- 欧阳振华;李文帅;刘洋;李春雷;史庆稳;张宁博;
开采中的应力扰动会改变煤岩体的受力状态,引发冲击地压灾害发生。为探究多重扰动钻孔煤体损伤演化过程及破坏特征,制备含预制钻孔的大尺寸正方体类煤岩试样,开展准静态循环加卸载和动态加载试验,分析监测到的应力、应变以及声发射等信息。研究发现随着加载力和循环次数的增加,声发射振铃计数和耗散能密度快速累积,试样损伤程度增加,峰值强度降低。在相同动载条件作用下,不同损伤程度的试样表现出不同的破坏特征,说明不同加载条件造成的损伤对煤体破坏形式有决定性影响。
2025年02期 v.22;No.114 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K] [阅读次数：23 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：35 ] <正>《华北科技学院学报》是2004年创刊的专业性学术期刊,双月刊出版,中华人民共和国应急管理部主管、华北科技学院主办,面向矿业安全、化工安全、建筑安全、城市地下空间安全、网络安全、应急管理、救援装备、安全监管监察、职业健康等相关领域的科研、技术人员和大专院校师生。办刊宗旨:着眼大国应急管理体制需要,立足学校人才培养、科技创新、教育培训三大高地建设,搭建安全科学与应急管理学术交流平台,加速推进科研成果转化。
2025年02期 v.22;No.114 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 39K] [阅读次数：7 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：7 ] - 易四海;高鹏程;李新亮;薛亚坤;邢斌;
本文以林西矿深部协调开采工作面为例,采用数值模拟计算方法,分析了协调式全采过程中的覆岩破坏特征和地表移动变形演化规律,通过对比相同地质条件下的顺序开采,揭示了协调式全采技术减变形机理及其深部适用性。研究结果表明:协调式全采技术通过工作面的采动程度与条带煤柱的隔离作用可以控制覆岩阶段性破坏与沉降;协调式全采技术在跳采阶段地表移动变形的速率明显小于顺序开采,但在煤柱回收阶段地表移动变形速率则快速增大;深部条件下,多工作面开采也很难达到充分采动,此时协调式全采方案与顺序开采方案的地表移动变形分布规律最终基本相同,深部条件下协调式全采技术的地表减变形效果较差。
2025年02期 v.22;No.114 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K] [阅读次数：5 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：8 ] - 齐黎明;王声远;陈学习;关联合;周家恩;
瓦斯抽采管路优化有助于合理分配抽采能力,从而提升瓦斯抽采效率。第一,提出了基于矿井通风网络解算的瓦斯抽采管路优化方法,并给出了具体实施方案;第二,对抽采管路优化方法的可靠性进行了分析;最后,开展了工程应用。其中,提出了通过改变管路阻力实现针对含多种瓦斯抽采气源的抽采管路压力分配的优化策略。结果显示,抽采管路优化方法可靠性较高,网络解算结果与实测数据误差小于1%;优化后,在满足优化目标的情况下,抽采管路瓦斯纯量提高了9.34%。
2025年02期 v.22;No.114 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：19 ] - 张金彪;邹光华;辛楚冰;孔德闯;范清正;周坤;
为解决深部开采中普遍存在的巷道支护难题,突破矿山深部开采瓶颈、降低安全事故风险,研发适应深部托煤顶巷道的协同支护技术。以唐山矿0293工作面为背景,根据工作面赋存条件,基于摩尔库伦准则和现场监测确定了巷道围岩塑性区范围,对比未支护和锚杆支护巷道的模拟结果,锚杆支护情况下巷道塑性区范围明显较小。研究结果表明:采用摩尔库伦准则分析时顶板和两帮破坏范围分别为2.4 m和1.2 m,现场实测的顶板和两帮破坏范围分别为2.5 m和1.6 m;根据破坏范围设计了锚杆、短锚索、长锚索三层次协调支护方案。具体支护参数为:锚杆长度为2400 mm,锚杆和锚索直径均为22 mm。顶锚索长度选用10000 mm,帮部锚索长度为4500 mm。锚杆间距和排距设定为700 mm,锚索间排距均为1400 mm;现场位移沉降状况监测证明锚杆支护效果的可行性。
2025年02期 v.22;No.114 26-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K] [阅读次数：7 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：13 ] - 谢宏;于悦;
