亮点论文_中国煤炭行业知识服务平台

切顶卸压沿空留巷围岩结构控制及其工程应用
作者(Author)：何满潮, 陈上元, 郭志飚, 杨军, 高玉兵
关键词(KeyWords)：沿空留巷 ,围岩结构,卸压机制 ,切顶短臂梁 , 控制技术 , 工程应用
摘要(Abstract)：针对传统沿空留巷施工工艺繁琐、留巷成本高的问题，提出了切顶卸压沿空留巷新技术．在沿空留巷覆岩运动规律的基础上，研究了采空侧顶板预裂卸压机制，建立了不同顶板位态下“围岩结构－巷旁支护体”力学模型，分别推导得出了巷旁支护阻力的计算方法．结果表明：通过顶板预裂爆破，采空侧低位基本顶间接转化为直接顶冒落，切落后碎胀的矸石对上位岩层起到了较好的支撑作用，限制了其旋转变形，并降低了顶板断裂冲击载荷；将顶板断裂线转移至采空区侧，顶板在侧向形成了切顶短臂梁结构，减小了侧向悬臂长度，降低了巷旁支护体承受的附加载荷．在此基础上，提出了聚能预裂爆破、恒阻大变形锚索及巷旁密集单体支柱等围岩控制技术，并在哈拉沟煤矿12201工作面得到了成功应用．
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煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望
作者(Author)：王国法,张德生
关键词(KeyWords)：智能化综采 , 薄煤层 ,超大采高 , 特厚煤层综放 , 有限无人化 , 智慧煤矿
摘要(Abstract)：为推动煤炭智能化开采发展、加快智慧煤矿建设，在简述国内外自动化、智能化综采技术发展过程基础上，提出了智能化综采的概念与内涵，介绍了近10 a来在智能化综采技术和装备方面的创新实践，包括：黄陵一矿1.4～2.2 ｍ较薄煤层工作面有人巡视、无人操作的智能化开采；金鸡滩煤矿8.2 ｍ超大采高工作面智能化开采以及特厚煤层智能化综放开采技术．上述实践表明：在地质条件简单的煤层中基本能够实现人工远程干预的智能开采模式，复杂地质条件下仍存在技术瓶颈，有限无人化是智能化开采的切实发展目标．展望了综采智能化发展的重点方向，指出了智慧煤矿是智能化开采发展升级的趋势．
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煤嵌布结构模型理论
作者(Author)：秦志宏
关键词(KeyWords)：煤结构 ,嵌布结构模型 , 理论构建 , 全组分分离 ,全煤阶煤
摘要(Abstract)：虽然人类认识和利用煤的历史已十分久远,但有关煤结构的研究仍没有获得广泛认可的理论突破,煤结构理论仍需要煤化学工作者的持续努力探索．论文基于“模糊/精细论”观点,利用“自然类聚”的全组分分类法对煤进行“种属”划分和精细解析,将原先提出的煤嵌布结构模型理论进一步发展,构建了更为系统和精细的“适于全煤阶的煤嵌布结构模型理论”,形成了较完善的有关煤组成结构的理论体系．论文综述了该理论建立的整个过程,并提供了部分主要的支持数据和分析测试结果,包括TEM,AFM,FTIR,GC/MS,MALDI/TOF/MS,DART/MSD以及分形分析等．所建立的煤嵌布结构理论充分兼顾了全煤阶煤的同一性与特殊性,在全煤阶范围反映了煤组成结构的本质,在宏观和微观两个层面初步解决了对煤组成结构的系统认知难题,为指导煤加工和转化利用技术提供了一条有价值和有意义的理论途径。
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考虑主应力偏转的采动诱发断层活化机理研究
作者(Author)：赵毅鑫 ,卢志国 ,朱广沛 ,焦振华,王浩 ,高宁
关键词(KeyWords)：应力偏转 , 库仑破裂应力 , 剪应力 , 损伤因子 , 断层活化
