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《煤炭科学技术》2021年最受关注论文TOP30

来源：煤炭科学技术

《煤炭科学技术》2021年最受关注论文TOP30论文推荐！编辑部根据中国知网最新被引和下载数据，整理出30篇热点论文，欢迎各位学者关注！（注：数据整理于2022-10-10）

行业视野: 高被引
类别; 139个
关键词; 141位
专家; 30篇
论文; 24930IP
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矿山围岩变形与破坏光纤感测理论技术及应用

作者(Author)：柴敬, 刘永亮, 袁强, 张丁丁, 杜文刚, 韩志成, 马哲, 雷武林

摘要：矿山围岩应力与结构演化机理是深部煤炭资源开采围岩控制的关键科学问题。开展采场和巷道围岩应力演化与变形破坏监测，是掌握应力场动态迁移规律，分析覆岩分区破裂、结构演化的重要手段，也是实现井下灾害超前辨识和危险区域感知预判的基础。近年来光纤传感技术在解调原理、传感器研发方面取得了长足的进步，可实现不同尺度的围岩应力、变形，大范围、分布式动态监测，成为了岩体变形破坏的重要监测手段之一。分析了光纤传感技术在矿山围岩变形与破坏监测方面的应用进展，总结了用于采场和巷道围岩变形监测中的光纤传感理论及适用特点，归纳了光纤传感系统布设方法与安装工艺，讨论了采场覆岩“横三区、竖三带”分布，覆岩结构演化，支承压力分布，顶底板变形特征的光纤表征机制，介绍了光纤传感技术在矿山围岩变形表征中的最新成果。结果表明：光纤传感技术在矿山围岩监测中的应用仍处于现场应用研究阶段，在智慧矿山建设背景下，采场和巷道围岩变形监测技术向多参数、智能化、实时动态监测发展，光纤传感技术存在多参量、多尺度传感器研发，多维度光纤传感系统及布设工艺，大数据光纤传感数据智能分析系统构建等研究热点。研究成果对推动矿山围岩光纤传感智能监测技术研发与应用具有积极意义。

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煤炭科学技术

2021年第01期

592

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“三下”采煤膏体充填开采技术研究

作者(Author)：孙希奎

摘要：膏体充填是控制采矿岩层运动、防治地表沉陷的主要充填开采技术之一。针对我国东部煤矿开采过程遇到的建筑物、水体、铁路下以及承压水体上压煤资源开采问题，以淄博矿业集团济北矿区主力矿井的开采条件为背景，分析了膏体充填的基本原理、工艺方法及试验应用情况，重点介绍了岱庄煤矿在建筑物下条带煤柱置换开采，高层建筑下压煤充填开采，承压水体上充填开采等领域的典型应用案例。通过应用膏体充填开采技术，地面受护建筑物移动变形数值均小于建筑物Ⅰ级损坏标准，受底板灰岩水威胁的工作面充填开采后底板破坏深度仅6.0～6.5 m，防范底板水害的作用显著。结合济北矿区未来的发展方向，认为膏体充填应该进一步在承压水体上开采的相关理论和工艺技术，重复采动影响下建筑物保护的理论和对应措施，复杂条件下充填工艺、设备、流程优化以及与井下煤矸智能分选系统相结合等方面着重进行研究攻关。研究结果对济北矿区膏体充填开采进一步应用有重要借鉴意义。

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煤炭科学技术

2021年第01期

556

1395
基于遗传算法与BP神经网络的支架跟机自动化研究

作者(Author)：王虹, 尤秀松, 李首滨, 魏文艳

摘要：针对综采工作面液压支架跟机自动化过程中移架动作存在的丢架、推移不到位等问题，提出了基于遗传算法（GA）与BP神经网络组合模型的控制方法。通过建立BP神经网络控制器为主体的反馈控制，将支架的运动参数作为模型的输入，神经网络控制器用来计算实际输出与理想输出之间误差，判别是否需要回调控制，并添加遗传算法来优化更新模型的各层阈值和权值，从而得到网络模型的最优解，最终由执行部分来完成输出动作。组合网络模型具有良好的非线性特性，可以更好的满足非线性环境，利用神经网络的预测值与实际输出的差值来得到拟合曲线。通过对BP神经网络模型、GA模型、GA-BP组合模型的均方误差（mse）分析，判断出GA-BP组合模型具有更快的训练速度和更高的预测准确率。相比较于单一的BP神经网络模型和GA模型，GA-BP组合模型可以很大程度地提高液压支架跟机过程中的推移精度，从而更好地适应综采工作面的环境和设备变化。基于对模型稳定性的分析，绘制组合网络的适应度曲线，种群在第5次迭代后趋于收敛，在第5次到第15次迭代的适应度值就已基本达到稳定，在迭代第15次后种群已达到最优参数集且恒定不变。采用上述方案的液压支架电液控制系统能够自主感知设备各项运动参数的变化，实现支架自身的静态调整和动态演化，可为综采工作面无人化建设提供技术支撑。

