《矿业安全与环保》创刊50周年特刊_中国煤炭行业知识服务平台

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《矿业安全与环保》创刊50周年特刊

来源：矿业安全与环保

行业视野: 高端智库
类别; 189个
关键词; 113位
专家; 35篇
论文; 8859IP
点击量; 4082次
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基于CNKI文献计量学的矿山粉尘研究可视化知识图谱分析

作者(Author)：蒋仲安, 曾发镔

摘要：为探明矿山粉尘的研究脉络与热点变化,以CNKI 收录的2001—2021 年的1 863 篇文献为样本,利用Citespace 与VOSviewer 可视化知识图谱技术,对我国近20 年矿山粉尘研究的时空分布特征、热点主题与前沿趋势进行了分析。研究表明:矿山粉尘研究分为波动增长期(2001—2007 年)、快速上升期(2008—2015 年)及缓慢过渡期(2016—2021 年)3 个阶段;载文期刊所属学科主要集中在矿业工程、安全科学与工程领域;研究领域已经初步形成了较为稳定的核心作者群与机构;研究主题包含了矿山粉尘的产生、运移、防治及致灾后果的全过程。未来矿山粉尘研究应关注复杂艰险环境下的地下矿山与深凹露天矿,加强研究机构跨学科的合作交互,促使矿山粉尘研究与自动化、信息化、智能化等技术的融合与应用。

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矿业安全与环保

2022年第04期

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煤矿井下自动化钻进技术及装备的发展历程与展望

作者(Author)：王清峰, 陈航, 周涛

摘要：结合钻探技术及装备在煤矿灾害治理中的重要地位和煤矿智能化建设的新需求,梳理了我国煤矿井下自动化钻进技术及装备的发展历程。阐述了井下远程电控式手动操作、地面远程电控式手动操作、地面远程自动控制、全自动钻进结合单臂钻杆自动装卸系统、全自动钻进结合双臂钻杆自动装卸系统等各发展阶段的主要成果与技术突破;指出了现有自动钻机在工况感知、数据综合分析、钻进轨迹控制、集群协同施工,以及配套装置自动化等方面存在的不足;提出了钻进状态及工况智能感知技术、工况参数与环境参数融合利用技术、钻孔轨迹自动测量与控制技术等需要攻克的新难题及初步研究思路,为煤矿钻进技术及装备由自动化向智能化发展提供参考。

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矿业安全与环保

2022年第04期

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“十三五”煤矿粉尘职业危害防治技术及发展方向

作者(Author)：李德文, 赵政, 郭胜均, 郑磊, 张小涛, 隋金君

摘要：为有效防治煤矿粉尘职业危害,改善矿井作业环境,从采掘工作面粉尘防治、其他作业地点粉尘防治、粉尘连续监测与尘肺预警等3 个方面,论述了大采高综采工作面综合防尘、综掘工作面长压短抽自适应控风除尘、呼吸性粉尘连续监测、尘肺预警等我国煤矿粉尘职业危害防治技术及装备在“十三五”期间的最新进展,以及实际应用效果。总结分析了现有粉尘职业危害防治技术及装备存在的不足,并对我国煤矿粉尘职业危害防治技术的发展方向进行了展望。

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矿业安全与环保

2022年第04期

302

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煤矿区煤层气利用技术研究进展

作者(Author)：张志刚, 霍春秀

摘要：为了解决煤矿区煤层气气源分散性高、甲烷浓度低、气量波动大造成的利用途径单一、集输利用经济性差的难题,提高煤矿区煤层气利用率,依托国家科技重大专项课题,进行了煤矿区煤层气利用技术研究,初步形成了以含氧煤层气深冷液化、低浓度煤层气提质、低浓度煤层气发电提效、低浓度瓦斯安全燃烧、超低浓度瓦斯蓄热氧化综合利用等为核心的煤矿区煤层气全浓度利用技术体系,助推了煤矿区煤层气利用量和利用率的大幅提升,井下抽采煤层气利用量由2015 年的48 亿m3提高到了2020 年的57. 37亿m 3 ,利用率从35. 29%提高到了44. 83%。随着我国煤炭产能集中度加快、关停/ 废弃矿区进一步增加,煤矿区煤层气甲烷浓度低、气源不稳定的问题仍将是制约煤矿区煤层气利用率进一步提高的主要因素。为此,全面梳理了近10 年来煤矿区煤层气利用技术装备的科技创新,阐述了主要技术的最新研究进展、技术指标及应用效果。在此基础上,针对“ 碳达峰、碳中和” 目标形势下我国煤矿面临的高强度集约化开采及智能化矿山建设新特点,分析了煤矿区煤层气利用产业发展亟待解决的技术难题及解决思路,提出了以分散煤层气高效集输、乏风瓦斯经济利用等为主导的煤矿区煤层气技术装备优化和发展方向,以期为煤层气的高效利用提供技术参考。

