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&&煤矿安全
2014年&45卷&3期
刊出日期：
试验·研究
费玉祥,蔡峰,张笑难,况常见
钻孔抽放瓦斯渗流特性的气固耦合模型
随着矿井开采深度的增加，地应力、瓦斯压力、煤体特性等因素的变化对瓦斯渗流的影响越来越明显。根据钻孔抽放瓦斯的渗流特性与固体变形的基本理论，引入了固体力学和多孔介质流耦合的控制方程，同时考虑了分子滑脱效应对渗流的影响。建立了考虑抽放钻孔在不同的地应力、不同初始渗透率和不同抽放负压条件下，瓦斯运移与煤体变形相耦合作用的数学模型。通过研究钻孔抽放瓦斯过程中，在不同地应力和瓦斯压力的影响下，得出煤层渗透率和瓦斯运移的变化规律。
2014&Vol. 45&(3):&1-4
常宸铭,岳小栋,范彦明
综放工作面瓦斯运移影响因素优化的数值模拟
提出了运用正交试验设计的方法来考察综放工作面推进速度、配风量和上隅角抽风量这3个影响因素对采空区瓦斯浓度分布的影响。数值模拟和正交试验分析表明工作面推进速度对相对瓦斯涌出量的影响最大，其次是上隅角抽风机抽风量，而配风量的影响最小。当工作面产量为5 900 t/d、配风量为2 600 m3/min、回风上隅角抽风量为330 m3/min时，工作面相对瓦斯涌出量最小，且瓦斯浓度不超限。实测数据与数值模拟结果较吻合，表明运用Fluent软件可以用来确定3个影响因素的最优组合。
2014&Vol. 45&(3):&5-7,12
钻屑瓦斯解吸指标与瓦斯含量关系的实验研究
依据煤矿钻屑瓦斯解吸指标K1值的测定原理，对山西晋城大宁煤矿3#煤层的6个煤样进行了K1与瓦斯压力p关系的测定，结合实测煤样的工业分析参数，研究了钻屑瓦斯解吸指标K1随煤层瓦斯含量W的变化特性，结果表明：钻屑瓦斯解吸指标K1与煤层瓦斯含量W之间有显著的相关性，两者之间呈现很好的指数函数关系，且在瓦斯含量低值区两者符合线性关系。
2014&Vol. 45&(3):&8-12
邓军,王凯,翟小伟,文虎,张嬿妮,姜华
高地温环境对煤自燃特性影响的试验研究
为了研究井下高地温环境对煤自燃的影响，采用程序升温试验装置对煤样预先40 ℃恒温氧化后进行程序升温试验，通过对比常温下进行的试验过程，得出高温环境下煤体的气体产生率、耗氧速率及放热强度高于常温下氧化煤体，自燃危险性有所增加。
2014&Vol. 45&(3):&13-15
王磊,张鲜妮,郭广礼,查剑锋
基于结构关键层的固体密实充填采煤岩层移动模型
根据地层的沉积特征和相似材料模拟，将固体密实充填开采岩层移动特征分成有结构关键层和无结构关键层2类模式进行描述。并针对有结构关键层情况，建立了固体密实充填岩层移动模型，模型由3部分有机组成，即结构关键层力学模型，结构关键层上方岩体移动模型和基岩面上方土体移动模型。最后将建立的岩层移动模型用于工程实例取得了良好的效果。
2014&Vol. 45&(3):&16-20
王惠风,姬明,潘晋,邢玉洁
二氧化氯作用下不同煤阶煤的表面改性研究
采用不同煤阶煤与二氧化氯作用，通过光学显微实验及亲水性实验共同研究了煤表面性质变化的特征。研究结果表明：煤样经二氧化氯作用后，煤表面不再平滑，出现了刻蚀孔洞，并伴随着新的微裂隙和粗糙度增加，连通性增强；测定了二氧化氯溶液的表面张力小于水的（同等条件下），处理后煤的接触角均有不同程度的降低，特别是沙曲矿焦煤由疏水性转变为亲水性。2个实验具有一定的相关性，共同表明二氧化氯作用下煤样表面改性后具有促使瓦斯渗透、运移及为采煤工作面起到降温、降尘的作用。
2014&Vol. 45&(3):&21-23,27
张培森,杨健,王明辉,王浩
固液耦合模式下采动诱发断层活化及突水的试验研究
以五沟煤矿F16断层地质条件为背景，采用相似材料模拟试验，在固液两相相似的基础上研究临近断层时采动对煤层顶、底板以及工作面前方煤柱的塑性破坏规律以及断层的活化突水规律，研究结果表明：由于断层带具有&屏障&作用，在煤柱的顶板和底板形成更高的集中应力；底板岩层渗透率较大的岩层，底板突水的危险性更大；在相同的煤柱宽度时，含水层水压越大，突水危险性更大。
2014&Vol. 45&(3):&24-27
陈新年,张志梁,张琨
新型锚杆（索）让压减震环的试验分析
基于巷道掘进过程中围岩应力变化、支护与围岩变形的关系,探讨了让压锚杆（索）的支护作用机理。提出了一种新型让压减震装置，对其结构特点、变形特性进行了试验分析，结果表明装置不仅可实现让压功能，同时具有冲击荷载作用下减震的作用，避免锚杆（索）因应力过大而破断的问题，更加有利于巷道围岩的整体稳定。
2014&Vol. 45&(3):&28-30,34
雷武林,焦彪
综放开采冲击矿压诱发机理相似材料模拟
