• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
  • 煤炭是我国的主要能源,我国以煤为主的能源结构在今后相当长的时期内不会改变。未来我国煤炭开采深度与难度越来越大,采掘作业是其最重要、最危险的生产环节,70% 煤矿事故死亡发生在采掘区。研究深部危险煤层无人采掘装备是确保我国具备煤炭能源持续生产能力,也是体现国家对矿工生命安全高度负责的重要举措。无人采掘装备是当前国际煤炭领域的发展前沿和久攻未破的世界性难题。

    本专题是从国家重点基础研究发展计划( 973) 项目“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”提交的论文中,优选出的代表性论文。研究成果涉及深部煤层自适应高效截割原理与适用性评估、深部围岩支护稳定性原理及自适应支护设备创成方法、无人采掘装备动力传递部件渐变可靠性建模与设计理论、重载突变工况的高效动力传递原理及自适应控制方法、煤岩性状识别与采掘状态感知原理及实现方法、机器人化无人综掘装备自主导控原理与实现方法等6 个研究课题的内容。

    类别:采矿 , 智能化 , 煤炭学报  来源:《煤炭学报》2015年第11期
    5695
    4620
  • “十四五”是我国“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期,是全面开启社会主义现代化强国建设新征程的重要机遇期,也是煤炭行业实现高质量发展的关键时期。在碳达峰、碳中和的“双碳”行动方案规划中,优化产业结构和能源结构、强化煤炭绿色智能开采、大力推动煤炭清洁高效利用,加强“新基建”、推进智能化发展新模式新业态是煤炭行业发展的大趋势。因此,煤炭行业强大挑战与难得机遇并存,严重困难与快速发展同在。
    煤矿巷道掘进主要指在岩层或煤层中开掘各种井、巷、硐室,可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道,一般有垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道3种。从掘进工艺方法角度,可分为钻爆法和综合机械化掘进法。近年来,较之我国智能化综采工作面的发展成效,智能化掘进发展水平明显滞后,效率低下,致使煤炭开采过程中“采掘矛盾”日益突出。针对掘进智能化发展理念不清晰,装备智能化不完备、相关标准与规范缺失、支撑理论与关键技术研究严重不足等问题,亟需深化理论研究、创新先进工艺、攻克关键技术、研发智能化装备,推动智能化掘进快速健康发展,满足煤炭智能化开采的需求。
    面向智能快速掘进所需的工艺与装备需求,重点开展掘进、支护、钻锚机器人化新装备创新研究,创建掘进并行作业工艺,优化多机协同控制策略。研究高应力与快速掘进扰动下巷道围岩应力变化与临时支护装备之间的耦合机理以及围岩控制技术,创新复杂条件下智能快掘临时支护理论与智能调控方法。
    在国家相关政策的大力支持下,掘进机自动截割、定位、纠偏控制等方面的相关研究已取得较多理论与技术成果,但随着对于智能掘进快速、安全、高效的要求越来越高,掘-支-锚群体设备协同控制方法的理论与技术瓶颈仍然尚待突破。《煤炭学报》特别组织策划“煤矿快速智能掘进理论与技术”专题,专题自征稿发布以来,受到了煤炭科技界同仁的高度关注,在此,对大力支持本专题的专家学者表示衷心的感谢!
    本专题共收到来稿80余篇,最终录用13篇,紧紧围绕以下12个专题展开,即:①掘进超前探测先进理论与技术;②掘进协同工艺先进理论与技术;③智能化掘进导航定位理论与技术;④智能化掘进纠偏定向理论与技术;⑤掘进截割钻进装备先进理论与技术;⑥掘进巷道锚护先进理论与技术;⑦掘进临时支护先进理论与技术;⑧掘进通风抑尘先进理论与技术;⑨连采机,掘锚一体机关键理论与技术;⑩岩巷快速掘进理论与技术;智能化盾构机掘进理论与技术;12掘进机器人理论与技术。专辑将着重介绍原创性科研成果,以促进我国煤矿智能快掘新理论、新工艺和新技术的展示与交流。
    希望借助于专题的发表,深入交流煤矿快速智能掘进新理论、新技术,探讨新标准、新规范,创新先进掘进工艺、攻克关键掘进技术、研发快速智能化掘进新装备,推动智能掘进快速健康发展。
    艰难困苦,玉汝于成!希望社会各界能人志士不断钻研,勇于拼搏,为国家能源事业的发展而努力奋斗!

