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2022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。

行业视野: 封面文章
类别; 191个
关键词; 146位
专家; 40篇
论文; 7576IP
点击量; 4702次
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不同粒度泥岩颗粒的分散剂优选研究

作者(Author)：张双源, 王平, 刘子亮, 魏迎春, 陈梦希, 冯堃, 王晨, 尹军杰

摘要：为查明分散剂类型对不同粒度泥岩颗粒悬浮液分散效果的影响，选用韩城区块太原组11~#煤层顶板泥岩样品，开展了不同粒度泥岩颗粒的分散剂优选实验，分析了不同分散剂实验条件下的泥岩颗粒悬浮液静态稳定性和质量浓度特征，探讨了分散剂对泥岩颗粒的分散稳定性的影响。实验结果表明：随泥岩颗粒粒度增大，十二烷基硫酸钠(SDS),十二烷基苯磺酸钠(SDBS)分散剂的泥岩颗粒悬浮液分散稳定性均变差；萘磺酸钠(SN)分散剂的泥岩颗粒悬浮液分散稳定性变化不明显。随静置时间增加，不同分散剂泥岩颗粒悬浮液分散稳定性降低，不同分散剂的泥岩颗粒悬浮液质量浓度均不同程度降低。SDS分散剂的泥岩颗粒悬浮液在不同粒度、不同静置时间条件下泥岩颗粒质量浓度最大。SDS具有的直链烷烃疏水基更易吸附于泥岩颗粒表面，对三种粒度的泥岩颗粒均能起到很好的分散效果，建议在煤层气洗井工艺中选择SDS作为分散剂。

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煤炭工程

2022年第10期

241

118
井下带式输送机机头地脚螺栓锚固特性研究

作者(Author)：张杰, 何义峰, 甄泽, 李宏儒, 康小杰

摘要：为了解决矿井下带式输送机机头地脚螺栓在长期动载荷下松动破坏引发的安全事故问题，首先以底板和混凝土的水平作用力分析了井下地脚螺栓的破坏机理，建立了带式输送机机头的受力模型，其次对机头受力平衡进行分析，确定了地脚螺栓的预紧力，最后利用数值模拟软件，研究了采用不同直径的地脚螺栓锚固对底板应力分布和位移的影响，进一步确定了机头锚固的合理地脚螺栓直径参数。通过GMY400锚杆(索)测力计对地脚螺栓紧固力进行监测统计分析，确定了选取直径的合理性。研究表明：为了达到锚固性能最大化，在锚固时应综合考虑地脚螺栓直径和混凝土壁的厚度，现场实践证明选取合理的地脚螺栓直径能有效的降低紧固力损失量，改善了地脚螺栓锚固效果及预防了机头失稳事故的发生。

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煤炭工程

2022年第10期

242

99
顶板定向长钻孔分段水力压裂防冲技术研究

作者(Author)：吕玉磊, 郑凯歌, 白俊杰

摘要：针对目前煤矿常用的超前钻孔水力压裂切顶卸压手段无法良好的处理高厚度的坚硬复合顶板，基于煤矿井下多点拖动式裸眼分段压裂成套装备，形成了煤矿井下复合坚硬顶板超长钻孔分段压裂区域弱化解危工艺技术。通过“高-低”位定向长钻孔分段水力压裂的实施，使基本顶提前垮落触矸，对工作面顶板形成有效支撑，避免冲击地压的发生。并且在鄂尔多斯矿区采用煤矿井下定向长钻孔分段压裂的方法开展超前区域弱化解危治理，工程实践证明防治效果显著：在压裂过程中能够在岩体内部形成宏观裂隙与微观裂隙沟通的立体缝网，上覆岩层能够充分垮落，使其更快达到充分采动状态，降低上覆岩层悬顶达到极限跨距后突然失稳对工作面形成动载荷的风险，极大程度上降低了采动影响区域能量释放强度、周期来压强度和煤体内部超前应力峰值，有效减缓巷道变形。

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煤炭工程

2022年第10期

177

92
神东矿区大断面空巷群泵送支柱支护技术研究与应用

作者(Author)：杨俊彩

摘要：为解决综采面过大断面空巷群的安全生产难题，对国内外过空巷技术进行了调研研究，分析了跳采、充填、常规补强支护面临的技术问题，研究了空巷群围岩变形失稳及泵送支护机理，提出了泵送支护和锚杆索支护相结合的空巷群治理方案。通过数值模拟、理论计算，确定了空巷采用“锚索+W钢带+帮网+泵送支柱”的设计方案。在乌兰木伦煤矿的工业性试验表明，过空巷期间工作面及两平巷均未发生底鼓，空巷内共布置10个测点，最大下沉量12cm以内，泵送支柱被截割超过直径2/3时，才发生失稳垮塌，说明泵送支柱具有抗矿压动载、大变形让压、稳定性好、易于切割的特点，满足大断面空巷围岩控制需要。