摘要(Abstract)：为探讨采动诱发应力场偏转活化断层机理，采用库仑破裂应力增量为断层单元活化判据，引入损伤因子评价断层面活化滑移破坏程度，模拟分析了主应力偏转对不同倾角断层面上应力分布及断层滑移量的影响．研究表明：采动诱发主应力偏转使得沿断层面剪应力增加，而垂直于断层的正应力又受开采卸压和应力偏转影响而减小；断层倾角越大，断层面上剪应力增量对主应力偏转响应越明显；逆断层下盘工作面向断层方向回采时，断层面附近区域底板主应力最先发生偏转，顶板处主应力偏转滞后于煤层和底板，然而顶板中主应力偏转量最大．不同断层倾角断层损伤因子随主应力偏转角变化呈倒“Ｓ”型变化．对于倾角分别为15°，30°，45°和60°断层，当最大主应力偏转至垂直断层时，断层面库仑破裂应力和损伤因子均最小；而偏转至平行断层时，断层库仑破裂应力和损伤因子最大，损伤因子最大值约为最小值的8.5～9.2倍．
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海相页岩储层微观孔隙非均质性及其量化表征
作者(Author)：赵迪斐 ,郭英海 ,朱炎铭 ,Ｇｅｏｆｆ　ＷＡＮＧ ,崇璇 ,胡鑫蒙
关键词(KeyWords)：页岩储层,非均质性,孔隙,微观尺度,定量评价
摘要(Abstract)：为加深储层微观非均质性影响页岩气赋存运移的认识，以渝东南地区五峰—龙马溪组页岩储层为例，采用场发射电子显微镜、压汞、液氮吸附等手段，在微观非均质性特征提炼总结的基础上，针对微观尺度下孔隙的非均质性特征展开进步实验与理论研究．通过图像信息处理、结构参数遴选及分形分维建模等手段，总结了储层孔隙在成因类型、孔隙结构、孔隙网络及尺度差异上的非均质性特征，利用面孔率、变异系数、孔隙曲折度、分形分维值等评价参数，构建了页岩孔隙非均质性表征评价模型，进而实现了页岩储层孔隙非均质性特征的单样品定量评价与综合定量评价，认为页岩储层孔隙在孔隙发育特征及网络组合特征等方面存在的显著非均质性，控制着气体储集能力、渗流方向．研究结果表明：该储层孔隙非均质性强，发育有微米渗流网络、基质吸附－渗流孔隙网络、夹层或砂质纹层孔隙网络等不同孔隙网络，并控制着储层品质的优劣；渗流通道在定向性上存在的非均质性及吸附孔隙空间发育的微观不均一，成为影响该储层储集、释放性能的关键因素．综合评价分析认为，赋孔集中在有机质纳米孔（有机孔隙贡献度50％以上）、脆性矿物质量分数高于40％、孔隙曲折度小于40、具有微米渗流网络与基质吸附－渗流孔隙网络两种孔隙网络的组合类型（孔隙－微裂隙配置关系好）的储层有较好的储层物性和勘探开发潜力．
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薄煤层切顶卸压自动成巷关键参数研究
作者(Author)：郭志飚,王将 ,曹天培 ,陈炼 ,王炯
关键词(KeyWords)：极薄煤层 , 切顶卸压 , 自动成巷 , 预裂切顶关键参数
摘要(Abstract)：以嘉阳煤矿3118薄煤层工作面为工程背景，通过现场工程地质条件分析，建立力学模型，推导切缝角度和高度的理论公式，利用数值计算方法，确定预裂切顶合理参数，并分析作用效果．结果表明，薄煤层顶板预裂切缝具有明显的角度与高度效应，合理的预裂切顶参数为预裂切缝角度为20°、孔深4 ｍ．研究成果在嘉阳煤矿3118工作面成功应用．为薄煤层切顶卸压自动成巷技术的推广应用提供基础．
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我国土壤污染的区域差异与分区治理修复策略
作者(Author)：骆永明,滕应
关键词(KeyWords)：土壤污染,区域差异,区域土壤环境,土壤分区治理修复策略,中国
摘要(Abstract)：我国已实行分类、分级的土壤环境监管工作，但尚未融合分区治理修复策略。自然地球化学异常或人为污染物空间排放差异可使土壤环境污染具有区域性特征。实行区域土壤污染的分区治理符合土壤污染的客观性和人为性。文章在分析土壤污染的自然与人为成因基础上，提出了基于土壤污染区域差异性的分区治理修复策略。建议积极推进制定地方土壤污染防治法，允许地方制修订土壤环境质量标准，以及加强支持土壤污染的分区治理修复与安全利用的科技创新，包括加大区域土壤污染与修复基础研究和技术发展，区域土壤污染治理与修复技术示范先行区建设，区域土壤污染治理与修复科技创新能力建设，以及区域土壤污染治理与修复科技成果转化工作。文章还建议建立健全我国区域土壤环境质量综合监管与改善技术体系，构建土壤污染分区防治体系，支持区域土壤环境监管，确保区域土壤环境安全与可持续健康发展。