针对某矿地质采矿条件，根据相似理论，对其综放采场围岩破坏高度与形态、底板支撑压力的变化规律、关键层破断特征、覆岩结构演化过程进行相似材料模拟实验，分析关键层的上覆荷载和覆岩结构类型，研究覆岩结构演化规律与冲击矿压的相关性，揭示覆岩结构破断失稳诱发冲击矿压发生的机理。结合现场的实际情况，提出治理该矿冲击矿压的一些有效措施。
2014&Vol. 45&(3):&31-34
潘卫东,任志成,孔德中,宋高峰
大倾角煤层回采巷道的矿山压力研究
针对石台矿Ⅲ313工作面回采巷道在工作面回采过程中围岩变形破坏的具体情况，采用数值计算、现场实测等研究手段，研究了大倾角工作面回采巷道围岩在工作面超前支承压力的作用下变形破坏的规律性和复杂性。结果表明，倾角增大不仅使回采巷道内围岩应力分布表现出与倾斜、缓倾斜煤层不同的特征，而且上下平巷矿压显现也不尽相同，其主要表现为运输平巷的集中应力大于回风平巷，给出了运输平巷和回风平巷超前支护的范围和巷道支护的关键位置。
2014&Vol. 45&(3):&35-37,41
张春雷,李福胜,刘金凯,张世青,赵健健,许力峰
李家壕近距离同采煤层工作面合理错距研究
结合神华李家壕煤矿的具体地质条件，为了达到矿井设计生产能力，决定对2-2和3-1近距离煤层群进行同时开采，为了减小2层煤同采时工作面超前支承压力的相互叠加影响，使下位3-1煤层处于上位2-2煤层开采后的减压区，保证2层煤同采时的安全生产，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，得出了同采时的工作面合理错距，并在现场实践中取得了良好的应用效果。
2014&Vol. 45&(3):&38-41
刘朝科,任建喜
非均匀应力场圆形巷道塑性区研究
为了研究巷道开挖后巷道围岩的塑性区分布规律，首先分析巷道围岩的应力分布特征，在计算出围岩应力分布规律基础上，依据摩尔库伦强度准则推导出圆形巷道围岩的弹塑性区。通过理论计算得出侧向应力、地应力、黏聚力、内摩擦角参数变化时巷道围岩的塑性区范围，从而总结出巷道围岩塑性区的演化规律，结果表明，侧压力系数&对圆形巷道围岩的塑性区有很大影响，当&=1时，巷道围岩塑性区为圆形；当&&1时，塑性区在两帮较大，顶部小；当&&1时，塑性区在两帮较小，顶部大，且角部塑性区发展迅速；随着地应力的增加，塑性区的范围也随之增大；随黏聚力增大塑性区范围减小；随着内摩擦角&的增大塑性区范围随之减小，但影响较小。
2014&Vol. 45&(3):&42-45
王航龙,罗渊,王鹏
墩柱充填下工作面过空巷工业性试验
在回收煤柱时，工作面要横过煤柱中的众多空巷，由于超前支承应力的作用，工作面很难通过空巷；通过分析不同墩柱充填条件下空巷顶板岩层的力学状态的变化，同时使用UDEC数值软件模拟了不同墩柱充填条件，工作面横推过空巷的整个过程，分析了过程中空巷围岩顶板的下沉和两帮的变形。在工程实践中，使用墩柱充填了某煤矿的上下山保护煤柱的联络巷，使工作面安全的推过了此联络巷。
2014&Vol. 45&(3):&46-49
刘光程,邹久群,屈施展
朱集西矿副井南等候硐室底鼓发生机理及其控制
为了控制深井软岩巷道中底臌发生，针对朱集西矿副井南等候硐室发生的严重底臌现象，分析其发生机理，得出软岩的物理、水理力学性质、地质环境及巷道底板支护强度等是巷道发生底臌的主要原因。提出采用先浅注浆后深锚注的修补施工方案，后期监测巷道底板60 d左右底帮收敛速率明显变缓，90 d左右底板压力趋于稳定，结果表明该工艺能够有效控制深井软岩巷道的底鼓发生。
2014&Vol. 45&(3):&50-52,56
矿井水沟断面面积与流速之间的回归及浮标系数的确定
通过对某矿井中央水仓12个月涌水量测算中水沟断面平均面积与平均流速数据的回归分析及效果检验，得知断面平均面积与平均流速之间存在线性负相关关系：断面平均面积大，流过的水流速度小，断面平均面积小，流过的水流速度大。利用观测结果计算的涌水量除以断面回归平均面积与观测水流速的乘积得到计算涌水量的修正浮标系数，该浮标系数使得回归涌水量更接近观测涌水量。
2014&Vol. 45&(3):&53-56
技术·创新
祝钊,贾振元,王魁军,白雪
瓦斯抽采管路自动阻爆技术
为了提高瓦斯抽采系统的安全性，对抽采管路的阻火防传爆技术进行了研究。采用三重红外火焰探测技术拾取爆炸火焰红外光辐射信息，并传递至PLC控制器，控制器驱动液压快速阀门关闭，从而实现瓦斯抽采管路的快速准确阻爆。建立了瓦斯抽采管路阻爆试验模型，通过模拟试验验证了阻爆技术的合理性与可靠性，阻爆阀门动作时间小于100 ms，且有效阻止了爆炸火焰的蔓延。
2014&Vol. 45&(3):&57-59
周刚,田传强,杨后勤,王昊
