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    • 論文
    主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會

    《煤田地質與勘探》2020—2022年所發論文高被引TOP30

    來源:煤田地質與勘探

    專題整理了《煤炭地質與勘探》2020—2022年所發論文中被引TOP30論文。(整理日期2022-02-23)

    行業視野

    高被引

    類別

    147個

    關鍵詞

    137位

    專家

    30篇

    論文

    11547IP

    點擊量

    4971次

    下載量
    • 作者(Author): 董書寧, 劉再斌, 程建遠, 陳寶輝, 代振華, 李丹

      摘要:煤炭智能開采是我國煤炭工業在新一輪技術變革下的戰略選擇,是實現煤礦安全高效生產的必由之路,地質保障技術可為煤炭智能開采提供準確可靠的地質數據支撐,且能有效探查隱蔽致災地質因素以減少煤礦生產災害事故的發生。我國煤炭地質保障技術從服務于資源勘查、高產高效礦井建設到服務于煤礦安全高效生產,從基礎地質勘查工作、GIS系統到隱蔽致災因素探查,不同時期的煤炭地質保障技術具有鮮明的特點。分析了在煤炭智能開采背景下地質保障技術面臨的3個難題:地質條件探測精度不足、動態地質信息監測困難與智能開采缺乏統一的地質基礎。在前期研究的基礎上,論述了面向煤炭智能開采的地質保障技術體系,主要包含高精度綜合探測、一體化智能在線監測、工作面地質透明化三大關鍵技術,通過煤炭開采過程中地質信息綜合精準感知、動態融合、同步映射和孿生反饋,實現地質保障的數字化、三維可視化和智能化。面對新一輪能源科技革命和產業變革,針對新形勢下煤礦安全發展新要求,提出了煤炭智能開采地質保障云平臺、技術標準體系構建的發展方向,平臺化、標準化的技術體系可為煤炭安全高效智能綠色開采提供可靠的地質保障。
    • 作者(Author): 范立民, 孫魁, 李成, 寧奎斌, 冀瑞君

      摘要:為了科學解釋榆神礦區礦井涌水量較大的涌(突)水事件,為煤礦防治水奠定基礎,分析了近年來區內發生的突水事件及礦井較大涌水情況,提出礦井較大涌水形成機理、紅土層水文地質性質、礦井涌水量預測的準確性等疑問,闡述了突破“井田”范圍,從區域上研究地下水系統和突水水源,關注延安組、直羅組、安定組、洛河組等砂巖弱富水性含水層,從導水裂隙帶中尋找突水水源,科學評價各巖(土)層的水文地質條件,采動巖層(含水層)滲透性演化以及探索礦井水害源頭預防和區域治理思路等幾點思考,提出應該從區域上認識水文地質條件及對煤礦涌(突)水的“貢獻”,揭示礦井較大涌水形成機理,進一步加強水文地質補充勘探,準確識別含水層、隔水層及其空間賦存關系,探測大采高、大采面環境下導水裂隙帶發育規律,并提出從區域上識別地下水強徑流帶和局部富水區的基礎上,制定礦井水害防控措施的思路,為榆神礦區煤礦水害防治提供借鑒和幫助。
    • 作者(Author): 秦勇, 李恒樂, 張永民, 趙有志, 趙錦程, 邱愛慈

      摘要:可控沖擊波(CSW)巖層致裂技術作為巖層改造領域的一項變革性技術,已在煤層改造等方面取得顯著應用效果,并在煤炭安全開采領域開展應用探索。然而,受實驗及現場監測條件限制,前期對地質–工程因素約束下的CWS巖層致裂基本規律理解不足,制約了對致裂機理的探索及現場作業參數的優化。鑒于此,在闡述CSW煤層改造及其面臨的工程科學問題基礎上,采用基于連續介質力學的離散元方法(CDEM)開展數值模擬,以進一步揭示地應力、煤巖力學性質、沖擊波加載條件約束下的CSW煤層致裂行為及其基本規律。結果顯示,CSW加載條件對致裂效果的影響存在最優范圍,過度加載會導致近井地帶煤體崩解,煤粉產出率增加,造成煤儲層傷害;同時,煤體破碎導致波阻抗及沖擊波衰減速度增大,限制有效改造半徑擴展;地應力增大,破裂半徑、破裂度存在臨界值,水平主應力差對CSW沖擊裂隙形態、擴展方位及縫網連通程度存在顯著影響。研究揭示,CSW煤巖致裂效果對力學性質的響應存在選擇性:彈性模量與破裂半徑、破裂度之間存在拐點臨界值;黏聚力增大,煤巖脆性變小,致裂效果變差;抗拉強度似乎對CSW致裂效果沒有明顯影響。研究成果可為CSW作業煤層優選及參數優化措施提供參考。
    • 作者(Author): 桑樹勛, 王冉, 周效志, 黃華州, 劉世奇, 韓思杰

      摘要:煤基碳排放構成了中國碳排放總量中最重要的部分,做好煤基碳減排和煤炭高效潔凈低碳化利用是實現“碳中和”國家目標的重要途徑,碳中和背景下的煤地質學發展值得關注。系統評述與碳中和相關的煤地質學研究領域,分析煤地質學在碳中和研究與工程實踐中的作用和應用前景,探討碳中和背景下煤地質學的重要發展方向。取得以下認識:推進清潔煤地質研究、服務煤的高效潔凈化燃燒,勘探開發煤系天然氣低碳燃料、優化一次能源結構和化石能源結構,開展煤化工資源勘查與開發地質保障研究、推動煤炭的低碳能源轉化和新型煤化工產業發展,深化瓦斯地質研究、提高煤礦瓦斯(井下)抽采率、控制煤礦瓦斯的大氣排放和泄漏,研究煤層甲烷天然逸散和煤層自燃排放、控制煤層露頭的天然排放,發展煤層CO2地質封存與煤層氣強化開發(CO2-ECBM)技術、推動碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術發展及其在火力電廠煙氣碳減排中的商業化應用,研究煤炭勘查企業的碳足跡、實現企業凈零排放,是與煤地質學緊密相關的碳減排技術路徑;其中煤層甲烷與煤系氣高效勘探開發、深部煤層CO2-ECBM、煤層露頭氣體逸散與自燃發火控制、潔凈煤地質與煤炭精細勘查是碳中和背景下煤地質學優先發展的重要領域。
    • 作者(Author): 王力, 姚寧平, 姚亞峰, 王毅, 張杰, 方俊, 魏宏

