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驱动力对煤介质中CH₄水合物生长动力学的影响规律研究

煤与瓦斯突出是煤矿最严重的动力灾害之一，利用瓦斯水合固化技术降低煤体中瓦斯压力及其梯度，能减少煤与瓦斯突出事故发生的概率。为探究驱动力对煤介质中CH4水合物生长动力学影响规律，利用瓦斯水合物生长动力学实验系统，开展了3种驱动力条件下煤介质中瓦斯水合物生长动力学实验研究，讨论了驱动力对煤介质中瓦斯水合物合成过程气体消耗量、生长速率等参数的影响。结果表明：同一粒径范围内，驱动力增加，各粒径范围水合物的成核时间并不完全遵循随之缩短的规律，煤介质CH4水合物成核具有一定随机性；合成过程中出现多次成核现象；煤介质中CH4水合物的气体消耗量随驱动力的增加而增大；在温度、粒径不变条件下，驱动力增加，可提高水合物的生长速率，且驱动力对合成初期平均生长速率影响更为显著。

2024-11-26

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顶板不同区域压裂程度覆岩采动响应特征

为了获得顶板不同区域压裂程度下覆岩活动规律及其响应特征，进而为区域压裂防治顶板主导型冲击地压提供借鉴。首先根据地面区域压裂施工期间的微震监测结果，刻画了微震缝网的平面扩展形态，并依据微震缝网对工作面的覆盖程度进行区域划分；然后基于理论分析揭示了区域压裂超前释放累积应力和能量、覆岩结构调控控制载荷源以及压裂层自身“缓冲吸能”作用机理；之后分析了不同回采区域的微震事件迁移特征、日总能量频次特征、能量频次核密度分布特征及工作面超前和倾向的采动影响范围；最后对比分析了不同回采区域的矿压显现宏观特征及支架工作阻力变化特征。研究结果表明：① 微震活动时空响应特征与区域压裂程度有着密切联系，压裂充分区、压裂不充分区和未压裂区3个回采区域分别呈现“高频次、低能量”、“高频次、高能量”和“高频次、高能量”微震响应特征，微震能量频次核密度分布与其具有一致性，区域压裂后微震活动度和丛集效应降低，且微震事件分布呈现从工作面前方向工作面后方迁移和聚集的趋势；② 覆岩采动影响范围与区域压裂程度呈反比，区域压裂能够缩小悬臂长度，切断载荷传递路径，从而减小超前和倾向采动影响范围，压裂充分区和压裂不充分区与未压裂区相比，超前采动影响范围分别减小20.6%、14.7%，倾向采动影响范围分别减小21.5%、10%；③ 区域压裂能够有效缓和矿压显现强度，区域压裂对厚硬岩层整体性及其强度进行弱化，使覆岩破断块体减小且能够有序及时垮落，压裂充分区和压裂不充分区与未压裂区相比，周期来压规律不明显、来压强度低，持续来压时间缩短，来压时间间隔增大，来压次数减少。④ 综合不同回采区域覆岩采动响应特征，在针对厚硬顶板开展水平井区域压裂施工时，应确保区域压裂缝网有效覆盖工作面及巷道两侧煤柱区域，且避免在工作面形成未压裂区。

2024-11-26

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基于1DCNN-BiLSTM-CBAM的煤巷顶板岩层地质特征随钻智能识别方法

目的煤巷顶板事故多发生于原生裂隙发育带和岩层破碎带等潜在垮落区，准确、及时掌握顶板岩层地质特征并优化其支护方案及参数是预防顶板事故的重要途径。目前关于巷道顶板岩层地质特征识别方法的相关研究存在识别速度慢、效率低、成本高等问题，难以满足煤矿安全、高效和智能化开采的需求。方法提出了一种基于1DCNN(一维卷积神经网络)、BiLSTM(双向长短期记忆网络)和CBAM(卷积块注意力模块)相结合的神经网络模型，建立了随钻振动加速度信号与顶板岩层地质特征的对应关系，通过钻进试验，采集完整岩石、破碎岩石和含裂隙岩石样本的随钻振动加速度信号数据，并将此信号作为训练样本，在此基础上建立了不同岩石样本与其随钻振动信号之间的对应关系，并采用准确率、精确率、召回率和F1值4项分类指标评估各模型的性能。结果和结论研究表明：(1)建立的1DCNN-BiLSTM-CBAM模型实现了端到端的岩层地质特征智能识别，简化识别流程，提高识别效率。(2) SVM(支持向量机)、1DCNN、BiLSTM以及1DCNN-BiLSTM-CBAM模型训练结果表明，1DCNN-BiLSTM-CBAM模型的平均准确率、精确率、召回率和F1值分别达到99.22%、99.26%、99.21%和99.23%，均优于其他对比模型。(3)实验验证该模型在煤巷顶板岩层地质特征的分类识别中是有效的，且具有良好的分类识别性能，能够满足巷道顶板岩层地质特征实时智能的识别要求。研究为识别煤巷潜在垮落区以及制定顶板支护方案提供了有力的技术支持，提供了一种煤矿巷道顶板随钻探测的高效识别方法，对提升煤矿巷道安全保障技术具有重要的借鉴意义。

2024-11-26

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智慧矿山无人驾驶技术发展趋势研究与总体设计

为实现无人驾驶矿用卡车在露天矿的应用落地,研究毫米波激光雷达、红外线超声波传感器、视觉感知、4D光场景感知分析等前沿技术,对比惯性导航、GNSS差分感知、车联网定位、电子地图与视觉感知技术,结合露天矿开采以剥采为核心、搬运为纽带的特征,在露天矿车辆运输中落地实践并取得较好应用效果。通过云控中心、边缘侧、智能终端3方面的突破,实现车辆无人驾驶、云控调度、无人运输仿真、远程应急管理、协同作业以及定位通信等功能,改善无人驾驶技术中车辆定位不准、车辆行驶路径模糊、车辆避障与应急措施不足的问题。

2024-11-26

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上新 |《煤炭科学技术》 2024年第11期-“矿山智能化与人工智能”专题

《煤炭科学技术》1973年创刊，月刊，是由国家矿山安全监察局主管、煤炭科学研究总院主办的综合性科技类期刊，是美国《工程索引》Ei Compendex数据库收录期刊、Scopus数据库收录期刊、开放存取期刊目录（DOAJ）数据库收录期刊、中国科学引文数据库（CSCD）核心库收录期刊、中国精品科技期刊、中文核心期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊（A）、中国地学领域高质量科技期刊T1类、中国煤炭领域高质量科技期刊T1类。2021年《煤炭科学技术》核心总被引频次达5791次，核心影响因子达2.167，学科综合排名第2位。

2024-11-25

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全国科学技术名词审定委员会发布2024年度科技名词审定成果、学科研究前沿热点词

11月23日，全国科学技术名词审定委员会2024年度工作会议在大连理工大学隆重召开。会上，举行了2024年度科技名词审定成果发布仪式，发布2024年度科技名词审定成果，系统展示了过去一

2024-11-25

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《能源环境保护》2024年编委会年会圆满举办

11月23日，《能源环境保护》2024年编委会年会在中国科学院合肥物质科学研究院科学岛会议中心顺利召开。中国工程院院士、浙江工业大学党委副书记、校长、主编高翔，中国工程院院

2024-11-25

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《煤田地质与勘探》在CSCD数据库引证指标稳步提升

引言中国科学引文数据库（Chinese Science Citation Database，CSCD）创建于1989年，收录我国数学、物理、化学、天文学、地学、生物学、农林科学、医药卫生、工程技术和环境科学等

2024-11-25

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