目前,传统的瓦斯抽采达标评判存在一定的局限性,有必要开发一个更加科学客观的评价模型。首先,分析安全管理体系的二元结构和三元体系,与知识管理建立联系。其次,构建瓦斯抽采知识图谱、瓦斯抽采达标评判指标体系以及系统动力学模型。研究发现,知识图谱和系统动力学可以有效提升安全评价的准确性和效率,促进安全信息共享,为煤矿企业制定科学合理的瓦斯抽采方案和安全管理措施提供数据依据和决策支持,对煤矿瓦斯抽采的安全生产具有重要意义。
2025年02期 v.22;No.114 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：137 ] - 秦庆举;殷帅峰;王恩;赵许博;康庆涛;郑鑫健;
针对深部煤矿大断面巷道围岩控制难题,以钱营孜煤矿深部大断面马头门巷道为工程背景,采用现场实测、数值模拟、理论分析、工程实践等方法研究了巷道围岩变形破坏机制及其控制技术。分析得出了诱发巷道围岩失稳破坏的关键影响因素,通过地应力现场测试获得了水平应力为最大主应力且与巷道轴向方向的夹角呈78°;通过数值模拟研究得出了马头门围岩应力场、位移场的分布及演化特征,确定了支承压力峰值距巷帮的平均距离为7.875 m,揭示了大断面巷道畸变失稳机制。提出了大断面巷道采取“注-锚-筑”协同控制技术的耦合治理方案,通过现场工程实践验证了“注-锚-筑”协同控制技术的合理性,研究成果为同类型大变形巷道围岩控制提供技术参考。
2025年02期 v.22;No.114 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K] [阅读次数：7 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：21 ] - 甯江琪;唐明云;骆大勇;
为了厘清长焰煤的孔隙结构特征及其与毛管力模型的适应性,本文以内蒙古金烽寸草塔煤矿长焰煤为研究对象,通过压汞实验研究了煤样孔隙结构孔径分布、孔容和孔隙形态三个方面的孔隙结构特征,在此基础上分析评价了5种毛管力模型对长焰煤的适应性。结果表明:煤样孔径分布可表示为微裂隙(>72 445.3 nm)、渗流孔(100～72 445.3 nm)、扩散孔(5.5～100 nm),其孔容大小分别为0.006 5 mL/g、0.155 8 mL/g、0.04 mL/g,孔隙结构具有墨水瓶特征,孔隙连通性差。通过毛管力模型适应性分析得到,陈科模型Ⅰ能够很好地与实验数据拟合,拟合程度高达97%,可作为内蒙古长焰煤的毛管力曲线模型参考。
2025年02期 v.22;No.114 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K] [阅读次数：1 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：15 ] - 王玮;曾勇;漆宇轩;
煤尘是矿井安全生产的重大危险源之一,严重危及矿井安全生产及职工身体健康。根据井下现场应用效果,分析了降尘措施常用的风水混合净化喷雾存在的缺点,改进后的风水联动净化喷雾装置采用锥形喷雾,面积大,能够有效隔离粉尘,可拆卸“竹节式”设计,使得全矿井的配件可以通用,提升了维护效率,节约了生产成本。
2025年02期 v.22;No.114 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：4 ] - 储小渝;盛武;
为精确感知煤矿领域智能运维技术发展态势,采用文本挖掘知识图谱方法,依托中国知网(CNKI)数据库,以煤矿智能运维相关主题词进行文献检索,运用CiteSpace可视化文献计量工具构建知识图谱,从发文量、核心作者、研究机构、研究热点及前沿趋势等多维度进行态势感知。研究表明:煤矿智能运维技术研究正处于快速上升期,年发文量显著增长,已初步形成若干核心研究团队,但团队之间的合作松散,且未形成核心作者群;研究热点归纳为煤矿机电、故障诊断、状态监测、健康管理、在线诊断、深度学习、远程运维、预测性维护,人工智能技术成为煤矿智能运维领域发展的关键推动技术;进一步探索前沿发展趋势,该领域的研究具有阶段性特征,各技术热点之间正逐步融合;通过大数据分析和机器学习算法的深度应用,提出智能运维技术煤矿应用路径建议。
2025年02期 v.22;No.114 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：17 ] - 刘笑乐;李琼;张润钊;薛宏旺;赵臣;王宇杰;
