- 王建国;周越洋;赵一帆;
为了提升凝胶的防灭火性能，以壳聚糖(CS)、丙烯酰胺(AM)、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为基料，构建以聚丙烯酰胺(PAM)与MBA通过共价键交联形成的化学网络作为第一网络，壳聚糖分子与Al~(3+)通过离子键交联构成第二网络的双网络结构，制备出一种物理-化学交联型Al~(3+)-CS/PAM-MBA双网络凝胶。通过对凝胶的成胶时间和黏度进行测试，优选出凝胶的最佳配比。采用热稳定性分析、程序升温试验、红外光谱、热重分析及灭火试验对凝胶的防灭火性能进行研究。结果表明，Al~(3+)-CS/PAM-MBA双网络凝胶具有良好的热稳定性和较好的自燃阻化效果，能够有效抑制煤的自燃氧化过程。该凝胶可通过破坏与煤氧反应密切相关的官能团，抑制煤氧反应进程，从而起到阻止作用。灭火试验进一步表明，凝胶对煤体自燃具有明显的抑制效果，加入凝胶后煤体温度迅速下降，且未出现复燃现象。
2025年05期 v.52;No.283 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2180K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：67 ] - 王向前;王琴;徐宁可;
瓦斯浓度预测对于瓦斯灾害防治具有重要意义。针对瓦斯浓度预测中预测精度低、泛化能力弱和单点预测方法描述信息过于单一的问题，提出一种基于GRU和NKDE的区间预测模型。首先，采用GRU网络实现瓦斯浓度的点预测，并在此基础上构建一组瓦斯浓度预测误差数据集；然后，以渐进积分均方误差为准则进行窗宽优化，实现非参数核密度估计；最后，通过叠加点预测结果，得到不同置信度下的瓦斯浓度区间预测结果，并进行评估。选取不同工作面的2组历史数据进行验证，研究结果表明：与SVM、BP和ARIMA等方法相比，GRU网络预测精度更高；基于GRU网络预测生成的误差数据集，与高斯模型及随机窗宽的非参数核密度估计模型相比，最优窗宽的非参数核密度估计模型更接近真实的预测误差分布，能够有效预测煤矿瓦斯浓度的区间。研究结果可为煤矿安全管理提供参考依据。
2025年05期 v.52;No.283 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K] [下载次数：151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：68 ] - 景泮印;刘德龙;董建伟;桑军胜;孔祥西;余明高;王亮;李海涛;
为了解决焦家金矿深部巷道高温热害问题，掌握不同通风条件对深部巷道温度场与速度场的影响，在获取-580 m与-670 m中段地温场整体分布的基础上，借助CFD数值模拟计算了2个区域在自然通风状态下的温度场与速度场分布特征。针对-670 m中段，通过增设压入式通风系统，模拟了不同通风条件对巷道的降温效果。结果表明：研究区地温梯度为3.0～3.2℃/hm,属于地温异常区；-580 m中段的原始岩温已经达到30.4℃,巷道平均风温为29.3℃,热害开始显现；在自然通风状态下，-670 m中段掘进工作面平均温度为33.4℃,温度较高；增设压入式通风系统后，改变送风量和送风温度，送风温度降低5.0℃,工作面平均温度降低4.7℃,降温程度达18.5%;送风温度不变，改变送风量对掘进工作面温度和风速的影响不大。
2025年05期 v.52;No.283 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2168K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张润哲;张永将;
为明晰水力割缝排渣过程中煤水混合物在钻孔内的运动规律及钻孔煤渣承载量，避免出现因割缝落煤量大于钻孔煤渣承载量导致的堵孔、抱钻等现象，需要掌握煤渣颗粒的形态特征。采用OCCHIO ZEPHYRESR2动态图像粒度粒形仪，对煤矿井下4种工况水力割缝煤渣颗粒开展粒度、粒形测试，使用最小弗雷直径描述颗粒粒度特征，圆形度、不规则度等指标描述颗粒粒形特征。结果显示：从颗粒数量统计，水力割缝煤渣粒度主要分布在100～350μm,以颗粒体积统计，煤渣颗粒粒度主要分布在500～4 000μm;煤渣颗粒的圆形度主要分布在0.6～0.8,不规则度主要分布在0.45～0.65;硬煤煤渣颗粒粒径大于软煤，水力割缝单个缝槽前5 min煤渣颗粒粒径大于后5 min的颗粒粒径。该研究为钻孔内煤水运动规律分析提供了基本参数，对水力割缝相关参数的调节、优化具有一定的参考和借鉴意义。
