《煤炭科学技术》“特约综述”专题_中国煤炭行业知识服务平台

首页 > 专题

《煤炭科学技术》“特约综述”专题

来源：煤炭科学技术

“特约综述”栏目创立于2019年，为《煤炭科学技术》特色栏目。截至2023年2月，栏目共收录了领域内院士、知名专家撰写的30篇高质量综述稿件，从多方面多角度展示了我国煤炭科学技术的研究进展和创新成果。

行业视野: 经典综述
类别; 162个
关键词; 184位
专家; 33篇
论文; 63392IP
点击量; 80227次
下载量

智能化煤矿分类、分级评价指标体系

作者(Author)：王国法, 庞义辉, 刘峰, 刘见中, 范京道, 吴群英, 孟祥军, 徐亚军, 任怀伟, 杜毅博, 赵国瑞, 李明忠, 马英, 张金虎

摘要：针对我国智能化煤矿尚没有统一标准，无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价的问题，开展了智能化煤矿生产技术条件分类与智能化程度分级评价指标体系研究，提出了煤矿智能化程度的定义及量化指标，结合不同区域、不同开采条件智能化煤矿建设实际，制定了智能化煤矿分类、分级评价指标体系与评价方法，开发了智能化煤矿分类、分级评价软件系统。首先以煤矿所在区域、地质条件为基本指标，以矿井开采技术参数、开采效率、安全水平、建设基础为参考要素，建立智能化煤矿分类评价指标体系，将煤矿分类评价条件分为良好、中等、复杂3类；然后，根据煤矿分类评价结果，对不同类别煤矿进行智能化程度的分级评价。基于智能化煤矿开拓、生产、运营等主要流程，将智能化煤矿巨系统细分为信息基础设施、智能地质保障系统、智能综采系统、智能掘进系统、智能主煤流运输系统、智能辅助运输系统、智能综合保障系统、智能安全监控系统、智能分选系统、智能经营管理系统等10个主要智能化系统，提出了智能化煤矿10个主系统及相关子系统智能化程度评价指标体系。针对不同生产技术条件分类的煤矿，采用与之相适应的智能化评价指标体系，就可以对煤矿智能化程度进行定量评价。按照综合评价结果，将智能化煤矿划分为甲、乙、丙和不合格4个等级。以陕北某矿智能化建设工程为例证，进行了矿井生产技术条件分类与智能化程度分级评价分析，验证了评价指标体系与评价方法的科学性与可靠性，评价结果不仅可以反映该矿井的智能化建设水平，也可以为新建智能化煤矿和生产煤矿的智能化建设与升级改造提供依据。

免费下载

煤炭科学技术

2020年第03期

相关视频

10578

6050
采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望

作者(Author)：张平松, 许时昂

摘要：部煤炭资源开发面临更多复杂、多变、高难的开采地质问题，采场围岩形态结构是矿井安全生产的重要评价指标之一，开展采场围岩变形与破坏测是判别矿井隐蔽致灾地质问题的重要技术保障。在煤炭工业快速发展的近20余年时间里，围岩体形变临测技术取得了长足的进步，基于矿山采场围岩体变形与破坏的影响因素，按照临测形式对临测技术进行了划分，归纳了当前用于矿山采场围岩变形与破坏近测的钻孔近测技术、地球物理临测技术、光纤监测技术及其他测量技术及其特点，结合煤层顶底板、巷道两帮空间监测的工程应用实例，介绍了不同监测技术的主要进展、优缺点以及适用性，讨论了探测技术的革新趋势和未来矿井安全生产中采场围岩变形与破坏监测技术的发展方向。同时，也认识到虽然现有监测技术虽然已取得显著的监测效果，但是仍然不能够满足矿井现代化、智能化生产需要。对于监测技术的进步而言，既需要技术装备的不断优化，更是要跨学科、跨专业科学技术理论的完善与更新。在当前地学大数据、云计算、人工智能新一轮科技创新基础上，今后围岩变形与破坏的监测技术必然向多元化、多参数、智慧化、全程监控的方向发展，监测方式也将不断地向可视化、动态化的监测预警模式过渡，融合监测技术发挥多参数的作用将越来越重要。