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煤炭科学技术

2021年第01期

336

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基于透明地质大数据智能精准开采技术研究

作者(Author)：毛明仓, 张孝斌, 张玉良

摘要：透明工作面是目前智能化开采的重要研究方向，是实现无人化开采的重要途径。针对记忆割煤应用效果较差、传感器精度低、大数据融合应用率低、无法根据工作面地质条件变化进行自主感知、决策和调整等问题，开展了基于透明地质数据智能精准开采的研究与实践应用。通过钻探、巷道测量和槽波勘探等物探手段来构建较精准的透明工作面三维模型，提前规划截割模板，再联合应用惯性导航技术、雷达定位技术和大数据分析决策技术，来不断修正截割模板，最后通过井下精准控制中心来完成对采煤机和液压支架的精准控制。该技术将当前基于记忆截割的“智能开采1.0”阶段升级为基于透明地质规划截割的“智能开采3.0”阶段，实现由传统的记忆割煤向三维空间感知和自动截割的技术跨越，具有很强的适应性和实用性。

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煤炭科学技术

2021年第01期

915

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神南矿区煤炭绿色开采的水资源监测研究

作者(Author)：吴群英, 彭捷, 迟宝锁, 宁奎斌, 王宏科, 李成, 王碧清, 姬怡微, 范立民

摘要：陕北毛乌素沙地地质环境脆弱，水资源贫乏，煤炭绿色开发已经成为陕北煤炭基地可持续健康发展的必然选择，而陕北煤炭基地大规模、高强度的煤炭开采对水资源的影响程度一直是煤炭绿色开采的重要考核指标之一。为了研究陕北煤炭基地以水资源监测为核心的绿色开采监测，完善该地区水资源监测网的内容，以神南矿区柠条塔煤矿、红柳林煤矿、张家峁煤矿3座大型现代化矿井为例开展了水资源监测研究，结果表明：神南矿区内的萨拉乌苏组和风化基岩组为中强富水性含水层，烧变岩组为强富水性含水层，这3个岩组是区内的主要含水层，神南矿区针对区内不同含水层位共布置了60个监测钻孔，其中布置在萨拉乌苏组8个，烧变岩6个，风化基岩37个，直罗组基岩1个，延安组基岩8个。地下水监测数据通过自动监测系统的无线传输系统传输至数据中心，通过中心的监测管理软件实现数据的远程采集、远程实时监测。地表水监测则是在考考乌素沟上游及下游、肯铁令河、小侯家母河沟、塔沟、肯铁令沟、乌兰不拉沟及常家沟水库等地表水体各布置1个地表水监测点。通过以神南矿区60个地下水监测井、8个地表河流及泉监测点构成的水资源监测网为例，实施矿区水资源动态监控，以期为陕北煤炭基地煤炭绿色开采水资源监测提供借鉴。

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煤炭科学技术

2021年第01期

555

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新疆煤基固体废弃物处置与资源化利用研究

作者(Author)：黄艳利, 王文峰, 卞正富

摘要：新疆煤炭资源储量丰富，是我国重要的煤炭生产接续区和战略性储备区，开发利用过程中产生的煤基固废合理处置与资源化问题是制约矿区环境保护的难题之一。总结分析了新疆煤基固废的理化特征和分类形式及其产生的地质背景。分析表明：吐哈、准噶尔、伊犁、库拜四大煤田产生的煤基固废的理化特征存在明显地区差异，以低阶烟煤为主的低变质煤田区域的煤矸石多以砂岩、黏土岩、钙质岩为主；通过对典型煤基固废的综合评价，提出了新疆煤基固废梯级资源化利用的产业链布局模式；提出了以煤基固废的就地充填为基础，协同发展保水开采、净水开采、储能开采等煤基固废利用的新方法，探讨了煤基固废-电-化、煤基固废-电-建等高附加值开发利用产业布局模式，详细阐述了煤基固废的发电利用、建材利用、化工产品制备、充填处置及工程填料等方面综合资源化利用方法的原理和技术路线，提出了以合理处置矸石和水资源保护为目标的煤炭资源高效集约化开采技术。研究成果对新疆地区优化煤炭产业布局、煤基固废梯级资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的指导意义。

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煤炭科学技术

2021年第01期

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