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煤炭工程

2022年第10期

162

81
窄煤柱沿空掘巷采空区水仓充填设计及围岩控制技术研究

作者(Author)：付中华, 吴宇, 张彦, 林继凯, 郝阳

摘要：针对窄煤柱沿空掘巷过程中采空区硐室充填难题，以山西经坊煤矿地质条件为工程背景，采用了FLAC3D数值模拟手段，分析了合理的煤柱尺寸和采空区硐室顶板应力分布特征，提出了采空区硐室掘砌充填工艺，制定了巷道围岩支护控制方案，进行了现场工业性试验，监测了巷道掘进过程中锚杆的工作载荷以及围岩裂隙发育特征。研究结果表明：6m煤柱内塑性区全部贯通，不存在弹性核区，煤柱内围岩具有较好的完整性。采空区水仓区域煤柱围岩裂隙发育且水仓顶板稳定性差，采用掘砌充填工艺后，巷道围岩变形量小且锚杆工作载荷仍有较大富裕系数，现场验证了掘砌充填工艺的可行性。采用掘砌充填工艺对窄煤柱采空区水仓进行二次支护，有效地控制了巷道围岩变形，缩短了煤柱尺寸并提高了煤炭开采效率，为类似工程提供了借鉴经验。

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煤炭工程

2022年第10期

188

120
煤层原位微生物群落结构和功能预测研究

作者(Author)：牛显, 牛煜, 索永录

摘要：掌握原位煤层中本源微生物群落结构与功能是探索和控制原位煤层生物转化的有效途径。为准确地反应原位菌群，利用地质钻孔沿垂直方向采集不同埋深新揭露煤层作为煤样，并通过16S rRNA和18S rRNA高通量测序对原位煤样的细菌、古细菌和真菌群落的Alpha多样性、群落组成与差异进行了分析。最后，基于KEGG和MetaCyc数据库进行了二级功能预测。在原位煤样中，微生物群落丰富度随煤样埋深增加而降低。其中，细菌共鉴定出27门67纲159目267科468属，以变形菌门和水杆菌属为优势门和属。古细菌共鉴定出6门14纲21目26科31属，以广古细菌门、Asgardaeota门和泉古细菌门为优势门，且优势属中发现有甲烷杆菌属。真菌群落共鉴定出20门38纲52目66科72属，以链形植物门、子囊菌门和Colpodellidae门为优势门，优势属为玉蜀黍属、Colpodella属和复膜孢酵母属。功能预测表明细菌、古细菌和真菌主要以维持基本生命活动的物质和能量进行代谢。研究结果将为煤层气生物工程区块优选提供参考。

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煤炭工程

2022年第08期

234

85
基于SVG的采煤机电能质量控制策略研究

作者(Author)：贺虎成, 谭阜琛, 司堂堂, 王驰

摘要：为提高采煤机供电系统电能质量，选择以静止无功发生器（SVG）作为电牵引采煤机无功补偿与谐波抑制的补偿方案。针对传统PI控制的SVG难以应对电牵引采煤机由于煤层硬度不同所引起的负载突变等问题，提出了线性自抗扰控制策略（LADRC）,采用线性扩张状态观测器（Linear Extended State Observer, LESO）对SVG模型中变量耦合项和外部扰动进行观测并补偿，设计了SVG的电流环线性自抗扰控制器和电压环线性自抗扰控制器。仿真结果表明，设计的SVG补偿装置投入采煤机后网侧电压、电流同相位，降低了采煤机的网侧电流谐波含量，提高了井下供电系统电能质量。与传统PI控制器相比，LADRC控制器有效地提高SVG补偿系统的补偿性能。

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煤炭工程

2022年第08期

221

145
煤层底板突水光纤光栅多参数传感监测系统研究

作者(Author)：宁殿艳

摘要：为了加强煤层底板突水监测预警和制定工作面底板水害防治措施，针对工作面底板各场特点，设计了一种基于光纤光栅多参数传感的煤层底板突水监测系统，介绍了光纤光栅传感技术原理以及数据处理，设计了串并联相结合的多路复用光纤光栅传感监测系统和检测方法，经测试，该系统稳定可靠、精度高（波长测量精度可达1pm）。通过将该系统应用于煤层底板监测，测前准备与传统系统相近，测量过程简单高效，测量结果可靠。结果表明基于光纤光栅传感监测系统为煤层底板突水监测提供了装备支撑，对煤层底板突水灾害预防具有重要的科学和现实意义。

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煤炭工程

2022年第08期

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