2025年05期 v.52;No.283 24-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2595K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：67 ] - 李想;郭进平;王小林;马卓远;
为了预防煤矿生产事故带来的人员伤亡和事故损失，提出一种基于功能共振分析模型(FRAM)和复杂网络(CN)进行风险分析的方法。整理近年来96起重特大煤矿事故调查报告，分析煤矿特点，将事故致因与煤矿生产过程联系起来，建立具有14个功能模块的煤矿生产FRAM模型，构建煤矿生产复杂网络模型；基于CN理论，利用节点中心性和共现率，从节点、边2个方面分析了煤矿生产网络结构特征，探究生产开始至事故发生的风险演化路径。根据分析结果，提出煤矿生产事故预防建议。研究结果对预防煤矿生产事故，提升煤矿生产安全水平有重要意义。
2025年05期 v.52;No.283 33-39+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：67 ] - 叶春辉;丰安祥;童校长;
朱集东煤矿13-1煤层具有高瓦斯压力、高瓦斯含量等赋存特征，属于突出煤层，为消除其突出危险性，确保煤层安全高效开采，提出采用地面井分段水力压裂技术对该煤层进行压裂，辅以射孔和水力压裂沿井眼轨迹对各段煤岩层进行卸压增透。遵循分段分簇优化、各压裂段采取不同泵注的策略，对各个压裂区段采取“大排量、大粒径、高砂比”措施来控制液量提高砂粒支撑效果。实际注入的压裂液和加砂量显著高于设计参量，且密集台阵能量扫描四维影像压裂裂缝监测发现各段水力压裂裂缝总体积可达1 061.93×10~4 m~3,稳定产气阶段的瓦斯日产量可达2 500 m~3以上。多种监测数据表明，地面井分段水力压裂技术对13-1煤层致裂具有较好的适用性，可促进压裂区段裂缝交叉贯通，较好的致裂增渗效果和瓦斯排采效率可为煤层安全开采提供安全保障。
2025年05期 v.52;No.283 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1919K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：70 ] - 姬周飞;龙在海;李军权;田峰峰;解树亮;王刚;
为掌握近直立煤层分层开采条件下复合采空区的流场演化规律，研究上分层开采对下分层工作面采空区气体场与温度场分布的影响。建立了分段开采条件下的采空区三维数值模型，利用PFC颗粒流模拟软件模拟采空区覆岩的垮落和孔隙率分布；使用UDF函数将孔隙率分布数据导入到CFD,进行非注氮、注低温氮气复合采空区流场演化的数值模拟，对自燃“三带”分布进行预测，分析漏风情况，以及低温氮气对流场、温度场的动态演化规律；最后，采用现场监测各个区域的CO浓度、温度变化情况，对数值模拟结果进行验证。结果表明：孔隙率较大的区域主要集中于本水平分段采空区两端原进回风巷道部分，复合采空区内的高氧浓度区域主要位于进、回风巷侧，并整体呈现出越靠近采空区深部其氧浓度越低的趋势，对于上分层采空区，高氧浓度区域主要位于终采线及进回风巷上部位置；注低温氮气后，采空区散热带宽度减小1.7～6.4 m,氧化带宽度减小9.6～12.2 m;距离注氮口越近温度降低幅度较大。现场观测显示本分层氧化带宽度显著减小，回风隅角温度降低了16.6℃,CO体积浓度由之前的最大值16.5μL/L逐渐降低至0μL/L;上分层回风隅角的温度由平均32.1℃降低至20.1℃,CO体积浓度由14.0μL/L降低至0μL/L。现场测试结果与模拟结果误差小于5%,验证了研究方法的可行性。
2025年05期 v.52;No.283 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2389K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ] - 刘猛;檀晓改;陈志远;喻岳钰;李贺;高尔斯;
