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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（《煤炭工程》）

来源：煤炭工程

《煤炭工程》创刊于1954年，月刊，是煤炭行业的综合性期刊。封面文章涵盖了智能化综放开采技术装备、充填沿空留巷技术应用、底板探放水技术、灾害多参量预警技术等领域的最新研究成果。

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  • 煤矿井下取心钻进技术与装备研究现状及发展趋势

    作者(Author)： 杨冬冬, 赵江鹏, 王四一

    摘要：为了测定煤层瓦斯含量、查明煤层顶底板含水层分布和富水性以及工作面地质异常体赋存情况，均需要通过钻探取心获得符合相关规定的煤心、煤样及岩心。文章根据煤矿井下取心钻孔施工工艺及装备的发展情况，结合密闭取心技术、绳索取心技术及水力反循环连续取心技术，介绍了煤矿井下获取煤层、岩层相关地质信息的主要技术方法，概述了各自的技术原理、相关配套装备、应用情况，结合上述3种煤矿井下取心钻进技术在各个矿区的应用情况，总结了上述3种取心技术在煤矿井下应用的技术难点。最后指出煤矿井下取心钻进技术的研究前景及发展趋势，并为加速煤矿井下取心技术的发展提出了相关建议，为煤矿井下取心钻进技术的发展提供参考。
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    煤炭工程
    2021年第06期
    217
    62
  • 基于ISAE的磨煤机故障预测与诊断方法研究

    作者(Author)： 孙同敏

    摘要：针对难以从火电厂实际运行数据中获得大量磨煤机故障数据,以及磨煤机精准数学模型难以求取,从而影响其故障诊断策略制定的问题,提出了一种基于简化机理模型的深度学习故障诊断算法,用于有效检测磨煤机的运行状态。基于磨煤机机理模型和状态空间预测控制器,构建了闭合控制系统,通过对不同故障类型的分析和模拟,在充分接近磨煤机的实际运行状态下,获得了大量的故障数据。并通过改进堆叠自动编码器（ISAE）将模拟的故障数据与深度学习算法相结合来建立深度学习故障诊断策略,ISAE以无监督的方式逐层提取故障数据的本质特征,具有很好的学习和识别故障特征的能力,同时通过将磨煤机系统变化快速且显著的变量作为ISAE输入变量,使ISAE兼具了故障诊断和预测的能力。仿真结果也表明,提出的ISAE能够很好地检测出磨煤机的故障,故障诊断准确率高达98.46%,并能提前发出预警。
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    煤炭工程
    2021年第05期
    170
    78
  • 保护层开采卸压瓦斯抽采定向钻孔施工关键技术

    作者(Author)： 王庆, 金鑫

    摘要：为了解决下峪口煤矿上保护层开采过程中工作面瓦斯超限问题,提出了煤矿井下卸压瓦斯抽采定向钻进技术方法,分析了装备机具选型、钻孔设计方法、钻孔轨迹调控,研究了大角度开孔、稳压注浆固管、混合钻进、地层判别、快速回转穿异常区和预留分支点六个定向钻孔施工关键技术。工程试验结果表明:该技术具有开孔成功率高、能快速穿过破碎岩层塌孔区域、判别地层准确、钻进效率高、轨迹可灵活调整以及减少施工盲区等优势。定向钻孔的瓦斯抽采浓度平均为35.7%,解决了常规钻孔抽采效果差的问题,提高了保护煤层卸压逸散出的游离瓦斯抽采利用率,为实现卸压开采抽采瓦斯、煤与瓦斯共采的科学构想提供了技术支撑。
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    煤炭工程
    2021年第05期
    220
    173
  • 南关煤业受动压影响巷道钢管混凝土支架支护应用研究

    作者(Author)： 郝志军, 王西林, 何晓升, 单仁亮

    摘要：南关煤业西翼轨道巷、西翼皮带巷和西翼回风巷属于典型的受动压影响的大变形难维护的巷道,为保证煤矿的安全生产,巷道开挖后处于频繁返修的状态,需要投入大量的人力物力。为解决南关煤业三条大巷存在的支护问题,在分析巷道围岩条件、原岩应力和原有支护变形特征的基础上,提出了基于钢管混凝土支架的复合支护方案,在3209工作面采动影响区域进行了现场对比试验。试验结果表明,与其他加固方式相比,钢管混凝土支架支护段围岩变形得到了有效控制,所设计的钢管混凝土支架支护方案适用于南关煤业动压巷道支护。
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    煤炭工程
    2021年第05期
    180
    51
  • 煤矿智能干选系统设计方法研究

