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  • 論文
    高級檢索
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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《煤田地質與勘探》TOP10 | 2021年高被引論文（被WOS論文引用）

來源：煤田地質與勘探

現統計出，在WOS（Web of Science）收錄的論文中，引用《煤田地質與勘探》的所有文獻，并按被引頻次進行排序，優選出TOP10論文。相關論文反映國際關注熱點方向，供相關領域學者參考和交流。

行業視野

煤田地質與勘探

類別

49個

關鍵詞

64位

專家

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論文

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  • 近20年我國煤與瓦斯突出事故時空分布及防控建議

    作者(Author)： 張超林, 王恩元, 王奕博, 周西方

    摘要：防治煤與瓦斯突出是保障煤礦安全高效開采和國家能源穩定供應的前提條件。近期頻發的煤礦瓦斯突出事故(2021年3月25日左權煤礦突出事故、4月9日東風煤礦突出事故)造成12人死亡，再次表明實現“零突出”的目標還有非常艱巨的路程要走。針對當前突出機理不清、突出事故頻發現狀，開展我國2001—2020 年突出事故統計分析，數據顯示，20年共發生突出事故484 起、死亡3 195 人，盡管近年來突出事故得到有效控制，然而在煤礦事故中仍處于相對較高水平且愈加突顯。在此基礎上，進一步從突出事故等級、發生地點、發生時間等方面分析2011—2020年突出事故時空分布規律，結果表明：12個省(直轄市)近10年共發生突出事故93起、死亡645人，其中較大突出事故持續占據主導地位、特別重大突出事故死亡人數常年居高不下、一般突出事故占比逐漸上升；突出事故具有“分布范圍廣、分布較為集中、南多北少、南重北輕”的地域分布特點，其中貴州省、湖南省、云南省、河南省4省最為嚴重，累計占總事故起數和死亡人數的68%和79%；突出事故集中發生在每年的5—7月和11—12月，每月的4—6日、15—17日和28—29日，每日的1—2 時、5—6 時、10—12 時和17—20 時等時段。針對突出事故呈現出高低交替的周期性發展規律，從安全管理的角度指出，必須將防突措施落實到每一天、每一班的生產中，越是突出事故低發期，越要加強安全管理，長期保持“安全意識增強—事故低發期—安全意識增強”的良性循環是突出防控的核心思路。
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    煤田地質與勘探
    2021年第04期
    508
    260
  • 論煤地質學與碳中和

    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。
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    煤田地質與勘探
    2021年第01期
    574
    227
  • 基于PSO-BP神經網絡的導水裂隙帶高度預測

    作者(Author)： 婁高中, 譚毅

    摘要：導水裂隙帶高度是西部礦區保水采煤的理論依據和關鍵參數。近年來，BP神經網絡廣泛應用于導水裂隙帶高度預測，但BP神經網絡存在收斂速度慢、易陷入局部極小等問題。為提高導水裂隙帶高度預測的準確性，利用粒子群優化算法(PSO)對BP神經網絡的權值和閾值進行優化，建立基于PSO-BP神經網絡的導水裂隙帶高度預測模型。選擇開采厚度、開采深度、工作面傾斜長度、煤層傾角、覆巖結構特征為導水裂隙帶高度主要影響因素，選取22例導水裂隙帶高度實測數據對PSO-BP神經網絡進行訓練，將訓練后的PSO-BP神經網絡對2 例測試樣本的預測結果與實際值進行對比，并與BP神經網絡預測模型及經驗公式預測結果進行對比。結果表明：PSO-BP神經網絡預測模型的平均相對誤差為1.55%；BP神經網絡預測模型的平均相對誤差為4.8%，經驗公式的最小相對誤差為9.4%，PSO-BP神經網絡預測精度明顯優于BP神經網絡和經驗公式，且絕對誤差和相對誤差變化較穩定，可以有效預測導水裂隙帶高度。
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    煤田地質與勘探
    2021年第04期
    331
    98
  • 基于SSA優化的GA-BP神經網絡煤層底板突水預測模型與應用

    作者(Author)： 尹會永, 周鑫龍, 郎寧, 張歷峰, 王明麗, 吳燾, 李鑫

    摘要：隨煤層開采深度的不斷增加，煤礦生產過程中面臨著復雜的突水機理和多變的突水主控因素，且各因素間相互聯系的不確定性，使底板突水預測的難度不斷增加。為準確預測底板突水危險性，針對底板突水的小樣本、非線性問題，首先利用遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)將網絡隨機賦值的初始權值和閾值初次優化，再選取搜索能力強、穩定性較好的麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm，SSA)對權值和閾值進行二次尋優，從而建立SSA-GA-BP神經網絡底板突水預測模型。分析整理山東省濱湖煤礦地質及水文地質資料，選取含水層水壓、含水層厚度、隔水層厚度、斷層密度、斷層分維值、滲透系數、單位涌水量、底板破壞深度共8個因素，作為預測底板突水的主控因素，繪制各主控因素3D映射投影曲面圖；利用Surfer軟件中的克里金插值法提取50個數據點作為模型的輸入樣本(分為訓練集40個，測試集10個)，對模型進行訓練學習，訓練誤差精度達到要求后，對濱湖煤礦3個未開采工作面的12個數據點進行突水危險性預測。為了驗證所建模型的準確性，利用BP、GA-BP、SSA-GA-BP這3種模型對測試集進行預測；為避免模型僅與BP網絡預測對比的片面性，同時選取以熵權法確定權重的模糊綜合評判法對測試集進行預測；將各網絡模型及方法的預測結果與實際值進行對比分析。結果表明：基于SSA優化的GA-BP神經網絡模型突水預測誤差較小，預測結果準確率更高，為礦井水害預測預報提供了科學的評價方法和理論依據。
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    煤田地質與勘探
    2021年第06期
    200
    117
  • 基于地質–工程條件約束的可控沖擊波煤層致裂行為數值分析