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矿业安全与环保

2022年第04期

285

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水敏性损害对煤层水力压裂增透效果影响的实验研究

作者(Author)：文光才, 杨硕, 曹偈

摘要：采用热力学平衡水法、低温氮吸附实验、压汞实验、扫描电子显微镜(SEM),研究了煤样吸水膨胀变形的宏观、微观特征;提出了井下煤层穿层钻孔水力压裂相似模拟实验方法,研究了水敏性损害对煤层透气性的影响。研究结果表明:浸水煤样膨胀率受水敏膨胀黏土含量的影响最为显著;饱水处理后水的介入降低了煤体全尺度孔隙体积,进而降低了煤样瓦斯扩散与渗流能力;水力压裂有效范围内煤样透气性系数增大,压裂增透占主导地位,而在压裂远端或末端位置透气性系数下降,水敏性损害占主导地位;煤中水敏黏土含量越高,水敏性损害越严重。研究成果对减弱煤层水力压裂水敏性损害程度,提高煤层瓦斯抽采效率具有重要意义。

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2022年第04期

256

82
煤吸附瓦斯影响因素的正交设计实验研究

作者(Author)：李树刚, 秦雪燕, 白杨, 龙航, 岳敏, 严敏

摘要：为研究含水率、粒径、温度等因素对煤样吸附瓦斯特性的影响,选取黄陵二号煤矿2#煤层煤样,通过HCA 型高压瓦斯吸附仪,采用正交实验法开展不同含水率、粒径、温度作用下煤样瓦斯等温吸附实验,得到了影响瓦斯吸附性能的主控因素。研究结果表明:不同含水率、粒径、温度条件下,煤的瓦斯吸附曲线均符合Langmuir 理论;各因素对吸附常数a 值的敏感性依次为粒径>温度>含水率,粒径影响程度是含水率的3. 126 倍、温度的4. 458 倍;各因素对吸附常数b 值、吸附饱和度X 值的敏感性依次为温度>粒径>含水率,温度对吸附常数b 值的影响程度是粒径的3. 946 倍、含水率的7. 719 倍,温度对吸附饱和度X 值的影响程度是含水率的4. 947 倍、粒径的1. 918 倍;煤样优先吸附水分,瓦斯吸附量随含水率的增大而减小;瓦斯吸附过程会放热,当温度升高时,瓦斯吸附量会减少;粒径减小,增大了煤样的比表面积,导致瓦斯吸附量增加。

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2022年第04期

249

82
基于CS-LSTM的工作面瓦斯浓度智能预测研究

作者(Author)：梁运培, 栗小雨, 李全贵, 毛树人, 郑梦浩, 李建波

摘要：为充分挖掘瓦斯浓度监测数据的变化规律,实现工作面瓦斯浓度的准确预测,提出了一种基于CS-LSTM 的工作面瓦斯浓度智能预测模型。采用样条插值法对瓦斯浓度监测数据的缺失值进行插补,再进行无量纲化处理,得到训练样本;利用布谷鸟搜索(CS)算法对长短期记忆网络(LSTM)的隐藏层层数及其神经元个数、全连接层层数及其神经元个数等4 个超参数进行寻优,建立最优瓦斯浓度预测模型,并预测工作面未来12 h 的瓦斯浓度。研究结果表明:与LSTM 及基于遗传算法(GA) 的LSTM模型预测结果相比,在相同迭代次数下,CS 算法具有更好的全局寻优能力,有效避免了GA 算法易陷入局部最优的不足;基于CS-LSTM 预测模型的均方根误差( RMSE) 为0. 023,该模型与其他2 种模型相比精度较高,预测效果较好。

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矿业安全与环保

2022年第04期

320

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基于电石渣—三乙烯四胺的多孔凝胶矿化固碳研究

作者(Author)：陆伟, 吴明跃, 吕茂云, 李金亮, 梁运涛, 张茜, 王昌祥, 路瑶

摘要：为有效矿化封存CO2、提高煤矿防灭火效果,提出了一种通过添加催化CO2 转化物质(三乙烯四胺溶液,TETA)和增加气固接触面积(多孔凝胶)协同提升矿化反应速率的方法。通过单因素试验确定了TETA 的质量分数和CO2 初始压力,借助高温高压反应釜研究了多孔凝胶对CO2 矿化效率的影响规律,利用扫描电镜和密度泛函理论研究了TETA 储存和转化CO2 机理。研究结果表明:添加CaO能增大反应釜内CO2 压降值,TETA 的最佳质量分数为2. 5%~7. 5%,CO2 初始压力为0. 4 ~0. 8 MPa;单位质量的多孔凝胶在温度20、30、40 ℃条件下固定CO2 的质量分别为0. 070、0. 077、0. 110 g。

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2022年第04期

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