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《煤炭科学技术》2021年最受关注论文TOP30

来源：煤炭科学技术

《煤炭科学技术》2021年最受关注论文TOP30论文推荐！编辑部根据中国知网最新被引和下载数据，整理出30篇热点论文，欢迎各位学者关注！（注：数据整理于2022-10-10）

行业视野: 高被引
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关键词; 141位
专家; 30篇
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工作面回采与支架回撤协同作业新技术

作者(Author)：王志强, 王树帅, 苏泽华

摘要：基于现有采区最后1个走向工作面与煤柱采出工作面开采衔接时间长、工艺复杂、煤炭采出率低以及支架回撤巷道掘进工程量大等问题，结合梧桐庄矿2号煤层三采区182312（简称312）走向工作面及182312外（简称312外）煤柱采出工作面地质生产情况，采用理论分析、工业性试验等研究方法，提出了工作面回采与支架回撤协同作业新技术：在312工作面回采过程中完成312外工作面生产系统，312工作面贯通三采右翼出煤巷，利用支架对出煤巷进行留巷，在312外工作面推至支架留巷段，边推进工作面边回撤支架。研究表明：由极限平衡区公式计算得支承应力峰值叠加区宽度为7.2 m，在压力拱载荷作用下，由不同支架控顶距计算得煤柱宽度为6.6～7.7 m，最终确定了贯通前让压煤柱宽度为8 m；分析了312工作面在贯通出煤巷前基本顶不同断裂形式及其让压调节机理，计算分析得基本顶预断裂位置超前合理断裂位置1.4 m，因此采用支架高阻力停采等压16 h；在312工作面距出煤巷50 m前完成了巷内补强支护；312工作面距终采线14 m进行挂绳铺网，并在距终采线2.4～13.0 m铺设风筒布；312工作面贯通出煤巷后，制定了支架留巷工艺；支架留巷完成后，开始回采312外工作面，在312外工作面推至支架留巷段，采用“掩护式迈步台阶支架拆除法”边推进工作面边回撤支架。此技术实现了出煤巷的“一巷三用”，提高了煤炭回收率，简化了工作面衔接及支架回撤工艺，节省了巷道工程量及支护费用，最终实现了工作面回采与支架回撤的协同作业。

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煤炭科学技术

2021年第02期

656

676
煤矿智能化开采新进展

作者(Author)：王国法, 徐亚军, 张金虎, 张坤, 马英, 陈洪月

摘要：智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展，我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作，大采高煤层人－机－环智能耦合高效综采，综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤，复杂条件智能化＋机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题，研发了工作面智能协同控制系统，实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞，基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动，工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1ｍ硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8ｍ超大采高综采、金鸡滩煤矿9 ｍ以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用，效果显著，实现了陕北侏罗纪1.1ｍ硬煤薄煤层高效智能化无人开采，8ｍ超大采高工作面人－机－环智能耦合高效综采，9ｍ以硬煤上特厚煤层超大采高智能化综放开采。

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煤炭科学技术

2021年第01期

2391

4205
我国煤矿矿井水处理技术现状与展望

作者(Author)：顾大钊, 李庭, 李井峰, 郭强, 蒋斌斌, 卞伟, 包一翔

摘要：系统梳理了我国煤矿矿井水的处理技术现状，对高悬浮物矿井水、高矿化度矿井水和含特殊组分矿井水的常用处理技术进行了对比分析。近年来高矿化度和含特殊组分矿井水逐年增多，相关水质标准大幅提高，给煤矿矿井水处理提出了更高的要求。为了适应新形势，煤矿矿井水处理技术应通过科技创新，实现矿井水大规模低成本处理，支撑矿井水高效利用，一是要大力发展井下处理技术，利用井下空间和岩体自然净化优势大幅降低矿井水处理成本，并实现矿井水大规模调配与利用；二是要因地制宜利用西部矿区丰富的太阳能、地热等新能源以及火电厂余热等，驱动低温多效蒸发、膜蒸馏等处理技术，可大幅降低处理能耗；三是要通过对相关标准体系的完善，促进矿井水处理实现“ 分级处理、分质利用”。