      摘要:我國碎軟煤層賦存層位多、分布廣,普遍存在構造應力復雜、瓦斯壓力高、煤體力學強度低、滲透性差等特點,鉆進時易塌孔、噴孔、孔壁失穩,導致鉆進困難、孔內事故頻發、成孔深度淺、鉆孔堵塞、存在抽采盲區等問題。隨著煤炭開采深度的不斷增加,碎軟煤層瓦斯抽采鉆完孔就更加困難。因此,碎軟煤層高效、深孔、精準鉆進技術以及增透、增產、護孔的完孔技術一直是碎軟煤層瓦斯治理的重大技術需求和研究熱點。從護孔、排渣、軌跡控制、完孔等成孔的關鍵技術難題方面,總結了碎軟煤層順層鉆完孔技術研究現狀和應用情況,分析了目前碎軟煤層鉆進技術存在的問題,提出了改進完善建議,分析了內控導向式旋轉定向鉆進技術,多孔介質充填式篩管、折疊膨脹管完孔技術等碎軟煤層鉆完孔技術新進展,為進一步完善現有碎軟煤層鉆完孔技術提供了思路。
    • 作者(Author): 侯恩科, 范繼超, 謝曉深, 龍天文, 張喚蘭, 王建輝, 樊志剛

      摘要:導水裂隙帶發育高度是礦井水害預測的重要技術參數之一。以彬長礦區文家坡煤礦4103工作面為研究對象,利用井–地聯合微震監測技術對頂板導水裂隙帶發育特征進行研究。研究結果表明:深埋煤層開采時,微震事件超前工作面回采位置發育,超前影響角最大為35°,最小為28°;斷層的存在降低了覆巖穩定性,相較于正?;鶐r,更易在回采影響下發生應力集中和破壞;斷層加大了微震事件發生的超前距,而采空區則使微震事件的高密度區向其所在部位發生偏移,加劇覆巖破壞程度,增大導水裂隙帶發育高度;垂向上,4103工作面監測區內的微震事件高密度區域主要集中在高程+400~+520 m,結合微震事件數量和能量分布特征,判定4103工作面垮落帶發育高度為50 m,垮采比13.16,導水裂隙帶發育高度為117 m,裂采比為30.79。該成果可為彬長礦區類似煤礦深埋煤層頂板導水裂隙帶發育高度研究及頂板水防治提供重要依據。
    • 作者(Author): 劉小平, 李姍, 劉新星, 曹曉毅, 王玉濤

      摘要:注漿質量檢測是煤礦采空區廢棄土地高效開發利用的關鍵技術,對科學評價采空區治理后場地穩定及建(構)筑物安全具有重要意義。通過眾多工程實踐,對注漿質量的檢測方法、指標、合格標準、評價方法及檢測工作中存在的誤區進行了全面總結。結果表明,注漿工后質量檢測是一項系統性工作,應根據建(構)筑物特點及注漿設計要求,遵循“內外兼顧、前后一致、綜合檢測”的原則優選檢測方法;將檢測指標分為直接指標(充填率、結石體強度)、間接指標(透水率、波速等物性參數)及結果指標(變形值)3大類,不宜將巖心采取率作為檢測指標;檢測指標及合格標準應充分考慮建(構)筑物地基設計要求及采空區埋深等工程特點綜合確定;確定變形指標合格標準時,需統籌兼顧場地穩定指標及建(構)筑物允許變形值。提出了一種適宜于煤礦采空區注漿質量百分制評定法,將施工過程質量控制及工后質量檢測成果緊密結合,定量評價整體注漿效果;將建筑物、地基、采空區三者視為一個系統,討論了目前檢測工作中存在的4大誤區,對地下隱蔽災害治理質量及效果評價具有重要的實踐價值。
    • 作者(Author): 劉一楠, 劉勇, 辛福東, 魏宏宇

      摘要:壓汞實驗在中–高階煤的孔隙測試中得到了廣泛的應用。然而對于低階煤,由于其煤體疏松、易碎,壓汞的增壓過程會造成孔隙結構破壞,導致實驗結果不準。為了準確評估壓汞實驗對低階煤孔隙結構的損傷,選取褐煤和長焰煤為研究對象,同時利用壓汞與核磁共振測試煤的孔徑分布。結果表明,壓實與凝膠化程度低的褐煤和長焰煤,壓汞測試過程破壞了其大中孔的原生結構,從而導致中孔比例升高;同時受基質壓縮效應影響導致微孔體積偏高。隨著煤化作用增強,長焰煤較褐煤所受的影響逐漸減小。進一步通過氮氣吸附實驗對壓汞高壓段的測試結果進行校正,以消除基質壓縮效應引起的煤體彈性變形所帶來的誤差,其中,褐煤壓汞校正前測試誤差為87%,而校正后僅為18%。實驗研究表明,聯合利用核磁共振測試、氮氣吸附實驗可顯著提高壓汞法用于低階煤孔隙測試結果的準確性。

    主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司 中國煤炭學會學術期刊工作委員會

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