煤矿矿井水保护利用发展战略和工程科技。研究表明：目前我国吨煤开采产生矿井水为1.87m3，每年产生煤矿矿井水约6.88×109m3，煤矿矿井水平均利用率约为35%；根据煤炭产量发展趋势研究预测，2035年前我国煤矿矿井水每年可以稳定在6.0×109m3以上，煤矿矿井水将是我国长期稳定的非常规水资源，实现矿井水高效利用具有重大的经济社会效益。基于上述研究，提出了到2025年、2030年、2035年，我国煤矿矿井水利用率分别达到55%、70%、80%的总体目标；通过总结分析我国煤矿矿井水保护技术、矿井水处理与利用技术发展历程与趋势，提出了“2+5+5+3”的我国煤矿矿井水保护利用工程科技：即掌握“煤层开采覆岩裂隙带发育规律与地下水运移机制”、“矿井水水-岩耦合化学作用机理”等2项基础理论；突破“地下水赋存精准探测技术”、“煤矿地下水库群建设与运行技术”、“充填开采技术材料与装备”、“高矿化度矿井水大规模低成本处理技术”、“含特殊组分矿井水精准处理技术”等5项关键技术；建立“蒙陕接壤区煤矿地下水库技术示范区”、“宁东、哈密高矿化度矿井水处理利用示范区”、“蒙东草原区矿井水保护利用示范区”、“华北平原区充填开采水资源保护示范区”、“两淮矿区废弃矿井水资源利用示范区”等5个矿井水保护利用示范区；到2035年实现“煤矿地下水库储水规模达到5.0×108m3”、“充填开采技术成本下降50%”、“高矿化度矿井水零排放成本下降50%”等三大技术目标。同时对矿井水高效利用提出了政策建议和保障措施。

免费下载

煤炭学报

2021年第10期

1651

1490
无煤柱开采围岩控制技术及应用

作者(Author)：康红普, 张晓, 王东攀, 田锦州, 伊钟玉, 蒋威

摘要：我国煤矿无煤柱开采技术研究与应用已有60多年。综合分析了沿空留巷、沿空掘巷、跨巷开采及采空区布置巷道等无煤柱开采方法及适用条件、围岩控制取得的研究成果。在沿空留巷方面的主要内容为：不同开采系统的沿空留巷类型、围岩变形与破坏特征；沿空留巷结构力学模型及围岩与支护作用关系；沿空留巷巷内基本支护、巷内加强支护、巷旁支护形式及支护性能；爆破与水力压裂围岩卸压机理及技术；沿空留巷断面优化及维护时间控制；沿空留巷支护设计原则及沿空留巷安全技术。在沿空掘巷方面，论述沿空掘巷的类型及小煤柱尺寸设计方法，分析沿空掘巷围岩结构特征、围岩变形的主要影响因素及沿空掘巷围岩控制技术。介绍跨巷无煤柱开采的类型，分析巷道与采煤工作面底板的垂直距离、工作面边界至巷道的水平距离等参数对跨采巷道围岩变形的影响。论述在采空区布置巷道的方式：在采空区形成巷道和掘进巷道，分析采空区巷道的应力环境及施工存在的难点。介绍陕西何家塔煤矿支卸组合泵充混凝土支柱沿空留巷、山西野川煤矿泵充钢筋混凝土墙与水平长钻孔水力压裂卸压沿空留巷围岩控制2个应用实例，分析沿空留巷围岩变形控制效果。最后，提出无煤柱开采方法及围岩控制技术的改进意见与发展方向。

免费下载

煤炭学报

2022年第01期

2348

5011
我国煤矿冲击地压防治现状与难题

作者(Author)：窦林名, 田鑫元, 曹安业, 巩思园, 贺虎, 何江, 蔡武, 李许伟

摘要：随着煤矿开采强度和深度的增加，冲击地压矿井数量和冲击危险程度显著增加，政府关注度不断上升，我国冲击地压防治研究取得了一系列重要进展，冲击地压矿井防治能力取得长足的进步，多数冲击地压矿井达到事故可控。基于冲击地压重要研究成果，全面地阐述了冲击地压领域在法规建设、发生机理、监测预警等方面研究进展与发展趋势，同时指明了未来冲击地压防治面临的难题。法规与标准方面，形成了《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》为核心的法规体系，法规建设的具体化、标准化不断完善；冲击地压发生机理方面，形成了“三因素”理论、动静载叠加诱冲理论等多种机理共存的局面，从多角度叙述了冲击地压致灾过程，呈现多元化发展；冲击地压预测预报方面，形成了综合多因素、多系统、多前兆信息的复合预测预警体系，预警效率不断上升；冲击地压巷道支护方面，形成了三级支护理论体系，增强了巷道稳定性和抗动载扰动的能力；冲击地压限员管理方面，实现了智能化限员；冲击地压防治层面，形成了区域防范、局部解危相结合的冲击地压防治技术体系，灾害防控能力不断提升。当前我国建立了较为完善的冲击地压防治理论与技术体系，防治效果显著，但由于冲击地压的震动性、瞬时性、复杂性以及难预知性，还存在冲击地压与矿震关系不清、冲击危险预测方法难以定量、空间监测精度不足等问题亟待解决。

