《煤炭科学技术》2023—2024年发表论文高被引（WoS数据库）| TOP30

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被引频次是衡量科研文献内容质量与创新性的重要标志。《煤炭科学技术》编辑部整理了在WoS中被引TOP30的论文（2023—2024年发表），为相关科研人员进行研究提供参考（统计日期：2024-06-12）。

行业视野: 高被引
类别; 150个
关键词; 185位
专家; 30篇
论文; 11567IP
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寿阳区块煤层气田的水文控藏模式及控产特征

作者(Author)：杜丰丰, 倪小明, 张亚飞, 王文升, 王凯

摘要：地下水对煤层的补、径、排关系不仅影响着煤层气的富集程度，而且影响着煤层气井的产气特征。为查明水文地质条件对煤层气富集和产气的影响，以寿阳区块15号煤层为研究对象，基于排采水离子测试数据和地下水势，分析了排采水化学特征参数、地下水势与含气量关系；结合水文控气作用分析，提出了3种控藏模式。根据不同控藏模式下煤层气井的产水、产气曲线形态及成因机制，划分了6种控产特征，并提出了相应的开发建议。结果表明：水化学特征参数、地下水势与含气量相关性显著。即矿化度、变质系数越大，钠氯系数、碳酸盐平衡系数、地下水势越小，含气量越高。水文地质条件以水动力逸散、封堵、封闭作用控制着煤层气逸散和富集成藏；水动力逸散控藏区，低含气量是煤层气井低产的主控因素，开发风险高；水动力封堵控藏区产水量普遍大。其中水动力强、低渗透率地区，易出现高产水低产气井，不建议开发；供液能力强、低渗透率易出现中产水低产气井，储层改造效果决定了开发的可行性；较高渗透率地区易出现高产水中产气，应注意排采的连续性。水动力封闭控藏区产水量小，其中低渗透储层易出现低产水低产气井，应注意储层改造的有效性；渗透率好的地区，一般为中−高产气井，应尽量保持排采连续性，降低储层伤害。研究成果可为煤层气井位部署提供理论指导。

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煤炭科学技术

2023年第10期

177

69
深部孤岛工作面留小煤柱掘巷围岩破坏机制与控制

作者(Author)：王恩, 谢生荣, 陈冬冬, 刘瑞鹏, 冯少华

摘要：针对深部软碎煤体巷道围岩大变形破坏的控制难题，以某矿围岩控制难度极大的深部软碎煤体孤岛工作面留小煤柱沿空掘巷为工程背景，分析了煤体巷道围岩控制的主要难点；基于FLAC3D数值模拟软件研究了留小煤柱掘巷围岩大变形破坏机制。结果表明：大采高工作面回采扰动引起围岩应力调整卸荷后，掘巷上覆顶板荷载主要由实体煤帮承载，得出留小煤柱掘巷围岩应力峰值区主要位于实体煤帮及其肩角深处，其垂直应力集中系数高达3.04，阐明了掘巷实体煤帮顶板肩角、煤柱帮及实体煤帮浅部塑化围岩是关键控制区域。明晰了留小煤柱掘巷稳定后顶板、实体煤及其煤柱帮塑性破坏区的延伸宽度最大分别为5.88、2.50、3.00 m，揭示了掘巷围岩分区域非对称破坏机制。分析阐明了掘巷支护设计时需将锚索等支护构件的锚固基础位于围岩深部较完整弹性区内，基于此提出了锚梁网支护+槽钢锚索加固+注浆改性等分区域联合支护技术，通过现场工程实践证实采取高强度支护加固技术及注浆改性措施有效改善了深部煤岩体软碎且易发生大变形破坏的留小煤柱掘巷围岩应力状态，试验段掘巷顶板及两帮围岩变形量均控制在500 mm以内，保障了大采高工作面的安全有序回采，为此类深部软碎煤体巷道围岩大变形的有效控制提供可靠途径。