在我国煤储层低渗、煤层气低产的背景下，研究微波注热改造储层技术成为提高煤层气产率的一项重要课题。结合实验研究与数值模拟，总结了单一微波辐射在煤层气增产中的作用，明确了微波注热对煤层力学性质、微观结构、物化性质等的作用效果；从煤岩物性和微波场参数两方面归纳了微波注热效果的影响因素；分析了微波注热与其他技术结合应用的优缺点。研究表明：微波注热能显著降低煤体的抗压强度，提高孔隙率和渗透率，改变煤的微观结构，降低瓦斯吸附能力；与其他煤层增透技术结合应用，如微波辅助酸化、微波辅助氧化及微波-液氮冻融循环等，可进一步提高煤层气开采效率。
2025年05期 v.52;No.283 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2156K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 丁辉;祁利民;姜杰;
为了研究真实孔径雷达在露天矿滑坡灾害监测预警中的应用，基于蠕动变形三阶段理论，建立真实孔径雷达预警模型，分析滑坡时间预测预报方法，提取雷达监测位移数据，探讨不同时间窗TW(Time Windows)下应用速度倒数法预警模型线性拟合方法，并根据临滑前加速变形阶段OOA(Onset of Acceleration)之后的变形速度数据进行线性拟合预测滑坡时间的规律。研究结果表明：基于边坡变形三阶段蠕变理论，随着所选取的新的起始点SP(Start Point)的推移，所预测的滑坡时间不断接近真实滑坡时间；随着时间窗的不断减小，滑坡预测时间不断逼近真实滑坡时间，在监测预警中应当选取较小的时间窗，以提高数据展示的敏感性和滑坡预测时间的准确性。
2025年05期 v.52;No.283 65-72+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2129K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：67 ] - 成云海;黄国栩;焦仕学;李波;
为探究采动条件下断层夹持影响区域对覆岩运移的影响，基于新巨龙煤矿6305综采工作面采矿地质条件，采用室内相似模拟方法，分析该工作面推采至断层夹持影响区域前、中、后的覆岩结构、位移特征及断层活化特征。研究结果表明：6305综采工作面过F311、XF2断层前，覆岩破坏后形成拱形结构；推进至断层F311、XF2时，受断层切割作用，“拱形”覆岩结构表现出奇异性，“拱形”覆岩结构发育不连续；推采过断层F311后，由于“拱形”覆岩结构的拱脚落在下盘低位岩层上，拱脚处应力增高，造成低位岩层整体切落，工作面推进过F311断层后，工作面与XF2断层之间形成新的奇异性“拱形”覆岩结构；6305工作面开始推采时F311断层首先出现活化特征，当工作面推进至F311断层时，低位岩层最大下沉位移为9.0 m,高位岩层无下沉位移，表明F311断层在低位岩层处活化明显、高位岩层未发生活化；当工作面推进至XF2断层时，低位岩层最大下沉位移为7.8 m,高位岩层无下沉位移，此时XF2断层在低位岩层处活化明显、高位岩层未发生活化。
2025年05期 v.52;No.283 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 5591K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：67 ] - 杨一鸣;冯昊;蒋力帅;王庆伟;王文海;唐鹏;
再生岩体围岩与支护结构相互作用复杂，为明晰再生岩体锚固结构的承载机制，实现再生岩体巷道稳定控制，开展支护参数对再生岩体承载能力影响的研究。研究基于砂型3D打印技术，设计并制备了不同支护密度、排列的再生岩体锚固试样，对比分析了支护参数对试样的强化作用与匹配关系，结合理论分析探究了再生岩体锚固结构的承载机制。结果表明，随着锚杆数量增加，试样的峰值强度、弹性模量呈先增高后降低的变化规律；横向增加锚杆数量后，锚杆对试样的强化作用不断减弱；提高支护密度有助于降低锚固体在受载过程中裂纹发育的程度与弹性应变能释放的能量，有助于降低试样声发射的活跃性与应变带集中程度，抑制裂纹的萌生扩展。建立再生岩体顶、帮锚固结构稳定性安全系数判据，印证再生岩体锚固体的物理力学特性受锚杆密度显著影响，通过支护参数与再生岩体参数的相互校核并合理利用其特性，有助于更好实现再生岩体稳定控制与支护优化设计。