免费下载

煤炭学报

2022年第01期

2619

3542
中国煤系气大产业建设战略价值与战略选择

作者(Author)：秦勇, 申建, 史锐

摘要：我国煤系气资源十分丰富，但产业历经30余年建设，2020年地面井产量只占全国天然气总产量的3.07％，发展规模不尽如人意。面向这一困局，中国工程院发起组织了煤层气有效开发建设大产业的战略研讨。笔者借此契机，放眼更为宽广领域，将煤系其他类型天然气一并考虑，在定义煤系气大产业基础上，论证我国建设煤系气大产业的战略价值和可能性，思考目前面临的困难和挑战，提出了突破困局的技术战略选择与保障条件完善建议。类比美国煤层气产业发展历程，认为煤系气大产业形成标志在于2个方面：一是年产量>300亿m3；二是对全国天然气年总产量贡献>4.5％。建设煤系气大产业具有三大战略价值：① 煤系气大产业是国家天然气安全保障基石之一；② 煤系气有效开发将持续助力我国主体能源产业健康发展；③ 煤系气规模性代煤将助力国家“双碳”目标得以实现。我国具有建设煤系气大产业的可行基础，包括强大的国家需求驱动、雄厚的资源基础、扎实的产业布局以及宽广的科技储备4个方面。我国实现煤系气有效开发进而建设大产业仍然面临5方面困难和挑战，即：业内外对煤层气产业发展缺乏耐心，单井产量倍增目标总体上仍未实现，对煤层气探明储量动用率关注不够，新领域新方向探索力度不足，不同类型煤系气矿业权单置。分析认为，发展适用性技术是高效低成本开发我国不同地质条件煤系气资源的惟一途径，机制创新是产业快速发展的保障基础。建议针对5个方面关键技术持续攻关，包括煤矿井下瓦斯低成本高效抽采、老区煤层气井改造与增储提产、深部煤系气优质储层评价与开发、薄互层煤系气勘探与有序开发以及煤炭地下气化-煤系气联采。认为保障条件建设的关键在于2个方面：一是持续组织实施煤系气国家科技重大计划，助推大产业尽快形成；二是先行先试煤系气矿业权合一，激励煤系气资源潜力最大限度释放。

免费下载

煤炭学报

2022年第01期

相关视频

2029

1463
双碳背景下“煤-水-热”正效协同共采理论与技术构想

作者(Author)：曾一凡, 刘晓秀, 武强, 梁季月

摘要：双碳目标下,煤炭企业绿色低碳化发展已成为我国能源革命的迫切需求。煤炭生产在大力发展节能提效技术的基础上,消除水害与热害隐患的负面影响,主动激励伴生资源的潜在正面效应发挥能源替代功能是实现矿山可持续性绿色开采的有效举措。基于我国煤矿资源特点,首先提出了一种集约型煤水热多资源正效协同开采模式,剖析了该模式的内涵与基本协同模式,对全生命周期煤炭开采伴生资源控制-利用-储存形成矿区资源产供储一体产业链。通过阐述顶板水高效精准疏放、季节性含水层储能、低焓热能高效提取与梯级利用、深部地热原位开采和矿井水深部地质封存等关键技术及科学问题,提出了以煤炭开采低碳零碳融合为核心的全生命周期煤水热共采技术体系。针对系统运行优化管理,考虑以碳排放与经济性为双重目标配置优化开采工艺与运行策略的协同度。最后以陕西榆林小纪汗煤矿为分析案例,初步基于遗传算法构建煤水热共采模式下矿区资源多目标配置优化模型,评估了系统运行节能减排效益,结果表明:利用小纪汗矿伴生风 / 水资源年节能率可达 50.2%,减少矿区生产用能总二氧化碳排放量 24.2%,节能减排效果显著。通过实现矿业负效应资源的正向转换,拓展伴生资源对矿区综合能源体系的增环补链作用以实现煤水热正效协同共采,对煤炭行业助力实现双碳目标具有参考意义。

免费下载

煤炭学报

2023年第02期

424

965
煤基功能碳材料的合成及储能应用

作者(Author)：张永, 杨琪, 邵渊, 曾友, 邱介山

摘要：煤及其热加工转化的衍生品煤沥青等是重要的化工资源，基于分子化学工程的技术方法和多维碳材料工程的新理念，发展煤基功能碳材料是实现煤炭资源清洁高效高值利用的有效途径。煤炭及煤沥青在分子层面呈现稠环芳烃特性，可通过物理外场(微波、等离子体等)强化作用，利用分子化学裁剪、杂化改性、界面组装等技术手段,实现零维、一维、二维和三维煤基功能碳材料的可控合成，将推动煤基功能碳材料的储能应用。介绍了煤及其热加工转化衍生品的来源、种类及理化性质，系统总结了数种煤基功能碳材料如碳点、炭纤维、碳纳米管、石墨烯、炭纳米片、多孔炭、炭气凝胶、泡沫炭等的制备方法及优缺点；重点介绍了硬炭、软炭、多孔炭、杂原子掺杂炭等煤基功能碳材料的储能应用，突出了碳层取向调控、杂原子掺杂、限域空间构筑等技术策略在提升碳材料离子存储性能方面的重要作用；介绍了煤基功能碳材料与过渡金属或过渡金属化合物有机耦合制备复合材料的方法，诠释了煤基碳源之性质与高容量且体积变化明显的碳电极材料之结构性能间的本征构效关系；讨论了煤基功能碳材料面临的可控度低、前驱体分子结构演变复杂、合成方法优化等问题。基于分子化学工程理念及过程强化技术的发展，讨论了煤基功能碳材料的未来发展方向。

免费下载

煤炭学报

2023年第09期

970

141