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煤炭科学技术

2023年第11期

212

78
煤与煤系战略性金属矿产协同勘查技术方法

作者(Author)：魏迎春, 李新, 曹代勇, 张昀, 位金昊, 徐来鑫, 王安民

摘要：战略性金属矿产在新材料、新能源、现代信息技术、国防军工等新兴产业均具有不可替代性，传统战略性金属矿产资源储备相对较低，供应风险较高。煤系战略性金属矿产资源作为重要补充，已成为新型战略性金属矿产资源勘查的重要方向，因此，基于煤与煤系战略性金属矿产的基本特征，亟需开展煤与煤系战略性金属矿产协同勘查方法研究。基于前人研究成果，以煤与煤系战略性金属矿产（铀、锂、镓、锗、铌−锆−镓−稀土）为研究对象，总结了煤与煤系战略性金属矿产的主要组合类型，探讨了煤与煤系战略性金属矿产协同勘查方法。从煤与煤系战略性金属矿产的赋存位置角度，总结了煤与煤系战略性金属矿产资源的主要组合类型，包括煤−铀矿床、煤−锂、镓矿床、煤−锗矿床、煤−铌−锆−镓−稀土矿床。根据不同岩石及矿产的物性差异，总结了不同勘查技术方法的响应原理及特征。基于煤与煤系战略性金属矿产的分布规律、赋存层位等，针对煤与煤系战略性金属矿产的地质条件、地球化学条件和地球物理条件，总结了主要组合类型的基本特征。从多矿种勘查的协同和各勘查技术的协同两方面出发，基于煤和煤系战略性金属矿产的勘查技术方法，遵循经济效益最大化和勘查方法最优化原则，提出了合理的煤与煤系战略性金属矿产的协同勘查方法。基于铀具有放射性特征，煤−铀矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、放射性勘查方法（伽马总量、伽马能谱、氡及其子体测量和伽马录井）、穿透性地球化学、地面物探（高精度磁法/地震/电磁法）、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于锂、镓的分散性和赋存位置，煤−锂、镓矿床的协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、高精度地震、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于煤−锗同体，且锗赋存在有机质中，煤−锗矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、钻探、测井和岩石地球化学等方法的协同运用。基于铌、锆、镓、稀土伴生元素具有高场强特征，煤−铌−锆−镓−稀土矿床协同勘查应加强遥感、地质填图、山地工程、钻探、测井（自然伽马）和岩石地球化学等方法的协同运用。

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煤炭科学技术

2023年第12期

203

43
我国大倾角煤层开采技术变革与展望

作者(Author)：伍永平, 郎丁, 贠东风, 解盘石, 王红伟, 高喜才, 罗生虎, 曾佑富, 吕文玉, 张艳丽, 胡博胜, 皇甫靖宇, 周邦远, 黄国春, 王丽, 李俊明, 刘斌

摘要：大倾角煤层是我国煤炭资源的主要赋存样式之一。在地域分布上呈现出广泛性与区域性，据不完全统计，全国25个省、自治区、直辖市均涉及该类煤层开采，在中西部地区储量丰富、产量大、生产集中程度高。在赋存条件上呈现出多样性与复杂性，不同区域成煤时期不一，构造控煤过程迥异，形成了多样且复杂的开采条件，催生了不同的开采技术要求。大倾角煤层开采的技术难度大。煤层倾角导致采场围岩运动破坏呈现非对称性显现特征，支护系统稳定性控制与“三机”配套与协同、采准巷道布置与支护、工作面“人−机”环境安全保障等工作的难度显著加剧，严重制约了矿井安全高效开采。大倾角煤层开采的区域经济需求强，该类煤层赋存与生产较集中的区域多见以煤炭工业为主的资源型城市，经济结构相对单一，煤炭资源安全高效开发利用对区域能源保供、民生保障、经济保稳具有兜底作用。长期以来，大倾角煤层开采技术变革聚焦于解决“难”与“需”的矛盾，在采煤方法与工艺、岩层控制理论与技术、成套装备研制与应用3个方面不断完善、创新、发展，实现了由非机械化向机械化开采的转变，安全产效水平大幅提升，人员劳动强度大幅下降，作业环境显著改善。20世纪90年代中期，川煤集团绿水洞煤矿首次成功实现了大倾角中厚煤层长壁综采，冲破了大倾角煤层机械化开采技术“禁区”。在此示范作用下，大倾角厚煤层长壁综放开采、大采高综采、薄煤层伪俯斜长壁综采三项首创性工程实践先后取得成功。这一过程中创新了工作面非线性限位布置与调斜方式，确立了“支架−围岩”系统稳定性多维交互控制模式，研发了工作面成套装备，取得良好收效，综合机械化开采技术适用范围进一步拓宽。与此同时，大倾角煤层开采仍存在许多亟待突破的关键科学问题与技术瓶颈，导致自动化、智能化水平提升与近水平/缓倾斜煤层相较仍存在较大差距。需进一步强化倾斜层状煤系地层煤岩体采动力学行为研究，揭示其对采场围岩灾变的控制机制，并实现量化表征；需进一步阐明岩体承载结构−采场装备群组系统间的多维动态作用过程与规律，完善装备与围岩多维动态多目标协同控制理论与技术基础，实现技术转化应用。在科学问题取得突破的基础上进行采煤方法、回采工艺、岩层控制、成套装备的系统性技术创新与研发，破解大倾角煤层开采安全−产效双提升的制约技术瓶颈，使大倾角煤层综合机械化开采倾角上限在有可靠技术保障的前提下向上延伸（扩展），为实现自动化、智能化开采奠定基础。