2025年05期 v.52;No.283 81-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 4888K] [下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ] - 齐炎山;赵志刚;牛旭;李淇凡;
针对顶板岩层单轴抗压强度测试较为繁琐的问题，提出一种利用钻进参数来进行岩层单轴抗压强度原位测试的方法。以挤压破碎作为PDC锚杆钻头切削塑性软岩的破碎条件，基于切削刃破岩机理，推导了切削力与岩石单轴抗压强度的关系式，提出了岩石强度原位测试方法。利用自制恒钻压钻进试验装置开展了不同强度的砂浆试块室内试验，测定了钻速、转矩、转速3个钻进参数。研究结果表明：转矩与岩石强度、切削刃宽、切削厚度呈正相关关系，引入调节系数修正动态钻进过程与静力平衡分析之间的差异，同一钻机调节系数为定值。理论模型计算的岩石单轴抗压强度与试验测定的强度的相对误差绝对值的平均值小于13%,证明了强度原位测试方法的有效性。
2025年05期 v.52;No.283 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ] - 黄文祥;刘晓帆;李红;吴嘉睿;
随着深部煤炭资源开采规模的扩大，多煤层叠加开采导致的顶板离层水害已成为主要灾害，其演化规律与离层开度预测是研究热点。以红阳煤田西一采区为研究对象，利用相似材料、3DEC数值模拟等手段，系统研究了多煤层叠加开采条件下覆岩离层的时空演化特征及其开度变化规律。结果表明，覆岩离层动态演化受关键层破断、采动应力场耦合及煤层开采顺序的显著影响，7煤层与12煤层之间高位离层受多场耦合作用最大开度达3.5 m,而3煤层顶板近场离层因受关键层协同作用仅发育至0.6 m。基于关键层理论与岩层碎胀效应，构建离层开度预测模型，通过301工作面实测数据验证，预测值与实测值误差小于15%。
2025年05期 v.52;No.283 99-106+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 3282K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ] - 雷瑞德;黄凌;胡超;周林森;赵鹏程;
为探究侧压对裂隙岩石破裂演化过程的影响，利用声发射监测技术和离散元模型对不同侧压作用下微裂纹破裂机制进行研究。构建了考虑矿物组分的离散元细观数值模型，分析了岩石加载过程中微裂纹破裂力学行为，量化了3种侧压条件下裂隙砂岩声发射信号多重分形特征。结果表明，裂隙砂岩整个受载变形破裂过程分为微裂纹闭合阶段、裂纹萌生阶段、裂纹缓慢扩展阶段、裂纹匀速扩展阶段和裂纹加速扩展阶段；随着侧压的增大，砂岩试样的贯通失效模式由裂纹主导向局部剥落破坏转变，且剥落范围逐渐增大。另外，拉伸裂纹和剪切裂纹对应的起裂应力水平逐渐增高，同时，拉伸裂纹占比小于剪切裂纹。随着应力水平的增高，平均频宽(Δα)呈现出先降低后增高的趋势；平均频宽差(Δα_0)与频谱测度子集(Δf)呈现出相反的演化趋势。当应力水平小于0.8σ_c时，Δα_0大于0,砂岩试样以小破裂尺度信号为主；当应力水平大于0.8σ_c时，Δα_0由正值逐渐变为负值，砂岩试样以大破裂尺度信号为主。
2025年05期 v.52;No.283 107-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 11444K] [下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：65 ] - 亓佳利;李伟清;李学龙;卢丹;王怀远;张假妮;