矿井水处理系统降耗增效对于推动煤矿行业的绿色低碳发展具有重要意义。本文采用案例分析法,针对6个煤矿矿井水处理系统的三类不同处理工艺,提出矿井水处理预沉调节、澄清过滤和煤泥处理三个环节系统能效比E这一评价指标,实现对矿井水处理整改系统能效的分级评价。研究结果表明:处理每单位立方米矿井水,高矿化度矿井水能耗最高,系统比能耗为2.09～9.09 kWh/m~3;高悬浮物浓度矿井水能耗次之,系统比能耗为0.26 kWh/m~3;含特殊组分矿井水能耗相对最低,系统比能耗为0.19～0.21 kWh/m~3;矿井水处理系统能效评级分为强节能、基本节能和不节能三级。运用该评价指标能进一步建立新的分级标准,细化节能数据,精确地反映高能耗系统的能效状况,为矿井水处理系统节能运行评价提供了一种较为客观实用的方法。
2025年02期 v.22;No.114 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：8 ] - 杨文光;许冰冰;
在遭遇洪涝灾害的情形下,对应急物资配送实施科学且合理的规划,能够显著提升救援行动的效率,有效控制灾害损失的扩大。本文旨在探讨洪涝灾害情境下,基于需求紧迫度因素的应急物资配送路径优化问题。首先,提出以环境、人口、防治为准则的受灾点需求紧迫度评价指标体系,利用主客观组合赋权方法确定权重后采用TOPSIS方法确定受灾点的需求紧迫度;其次,本文将需求紧迫度纳入应急物流路径优化模型,旨在优先满足受灾点需求的同时,构建行驶成本与惩罚成本最小化的双目标模型,并使用改进的遗传-粒子群混合算法求解。最后,以廊坊市的10个行政区域为实例,将改进算法与原始算法的求解结果作对比。结果显示:改进算法在求解精度方面表现出色,同时收敛速度也显著提升,能迅速找到最优解,提升了应急物流效率,有助于灾后应急管理部门高效救援。
2025年02期 v.22;No.114 70-77+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：35 ] - 郭伟健;
为了研究城市综合管廊细水雾灭火系统关键参数设置及灭火效果,采用FDS软件建立了综合管廊电缆舱模型,分析了细水雾系统喷头布置间距的变化对灭火时间、烟气层高度和CO浓度的影响,确定了细水雾灭火系统的优化设计参数,从而为实际工程中细水雾灭火系统的设计和应用提供一定参考。研究结果表明:随着喷头间距增大,烟气层高度呈下降趋势,CO浓度先降低后升高,细水雾系统灭火时间先增加后减少;喷头间距为3m时,细水雾灭火效果最佳,灭火机理为窒息灭火。
2025年02期 v.22;No.114 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K] [阅读次数：1 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：26 ] - 马登云;马衍坤;王小岐;周健;
为了探究注水流量对裂缝跨界面动态扩展过程的影响,采用单面可视化真三轴水力压裂试验系统,开展了顶板导向水力压裂试验,研究了裂缝跨界面扩展过程的水压曲线变化和缝网展布形态特征。研究结果表明:注水流量由60 mL/min增至100 mL/min时,起裂压力从4.57MPa增至8.50MPa,起裂时间从12s缩短至6s;随着注水流量的增加,裂缝总长度和岩层裂缝长度呈现减小的趋势;煤层裂缝长度呈现先增大后减小的变化趋势,而在注水流量为80 mL/min时,煤层裂缝长度占比达到最大为39.78%;利用分形理论对不同注入流量下的裂缝网络进行定量对比和分析,发现随着注水流量的增加,分形维数从1.3775减少至1.2160,说明裂缝网络的复杂程度在变低,岩层分形维数随着注水流量的增加呈减小的趋势,煤层分形维数随着注水流量的增加,呈现先增大后减小的趋势,在注水流量80 mL/min时达到最大值1.1834。研究结果可为顶板水力压裂技术工艺参数设计提供参考。
2025年02期 v.22;No.114 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] [阅读次数：1 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：8 ] - 王玉怀;窦静文;张武军;闫海霞;胡硕鹏;张烜乐;张思佳;
为全面了解液态二氧化碳在采空区自燃火灾应用中的现状以及存在的问题,分析了不同惰气防灭火介质的特点、二氧化碳三种相态的特性以及液态二氧化碳灭火机理。分析结果表明:液态二氧化碳因其快速高效灭火效果在煤矿防灭火中具有明显的优势,对比了液态二氧化碳三种不同灌注工艺的应用条件。认为目前液态二氧化碳井下防灭火应用面临的挑战是需要对液态二氧化碳的物性参数、灌注工艺以及安全输送距离等方面进行深入研究和优化。
2025年02期 v.22;No.114 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：37 ] - 张立宁;国蛟倩;安晶;庄鑫;
