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主办单位：煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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2021封面文章（《煤矿安全》）

来源：《煤矿安全》

《煤矿安全》（月刊）创刊于1970年，由煤科集团沈阳研究院有限公司主管主办。封面文章涵盖了煤矿安全方面的试验研究、技术创新、设计开发、应用实践、分析探讨、监察管理等。

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  • 隐伏岩溶地下水动态特征及水文地质模式分析

    作者(Author)： 高宇航, 许光泉, 党保全, 张海涛, 陈国军, 孙贵

    摘要：以淮南煤田潘二煤矿2次放水试验及"5.25"陷落柱突水等资料为基础,采用地下水系统分析、构造控水理论及统计分析等方法,对区内主要含水层间的水力联系和断层的导（阻）水性进行了系统分析。结果表明:奥陶系灰岩含水层与太原组C3Ⅲ段灰岩含水层之间存在密切水力联系,2个含水层水位响应和变化幅度近乎一致,而与太原组C3Ⅰ和C3Ⅱ段灰岩含水层间水力联系弱;F1断层在太原组C3Ⅰ和C3Ⅱ段灰岩含水层中为阻水断层,而在太原组C3Ⅲ段和奥陶系灰岩含水层为导水断层,DF1断层在太原组C3Ⅰ段含水层为阻水断层,而在太原组C3Ⅱ、C3Ⅲ段和奥陶系灰岩含水层中为导水断层。
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    煤矿安全
    2021年第03期
    188
    129
  • 环境温度对预混瓦斯气体爆炸特性的影响

    作者(Author)： 黄子超

    摘要：为了研究不同环境温度条件下预混瓦斯气体爆炸特性参数的变化和危险性,利用20 L爆炸特性实验装置,采用夹层和内腔双加热、高压放电点火的方法,对不同环境温度（20～200℃）瓦斯爆炸压力特性、爆炸燃烧特性参数、爆炸极限等参数进行了测试。研究表明:在实验条件下,爆炸最大压力、爆炸反应时间、爆炸点火延迟时间均随环境温度的升高而逐渐降低或减少;当环境温度升高至200℃时,爆炸最大压力降低了43.8%,而爆炸反应时间、点火延迟时间分别减少了54、14.4 ms;压力上升速率受温度影响较小;随环境温度升高,分子内能增加,原来稳定的不燃系统越容易变成可燃、可爆系统,爆炸极限范围变宽。
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    煤矿安全
    2021年第02期
    185
    83
  • 全应力-应变条件下煤岩渗透率变化机制实验研究

    作者(Author)： 薛俊华, 李延河, 李洪彪, 袁占栋, 詹可亮

    摘要：针对煤岩在采动荷载作用下渗透率演化规律展开研究,选取河南平顶山矿区煤岩,基于Darcy定律稳态测量法,利用三轴压缩渗透实验装置进行煤岩全应力-应变渗透性实验。实验结果表明:控制渗透气体压力相同,围压的增加,阻止了试件拉伸裂隙的发育,导致煤岩全应力-应变曲线的应力峰值升高、渗透率降低;控制围压相同,煤岩应变-渗透率曲线与应力-应变曲线变化趋势基本相同,且存在因果关系,导致煤岩应变-渗透率曲线较应力-应变曲线具有滞后性。
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    煤矿安全
    2021年第02期
    186
    124
  • 扩底补填对防止煤巷树脂锚杆滑移失效的试验研究

    作者(Author)： 南华, 王帅, 王金瑞, 罗明

    摘要：采用数值模拟研究扩底补填锚固系统各部件的位移、应力分布状态,结合现场试验对比分析扩底反充锚固与正常锚固相比对控制巷道变形、提高锚固能力的情况。数值模拟结果表明:扩孔最大直径越大,锚杆轴向稳定力越大,锚固系统越稳定;以施加轴向载荷150kN为例,扩底补填锚固时钻孔围岩的最大应力值是正常锚固的2.9倍,扩底补填锚固时锚固剂的最大应力值是正常锚固的2.8倍,围岩和锚固剂的变形均小于正常锚固;5倍以上的扩底补填锚固各部件位移变化量基本相等,得出5倍扩底补填锚固的可行性最好。现场试验结果表明,扩底补填锚网支护的顶板变形总量、变形速率均小于正常支护,锚固系统的锚固能力提高了2.1倍,扩底补填对防止煤巷树脂锚杆滑移失效效果明显。
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    煤矿安全
    2021年第02期
    201
    151
  • 含气体突出煤岩纵波波速与应力耦合关系研究