    类别:采矿 , 智能化 , 煤炭学报  来源:《煤炭学报》2021年第7期
    9482
    8750
  • 世界范围内,地球浅部矿物资源逐渐枯竭,资源开发不断走向地球深部。流态化开发是将深部固态矿产资源原位转化为气态、液态或气固液混态物质,在井下实现无人化、智能化的采选充、热电气等一体化开采与转化的流态化开采技术体系,颠覆传统的固态资源开采、运输和利用等模式;开辟新的采矿工业模式,引领矿产资源开采技术革命,实现“地上无煤、井下无人”的绿色环保开采目标。深地固体资源流态化开采可以改变目前矿业领域生产效率低、安全性差、生态破坏严重、资源采出率低、地面运输/ 转化能量损耗大等一系列问题。为推动我国固体资源流态化开采技术的发展,交流共享行业最新科技成果,《矿业科学学报》编辑部特邀请中国矿业大学(北京)葛世荣校长担任客座主编,周宏伟教授、鞠杨教授担任客座副主编,杨胜利副教授担任客座编辑,组织和策划“深地固体资源流态化开发” 专题。围绕“深地固体资源流态化开发开拓工艺、流态化采煤机器人设计、智能采掘-洗选-转化-传输-充填、智能遥感与控制”主题,面向行业广泛征集具有原创性和前瞻性的研究论文,最终录用论文6 篇。

    类别:采矿  来源:《矿业科学学报》2021年第3期
    629
    302
  • 专题整理于2021年5月,为2018—2021年《煤炭学报》刊登的“巷道围岩控制”主题论文。

    类别:采矿 , 煤炭学报  来源:煤炭学报
    36004
    17711
  • 专题整理于2021年5月,为2018—2021年《煤炭学报》刊登的“采场围岩控制”主题论文。

    类别:采矿 , 煤炭学报  来源:煤炭学报
    38346
    16863
  • 随着浅部资源的开采殆尽,深部资源开采已逐渐成为常态。为提升我国深部资源获取能力,系统建立深部资源开采理论与技术体系,“十三五”以来国家启动了针对深部开采的系列科技研发计划,对深部开采基础理论、深部开采防灾减灾技术与智能化装备等方面进行了布局,对深部矿山岩体力学基础理论、绿色开采技术、智慧矿山及灾害防控等方面进行了攻关研究,大力推动了我国深部矿山资源安全高效开采及智能化程度,取得了丰硕的研究成果。
    为了深入广泛交流和共享深部矿山岩体力学与开采技术方面取得的最新科研成果,进一步促进我国深地科学研究发展,《煤炭学报》编辑部特邀中国工程院谢和平院士担任客座主编,深圳大学高明忠教授担任客座编辑,在2021年第3期组织出版“深部岩体力学与开采理论”专题。

    类别:采矿 , 煤炭学报  来源:煤炭学报
    22479
    28405
  • 神东矿区煤炭资源丰富,煤层赋存稳定,开采条件优越,是我国重要的煤炭生产基地。近年来,随着国家煤炭开发战略性西移以及大型成套采煤装备的迅速发展,神东矿区逐步形成了大规模高强度的煤炭资源开发格局,为我国能源安全提供了坚实的保障。但是,在大采高开采、快速推进以及强烈采动等因素的影响下,顶板切落、大面积来压和压架等强矿压现象时有发生;同时,随着煤炭开采逐渐向深部发展,岩石物理力学性质也发生了变化,给煤矿顶板管理工作带来了困难。为了总结神东矿区在顶板管理方面取得的科技成果,《煤炭工程》特组织本期“顶板管理专题”。

    类别:采矿  来源:煤炭工程
    416
    363
  • 本专题收录中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室刘刚教授团队发表于《煤炭学报》的,巷道稳定性方面的系列研究成果。包含:
    [1]刘刚,肖勇卓,朱俊福,靖洪文.围岩松动圈理论计算方法的评述与展望[J].煤炭学报:,2021,46(1):46-56.
    [2]刘刚,龙景奎,刘学强,李元.巷道稳定的协同学原理及应用技术[J].煤炭学报,2012,37(12):1975-1981.
    [3]刘刚,赵坚,宋宏伟,李元海.断续节理方位对巷道稳定性的影响[J].煤炭学报,2008(08):860-865.
    [4]刘刚,宋宏伟.煤巷围岩松动圈规律研究[J].煤炭学报,2002(01):31-35.
    刘刚(1969—),男,陕西兴平人,教授,博士。E-mail:liugangcumt@163.com