为进行有效的冲击地压综合防治，以唐口煤矿为例，采用理论分析、数值模拟和工程实践等研究手段，对深井综放工作面切顶卸压机理展开深入研究。研究发现，关键层悬顶厚度是影响关键层能量释放的重要因素，基于此，提出非贯通预裂切顶技术，揭示了综放开采关键层非贯通预裂切顶的力学机理，通过在关键层制造预裂面，有效减小悬臂梁的长度和应力集中，进而控制能量的释放，降低冲击地压的风险，掌握非贯通预裂切缝的空间参数取值，为技术实施提供理论依据；建立了非贯通预裂切顶三维数值模型，模拟结果表明，当采用切顶角度为45°、60°、75°组合扇形孔、预裂切顶间距为10.0 m时效果最为显著。该技术能够有效降低冲击地压发生概率，推动预裂爆破切顶的安全化、高效化。
2025年05期 v.52;No.283 119-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2274K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ]
- 郑伟;李忠权;赖芳;张禄权;左银辉;罗玮琦;杨思勉;李志军;
四川盆地作为我国油气资源开发的成熟产区，丰富的地质、地震和钻井数据构成区域地热能开发的信息优势，然而既有油气井中的地热资源开发程度普遍不足。在明确磨溪地区为四川盆地相对高值异常区的基础上，鉴于热储的温度与埋深是衡量地热开发经济可行性的关键因素，优先选取了埋藏较深、温度较高且热储厚度较大的磨溪地区龙王庙组热储，构建了热储构造的三维地质模型，运用一维稳态热传导方程推算磨溪地区内部温度场分布，开展地热资源潜力评估。结果表明，磨溪地区龙王庙组热储温度为104～154℃,地热资源总量为2.04×10~(10)J,折合标准煤6.96亿t;可开采地热资源量为3.06×10~9 J,折合标准煤1.04亿t。根据磨溪地区地热资源特征，提出了研究区优先选择直接利用或ORC地热发电，然后基于发电尾水开展烘干及地热梯级利用，再进行地热能与其他可再生能源一体化发展技术攻关，为未来实现地热发电的大规模发展提供技术支撑与储备。
2025年05期 v.52;No.283 128-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2395K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ] - 张明媚;李腾飞;王一雄;王星星;贺一波;
以典型资源型城市太原市为例，基于2000、2010和2020年3期土地利用数据，综合采用土地利用动态度、PLUS模型与地理探测器等方法，系统解析土地利用时空演变特征与驱动机制，并模拟不同发展情景下2030年土地利用格局。结果表明：2000—2020年间，建设用地面积激增84.05%,耕地减少12.7%,生态用地结构趋于优化；各地类扩张驱动机制存在差异，耕地扩张主要受与四级道路距离影响，林地受人口密度主导，草地与建设用地对高程敏感，水域变化由与湖泊距离控制；单因子中GDP解释力最强，因子交互作用呈非线性增强效应；多情景模拟显示，自然发展、生态保护、经济发展与耕地保护情景下各地类变化趋势差异显著，反映不同政策导向对土地利用配置的影响。研究结果可为资源型城市土地资源优化、生态保护与经济社会协调发展提供科学参考。
2025年05期 v.52;No.283 134-144+152页 [查看摘要][在线阅读][下载 5148K] [下载次数：306 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 景巨栋;李洋;刘江斌;张仲杰;刘学霖;马子韬;王山林;刘士亮;
针对羊场湾矿区二煤层开采对覆岩含水层(主要包括直罗组底部砂岩段至二煤层顶板砂岩含水层组和第四系潜水含水层组)造成较大影响的问题，为查明矿区地下水水化学特征及矿井突水来源，采集了15个水样，综合运用Piper三线图、Gibbs图和离子比值法对羊场湾矿区地下水常规水化学组分进行了分析，并结合聚类分析与模糊评判法对矿井混合水进行水源判别。结果表明：各含水层水中溶解性总固体(TDS)质量浓度普遍偏高，且随着埋深的增加而增大，阳离子以K~+和Na~+为主，阴离子以Cl~-和SO■为主；第四系孔隙潜水含水层水为Na-SO_4型，直罗组底部砂岩含水层水与矿井混合水为Na-Cl型；各含水层的水化学组分主要受蒸发浓缩作用影响，基本不受大气降水影响；直罗组含水层水中K~+和Na~+主要来源于硅酸盐岩的溶解，矿井混合水中K~+和Na~+来源于硅酸盐岩和盐岩的溶解，第四系含水层水中K~+和Na~+主要来源于盐岩的溶解；矿井混合水水源主要来自直罗组含水层，平均占比为93.23%,仅有少部分水来自第四系含水层，平均占比为6.77%。