    作者(Author)： 程肖禾, 宋大钊, 邱黎明, 王洪磊, 王安虎

    摘要：为了更好地将震动波CT技术运用于煤与瓦斯突出灾害监测中，搭建了含气体突出煤岩三轴压缩波速测试系统，实验室研究了含气体煤岩所受轴压、围压和所通入的气压大小与波速之间的耦合关系，并建立了波速与各应力的数学模型。研究表明：当试样载荷不变时，随着通入气压的增大，纵波波速在开始会剧烈下降，随后趋于稳定，呈线性负相关；当围压和气压条件不变时，试样在开始受到轴压后，波速迅速增大，随后波速变化趋于平缓，接近线性增长，呈指数函数关系；当气压和围压条件不变时，试样的纵波波速会随着围压的增加而均匀增加，呈线性正相关；3种试验结果所拟合出来的数学模型均具有较高的相关性。
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    煤矿安全
    2021年第01期
    283
    118
  • 烟煤持续耗氧过程中自由基变化规律研究

    作者(Author)： 张嬿妮, 舒盼, 赵婧昱, 万峰, 井庆贺, 侯云超, 刘春辉, 王安鹏

    摘要：为了研究煤持续耗氧过程中自由基变化规律，选取4种不同变质程度的烟煤，采用电子顺磁共振仪，研究了在变温条件下不同烟煤从富氧到贫氧的持续耗氧过程中自由基的变化规律。实验结果表明:常温下随着煤变质程度的增加，煤中自由基的种类和浓度减少，自由基的对称性增大；随着煤粒径的减小，煤中自由基浓度增大，种类不变，对称性呈波动变化；粒径分布对煤中自由基、浓度、种类和对称性具有较大影响；当温度不断升高，氧气供给不断减小的情况下，煤中自由基浓度则有增有减，而自由基种类和对称性都呈下降趋势，不同煤种随温度变化的持续耗氧规律有所不同。
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    煤矿安全
    2021年第01期
    230
    143
  • 基于板壳理论的充填开采覆岩导水断裂带发育规律

    作者(Author)： 秦洪岩, 王海东, 张帆, 尹志辉, 欧阳振华, 张峰, 李雪冰

    摘要：为分析充填开采时覆岩导水断裂带的发育规律，采用板壳理论分析了充填开采过程中关键层的破断力学过程，得到随着采厚的增加，导水断裂带是逐层向上发育，而不是随着采厚的增加渐进式发育；采用数值模拟的方法再现了采后不同充填高度时覆岩导水断裂带的发育规律，得出覆岩的“两带”发育随着等效采高的变化存在着临界效应，即充填体高度的量变，会引起覆岩变形破坏高度的质变。现场观测了充填工作面采后的覆岩导水断裂带发育情况，实测得到的结果与理论分析结果吻合，验证了上述理论分析和数值模拟得到的结论。
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    煤矿安全
    2021年第01期
    407
    142
  • 晶须复合纤维EGC抗大变形性能研究

    作者(Author)： 张建国, 吴阳, 杨站标, 丁汉林

    摘要：为了满足深部大变形工况对混凝土类支护材料柔性的要求，使用国产原料制作了复合纤维EGC材料。通过试件试验，获得了复合纤维EGC材料本构；使用COMSOL对U型钢与EGC材料支护时的收敛特性进行了数值计算。通过对模拟结果的分析发现：在使用普通混凝土支护时，直墙底与拱顶处混凝土易发生破坏，使用U型钢与普通混凝土支护对该现象改善不佳，而所制作的EGC材料能够适应该工况。通过研究，获得了掺入CaSO4晶须的EGC材料本构，讨论了EGC材料对大变形工况的适应性。
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    煤矿安全
    2021年第01期
    213
    108
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