高地温综放工作面不同生产时期防灭火技术体系
从田陈煤矿北七高地温采区的具体情况出发，提出针对7108工作面正常回采、特殊回采时期和停采期间的防灭火措施，以保证7108工作面的正常开采。同时，通过对该综放面防灭火技术的研究，形成针对北七采区采煤面的防灭火技术体系，对其他未开采的工作面防灭火工作起到借鉴及指导作用。
2014&Vol. 45&(3):&60-62
杨俊民,孙冰
煤仓自然发火因素分析及防治技术
随着矿井开采年限的增加，很多煤仓由于年久失修、煤炭遗留等原因出现了自然发火现象，很多生产矿井没有对煤仓自燃引起足够重视，为安全生产埋下隐患，通过对大兴煤矿主井煤仓产生CO事故经过和处理方法的总结，分析了煤仓自燃现象产生的主要因素，并结合相应原因制定有效的预防和治理措施，并从日常管理和技术措施2方面提出了建议。
2014&Vol. 45&(3):&63-64,68
史英男,张洪栋,王晓卿,姜凯
交替变化顶板条件沿空留巷围岩控制技术
针对潘一东煤矿1252（1）工作面轨道顺槽顶板岩性交替变化条件展开研究，在巷道掘进支护强度较低情况下，按顶板岩性赋存将巷道分为复合顶板段、砂岩直覆段2种类型，利用超前预裂爆破手段改变顶板结构，采用中空注浆锚索对原位巷道进行补强加固，提高围岩承载性能，在2类顶板交替出现情况下，及时调整超前预裂爆破及加固支护参数，减小巷道围岩受采动影响程度。
2014&Vol. 45&(3):&65-68
贾红果,王伟,张睿
易燃厚煤层综放工作面末采和回撤期间防灭火技术
针对综放工作面末采和回撤期间采空区遗煤多、漏风量大、周期长，工作面自然发火危险性大，严重威胁工作面的安全生产，在对综放工作面自然发火特点进行分析的基础上，确定了2103工作面末采和回撤期间的自然发火危险区域，形成了包括自然发火预测预报技术、均压防灭火技术、注氮防灭火技术的工作面末采和回撤期间的自然发火防治技术，结合自然发火应急保障技术的应用，有效防止了工作面末采和回撤期间的自然发火事故的发生。
2014&Vol. 45&(3):&69-71
张立辉,刘志忠
浅埋深近距离煤层群超大采空区火区治理技术
补连塔煤矿所采煤层属易自燃煤层，具有浅埋深、近距离的特点，其采空区面积大，一旦出现火灾，其危害程度严重、治理难度大。22305综采工作面上覆采空区火区在采取了调整通风系统、火源探测、井上下测温、井上下封堵、地面钻孔灌注胶体、三相泡沫和粉煤灰、地面钻孔直注液态N2和液态CO2等综合措施后，保证了工作面的顺利回采。
2014&Vol. 45&(3):&72-74,78
马传乐,臧传伟,于凤海
深井大断面沿空掘巷实体煤帮控制技术
为解决深井大断面沿空掘巷围岩控制的难题，利用数值模拟软件FLAC3D，模拟1305沿空巷道留设4 m煤柱时3种支护方案的围岩变形情况。结果表明，实体煤帮布置8.5 m长锚索后变形量最小，并分析了实体煤帮长锚索的加固原理。现场实践表明，实体煤帮布置8.5 m长锚索后，两帮移近量比原支护方案减少了75%，保证了巷道的安全稳定，为高产高效工作面的生产提供了强有力的保障。
2014&Vol. 45&(3):&75-78
施现院,轩召军,宋光远
软弱底板动压影响巷道支护技术
淄博矿区某矿3#煤层的回采巷道就是典型软弱底板动压影响巷道，巷道变形以强烈底鼓和帮脚内移为主，针对此类巷道特点，结合现代围岩控制理论对软弱底板动压影响巷道变形破坏原因进行分析，提出能够有效控制围岩变形的支护技术方案；通过现场试验，该方案能够有效控制围岩变形。
2014&Vol. 45&(3):&79-82
杨树军,刘爱卿
近距离煤层强烈动压巷道全锚索支护技术
为解决官地矿22608工作面底抽巷在受到近距离煤层多次动压影响下巷道支护难题，首先进行了地质力学测试，测试结果显示：底抽巷所处位置地应力属于中等应力水平；巷道顶板4 m范围内岩层为泥岩、节理裂隙发育，强度低，平均为22.65 MPa；根据地质力学测试结果，采用数值模拟方法分析了巷道在受近距离煤层多次动压影响时的应力分布和变形状况，最后提出了全断面高预应力强力短锚索支护技术，取得了良好的效果。
2014&Vol. 45&(3):&83-85
大采高支架特殊工况下过冲刷带技术
大采高工作面在遇到特殊地质构造的情况下，在工作面岩石进行松动爆破的推进过程中，支架在被动受压、不合理工况下运行，导致整体结构件出现开焊、变形等问题，严重制约工作面的正常开采。如何采用合理解决方案实现工作面的不间断开采，是大采高工作面普遍面临的难题,云冈矿大采高工作面在开采过程中通过试验采取提前开掘小切巷及支架组装硐室，进行小范围的支架撤换，缩短的搬家时间，多回收了宝贵资源。
2014&Vol. 45&(3):&86-87,91
尹永明,姜福兴,朱权洁
掘进面冲击地压实时无线监测预警技术