    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。
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    煤田地質與勘探
    2021年第01期
    502
    139
  • 我國煤礦區礦井水污染問題及防控技術體系構建

    作者(Author)： 孫亞軍, 徐智敏, 李鑫, 張莉, 陳歌, 趙先鳴, 高雅婷, 劉琪, 張尚國, 汪韋峻, 朱璐璐, 王晟

    摘要：煤炭開采必然產生大量的礦井涌水，我國目前的礦井水整體上表現出水質相對較差、水處理成本較高等問題。首先明確了我國典型礦區礦井水水質的主體特征：常規離子是造成礦井水水質差的主要化學組分；礦井水中有毒有害物質占比小，且基本優于地下水Ⅲ類水質量標準。其次，詳細探討了我國礦井水水質形成、演化的幾個科學問題，包括不同水文地質結構下物理–化學作用所起的主導作用，時間效應對水質演化的影響，微生物群落結構特征及其與環境因素的相關關系，水動力場–化學場–微生物場–溫度場的多場耦合問題等。接著重點介紹礦井水污染防控的技術方法，以減少礦井突(涌)水量和水資源保護為前提，以實現煤–水雙資源協調開采、煤炭綠色開采為目標，以礦井水“阻斷、減量、保護”為主要防控思路，圍繞煤礦區礦井水阻斷技術、污染負荷減量技術、污染區修復治理等科學問題展開分析；通過各種現有技術、方法、工藝，最大可能地降低噸煤礦井水處理成本，如采用井下預處理、地面深度處理、超深回灌封貯、生態資源化利用等。最后，提出研發煤礦區地下水及污染物的阻斷材料和吸附材料、注漿裝備、監測設備、投料設備、原位取樣檢測設備等，形成我國煤礦區礦井水污染防控技術體系。該技術體系的構建可對煤礦綠色開采、煤礦區深層地下水污染防控、閉坑礦井水污染防控、礦區地下水資源及生態環境保護利用等提供理論及技術支撐。
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    煤田地質與勘探
    2021年第05期
    701
    1686
  • 注漿工程擾動下煤系砂巖含水層水巖作用機理——以桃園煤礦為例

    作者(Author)： 郭艷, 桂和榮, 魏久傳, 倪建明, 成榮發, 龐迎春, 張治, 洪荒, 胡滿聰, 崔亞利, 梁展, 李俊, 陳家玉, 李晨

    摘要：煤系砂巖裂隙水是煤礦重要的充水水源之一，以淮北煤田桃園煤礦二疊紀煤系為研究對象，在分析該礦水害注漿治理以來煤系水水化學特征的基礎上，闡明了地下水水文地球化學作用機理及其控制因素。結果表明：注漿治理期間，煤系水中主要陽離子為Na+，主要陰離子為SO2– 4；陽離子質量濃度由大到小為Na+、Ca2+、Mg2+，陰離子質量濃度由大到小為SO2– 4、HCO– 3、Cl–；通過Durov水化學圖分析，注漿治理期間煤系水化學類型以Na-SO4和Na-HCO3為主；煤系水中存在黃鐵礦氧化或碳酸鹽、硫酸鹽溶解作用，并伴隨著一定程度的陽離子交換作用與脫硫酸作用，特別是在注漿治理工程實施期間，陽離子交換作用增強；大型突水、注漿治理防治水工程、地質構造背景及采礦活動等均不同程度地影響了煤系水水巖作用，且隨注漿治理范圍增大，影響程度增大。該研究成果對于煤礦涌(突)水水源識別及水害防治具有重要意義，為類似條件下的其他煤礦(區)在突水或注漿治理擾動下的地下水水文地球化學研究及應用提供參考。
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    煤田地質與勘探
    2021年第01期
    361
    175
  • 淺埋近距煤層開采覆巖與地表裂縫發育規律及控制

    作者(Author)： 曹健, 黃慶享

    摘要：我國西部神府東勝煤田主要賦存淺埋近距煤層，煤層埋藏淺，覆巖上部厚松散層大范圍分布，近距煤層開采導致覆巖與地表裂縫發育嚴重，加劇了原本脆弱的生態環境進一步惡化。為探究淺埋近距煤層開采覆巖與地表采動裂縫發育規律，掌握其控制方法，以檸條塔煤礦1-2煤層和2-2煤層開采為背景，結合實測統計分析、物理模擬和分形理論，掌握淺埋頂部單一煤層開采和重復采動下覆巖與地表裂縫發育特征，揭示煤柱布置對裂縫發育的控制作用。研究表明，煤層開采導致的地表裂縫可分為平行于工作面的動態裂縫和工作面開采邊界地表裂縫(切眼邊界側地表裂縫和區段煤柱側地表裂縫)，動態裂縫在開采后能夠實現自修復，工作面開采邊界的地表裂縫不能自修復。下煤層開采區段煤柱側覆巖與地表采動裂縫發育嚴重，其與區段煤柱錯距密切相關。1-2煤層開采后，基巖垮落角為60°，土層垮落角為65°，邊界煤柱側地表裂縫的寬度為0.26 m。下部2-2煤層開采，煤柱疊置、錯距20、40 m 時，區段煤柱側覆巖采動裂縫寬度分別為0.81、0.45和0.22 m，地表裂縫寬度分別為0.65、0.30 和0.12 m。通過確定合理煤柱布置方式，能夠有效控制覆巖和地表采動裂縫的發育程度，據此確定檸條塔煤礦1-2煤層和2-2煤層開采的合理煤柱錯距應大于40 m。
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    煤田地質與勘探
    2021年第04期
    224
    171
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