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我国农田土壤重金属污染防治与粮食安全保障
作者(Author)：徐建明 ,孟俊, 刘杏梅,施加春, 唐先进
关键词(KeyWords)：农田土壤,重金属污染,粮食安全,策略
摘要(Abstract)：我国农田土壤重金属污染形势严峻，已对粮食安全构成威胁。文章针对我国农田土壤和粮食作物重金属超标现状，强调把粮食作物区域划分为禁产、限产和宜产3种类型；通过采用重金属低积累粮食作物品种、重金属钝化与阻隔技术及农艺管理等措施，实现中轻度重金属污染农田的安全利用，为粮食安全生产提供技术保障；并明确提出了重金属动态监测、低积累作物品种资源库、钝化剂市场准入、超标农田的轮作休耕、高重金属含量秸秆的处置、粮食安全生产保障体系与政策等是今后我国农田土壤安全利用的关键环节。
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农业面源污染防控与水环境保护
作者(Author)：杨林章 ,吴永红
关键词(KeyWords)：农业面源污染,水环境安全,“ 源头减量—过程阻断—养分再利用—生态修复”策略,生态系统服务
摘要(Abstract)：农业面源污染正成为我国地表水体的主要污染负荷来源，威胁水生态健康和水环境安全。文章分析了农业面源污染的特征及其主要的形成原因，总结了当前主流的防控技术与策略，重点阐述了从全局防控农业面源污染的“源头减量（Reduce）—过程阻断（Retain）—养分再利用（Reuse）—生态修复（Restore） ”策略（简称“4R策略”）。深入剖析了当前农业面源污染防控存在的问题，并从深化基础研究、强化生态系统服务功能与促进区域联控，以及农业面源污染防控技术的物化方面进行了展望。
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面向作物产量和环境双赢的氮肥施用策略
作者(Author)：颜晓元,夏龙龙,遆超普
关键词(KeyWords)：氮肥管理,氮肥利用率,氮素损失,作物产量,环境可持续发展
摘要(Abstract)：我国是世界上最大的化学氮肥消耗国，总用量达到了全球总量的 33%。但是氮肥的过量施用并没有带来持续的作物高产，反而造成了一系列的环境问题。文章综述了我国近 30 年来农田土壤氮素的收支和利用率情况，分析了我国农田土壤氮素的去向及其环境影响，重点论述了如何通过氮肥合理管理来实现粮食安全和环境可持续发展的双重目标。作为世界上最大的发展中国家之一，中国以世界 9%的耕地养育了世界 22% 的人口。这一“中国奇迹”的背后有化学氮肥大规模施用的重要贡献。据统计，在过去的半个世纪里（1961—2010 年），我国的粮食总产量增加了3倍多，达到了 4.8 亿吨/年。与此同时，作为土壤重要的氮素补充形式之一的化学氮肥施用量却增加了近37 倍，达到了 3 000 万吨纯氮/每年，约占全球总用量的 1/3。然而，持续增加的氮肥投入并没有带来作物产量的持续提高。2000 年后我国占播种面积 50% 以上的水稻、小麦以及玉米的产量停滞不前，而在这期间，化学氮肥的施用量却仍以每年3%的速率增加（2003—2013 年）。化学氮肥的过量施用改变了土壤的氮素平衡，导致大量的氮素流失，造成了一系列的环境问题，例如大气污染、臭氧层空洞、气候变暖、土壤酸化以及水体富营养化等，进而威胁人类健康以及生态系统的服务功能。因此，分析我国农田氮素的收支和利用情况，全面评价氮素的去向及其环境影响，并制定科学合理的化学氮肥管理措施，对实现粮食安全以及环境的可持续发展具有重要意义。
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