免费下载

煤炭科学技术

2020年第03期

665

1671
我国煤矿粉尘防治理论与技术20年研究进展与展望

作者(Author)：程卫民, 周刚, 陈连军, 王刚, 聂文, 张清涛

摘要：近年来，随着矿井开采机械化、自动化、智能化水平日益提高，作业环境粉尘污染日益严重。为了进一步提高矿井清洁化生产水平，推动煤矿安全保障能力和职业健康水平，分析了我国煤矿粉尘防治的研究现状，总结了20年来粉尘防治理论及技术取得的成果，并提出了未来发展方向。全面阐述了现有的防尘基础理论，主要包括：粉尘弥散污染规律、粉尘微观润湿理论、尘雾凝并湿式除尘理论、湿式喷射混凝土除尘理论。基于上述理论，国内高校、科研院所研发了综采工作面局部雾化封闭与空气幕隔离、综掘工作面风雾双幕协同增效、煤层注水强渗-增润、矿山湿（潮）喷作业系统、高效环保抑尘剂等不同尘源控除尘技术工艺。同时针对现有研究的不足，在智能化防尘、煤层注水减尘、采掘作业环境降尘、抑尘材料等4个方面给出了下步研究展望。研究与实践表明，我国煤矿已经初步形成了粉尘防治的理论和技术体系，未来要以智能化防尘为抓手,实现粉尘高精度传感—输—评估预警，开发集雾化除尘、干式、干湿混合式、小型化、吸风量大等于一体的组合式除尘器,实现综掘工作面、综采工作面等广域复杂空间微细粉尘高效通风控除尘技术与装备体系；同时，在低渗煤层水力强渗-增润技术、智能化防尘机器人、化学抑尘等技术与装备方面实现突破。以此来实现矿山粉尘的分源高效治理，提升矿井的清洁化生产水平。

免费下载

煤炭科学技术

2020年第02期

1776

2572
华北型煤田岩溶陷落柱研究70年:成因·机理·防治

作者(Author)：尹尚先, 连会青, 刘德民, 尹慧超

摘要：系统阐述了华北型煤田陷落柱及其突水的研究历程和取得的成就。20世纪30年代煤田岩溶陷落柱偶然发现于煤炭开采中，因其带来开采及安全影响，研究不断深化。新中国成立伊始，百业待兴，能源先行，陷落柱对煤炭开发的影响逐渐显现，在解决现场技术问题的同时，基础理论得到蓬勃发展，至1984年开滦范各庄矿陷落柱特大突水事故震惊世界，其成功封堵复矿标志着我国治理技术基本成熟，该事件成为划时代的里程碑；其后能源行业从萧条到黄金10年，煤炭开发向深部、西部转移，陷落柱突水威胁日趋严重，新理论新技术的应用，促进相关研究不断向纵深发展，到目前为止，基本理论及治理技术日臻完善。由于其局域性和特殊性，国外仅有岩溶塌陷和采矿垮落的理论可作为研究借鉴。从基本特征、分布规律、成因机制、导水性、突水模式及机理、预测探查和治理等方面全方位进行了总结，归纳了岩溶陷落柱空间形态特征、充填物特点、揭露特征、结构构造特征等，系统梳理了岩溶陷落柱分类及类型；探讨了岩溶陷落柱导水性，建立了岩溶陷落柱预测指标体系及预测模型，分类提出了陷落柱突水模式和机理及力学判据，研讨了陷落柱突水量预测的可行性，规范了陷落柱预测探查及治理的程序，总结了陷落柱治理技术。作者指出了目前陷落柱研究中存在的不足，凝练了岩溶陷落柱成因、导水性、预测、突水机理及突水量预测等方面的待解科学命题，列举了陷落柱精细化探查、突水监测预警、治理装备技术等方面技术难题，指明了未来探索及发展方向。应当指出，尽管现有成果基本成型，但距离技术理论体系的完善、满足保障矿井安全生产还有很长的路要走。

免费下载

煤炭科学技术

2019年第11期

1728

1036
智慧露天矿山建设基本框架及体系设计

作者(Author)：张瑞新, 毛善君, 赵红泽, 郭苏煜, 贾宏君, 赵学彬, 孙健东, 王群, 李淋, 马远平, 王宇新, 郭帅, 鲍海明, 林钰淇

摘要：针对我国当前露天矿信息化建设中存在的信息孤岛，各生产部门无法高效协同实现数据资源共享、生产装备自动化程度低、对安全的自动判断和预警不足等问题。在对国内外智慧矿山发展趋势研究基础上，提出了智慧露天矿山定义，智慧露天矿山层次间关系、智慧露天矿山建设原则和分期建设的“1+4”智慧化系统，即：1个基础平台是露天矿山基础支撑智慧化系统，4个业务系统是指露天矿山时空演化智慧化系统、露天矿山设备及工艺智慧化系统、露天矿山生产计划与工程管理智慧化系统、露天矿山综合管理智慧化系统，智慧露天矿总体构架、体系结构和技术框架，规划了各个系统的重点建设内容及项目构成、实现途径和分期目标。指出了智慧露天矿山建设体系主要由保障体系、标准规范体系、关键技术、决策体系、信息基础支撑体系、时空演化支撑体系、生产设备与环节管控体系、生产计划与施工协作体系、综合应用管理服务体系组成，同时提出了智慧露天矿山建设就是以云计算、大数据、物联网及矿业工程专业技术为基础，利用物联网技术实现“人-人”、“人-物”、“物-物”深度互联能力；基于统一网络传输标准，使爆破、采装、运输、排土、环境等监控系统与机电设备管理、调度通信、工业电视等安全生产技术管理系统得以有机汇接，实现信息共享；利用云计算和大数据技术，对矿山海量数据进行挖掘分析并及时响应，为矿山各管理层面决策提供数据支持；建立统一的矿业协同平台，使矿山爆破、采装、运输、排土等部门协同工作，打破信息孤岛，实现露天矿山系统的分布式协同工作，最终实现信息采集全覆盖、数据资源全共享、统计分析全自动、业务管理全透明、人机状态全监控、生产过程全记录，形成完整统一的时空框架和信息系统，提高各业务部门的多元信息融合、共享和生产系统的协同效率，实现矿山的绿色、安全、高效生产。