通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。
2014&Vol. 45&(3):&88-91
设计·开发
周兴明,胡晓,张毅,毛胜华,毛龙
煤矿紧急避险系统氧烛供氧技术
采用氯酸钠固体氧气发生器作为煤矿紧急避险系统救生舱的供氧源，采用PLC进行控制，为煤矿避险系统提供一种全新的供氧装置。固体氧气发生器供氧稳定，环境适应性强;PLC控制器可以根据现场环境进行自动调节,研制的氯酸盐氧烛供氧装置可以满足煤矿紧急避险系统救生舱的使用要求。
2014&Vol. 45&(3):&92-94
煤层气智能抽采监控指标体系的建立
通过对我国煤层气抽采监控现状的分析，指出了建立煤层气智能抽采指标体系的必要性。在分析现有煤层气抽采气体监控指标的基础上，确定了煤层气抽采的主要控制指标和主要监测指标，并建立了一套煤层气智能抽采监控指标体系。
2014&Vol. 45&(3):&95-97
胡利明,蒋曙光,邵昊,王凯,裴晓东,刘涛
通风网络稳定性控制及灾变应急调控系统
为及时发现和处理通风网络中的安全隐患，设计了一套通风网络稳定性控制及灾变应急调控系统，系统通过采集通风网络中的瓦斯、CO、CO2、粉尘、风速、风机运行工况和变频器输出频率等参数，分析判断网络中是否出现异常风量，如有异常可利用风机变频、调节巷道分支风阻等方式进行调节，实现通风网络的智能化监测和控制。
2014&Vol. 45&(3):&98-100
煤矿井下锂离子电源管理系统
介绍了井下蓄电池电源的应用现状及锂离子蓄电池的研究进展；阐述了锂离子电源管理系统的组成和功能，分析了电池组性能测试及单体电池电量均衡充电的原理和方法。
2014&Vol. 45&(3):&101-103
姚夕林,周孟然,金晶
光纤Bragg光栅传感器在煤矿中的应用
光纤Bragg传感器可以适用在高温、高压、强腐蚀性、高爆炸危险性的检测环境中，可以对温度、压力、位移等待测量进行高精度测量。由于在一个系统当中光纤传感单元数量使用较少导致系统整体成本过高，因此复用技术和相应的解调技术成为了限制光纤传感器使用的关键技术,为光纤Bragg传感器引入编码式复用技术的办法可以实现对待测区域进行分布式定点测量。
2014&Vol. 45&(3):&104-106
龙煤集团监控联网系统测点标校流程的实现
煤矿监控系统联网已经在煤矿监控领域得到了广泛的应用，其好处是可以将各厂家的监控系统数据，汇总到一起，并通过WEB服务器统一进行实时数据、报警数据的发布，并可进行报表、曲线的历史数据查询等。但是，煤矿每天都要进行大量传感器的标校工作，标校过程中会产生大量的非正常报警数据，严重扰乱了局监控中心及集团监控中心对正常报警数据的监控，如何屏蔽掉标校期间的报警数据，就成为了保证监控能够有序进行的重要环节。
2014&Vol. 45&(3):&107-109
火花试验装置接通与断开时长及其应用
运用简化分析的方法分析火花试验装置旋转打火机构的机械特性，在此基础上编写程序绘制图表体现出不同旋转容差、不同钨丝数量情况下旋转打火机构的接通和断开时长。对图表数据的分析得出火花试验装置对电容电路的有效检验范围, 并验证出由于钨丝数量使用不当引起的接通/断开时长的不同会产生对电容电路本安特性的误判。 证实利用估算电容电路时间常数来决定试验时钨丝使用数量的方式既可以保证安全，又可以提高检验工作效率。
2014&Vol. 45&(3):&110-112,115
基于恒压加载的正压氧气呼吸器呼吸阻力分析
提出了气囊恒压加载式正压氧气呼吸器，对比测试了气囊恒压加载和弹簧加载的呼吸阻力。试验结果表明：气囊恒压加载产生的呼吸阻力比弹簧加载产生的小，并且其呼吸阻力波动幅值也比弹簧加载产生的小。当气囊载荷增大，呼吸量增大时，呼吸阻力增大；当气囊载荷减小，呼吸量减小时，呼吸阻力减小。
2014&Vol. 45&(3):&113-115
李会,李凤森
基于PIC单片机的矿用本安温度传感器
提出了基于PIC单片机、带隙温度传感器、CAN总线通信、传感器远距离供电、缓启型开关电源等技术的新型温度传感器设计思路，分析了温度传感器设计原理，提供软件设计流程图，最终形成即可接入现有监控系统的通用型温度传感器，又可实现自成总线分布式温度实时监测系统的新型温度传感器。
2014&Vol. 45&(3):&116-118,122
应用·实践
赵中星,魏夕合,温志强,唐兵,许春兆
深部松软突出煤层工作面卸压排放局部措施优化
针对深部采掘工作面局部卸压排放措施孔间距不合理导致遗留空白带动力灾害危险性增大的难题，通过引用超前钻孔围岩应力模型、孔裂隙混合瓦斯压力下扩展力学模型分析了超前卸压排放钻孔弱化煤体弹性能、瓦斯膨胀能级消突作用机理及钻孔有效作用半径试验考察理论基础，结合下峪口煤矿2#典型松软低透突出煤层瓦斯赋存特征基于流量法进行了超前钻孔卸压排放有效作用半径试验，并进行了工作面局部措施孔群优化。