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煤炭科学技术

2021年第01期

2052

2122
中深部煤层开采对地表生态环境的影响及修复提升途径研究

作者(Author)：王双明, 侯恩科, 谢晓深, 杨帆, 刘英, 肖绪才, 石增武, 黄永安, 杨征, 谢永利

摘要：随着陕北侏罗系煤田持续开发，中深部煤层开采已成为当前和今后的重点，但目前对中深部煤层开采引发的地表生态环境损害尚不明确，且缺乏相应的生态环境修复提升途径研究。以榆神矿区为研究区，以中深部煤层开采典型矿井为研究对象，采用现场调查、理论分析等方法研究了中深部煤层对地表生态环境的影响。研究表明：①中深部煤层开采诱发的地表裂缝发育程度整体较弱，对地表的损害较小，面内裂缝会随着回采以“Ｃ”字型向前扩展，且具有“先开后合” 的单峰活动特征，边界裂缝具有“只开不合”的单趋向活动特征；第四系沙土层中地表裂缝发育深度小于2.5 ｍ，单位长度的深度差异在5～142ｃｍ／ｍ；② 地表裂缝是影响地表生态环境的主要途径，裂缝不但会增加近地表水资源的下渗量，也会改变土壤水分的分布，减小20ｃｍ以浅表土层的水分含量，增加40～60ｃｍ深度区间的土壤水分，同时增加浅部表土层的有机质，使浅部土层由中性变为弱碱性，局部宽大裂缝会造成植被根系断裂、枯萎死亡，而短小裂缝则会增加禾本科植物（羊草）的丰富度；③ 提出了采前“一评两预”、采中“一追一减”、采后“三定一提”的生态环境修复提升体系架构，阐述了其内涵、内容和技术途径；在生态环境修复提升体系的指导下，给出了以自然修复为主的榆神矿区中深部煤层开采地表生态环境修复途径；结合榆神矿区中部生态环境现状，提出了“湿地建造”、“生态农业建设” 以及“观赏园林建设”的生态环境提升途径。研究成果对中深部煤层采动影响区生态修复提升具有参考价值。

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煤炭科学技术

2021年第01期

1323

1914
我国反井钻机钻井技术与装备发展历程及现状

作者(Author)：刘志强, 宋朝阳, 程守业, 洪文浩, 荆国业, 李新华, 王来所, 赵钧羡

摘要：反井钻机钻井技术是煤矿、金属矿山、水力水电、隧道等地下工程中井孔钻凿的根本性变革技术。介绍了近40a来我国反井钻机钻井技术与装备的发展历程、反井钻机钻井理论与技术以及反井钻进工艺与应用的发展与现状；梳理了反井钻机钻井领域获批科研项目，以及围绕反井钻机钻井发表的论文和专利、出版的论著与标准；进一步介绍了反井钻机钻井围岩预加固和支护等稳定性控制技术，反井钻井机械破岩机理与破岩技术，反井钻机钻架稳定控制技术与动力驱动控制技术，反井钻机导孔钻具、导孔钻进排渣技术、导孔钻进偏斜控制技术以及导孔钻进风险分析与防控技术；反井钻机扩孔钻进钻头滚刀布置形制、扩孔排渣技术、扩孔钻进偏斜控制技术以及扩孔钻进风险分析与防控技术；反井钻机钻井降温除尘技术；给出了反井钻机在矿下溜矸孔、深大斜井、立井井筒延伸、双风井井筒和一次钻成大直径风井等工程中的应用，以及富水冲积层、冻结地层、注浆加固地层和瓦斯地层中反井钻井的应用。经过40a的研究与实践表明，我国在反井钻机钻井领域已经形成以机械破岩理论和钻进技术为基础的反井钻机钻井成套技术与装备体系，为地下工程中井筒的安全、高效、绿色钻进提供技术保障，为我国无人化、机械化和自动化全断面钻井技术与装备的进步做出了重大贡献。