    作者(Author)： 申斌学, 朱磊, 古文哲, 宋天奇, 刘治成

    摘要：煤矿智能干选系统的研究与应用是响应国家关于加快推进我国智能矿山建设的重要举措。为探索智能干选系统设计方法,详细介绍了智能干选技术的基本原理、关键技术和主要优势,阐述了井下智能干选系统布置原则,提出了两种井下智能干选系统布置方法,即大巷端部转载点布置方法和大巷中部布置方法,并结合工程设计案例进行了详细的介绍。在此基础上,针对许多矿井面临的地面洗煤厂人工手选劳动强度大,工作效率低等问题,提出了地面洗选系统升级改造方法,进一步扩大了智能干选系统的适用性。研究成果完善了智能干选系统的设计体系,为智能干选技术的推广与应用以及智慧矿山的建设奠定了基础。
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    煤炭工程
    2021年第05期
    393
    201
  • 复合水体下特厚煤层综放开采安全性研究

    作者(Author)： 李磊, 李德军

    摘要：为解决采空区和地表塌陷积水组成的复合水体下综放开采安全性问题,以灵露煤矿一采区Ⅱ3特厚煤层所面临的由Ⅱ2-1煤层采空积水和地面塌陷积水组成的复合水体下开采为例,采用工程类比和理论分析相结合的方法,计算得出了综放开采覆岩破坏高度以及防水、防砂和防塌安全煤岩柱高度;基于采空区积水区和开采煤层之间的距离与安全煤岩柱高度的差值,采用克里格差值法分别绘制了采空区积水对开采煤层充水、溃砂和防塌的影响图,综合分析了一采区Ⅱ3受顶板复合水体威胁情况,最终评价了复合水体下综放开采的安全性。研究结果表明:一采区开采能满足对地表塌陷积水留设防水安全煤岩柱的要求,地表塌陷水体下特厚煤层综放开采是安全的;对复合水体采取留设安全煤岩柱,物探和钻探疏放水相结合等综合防治水技术措施后,复合水体下综放开采是安全可行的。
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    煤炭工程
    2021年第05期
    552
    209
  • 基于BIM的智慧露天矿工程信息分类与编码标准研究

    作者(Author)： 王忠鑫, 乔鑫, 徐自强, 孙鑫, 齐振鹏, 高群, 赵明

    摘要：为了促进BIM技术在智慧露天矿工程领域的应用，针对智慧露天矿工程专业交叉明显、信息化集成水平高、数据体量庞大的特点，研究了与其适配的工程信息分类及编码标准。结合智慧露天矿工程全生命周期、全工程领域、全参与方的不同需求，编制了“按功能分建筑物、按形态分建筑物元素、工作成果、行为”等共22张分类表。此表为实现基于BIM技术的智慧露天矿工程厘清信息传递过程，夯实BIM模型数字化统一交付标准基础，及后续研发智慧露天矿提供必要的前提条件。
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    煤炭工程
    2021年第04期
    211
    113
  • 大直径定向钻孔高效成孔钻进技术应用

    作者(Author)： 陈沁东, 赵建国, 杨冬冬

    摘要：为了提高寺河煤矿工作面上隅角和回风瓦斯的治理效果，根据工作面顶板覆岩地质特征及开采条件，在煤层上覆顶板岩层内施工顶板高位大直径定向钻孔，依据经验公式确定了顶板大直径高位定向钻孔布置层位。针对顶板硬岩大直径定向钻孔施工过程中先导定向钻孔钻进及分级扩孔效率低的问题，将冲击螺杆马达、扭力冲击器与双级双速扩孔钻具分别应用于定向先导孔与扩孔施工，以提高顶板高位大直径定向钻孔整体施工效率。应用效果表明：冲击螺杆马达成孔技术与扭力冲击旋转扩孔技术提速效果显著，最高钻进速率分别为13.6m/h和11.1m/h，最终形成的200mm大直径高位定向长钻孔保证了钻孔轨迹在煤层顶板裂隙带内有效延伸，实现了对采动卸压瓦斯的持续稳定抽采，取得了良好的瓦斯抽采和治理效果，平均单孔瓦斯抽采量达到3.36m3/min，单孔瓦斯瞬时最大抽采量可达26.0m3/min
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    煤炭工程
    2021年第04期
    225
    137
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