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《煤炭学报》（2021—2024年） “碳中和科学与工程”相关论文

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2024-10-29

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富油煤地下原位热解井下电加热器性能研究

2024-10-29

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李晨鑫：智能矿山通信技术发展与应用实践

为持续推进智能矿山建设和技术创新,发挥创新链与产业链间的桥梁和纽带作用,《智能矿山》编辑部策划了“智能矿山零距离”品牌活动。第7期“智能矿山零距离”国能神东煤炭上

2024-10-29

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煤炭智能安全高效绿色开采发展方向与创新路径——王国法院士在煤矿智能化建设和煤炭清洁高

煤炭是我国主体能源和重要工业原料,是国家经济社会发展不可或缺的资源,在当前一次能源生产和消费中占比分别为67.4%、55.3%。随着浅部煤炭资源日趋枯竭,提高深部煤炭资源智能化安全高效绿色开采水平,关乎国家能源安全与经济高质量发展,是必须重视的重大战略需求。煤矿智能化是由新一代信息技术引发的煤炭生产方式变革与价值体系重构,是煤炭新质生产力的核心要素,赋能煤炭行业实现安全、高效、绿色高质量发展。经过近几年的探索实践,煤矿智能化建设的技术路径越来越清晰,以智能化生产决策控制+智能装备(机器人) 自动化作业为目标,构建融合一张网,建设统一数据平台,实现融合管控与智能决策;应用先进工艺和智能装备,实现生产全流程设备自动控制、无人值守作业。

2024-10-29

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钙循环热化学储能及其耦合CO2捕集技术研究进展

钙循环热化学储能的基本原理是采用钙基热载体(以CaO为主)与CO2的化学链循环可逆反应进行循环的储热与放热过程。由于钙基原料的成本低廉、来源广泛、储放热密度高,钙循环技术被认为是一种十分有潜力的热化学储能技术,具有良好的应用前景。此外,在钙循环储放热过程中,可利用碳酸化反应捕集CO2,形成储能与CO2捕集耦合以降低碳捕集的能量需求。但钙基热载体在循环利用过程中易失活和磨损,且钙循环热化学储能系统大部分研究仍处于实验室阶段,而与碳捕集耦合会加剧钙基热载体的烧结失活。对此,国内外开展了大量基础研究,提出了一系列增强钙基载体活性,减少磨损,提高钙循环储热效率的方法。综述了钙循环热化学储能及其耦合CO2捕集技术的研究进展,从钙基热载体的物化特性与改性方法、钙循环储能和CO2捕集系统的流程设计、反应器设计3方面归纳了近年来钙循环储热技术的研究进展,包含钙循环储能辅助太阳能发电、钙循环热化学储能耦合CO2捕集系统的改进方法,以及直接与间接辐照煅烧储热反应器的开发研究现状。最后总结了现阶段存在的主要问题,并提出该技术未来研究方向。

2024-10-29

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表面活性剂对无烟煤润湿性的影响实验研究

煤的润湿性对煤层注水及防尘有重要意义。为研究表面活性剂对煤尘表面润湿性的影响机理，以贵州矿区无烟煤为研究对象开展煤尘沉降实验，优选润湿实验煤样效果最佳的表面活性剂溶液，借助红外光谱实验及Zeta电位测定实验，探索表面活性剂作用下煤表面润湿性的变化规律。研究结果表明：实验所用4种表面活性剂均能大幅度提高煤尘润湿性；其中，质量分数为1%的APG润湿煤尘的效果最佳；改性后，实验煤样亲水基团和疏水基团均增加，但亲水基团增量明显大于疏水基团，说明表面活性剂改性对亲水基团的影响更显著，有利于提高煤尘表面的亲水性；改性后，实验煤样表面负电性增强约7.68倍，引起双电层中剪切面滑向液面，同时强化含氧官能团与水分子之间的偶极作用力，导致水化层增厚，煤样表面润湿性得以改善。

2024-10-29

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基于曲率分析与分形维数的断层三维复杂度计算模型

目的和方法断层是煤矿隐蔽致灾因素中威胁最大的地质构造因素之一，其三维量化评价一直是个难题。针对现有量化指标无法全面反映断层形态及缺乏三维方法的不足，提出了一种结合曲率分析与分形维数的断层三维复杂度计算模型。该模型利用Delaunay算法改进了传统分形维数测量体形态，有效减少在断层三维分形维数计算中存在的无效值，并引入断层面曲率来修正断层参数量，从而保留了断层自身结构特征。为验证模型的有效性，选取陕西某煤矿实际揭露的断层，地质构造复杂程度定性评价以及工作面、巷道历史突水点空间分布数据开展模型应用及验证。结果和结论模型识别出煤矿井田空间内共有75个剖分区间具有非零统计值，计算得出断层三维分形维数、两种融合断层面曲率(高斯曲率和平均曲率)的断层三维复杂度的均值，分别为0.9394、1.1362、1.2199，与单一的分形维数相比，融合曲率的复杂度指标在揭示断层走向差异及分布集中区方面表现出明显优势。此外，将断层三维复杂度、样本点与各突水点间的距离作为2个相关性指标计算皮尔逊相关系数，结果可分为工作面及巷道突水点两类，其平均值按断层三维分形维数、融合断层面高斯曲率以及平均曲率的断层三维复杂度排序，前者为0.7843、0.8386以及0.9072，后者为0.7718、0.8324、0.8903。数据表明，断层复杂度与工作面突水点的相关性均大于与巷道突水点的相关性，即在研究区内，断层对工作面的生产活动影响更大。此外，无论融合何种断层面曲率，相关系数均在0.77以上，即提出的断层三维复杂度与矿井水害条件有强相关关系。另一方面，结合该煤矿构造复杂程度定性评价为总体较低，且主要受断层影响，而该煤矿的断层复杂度在1左右，极少区域在2以上，反映了该煤矿断层分布虽在部分区域较为集中，但总体的断层复杂程度较低，与该煤矿已有的构造复杂程度定性分析相符。两种方式均验证了提出的断层三维复杂度计算模型的有效性，经过验证有效，为三维断层复杂度计算提供了一种新的模型构建思路。

2024-10-29

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征稿函┃《智能矿山》面向矿业领域广大读者征集文稿的函

《智能矿山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139），是聚焦矿山智能化领域产学研用最新进展的综合性技术刊物，王国法院士担任主编。杂志自2020年11月创刊以来，坚持“导向科学实用”

2024-10-28

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