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煤炭科学技术

2024年第01期

212

88
双碳战略中煤气共采技术发展路径的思考

作者(Author)：李树刚, 张静非, 林海飞, 丁洋, 白杨, 周雨璇, 朱冰, 戴政

摘要：自提出“双碳”目标以来，我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期。煤炭作为兜底能源的地位短期内不会改变，能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的核心即为CH4−CO2协同减排。在精准分析碳达峰、碳中和阶段煤矿CH4−CO2双重碳减排面临挑战的基础上，明确了双碳战略中煤气共采技术发展需结合现状需求−技术攻关−政策驱动的核心原则，制定了双碳战略中煤气共采技术的发展路径，论述了其中的关键技术问题。碳达峰阶段，CH4减排以排放源管控为基础视角，核心为瓦斯抽采−利用全周期碳减排关键技术，包含瓦斯富集区靶向精准抽采技术、低渗煤层增透及注气驱替增流抽采技术、关闭矿井瓦斯逃逸通道封堵减碳技术、瓦斯富集−提浓−利用一体化技术，目的是大幅提升高浓度瓦斯抽采−利用效率，减少低浓度及通风瓦斯碳排放；CO2减排以“CCUS+生态碳汇”全域负碳排放技术为核心，包含煤层CO2封存、工业固废采空区充填协同CO2地质封存、煤矿碳封存区域土壤−地表−大气异常监测及生态碳汇技术，进一步吸纳烟道气或纯CO2排放。碳中和阶段核心任务是实现CH4−CO2（近）零碳排放，CO2减排应当由技术攻关示范工程转变为规模化应用阶段，并建立全生命周期煤矿CH4−CO2排放智能监测及动态管控技术体系，实现监测管控技术手段与碳排放环节深度匹配、碳排放监测管控云平台与煤矿全局监控系统深度对接。最后对未来煤气共采体系绿色低碳发展提出了自身见解与思考：①继续深化“高效精准抽采+全浓度梯级利用”煤矿CH4零排放技术模式；②持续攻关“CO2工程封存+生态碳汇”CO2零排放技术体系；③积极探索煤矿“零碳智慧园区”综合解决方案，形成激励和倒逼并重的煤矿碳减排政策支持体系。

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煤炭科学技术

2024年第01期

144

58
超声振动在矿山煤岩致裂中的研究进展与展望

作者(Author)：王旭锋, 牛志军, 张磊, 李翔宇, 王纪尧, 常泽超, 陈旭阳

摘要：为了推动超声振动致裂煤岩体技术的发展，提高矿山煤层气增产及硬岩掘进的效率，回顾了超声波技术的发展历程，综述了超声振动在致裂煤岩体方面的应用现状与研究进展，明确了超声振动在煤岩致裂领域存在的关键阻碍性技术难题及发展趋势。① 总结了传统技术在矿山煤层气增产和硬岩掘进领域存在的技术问题，介绍了超声波技术的独特优势及应用领域，阐述了超声波发生器和超声波换能器的发展阶段及相应性能；② 归结了超声振动煤层气促解増渗装置及流程，分析了超声振动煤层气促解增产现状，阐明了超声空化效应、机械振动效应、热效应作用下煤层气降压、加速、位能及动能增加进而促进其解吸増渗的机制；③ 归纳了超声振动破岩装置及流程，阐述了超声振动破碎硬岩的进展，揭示了超声振动产生的机械振动效应与热效应作用下疲劳损伤、微裂纹亚临界扩展、矿物颗粒不均匀热膨胀或矿物相变、岩石物理力学特性劣化导致硬岩破碎的内在机理；④ 针对超声波发生器、换能器及超声振动在矿山致裂煤岩体中的局限度，对未来超声振动致裂煤岩体在现场高效应用的研究重点提出了4点建议：高性能防爆型超声波发生器和换能器的研发，超声振动促解増渗机理的深入分析及管线技术框架设计，多功能及多场耦合室内超声振动致裂煤岩体设备研制与试验，井下抗干扰超声振动设备的研发应用。

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煤炭科学技术

2024年第01期

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