2014&Vol. 45&(3):&119-122
阳煤二矿煤层瓦斯赋存规律及瓦斯综合防治
基于瓦斯地质学理论，以阳煤二矿为例，深入分析了地质构造、煤层埋深、围岩和水文地质因素等对煤层瓦斯赋存的影响，结果表明：煤层埋深和围岩是控制阳煤二矿瓦斯赋存的主要因素。在此基础上制定了防治瓦斯的针对性措施，即基于瓦斯赋存规律进行瓦斯抽放以及采用&双U&型通风的措施，为矿井的安全高效生产提供了保证。
2014&Vol. 45&(3):&123-125
马纪伦,江涛
松散含水层下工作面防压架突水开采实践
根据祁东煤矿7131工作面开采地质条件及水文地质情况，制定了预防工作面压架突水灾害的技术方案。结果表明：深孔预裂爆破关键层技术是解决松散含水层条件下覆岩整体破断导致灾害的重要途径，ZY1／42液压支架能够满足开采条件要求。
2014&Vol. 45&(3):&126-128,132
开区旁路注氮技术在昊达煤矿防灭火中的应用
基于昊达煤矿采掘布置特点与生产技术条件，对开区旁路注氮技术在工作面回采过程中煤层自然发火防治中的适用性进行了深入研究，在优化完善注氮量、注氮管路直径等相关参数的基础上，成功地将旁路注氮技术应用在Ⅳ-2自燃煤层自然发火防治中。实践表明，Ⅳ-2煤层4201工作面实施开区旁路注氮技术后，通过束管监测系统检测，CO气体浓度始终控制在14&10-6以下，无其它烃类气体检出，采空区浮煤氧化得到了极大遏制。
2014&Vol. 45&(3):&129-132
薄煤层刨煤机开采技术在布尔台煤矿的应用
针对布尔台煤矿1-2上煤层的地质条件，提出薄煤层刨煤机开采技术。对1-2上煤层采用刨煤机开采进行了可行性分析，1-2上煤层适合刨煤机开采；对薄煤层刨煤机开采技术进行研究，确定了刨煤机的设备和采煤工艺；在1-2上煤层开展刨煤机开采技术能够取得良好的经济和社会效益。
2014&Vol. 45&(3):&133-135
陈大川,刘涛,周军,胡雷
粉尘超限高压喷雾降尘技术在杉木树矿的应用
针对杉木树煤矿N2492综掘工作面粉尘浓度大的现状，提出了将粉尘浓度监测与高压喷雾相结合的综合防尘方法。通过对高压雾化喷嘴、高压喷雾泵站和粉尘超限喷雾值进行优化研究，形成了一整套粉尘超限高压喷雾降尘技术及工艺。该综合防尘技术成功应用后，掘进工作面司机位置处降尘效率达88.9%。
2014&Vol. 45&(3):&136-138
刘玉田,韩强强,庞涛,何化栋,张书剑
层状顶板煤巷均压补强支护设计及应用
以晋华宫矿2105巷为研究背景，建立了层状顶板力学模型，发现顶板最大拉应力与巷道宽度、煤帮承载宽度呈二次函数关系，与岩层厚度的二次方成反比，分析提出了层状顶板煤巷&均压补强&支护思想，消除围岩的集中应力，加强两帮的支护，减少巷道支护的短板效应为该类巷道支护的关键所在；基于上述思想对巷道进行了支护设计，数值模拟及现场实测结果表明，在锚杆预紧力的作用下，顶板形成了明显的组合梁结构，提高了顶板岩层的整体厚度，增强了稳定性；巷道开挖20 m后保持稳定，两帮收敛15.2 mm，顶板下沉7.9 mm，底鼓5.0 mm，效果良好。
2014&Vol. 45&(3):&139-141
王胜,孙玉红,王新亮
黄土高台阶边坡稳定性评价及治理方案
针对安家岭露天煤矿黄土高台阶边坡，综合应用现场工程地质调查、力学试验、稳定分析等方法对黄土高台阶边坡稳定性进行评价。根据现场工程地质调查及岩石特性，选取安家岭露天矿北帮9 800～10 050区段XP1剖面、XP2剖面，通过计算得出典型剖面黄土高台阶处整体稳定系数均不满足安全储备系数要求的结论。综合分析多种因素，确定采用削坡减重处理方法，治理后稳定系数分别为1.310和1.241，均满足安全储备系数1.2的要求。
2014&Vol. 45&(3):&142-144,149
分析·探讨
基于因子分析的千米深孔地面预注浆止浆施工影响因素分析
影响千米深孔地面预注浆止浆施工的因素复杂多样，诸多影响因素决定了止浆施工的成功率，运用因子分析方法对影响止浆施工的因素进行深入分析，归纳为3个公共因子:地质因素(F1)、注浆参数影响因素(F2)、止浆目标因素(F3)，揭示了止浆施工过程中的影响因素综合作用的动态变化机理。通过对亳州煤业信湖煤矿主井地面预注浆工程施工案例分析，验证了因子分析方法的可行性。
2014&Vol. 45&(3):&145-149
基于瓦斯赋存构造逐级控制理论的潘一煤矿地质特征