为提高酒店类建筑火灾风险评价的准确性,构建一种基于粗糙集与物元可拓法的酒店火灾风险评价模型。本文依据《建筑防火通用规范》,结合文献及典型事件分析,建立酒店火灾风险评价体系,该体系包括一级指标4个、二级指标16个。为降低指标体系的数据冗杂性,引入粗糙集理论对指标体系进行属性约简并赋权值。在此基础上引入物元可拓方法,解决评价指标间的不相容以及指标量化的模糊性和不确定性,通过火灾风险等级变量特征值,给出待评酒店趋于某一等级的程度,使评价结果更精确。最后,以三河市某酒店为例,进行实证分析,并与传统层次分析法的评价结果进行对比。研究结果表明:本文所构建的评价模型可行有效。研究结果可为酒店类建筑的火灾风险评价和消防安全管理工作提供参考。
2025年02期 v.22;No.114 97-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K] [阅读次数：1 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：21 ] - 李宛鸿;张春利;
为了研究煤矿井下甲烷/空气预混气体爆燃特性,尤其是获取激波和火焰的微观流场信息以及研究惰性介质阻燃剂抑制作用的机制。采用模块化思想构建中尺度激波管实验测试系统,包括激波管、泄压舱、真空系统、点火系统、同步控制系统、光学显示系统、压力火焰测试系统,其主要特色为:集成延时系统和同步控制系统,将甲烷/空气预混气体爆燃流场的微观信息作为研究重点;提出罐外预混思想,独立使用充沛气和预混气配制系统,可精确地控制预混气体成分和初始压力;利用BOPP膜片分离实验段与泄压舱,保证实验安全性。实验结果表明,本文构建的激波管测试系统不仅可以获取多个单一点源信息,还可以获得预混气体爆燃流场内部“看得到”的多元结构信息,为预混气体爆燃的点火机理、火焰的加速机制、火焰和冲击波的耦合过程和反馈作用研究奠定基础。
2025年02期 v.22;No.114 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：7 ] - 朱建芳;李东明;
煤矿企业的安全工程专业人才需求有其特殊性,他一方面需求安全生产监督管理人员,另一方面还需要专门防控火灾、爆破、瓦斯和煤尘事故的工程技术人员,这为高等学校安全工程专业人才培养带来困扰,其主要原因是安全工程专业发展过程中的大安全与行业安全的分歧造成的。针对煤矿不同岗位对安全工程专业特殊的人才需求,可以采用分类培养方式来解决,将目前的安全工程专业的服务面向定位于培养安全生产监管人员,针对需要专门工程来治理复杂危险源的行业设置行业类安全工程专业,其服务面向定位于防控特殊危险源的安全工程技术人员。在此基础上通过优化课程体系和加强实战化人才训练为煤矿安全领域培养安全监管和工程技术人才。
2025年02期 v.22;No.114 113-117+124页 [查看摘要][在线阅读][下载 544K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：10 ] - 李碧霄;
乡镇政府是应急管理工作中最重要的组织者、实施者和监督者,承担着保障一方平安、维护社会稳定的重要职责。本研究以Y镇为研究对象,通过文献梳理、实地调研与访谈,发现Y镇隐患排查工作存在盲区、突发事件监测预警方法落后、应急处置基层救援缺乏精准指挥、应急科普范围不全面、信息披露机制缺失等问题。针对此问题,本文提出了规范Y镇新兴工艺风险管理与培训;多部门联合检查统筹协调;应急管理智慧平台一体化建设;加强公共应急设施的投入与建设;拓展应急科普范围,定期开展多灾种叠加的综合应急演练;加强基层救援队伍能力建设,推动应急管理专业人才培养;完善公共事件信息公开与舆情引导机制等优化对策,为基层政府完善应急体系和应急机制路径优化,提供了理论参考和借鉴。
2025年02期 v.22;No.114 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K] [阅读次数：7 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：22 ] <正>1.来稿必须具有创新性、学术性、科学性、准确性、规范性和可读性。论文篇幅(含图表)一般限6 000字以内。2.论文要求主题明确、数据可靠、逻辑严密、文字精练、图表清晰。文稿必须包括中英文题名、作者姓名、作者单位及邮编、中英文摘要和关键词(3～5个)、中图分类号、正文、参考文献和作者简介(包括姓名、性别、出生年、籍贯、学位、职称、研究方向、联系电话、E-mail等内容),并在首页地脚处注明基金资助项目的名称和基金号。作者的外文姓名一律用汉语拼音全部拼出,姓(字母大写)在名前,名连缀成一词,两字间加半字线分开。
2025年02期 v.22;No.114 125页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K] [阅读次数：7 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：2 ]