免费下载

煤炭科学技术

2019年第10期

4135

3290
我国煤矿冲击地压发展70年：理论与技术体系的建立与思考

作者(Author)：齐庆新, 李一哲, 赵善坤, 张宁博, 郑伟钰, 李海涛, 李宏艳

摘要：文章系统全面地阐述了我国建国70年来在冲击地压研究方面取得的成绩，主要从理论、监测与预警装备、防治技术及法律法规与标准构建等方面进行了重点介绍。同时，兼顾国外主要采矿国家在冲击地压研究上开展的工作。可以看到，随着我国煤矿开采深度的增加，冲击地压矿井数量和灾害危害程度显著增加，而国外冲击地压因煤矿开采的萎缩，只在个别一些国家偶尔发生冲击地压；对于冲击地压发生机理的研究，国外对此研究的工作主要是停留在20世纪50—90年代，而我国主要研究成果是近30年的事情，主要包括“三因素”机理、强度弱化减冲机理、应力控制理论、冲击启动理论和扰动响应失稳理论等；在冲击地压监测预警方面，国外主要集中在微震与地音监测方面，并配合钻屑法，而我国在此基础上，提出了采动应力监测方法，并开发了相关技术装备，现已广泛应用于实际煤矿冲击地压监测与预警；在冲击地压防治方面，以往重点关注在煤层和顶板冲击危险性的消除和解危上，而最近10年来，在巷道支护及煤岩体结构控制的研究与工程实践方面开展了有益的探索，旨在加强局部巷道支护的同时，从区域上控制煤岩体结构稳定性和应力分布，开发分级分类的冲击地压巷道支护技术，采用水力压裂与深孔爆破等技术实现了对坚硬顶板岩层的有效控制；在冲击地压相关法律法规与标准体系建设方面，最近10年来，我国开展了较为系统的制订工作，包括《防治煤矿冲击地压细则》在内的规程及相关标准已制订并实施，现已初步建成冲击地压标准体系。改革开放40年来，我国煤矿冲击地压矿井数量不断增加，研究冲击地压的人数不断增加，冲击地压发生机理不断完善，冲击地压监测技术及仪器与装备从无到有，性能不断提升，冲击地压防治技术与方法不断完善，有效性不断提高，冲击地压有关法律法规从无到有，现已趋于完善。综合而言，我国煤矿冲击地压理论与技术体系已初步形成。应该看到，随着大数据、智能化与机器人时代的到来，在新的科学技术的推动下，冲击地压理论与技术将获得更大的发展。

免费下载

煤炭科学技术

2019年第09期

2623

3312
煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

作者(Author)：王国法, 刘峰, 孟祥军, 范京道, 吴群英, 任怀伟, 庞义辉, 徐亚军, 赵国瑞, 张德生, 曹现刚, 杜毅博, 张金虎, 陈洪月, 马英, 张坤

摘要：煤炭是我国能源的基石，是可以实现清洁高效利用的最经济、安全的能源，煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程，分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状，列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标，分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状，从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面，分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面，分析了智能化煤矿的主体系统架构，研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求，提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式，研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状，分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题，提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则，分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准，提出新建矿井智能化建设路径，以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务，从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。

免费下载

煤炭科学技术

2019年第08期

6773

9964
保水采煤研究30年回顾与展望

作者(Author)：范立民, 马雄德, 蒋泽泉, 孙魁, 冀瑞君

摘要：煤炭是我国工业化过程中最重要的能源，在我国经济发展中一直发挥着重要作用。但所有工业化国家所面临的一个主要问题是矿区环境退化，短期的经济利益都是以巨大的环境损失为代价获得的。保水采煤是针对陕北侏罗纪煤田开发过程中出现的环境问题而提出的科学采矿思路与方法，在过去20多年的时间中有了长足的发展。回顾了煤田发现历程，分析了其资源特征，重点强调了煤炭开发过程中出现的突出环境问题，如土地荒漠化和水资源供需矛盾。简述了保水采煤问题的提出和发展过程，解释了保水采煤的概念及科学内涵。以CNKI文献检索结果为准，详细梳理了围绕保水采煤问题而开展的科研项目、发表的论文、论著及学术会议，并指出了该领域主要关键科学问题。进一步介绍了矿区生态水位及阈限研究、浅埋煤层岩层控制、导水裂隙带发育高度、保水开采条件分区、保水采煤技术及地下水监测网建设等方面取得的主要成果。保水采煤是维护和提升矿山生态系统功能和环境质量的重要手段，必须长期坚持，持续实施。今后保水采煤技术工程实施，需要深入贯彻落实“山水林田湖草是一个[JP]生命共同体”重要理念，推广试点工程成功经验和实践模式，全方位推进国土空间的生态保护修复。

免费下载

煤炭科学技术

2019年第07期

1876

1624