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煤炭科学技术

2021年第01期

1447

1385
煤自燃过程特性及防治技术研究进展

作者(Author)：秦波涛, 仲晓星, 王德明, 辛海会, 史全林

摘要：煤炭是我国的主体能源，但煤炭开采面临着有煤自燃灾害的严重威胁。煤自燃不仅烧毁大量煤炭资源，还易引发瓦斯燃烧、爆炸等重特大事故，造成巨大的经济损失和重大的人员伤亡。为了进一步提高煤矿企业对煤自燃灾害的防控能力,推动我国煤炭资源的安全高效开采，分析了煤自燃理论的研究现状，总结了煤自燃监测预警的主要方法和技术，对比分析了煤矿常规的防灭火技术，介绍了煤自燃防治技术的最新发展及应用效果，并提出了煤自燃过程特性及防治技术的未来发展和研究方向。较详细地阐述了煤自燃过程机理及特性理论基础，主要包括煤自燃的低温氧化过程机制、煤自燃分段过程特性及特殊条件下的煤自燃特性；较全面地总结了包括标志气体方法、测温法、示踪气体法等多种煤自燃监测预警技术的原理以及各类技术的优缺点。在上述煤自燃理论和监测预警基础之上，针对常规注浆、注惰气等技术对煤自燃防控效果有限、难以满足矿井安全高效开采的问题，研发了三相[JP]阻化泡沫技术、凝胶泡沫覆盖隔氧技术、无机固化泡沫堵漏控风技术、稠化砂浆等防灭火技术，同时提出借助液氮（液态二氧化碳）的相变吸热对煤自燃高温火区快速灭火降温。此外，为了满足煤矿智能化、精准化开采对矿井火灾防治的新要求，在矿井火灾监测指标信息化与预警智能化、火源辨识与防治技术控制精准化、防灭火材料绿色化等方面提出了下一步的研究展望。

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煤炭科学技术

2021年第01期

700

1893
深部煤炭资源智能化开采技术现状与发展方向

作者(Author)：李伟

摘要：深部煤炭资源开采采场地应力高、采动影响强烈，冲击地压灾害时有发生。智能化开采是深地资源开采的重要手段，深部资源安全绿色、智能高效开采技术与装备亟需研发，以加快开展千米深井智能开采实践。根据兖矿集团多年来煤矿开采的技术经验，在分析智能化开采技术现状的基础上，围绕煤炭资源深部开采灾害防治和探-掘-采等关键生产环节，分别对矿井地质探测与建模、深井灾害防治技术、智能化掘进与开采技术现状及存在的问题进行了阐述，展望了深部煤炭资源智能化开采趋势，提出了各项技术相对应的具体研究内容及预期研究目标。目前三维地质建模技术可基本辅助规划井下安全生产，但仍处于起步阶段，探测精度不够，缺乏实时处理功能，实现地层精准模型构建有待高精度探测技术与数据处理方法展开研究；矿震观测系统的引进及发展有助于冲击地压防治，但仍需在关键层运动特征监测及灾害治理手段方面深入研究，同时须进一步提升矿井热害防治智能化水平；智能化采掘技术在基础理论、装备研制等方面取得长足进步的同时，应该向复杂地质条件下煤层及装备协同控制方面投入更多研究。

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煤炭科学技术

2021年第01期

862

1221
煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

作者(Author)：程远平, 周红星

摘要：煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个“四位一体”综合防突措施的关键环节，对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定，包括地应力指标和瓦斯指标，是通过现场反复测试、试验确定的；而现今的突出防治管理模式不支持这种方法，故只能采取实验室试验研究，主要是针对瓦斯相关指标的研究，结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭8煤、祁南3煤、朱仙庄10煤、童亭7煤和新景3煤等6个煤样，煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤，试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W，瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K1和Δh2，以及钻屑瓦斯解吸指标K1与Δh2之间的关系规律。结果表明：突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系，但各煤样的这种对应关系是变化的，国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应，也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度，不同变质程度煤层很难存在统一的临界值；应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系，结合突出煤层的实际，如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等，可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时，未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求，进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标，以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。

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煤炭科学技术

2021年第01期

729

1163