2025年05期 v.52;No.283 145-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2055K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：66 ] - 高振军;段宏飞;邹俊鹏;杨忠年;张传玖;赵丽娟;党文刚;李伦;刘兆祥;李浩;
为明确补连塔煤矿矿井水的充水来源及其各水源的补给比例，以确保矿井水资源的合理调配与安全管理，开展氢氧稳定同位素示踪分析。共采集了28个水样，涵盖地表水、第四系潜水、志丹群水、延安组水及采空区水，采用波长扫描光腔衰荡光谱(WS-CRDS)技术测定水样的δ~(18)O和δ~2H值，并应用IsoSource模型计算各水源对矿井水的贡献比例。结果显示：延安组含水层水是矿井的主要水源，占比为50.4%;采空区水、第四系潜水占比分别为25.3%、21.0%;志丹群水占比为2.5%,地表水占比仅为0.7%。模型计算结果的均方根误差(RMSE)为0.069,表明拟合效果良好，结果具有较高的可靠性。根据同位素分析结果，提出了矿井水资源管理的优化策略，涵盖水源监控与评估、合理调配、水质治理与污染控制等措施，为矿井水资源的高效利用与保护提供了有力的科学依据。
2025年05期 v.52;No.283 153-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 2573K] [下载次数：168 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 孙翔;王晓振;沙海洋;谢建林;孙成磊;孙波;朱国强;朱海玉;
硫磺沟煤矿为典型的巨厚多煤层重复采动的煤矿，煤矿前期开采地面浅部塌陷较小，且缺少有效的塌陷监测数据，无法验证后续开采是否会引起地面的异常塌陷。以硫磺沟煤矿多煤层重复开采条件为背景，依据矿井开采状况，结合常规的地面测线人工监测和地表塌陷的激光雷达三维监测2种方法，开展重复采动地面沉降特征的研究工作。实测结果表明：2022-08-01—2022-12-28为地表下沉的主要时期，(9-15)08工作面的采动引起了地面的大量下沉，最大下沉值偏向深部的(4-5)04工作面上方，后期地表突然出现大面积沉降的风险较低；预测(9-15)08工作面开采前地表最大下沉4.6 m,开采结束并稳定后，地表最大下沉16.9 m。地表沉陷实测数据为揭示硫磺沟煤矿重复开采条件下地面沉降和异常塌陷规律，并深入研究新疆昌吉矿区综放开采覆岩破坏特征提供了依据，所采用的综合技术方法可为矿区生态环境保护提供技术支撑。
2025年05期 v.52;No.283 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 5615K] [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：65 ]
- 陈建阁;
为了解决目前煤矿井下光散射法粉尘浓度传感器存在的抽尘管路易堵塞、检测窗口易污染和维护难的问题，提出了基于光散射法的开放式粉尘浓度检测结构，设计了由激光源、光电二极管、滤光帽和信号处理电路等组成的光散射法开放式粉尘浓度传感器。为了保证检测精度，研究了环境光和风速对传感器输出结果的影响规律，并设计了动态差分算法和风速补偿算法，以消除环境光和风速的影响；光散射法开放式粉尘浓度传感器检测模数转换初始数值与实际粉尘浓度具有较好的正相关性，建立了光散射法开放式粉尘浓度传感器检测模数转换初始值与粉尘浓度之间的数学模型，实现对粉尘浓度的精准表征。试验证明了新设计的光散射法开放式粉尘浓度传感器对粉尘浓度具有较高的检测精度，检测误差低于10%。
2025年05期 v.52;No.283 170-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：67 ] - 任钞;康向涛;曹萍;王春华;