煤矿瓦斯赋存构造逐级控制理论认为，地质构造影响着瓦斯分布特征及其赋存状态，而且是由大到小的逐级控制，即区域地质构造受控于板块构造，矿区和矿井受控于区域构造，采掘工作面受控于矿区和矿井构造。以淮南煤田潘一矿为例，从地质的角度分析认为区域地质构造控制着淮南煤田的构造展布，煤田的构造特征进而控制着潘一井田构造特征及大断层F4和F5的分布，F4和F5大断层最终控制着整个矿井的小断层和实际揭露采掘工作面断层的展布。
2014&Vol. 45&(3):&150-152
陈爱和,胡云强,刘军
气体分压定律在确定瓦斯压力中的应用
针对目前间接法测试瓦斯压力未考虑气体组分的问题，利用道尔顿分压定律对不同气体组分瓦斯压力的计算进行修正。研究结果表明：当混合气体中CH4组分大于90%时，可以直接利用Langmuir方程计算煤层瓦斯压力，误差在5%以内；当混合气体中CH4组分小于90%时，必须利用气体分压定律，分别计算各气体组分的压力，然后再计算得到混合气体的压力。修正后，计算的瓦斯压力误差在5%以内，能够满足工程需要。
2014&Vol. 45&(3):&153-155
张涛伟,田水承,李树刚
基于险兆事件的煤与瓦斯突出灾害概率模型构建
任何一起煤与瓦斯突出灾害事故发生，都有征兆显现。为了防止煤与瓦斯突出灾害事故发生，以煤炭开采过程中的Near-miss为研究对象，阐述了煤与瓦斯突出Near-miss中的致突险兆因子及其作用机制，在现有灾害理论以及煤与瓦斯突出机理、预警技术研究的基础上，提出了煤与瓦斯突出灾害由4个要素组成,即致突险兆因子、承灾体、孕灾环境和相互作用形式,并进而提出了描述基于Near-miss的煤与瓦斯突出灾害的方法。
2014&Vol. 45&(3):&156-159
刘兴华,撒占友,张伟,张磊
煤峪口矿矿井通风系统改造网络解算与分析
煤峪口矿是经2次改扩建的老矿，随着主采区域的转移和开采深度的增加，矿井通风系统复杂，通风阻力增大，通风管理难度增强，通风机联合运转效率低，通风运营成本升高。为改善矿井通风效果和节省通风费用，综合分析矿井通风系统存在的问题，提出将14-2#层406盘区总回风巷贯通的改造方案；借助北大龙软公司的Long Ruan GIS软件，对煤峪口矿通风系统网络进行了解算与分析，为矿井采掘生产系统和通风系统改造方案提供理论依据。
2014&Vol. 45&(3):&160-162
万亮亮,褚召祥,胡靖
永川煤矿井下高温硐室热环境分析
针对永川煤矿井下特定的高温硐室（水泵房、绞车房和变电所）内的热环境进行了实地测量。根据测定温度、湿度和风量结果分析其高温热害程度。采用黑箱法计算硐室热源散热量，同时采用新风处理法计算了全部新风和半新风处理状态下硐室降温所需冷负荷。最后，在分析硐室高温热害特点的基础上提出采用地面用空调防隔爆处理后进行硐室降温，可以丰富和完善我国矿井降温装备体系。
2014&Vol. 45&(3):&163-166
亓玉栋,程卫民,于岩斌,潘刚
我国煤矿高温热害防治技术现状综述与进展
基于对我国矿井降温系统发展的回顾和当前煤矿热害治理中存在问题的分析，指出应进一步完善矿井热湿环境评价指标体系，认为确立适合各矿实际的降温系统方案，研发矿用降温系列设备和产品是矿井热害治理的关键；提出为实现矿井降温系统的低碳与高效运行，采用集中制冷与局部降温相结合的降温方式是治理矿井热害的有效途径，而矿用隔热防水材料和矿用降温服的研制也是治理矿井热害的有效措施。指出矿业工作者与制冷空调行业技术人员和企业进行技术合作和设备研发是治理矿井热害的迫切需求，同时需要国家进行相关政策与资金的扶持。
2014&Vol. 45&(3):&167-170,174
流固耦合分析水压及采掘扰动影响下巷道围岩的塑性损伤
利用Comsol4.2a有限元多物理场耦合软件，&动态&剖分模型采掘空间，通过计算识别塑性损伤判据函数F&&0的区域，最终模拟模拟了在不同采掘扰动范围、不同含水层与断层水压力影响下巷道围岩发生塑性损伤变化情况，结果显示：岩体水压不变时, 采掘扰动形成的应力集中区的塑性损伤范围大于采场底板，且随着采场宽度的延伸，围岩在垂向及水平方向塑性损伤范围增大；采场宽度不变时，随着岩体水压的增大，导致围岩力学强度降低，塑性破坏范围增大，且断层带内塑性损伤加剧。
2014&Vol. 45&(3):&171-174
陈桂军,王子中,张雪英,李凤莲,张文栋
矿井瞬变电磁全区视电阻率差值补偿算法
基于全空间瞬变电磁理论，研究了不同发射线圈尺寸、不同采样时刻对电阻率求解唯一性的影响。然后将晚期视电阻率值作为求解初值，计算对应的归一化感应电动势，并计算其与实测值的差值，运用此差值对归一化感应电动势计算值进行补偿，提出全区视电阻率差值补偿算法。最后通过1、10、100 &Om电阻率理论模型计算，验证该算法在较少的迭代次数下可较大提高计算精度；实测资料处理结果表明，与半空间晚期计算方法相比，该算法具有较好的应用效果。
