《煤田地质与勘探》27篇论文入选“领跑者 5000”

来源：煤田地质与勘探

依据中国科学技术信息研究所发布的F5000证书，2023-2024年《煤田地质与勘探》共有27篇论文入选“领跑者 5000——中国精品科技期刊顶尖论文”。再次向各位作者表示热烈祝贺！自2020年以来，《煤田地质与勘探》共计40篇论文入选。《煤田地质与勘探》编辑部将持续努力，不断开拓创新，提升稿件质量，力争为广大科技工作者呈现更多优秀科研成果，欢迎广大读者持续关注本刊。

行业视野: F5000
类别; 133个
关键词; 147位
专家; 27篇
论文; 9548IP
点击量; 7858次
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煤矸石固废无害化处置与资源化综合利用现状与展望

作者(Author)：王玉涛

摘要：煤炭生产和加工过程产生的大量煤矸石堆放地表，不仅造成土地压占、水土流失，而且还会引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，给矿区生态环境造成严重影响。我国煤矸石累计堆存量已超过60亿t，压占土地1.3万hm~2。2020年，我国煤矸石产量7.29亿t，综合利用量5.26亿t，综合利用率为72.2%。当前我国煤矸石综合利用具有存量和排放量大、产量高度集中、综合利用率不高，区域发展极不平衡，高附加值利用占比小等特点，现有煤矸石的无害化处置与资源化综合利用的规模和能力明显不能满足国家对生态环境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。对此，提出煤矸石在采空区充填、地面筑基、塌陷坑回填与土地复垦等方面的规模化无害处置技术和方法，指出井下“采选充处”一体化固体充填开采和采空区地面膏体与浆体充填是控制煤矸石增量、规模化降低煤矸石堆存量的最有效方法。详细阐述煤矸石在发电、建材、资源回收、化工产品制备及农业等方面的综合资源化利用途径，提出构建“煤炭—固废发电—有价元素提取—化工产品—建材材料—井下充填—地面回填—农业应用”的闭合循环产业链模式，建立“多途径、多组分、多层次+梯级回收+生态修复+封存保护+井下高效自动化充填”规模化处置与综合利用体系的煤矸石未来产业化发展方向。

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煤田地质与勘探

2022年第10期

267

151
大宁–吉县区块深层煤层气成藏特征及有利区评价

作者(Author)：李曙光, 王成旺, 王红娜, 王玉斌, 徐凤银, 郭智栋, 刘新伟

摘要：鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块下二叠统太原组埋深大于2 000 m的8号煤是国内首个千亿方级别的深层煤层气田，但是深层煤层气成藏特征尚不明确。综合应用地质、测试、生产资料，开展深层煤层气成藏特征及有利区评价2方面研究。结果表明：研究区深层煤储层全区发育、厚度大、热演化程度高、两期成藏及古热流体侵入，使其具备大量生烃的条件；深层煤储层裂隙、微孔广泛发育，储层具备吸附气和游离气共同赋存的条件；顶底板以灰岩及泥岩为主，封盖能力强，具备游离气保存条件；深层煤层气具有“广覆式生烃、高含气、高饱和、高压束缚游离气与吸附气共存”的赋存特征。建立了深层煤层气“地质–工程”双甜点识别指标体系12项，划分了3类工程–地质甜点区，其中，地质–工程Ⅰ类甜点区位于研究区的西北部，地质–工程Ⅱ类甜点区位于研究的中部，地质Ⅱ类–工程Ⅰ类甜点区位于研究东北部和南部；在地质–工程Ⅰ类甜点区内实施的JS-01井自喷生产，最高日产气9.4～9.7万m~3，展现了良好的上产潜力。研究成果有效指导了深层煤层气先导试验区的优选及国内首个千亿方级别的深层煤层气田探明。

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煤田地质与勘探

2022年第09期

262

115
大宁–吉县区块深层煤层气成藏特征及有利区评价

作者(Author)：李曙光, 王成旺, 王红娜, 王玉斌, 徐凤银, 郭智栋, 刘新伟

摘要：鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块下二叠统太原组埋深大于2 000 m的8号煤是国内首个千亿方级别的深层煤层气田，但是深层煤层气成藏特征尚不明确。综合应用地质、测试、生产资料，开展深层煤层气成藏特征及有利区评价2方面研究。结果表明：研究区深层煤储层全区发育、厚度大、热演化程度高、两期成藏及古热流体侵入，使其具备大量生烃的条件；深层煤储层裂隙、微孔广泛发育，储层具备吸附气和游离气共同赋存的条件；顶底板以灰岩及泥岩为主，封盖能力强，具备游离气保存条件；深层煤层气具有“广覆式生烃、高含气、高饱和、高压束缚游离气与吸附气共存”的赋存特征。建立了深层煤层气“地质–工程”双甜点识别指标体系12项，划分了3类工程–地质甜点区，其中，地质–工程Ⅰ类甜点区位于研究区的西北部，地质–工程Ⅱ类甜点区位于研究的中部，地质Ⅱ类–工程Ⅰ类甜点区位于研究东北部和南部；在地质–工程Ⅰ类甜点区内实施的JS-01井自喷生产，最高日产气9.4～9.7万m~3，展现了良好的上产潜力。研究成果有效指导了深层煤层气先导试验区的优选及国内首个千亿方级别的深层煤层气田探明。