    类别:采矿 , 煤炭学报  来源:《煤炭学报》
    1596
    2499
  • 煤炭作为工业的食粮,为国家经济发展提供了充足而坚实的能源保障,但也应看到,其开采过程引发了一系列采动损害与环境问题。在经济快速发展的今天,由于开采规模与强度剧增,导致这些问题越来越突出,与生态文明建设相矛盾。煤层作为一种典型的沉积矿床,其覆岩通常是层状岩体,在开采后出现大规模的移动、变形与破断,形成各种采动裂隙,成为水与瓦斯等地质流体的运移通道,若不加以控制会带来矿井突水、含水层破坏、瓦斯突(涌)出等工程灾害。岩层移动进而导致了地表沉陷,对建(构)筑物、土地和生态环境造成影响。可以说,自煤炭开采业形成以来,采动损害与环境问题就一直存在。

    为了解决上述问题,钱鸣高院士于21世纪初提出了煤矿绿色开采理念,并对其技术框架进行了系统阐述,为解决采动损害与环境问题指明了方向。绿色开采提出后得到了国内外学术界和煤炭行业的积极响应,“绿色开采”(Green Mining)已成为国际采矿界的通用词汇,网络词条高达4亿次、相关文献上万篇。绿色开采也使行业对采动损害与环境问题有了统一的认识与行动,并成为国家绿色发展政策的一部分。《中共中央 国务院关于加快推进生态文明建设的意见》(中发〔2015〕12号)和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出发展绿色矿业,加快推进绿色矿山建设。2017年,国家六部委《关于加快建设绿色矿山的实施意见》的印发,使社会各界对于绿色矿山建设重视达到了前所未有的程度,更是加快了绿色矿山建设的步伐。相关部门先后制定了一系列促进绿色开采技术应用与发展的政策、规范,如《关于加快煤层气抽采有关税收政策问题的通知(财税〔2007〕16号)》《关于印发<煤矿充填开采工作指导意见>的通知(国能煤炭〔2013〕19号)》《关于实施煤炭资源税改革的通知(财税〔2014〕72号)》《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见(国能煤炭〔2014〕571号)》,DZT 0315—2018《煤炭行业绿色矿山建设规范》等。经过20年的研究和工程实践,我国煤矿绿色开采技术创新百花齐放,实施成效显著,尤其在煤与瓦斯共采技术、充填减沉开采技术、保水开采技术、环境修复技术等方面得到了大力发展,促进了我国煤炭工业的健康持续发展。

    为了展示我国煤矿绿色开采技术研究成果,《煤炭科学技术》2020年第9期组织策划了“绿色开采技术20年研究与展望”专题。自专题撰稿邀请函及征文通知发出以后,共收到稿件100余篇,经过初审、外审、主编终审,录用24篇稿件,受限于期刊版面,本期刊登21篇,集中报道了岩层移动与开采沉陷、充填开采、煤与瓦斯共采、保水开采、“三下一上”采煤、矿井水处理、生态修复等绿色开采相关研究成果及进展。在此,向本期专题奉献佳作的所有论文作者表示感谢!

    应该认识到,尽管绿色开采技术取得了显著进展,但尚不能满足煤炭行业不断发展的需求,需要不断深化研究,如在采动岩层运动规律深化研究、适合不同矿区特点的绿色开采技术模式探索、煤矿全生命周期绿色开采设计、高效率和低成本的绿色开采技术研发等方面须持续深入研究。希望本期专题对促进我国煤矿绿色开采技术发展起到积极作用。期待我国煤矿绿色开采技术取得更大进步!

    类别:采矿  来源:《煤炭科学技术》2020年第9期
    8262
    5299
  • 我国露天煤矿大都通过疏排水方式进行地下水疏降以保证正常生产,长期疏排水可造成地下水资源浪费、生态环境破坏、生产成本增加等问题。随着我国对煤矿绿色开采的日益重视,露天煤矿采用长期大量疏排地下水的做法已不可取,将截水帷幕技术应用于露天煤矿进行截渗减排,是解决露天煤矿疏排水问题的根本措施,可实现露天煤矿的绿色、安全、可持续发展。基于中煤科工集团西安研究院有限公司将防渗墙技术成功应用于我国北方露天煤矿的实例,我刊特设立专题对截水帷幕工程中的防渗膜铺设、注浆回填工艺、墙体材料研发及帷幕效果验证等关键技术进行集中报道,为我国露天煤矿尤其是东部草原区露天煤矿绿色开采提供新的技术思路,对露天矿山的地下水资源保护、水害预防与控制具有重要的借鉴和推广应用价值。

    类别:采矿  来源:《煤田地质与勘探》2020年第4期
    1844
    612
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