2014&Vol. 45&(3):&175-178
郝长胜,杨永杰,刘瑞,高国强,尚建伟
大断面Y型拱形巷道交叉点稳定性数值分析
针对Y型交叉点围岩稳定性控制方面的问题，运用FLAC3D软件,采用S-B建模方法对不同的交叉角度、埋深、围岩强度、侧压系数以及开挖顺序等影响因素进行数值模拟分析。结果表明，与交叉点角度和侧压系数相比，埋深、围岩强度、开挖顺序对Y型交叉点的影响更为显著。且埋深和围岩强度对交叉点稳定性的影响均存在1个拐点，当参数大于拐点时均会产生较大的破坏。而侧压系数对交叉点的影响主要体现在对交叉点塑性区域大小的影响，虽无规律，但是波动范围不大。
2014&Vol. 45&(3):&179-182,185
俞宏庆,邢文平
黄村分矿10111工作面隐伏陷落柱特大突水原因分析及防治措施
通过奋进煤矿黄村分矿10111工作面隐伏陷落柱特大突水原因分析，实施了封堵突水点、地面三维地震勘探、地面钻探、井下物探、局部注浆加固等多项针对性强的水害防治对策，为矿井防治水工作提供了科学依据。
2014&Vol. 45&(3):&183-185
张婧,何绪文,张春晖
柳林煤层气排水水质特性及处理对策
为了避免煤层气开采过程中产生的废水污染矿区周边环境，同时减少水资源的浪费，以柳林区块煤层气开采过程中所产生的废水为例，对其15个煤层气排水采样点中所产生的废水进行了水质分析，其各项水质指标中，全盐量和硒浓度高于《农田灌溉水质标准》中对于旱作物的要求。并提出了采用&预处理+反渗透&组合工艺对其产生的废水进行处理。结果表明：经&预处理+反渗透系统&处理后的煤层气排水，出水水质能够满足《农田灌溉水质标准》中对于旱作物的要求，可用于农田灌溉用水，实现了水资源的循环利用。
2014&Vol. 45&(3):&186-188
张彦宾,许国胜,邹友峰,李德海
地震扰动作用下条带煤柱动力稳定性评价
为研究条带开采工程在外部扰动力作用下条带煤柱的稳定性，结合峰峰矿区条带开采经验和万年矿建筑物下压煤实际情况，综合分析后，确定庄宴村下压煤的条带开采方案，并在此基础上建立FLAC3D数值模型，采用动力时程分析方法分析了地震波对条带开采岩体稳定性影响，根据带抗拉摩尔库伦本构关系，利用强度屈服准则来判断条带煤柱单元稳定性，得出条带煤柱各单元安全系数，结果表明，条带煤柱在地震作用下稳定性降低，因此开采设计过程中必须考虑动载荷的影响。
2014&Vol. 45&(3):&189-192,196
曹利,刘辉,张宏贞,邓喀中,何春桂
铁路桥隧下保护煤柱合理留设及安全性评价
基于神华包神铁路塔-韩铁路专运线下采煤工程实例，提出了仅在桥梁、隧道等重要铁路构筑物下留设保护煤柱，其余各处采取井上下协调保护技术的铁路下采煤方法，进行了铁路下压煤量的估算及安全性评价。结果表明：该方法可多采出煤炭3 258.04万t，资源回收率提高51.5％；各煤层开采引起铁路最大下沉为2.341 m，最大倾斜为8.3 mm/m，最大水平变形为2.5 mm/m，该变形量可以通过维修措施加以调整，在该区域进行铁路下采煤是安全的。
2014&Vol. 45&(3):&193-196
王正帅,邓喀中
基于模糊群决策的老采空区稳定性评价指标权重确定
为获得科学、合理的老采空区稳定性评价指标权重，提出了1种基于模糊群决策的赋权方法。首先定义模糊权重的语意标度，决策专家群根据领域知识确定各评价指标的模糊权重语意值，然后综合专家群的意见，将模糊权重语意值转换成三角模糊数，通过解模糊化得到模糊权重的明确值，最后归一化得到老采空区稳定性评价指标权重值。
2014&Vol. 45&(3):&197-199,202
范育青,汪华君,赵明州,王昌琪
近距离下分层回采巷道合理布置数值模拟
为研究近距离煤层下分层回采巷道合理布置问题，以某矿近距离煤层工作面为背景，在现场监测的基础上，采用数值模拟的方法，利用岩土工程计算软件UDEC对不同内错距情况下下分层回采巷道围岩变形进行数值模拟，通过分析得出了不同内错距下的下分层巷道围岩变形规律并确定了10#煤回采巷道合理布置方案。
2014&Vol. 45&(3):&200-202
徐春光,徐军见,丁杰,李国恩,王亚军
大断面沿空掘巷围岩变形规律数值模拟分析
利用FLAC3D软件对大断面沿空掘巷围岩变形规律进行计算，分析沿空巷道在掘进和本工作面回采期间的应力、位移及塑性区分布变化规律，得出沿空巷道围岩以剪切破坏为主，破坏形式为两帮中下部煤体向巷道内挤出；在沿空巷道掘进和掘后稳定阶段，小煤柱为主要承载结构，在本工作面超前支承压力影响下，小煤柱受到破坏，支承压力高峰逐渐向实体煤侧转移。
2014&Vol. 45&(3):&203-205
贺言言,孙世国
基于物元可拓模型边坡稳定性综合评价