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煤田地质与勘探

2022年第09期

262

115
ZDY25000LDK智能化定向钻进装备关键技术研究

作者(Author)：方鹏, 姚克, 王龙鹏, 张锐, 孟瑞, 王松, 邵俊杰, 刘璞

摘要：利用顺煤层、顶板高位钻孔抽采煤层气是当前煤矿井下煤层气综合治理最直接、有效的方法。提高定向钻孔钻进速度和起伏变化大、薄厚不均煤层中的钻遇率，降低施工人员劳动强度，提高钻孔事故预防能力，适应煤矿智能化发展需求，满足煤矿井下长距离定向钻孔施工的智能化钻进装备是当前煤矿井下钻探领域亟待解决的重要问题之一。基于地质导向和旋转导向钻进施工对钻机精确控制的实际需求，以及煤矿智能化发展的迫切需要，提出了基于防爆电液控制技术的煤矿井下长距离定向钻进装备自动化控制和分体紧凑布局设计的集成化解决方案。重点解决总体紧凑布局设计、关键执行部件设计、自动装卸钻杆技术、防爆电液控制技术、大流量泥浆泵单元设计等设计和技术。研制的ZDY25000LDK 智能化定向钻进装备，实现了长距离定向钻进施工过程中自动化装卸钻杆控制、智能化定向钻进施工、参数实时监测以及典型故障智能诊断与预警等功能，使定向钻进装备的智能化水平得到全面提升，为旋转导向和地质导向施工，以及“以孔代巷”大直径定向钻孔高效施工提供了可靠装备保障。

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煤田地质与勘探

2022年第01期

273

202
煤矿用自动化钻机远程监测系统研制

作者(Author)：王天龙, 马斌, 董洪波

摘要：根据国家能源装备制造、煤矿机器人和煤矿智能化发展等政策要求，结合煤炭设备少人化、智能化发展趋势，针对现有煤矿井下钻机参数显示不全、缺乏有效监测、维修不便等问题，为实现自动化钻机地面远程监测，利用传感测量、软件开发、虚拟现实、网络通讯、视频监测等技术研制了一种煤矿用自动化钻机远程监测系统。该远程监测系统包括了钻机主体、机载设备、网络通讯部分和远程监测服务器。钻机主体为ZDY4500LFK 型煤矿用钻机；机载设备包括了控制器和传感器组，用于实现钻机参数采集；网络通讯部分包括了交换机、网关等，实现井下和地面的通讯；远程监测服务器实现钻机参数和工况的监测。该系统研制后在鄂尔多斯华兴能源有限责任公司唐家会煤矿进行了现场试验，结果显示，该系统数据传输准确，可实现自动化钻机的地面监测功能，为煤矿钻机的少人化、智能化提供了保障。

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煤田地质与勘探

2022年第01期

213

156
我国煤矿区矿井水污染问题及防控技术体系构建

作者(Author)：孙亚军, 徐智敏, 李鑫, 张莉, 陈歌, 赵先鸣, 高雅婷, 刘琪, 张尚国, 汪韦峻, 朱璐璐, 王晟

摘要：煤炭开采必然产生大量的矿井涌水，我国目前的矿井水整体上表现出水质相对较差、水处理成本较高等问题。首先明确了我国典型矿区矿井水水质的主体特征：常规离子是造成矿井水水质差的主要化学组分；矿井水中有毒有害物质占比小，且基本优于地下水Ⅲ类水质量标准。其次，详细探讨了我国矿井水水质形成、演化的几个科学问题，包括不同水文地质结构下物理–化学作用所起的主导作用，时间效应对水质演化的影响，微生物群落结构特征及其与环境因素的相关关系，水动力场–化学场–微生物场–温度场的多场耦合问题等。接着重点介绍矿井水污染防控的技术方法，以减少矿井突(涌)水量和水资源保护为前提，以实现煤–水双资源协调开采、煤炭绿色开采为目标，以矿井水“阻断、减量、保护”为主要防控思路，围绕煤矿区矿井水阻断技术、污染负荷减量技术、污染区修复治理等科学问题展开分析；通过各种现有技术、方法、工艺，最大可能地降低吨煤矿井水处理成本，如采用井下预处理、地面深度处理、超深回灌封贮、生态资源化利用等。最后，提出研发煤矿区地下水及污染物的阻断材料和吸附材料、注浆装备、监测设备、投料设备、原位取样检测设备等，形成我国煤矿区矿井水污染防控技术体系。该技术体系的构建可对煤矿绿色开采、煤矿区深层地下水污染防控、闭坑矿井水污染防控、矿区地下水资源及生态环境保护利用等提供理论及技术支撑。