PDC钻头在煤矿钻孔作业中以卓越的破岩性能、高效的钻孔效率备受关注。为研究PDC齿切削参数与受力的关系，设计并开展了PDC单齿切削试验，并进行切削齿受力计算模型与仿真模拟验证。基于MATLAB GUI与全局力平衡理论，开发了专用的布齿参数优化软件，对现场使用的五翼平底型钻头的周向角θ、后倾角α和侧转角β进行多目标优化。结果表明：在直线切削正交试验与仿真模拟中，切削深度、后倾角和切削速度对切削齿受力影响由大到小依次均为切削深度、后倾角、切削速度。参数优化软件的应用，成功地减小了钻头的侧向力与弯曲力矩，侧向力与钻压之比的计算值下降到1/1 000,弯曲力矩与转矩之比的计算值下降到1/100;通过Abaqus数值模拟验证了参数优化取得了一定的效果，侧向力与转压的比值和弯曲力矩与转矩的比值均能够降低到较低水平。其中，侧向力平均值降低了1.81 kN,弯曲力矩平均值减小了0.163 kN·m,数据的离散性明显降低。更小的侧向力与弯曲力矩能够提高钻头的钻进效率，与此同时软件的计算复杂度受钻头布齿参数的影响相对较小。因此，参数优化软件可以应用于钻头的布齿参数优化设计，提高钻头设计效率。
2025年05期 v.52;No.283 177-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 2836K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王明;张艺馨;宋富美;燕雨薇;李东明;张超;
为探究光照环境对安全标志识别能力的影响，通过眼动实验分析不同光照环境和标志颜色条件下被试者识别能力的变化规律。实验模拟了12种混合光照环境及9种色温与安全标志颜色的搭配方案，记录被试者的眼动数据，并采用双因素和单因素方差分析不同环境下识别能力的变化。实验结果表明，照度对安全标志的识别能力具有显著影响，在20～240 lx照度，被试者的注视次数、注视时间、眨眼频率等显著高于240～900 lx照度条件。色温变化对识别能力具有一定影响，3 500 K左右的色温范围更容易让被试者接受。不同的混合光照环境会影响被试者辨识安全标志的难易程度，当安全标志颜色与环境色温对比度较低时，被试者的辨识效率下降；在照度充足的条件下，色温与标志颜色对识别能力的影响均有所减弱。在实际作业场所中，管理者应优先改善不合理的光照条件，以提升安全标志的整体识别效能。
2025年05期 v.52;No.283 186-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：65 ] - 杨德亮;王彬;盖彦荣;
“手指口述”安全确认能有效降低煤矿生产过程中操作失误的风险。为解决传统方法在实施过程中缺乏有效监督的问题，基于深度学习技术设计了一套煤矿“手指口述”安全确认系统，通过检测肢体和语言的配合来评判是否达到规范操作，在技术层面上监督、规范和落实“手指口述”安全确认法的实施。使用Whisper语音模型来识别“口述”内容，运用OpenPose进行人体姿态估计。为提高检测精度，采用了增强的Transformer来改进YOLOv8模型，进行“手指”物体的目标检测；将设计的“手指口述”确认系统应用于检查个人防护用品是否齐全并佩戴规范、检查工作岗位关键仪表设备及运行情况2种典型场景。在2种场景上构建数据集进行测试，检测精度分别为93.86%、86.24%,证明了该系统的有效性。
2025年05期 v.52;No.283 195-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 4254K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：64 ] - 焦敏;
为解决烟气颗粒物浓度在线监测系统中因零点漂移导致的测量准确度降低问题，设计了一种基于激光散射法的烟气颗粒物质量浓度监测的零点自动校准系统。结合统计学中的概率理论，分析了零点漂移对测量准确度的影响过程，并通过实验室与现场试验对系统性能进行验证。试验结果表明：颗粒物质量浓度越低，零点漂移引起的测量误差越大，当烟气颗粒物排放浓度小于10 mg/m~3时，零点漂移成为主要误差来源；零点漂移表现出波动上漂和波动下漂的特征，最大漂移量可达初始值的2.02倍；采用零点自动校准技术后，烟气颗粒物质量浓度在线监测系统在现场比对测试中的95%测量值相对误差小于6.3%。
2025年05期 v.52;No.283 203-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：63 ] 下载本期数据