边坡稳定性综合评价是1个复杂的系统工程，单因素评价指标之间的矛盾不相容问题普遍存在，为解决此类问题，综合考虑影响边坡稳定性的多种因素，建立了用于边坡稳定性评价的物元-可拓模型，该模型是利用边坡稳定质量等级和影响因素构造边坡稳定性综合评价的经典域和节域物元，最终通过关联函数建立了用于边坡稳定性物元-可拓综合评价模型，有效地解决了此类矛盾不相容问题。
2014&Vol. 45&(3):&206-208
监察·管理
张炎亮,陈鑫,李亚东
基于灰色理论的煤矿生产物流安全状态指标优化
为了明确影响煤矿生产物流安全的众多因素、准确预测煤矿生产物流的安全状态，提出一种基于灰色理论的煤矿生产物流安全状态指标构建方法。根据煤矿生产物流各子系统的运行状况，建立了主观层次型评价指标；在运用灰色聚类减少指标相关性的同时，通过灰色关联分析，筛选优化指标体系。这种方法不仅避免了人为主观性的干扰，而且实现了指标体系的精简优化。为下一步开展煤矿生产物流安全状态评价打下基础。
2014&Vol. 45&(3):&209-212,216
王菲,杨雪,李文生,宋爱峰,仝凤鸣
基于信息熵-模糊神经网络的煤矿安全评价研究
煤炭是我国国民经济发展的重要基础。煤矿安全生产不仅是我国煤矿企业实现健康、可持续发展的必要条件，更是我国实现社会和谐发展、保障国家能源安全的前提条件。近年来，我国煤炭工业安全状况逐步改善，但与发达国家相比生产形势依然严峻，主要表现为：百万吨死亡率较高、特大事故数及伤亡人数居高不下等。通过结合郑煤集团实例，利用文献研究和信息熵法确定了我国煤矿安全评价指标体系，此外，通过模糊理论和神经网络技术的有机结合，为煤炭工业这种复杂系统的安全现状评价提出了一种新的思路。
2014&Vol. 45&(3):&213-216
葛亭煤矿职业安全健康管理体系研究
职业安全健康管理体系（OHSMS）是20世纪80年代后期在国际上兴起的现代安全生产管理模式。通过对葛亭煤矿原有安全管理模式所存在问题的分析及全新的职业安全健康管理体系优势研究，详细介绍了职业安全健康管理体系的建立以及配套的计算机软件，和职业安全健康管理系统在葛亭煤矿的应用。
2014&Vol. 45&(3):&217-219
刘笑天,刘勇,高昆
建立现代培训理念对煤矿安全培训的重要性
煤矿安全培训是保证煤矿企业安全生产的基础，目前我国煤矿安全培训中存在师资力量薄弱、培训内容的针对性较差、培训投入不足、教学模式单一、培训理论研究缺乏、培训效果评估不够完善等问题。在分析目前我国煤矿安全培训中所存在问题的基础上，阐述了现代培训理念的内涵以及现代培训流程的组织实施过程，并根据河南理工大学安全技术培训中心应用实例提出了建立现代煤矿安全培训理念，从培训需求分析、培训内容设计、培训组织与实施、培训效果评估４个环节出发，全面提高煤矿安全培训质量。
2014&Vol. 45&(3):&220-223
基于PDA的煤矿隐患排查系统研究
为了解决传统隐患管理系统的信息不及时、描述不准确、闭环不彻底的问题，提出基于PDA的煤矿隐患排查系统功能框架。系统利用WIFI、RFID、嵌入式数据库开发、人员定位等技术，建立基于PDA的井上井下安全一体化网络办公系统。PDA应用通过无线传输实现隐患信息的实时上传和处理；通过隐患影像数据做到安全管理透明化、可视化；通过与人员定位系统的数据接口实现隐患的精确定位管理。系统实施将有效推进煤矿隐患排查工作的规范化、信息化、标准化,改进传统隐患闭环管理手段，实现隐患排查的实时、精确、可视化管理。
2014&Vol. 45&(3):&224-226,229
煤矿安全学术年会专栏
新型胶体泥浆材料在安东煤矿火灾防治中的应用
基于新型胶体泥浆材料良好的堵漏、降温、阻化、固结水等性能，采用钻孔压注方式，将其注入防灭火区域，利用材料胶凝后包裹煤体的特性，有效克服了传统灌浆材料浆水的泄漏流失问题。实践证明，新型胶体泥浆材料具有良好的防灭火性能，其在近1 000 ℃的明火中不会迅速汽化，且在井下环境湿度90%，温度28 ℃条件下，防灭火性能保持13个月以上。
2014&Vol. 45&(3):&227-229
崔刚,陈如总,张赛,马国强
掘进条带水力压裂增透抽采技术
掘进条带水力压裂增透抽采技术在打通一矿得到了成功应用，水力压裂钻孔采用3次注浆封孔工艺确保压裂成功，水力压裂压力在19.3~39.5 MPa之间，平均单孔注水量120 m3。压裂增透影响范围50~150 m，平均100 m。压裂接抽后，使单孔抽采量提高3～5倍，抽采浓度提高3%～20%，煤层透气性明显提高。
2014&Vol. 45&(3):&230-232
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