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煤田地质与勘探

2021年第05期

754

1690
中国煤炭地下气化现场试验探索历程与前景展望

作者(Author)：秦勇, 易同生, 杨磊, 周永峰, 王军, 汪凌霞

摘要：低碳高效煤炭能源结构转型是碳达峰碳中和(“双碳”)背景下我国能源持续发展的必由之路，煤炭地下气化(UCG)正是其中的一项重要战略选择。基于历史文献调研，分析了我国UCG现场试验探索历程，展望了我国UCG产业化前景。分析认为，我国UCG技术发展和现场试验历程先后经历了初步尝试、沉寂/复苏、广泛探索、技术突破、试验扩展5个发展阶段，为我国新一轮UCG产业化探索奠定了深厚的科学技术基础。以上历程中，3项成果为我国UCG技术发展做出了里程碑式贡献，一是徐州马庄矿井式UCG先导试验首战成功，二是发明“长通道大断面两阶段(LLTS)”UCG工艺，三是内蒙古乌兰察布钻井式UCG现场试验成功。长通道大断面两阶段(LLTS-UCG)工艺，是我国唯一被国际UCG领域公认的创新成果，长通道突破了国际上当时气流通道长度的限制，增加单炉可气化煤量，极大提高了UCG单炉产气能力；大断面提高单炉日产气量，两阶段注气提高煤气转化率，获得了高质量合成气，开创了我国UCG商业化生产先河，且控制方法简单，其基本思想和基本工艺对中深部UCG技术发展同样具有借鉴价值。从国家需求、技术成熟度、资源潜力、保障措施四个方面展望了我国UCG产业化前景，提出了发展重点和产业政策体系建设的建议。一是我国UCG产业化推进短期内重点依赖浅层，需进一步探索低环境损伤高转化率UCG过程调控机理，建立构造煤层、多薄煤层等复杂地质条件UCG技术体系；长远则寄希望于中深层，关键在于发展多场耦合条件下的UCG–煤层气资源–CO2储存与利用(UCG–CBM–CCUS)协同高效联产工艺技术。二是建议政府制订具有可操作性的UCG产业政策体系，为推进UCG产业化进程提供激励机制及法规保障。研究认识，一方面有利于坚定我国UCG产业化探索之路的信心，另一方面也为进一步创新适合于我国地质条件的UCG工艺技术提供了某些参考。

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煤田地质与勘探

2023年第07期

269

116
黄陇煤田煤层顶板水害特征及其防控技术

作者(Author)：靳德武, 李超峰, 刘英锋, 曹海涛, 任邓君, 王红亮, 张金魁, 黄阳, 杨国栋, 郭康, 樊敏, 刘宸铠

摘要：陕西黄陇煤田是我国主要产煤基地之一,煤层开采主要受顶板巨厚洛河组砂岩水威胁,水害防控形势严峻,分析顶板涌水特征、研究水害防控关键技术对于煤矿安全生产具有重大意义。在收集该区域典型煤矿工作面涌水量资料的基础上,分析顶板水害类型及其主控因素,总结工作面涌水量变化规律,并研究顶板巨厚砂岩含水层水害形成机理,进而提出顶板水害防控关键技术。结果表明:(1)黄陇煤田顶板含水层充水可分为持续涌水式、非持续涌水式和泥砂溃涌式3类,持续涌水式包括可控持续型和高强度持续型,非持续涌水式分为离层涌水型(包括偶发离层涌水型和频发离层涌水型)和脉冲式涌水型,以及泥砂溃涌型共6型。(2)关键隔水层厚度、煤层与洛河组砂岩间距、洛河组砂岩的富水性共同决定顶板涌水形式:当关键隔水层厚度较小甚至缺失,洛河组砂岩富水性弱且与煤层间距较小时,发生脉冲式涌水;当关键隔水层厚度较大且分布稳定,洛河组砂岩富水性中等至强且与煤层间距较小时发生持续涌水;当关键隔水层巨厚,洛河组砂岩富水性弱且与煤层间距巨大时发生离层涌水;当煤层顶板导水裂隙带范围内的侏罗系地层发育胶结不良地质体或煤层出现冒顶现象,容易形成水砂溃涌灾害。(3)地下水位监测预警技术、地面钻孔疏放离层积水技术、井下泄水巷集中排水技术、排水系统建设与维护技术、减水开采技术等是黄陇煤田水害防治的关键技术;工作面精细管理制度、工作面水情日分析制度、专家会诊及对标学习制度等是做好水害防治工作的配套管理对策。

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煤田地质与勘探

2023年第01期

255

101