- 周伟;王树立;陆春辉;吕士磊;马资敏;
保护层开采是防治煤与瓦斯突出灾害的首要技术手段,聚焦超大间距下保护层开采,本文以平煤十矿己组煤和戊组煤层间距180m为工程案例,综合采用相似模拟试验、数值模拟、现场实测等方法,对超大间距下保护层开采三带发育高度、卸压保护范围和瓦斯抽放效果展开研究。研究结果表明:己组煤保护层工作面开采后覆岩冒落带高度0～43 m,裂隙带高度43～112 m,被保护层戊组煤处于弯曲下沉带内,最大沉降量1.0m;依据覆岩裂隙发育延展规律确定倾向卸压角82°～84°,走向卸压角66°～74°,据此设计了被保护层戊_(10)-33190工作面布置参数。地面井抽采卸压瓦斯戊组煤占比65%,己组煤占比35%;平均抽采纯量2.16 m~3/min,预抽率37.55%;戊组煤工作面瓦斯含量低于6m~3/t,煤层残余瓦斯压力0.5～1.1 MPa,瓦斯抽采效果良好。研究揭示了超大间距下保护层开采卸压保护和瓦斯抽采的可行性,丰富了保护层开采理论。
2026年02期 v.23;No.120 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2123K] [阅读次数：6 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：37 ] <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。办刊定位:贴近国内外安全工程与应急管理研究前沿,加深交叉学科、横断学科融合,汇聚学校学科建设与科技创新最新成果,突出学校安全工程与应急管理方面的人文素养培育和工程能力建设,助力学校转型发展。
2026年02期 v.23;No.120 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：5 ] - 张伟;李明珠;彭瑞;芈绍伦;王志伟;郭勇;沈春阳;纵博宁;贾文涛;
大巷距离工作面较近时,受采动影响,围岩往往破碎严重、变形较大。为进一步掌握工作面开采对邻近大巷围岩变形的影响,保障工作面安全回采,本文针对钱营孜煤矿E3215工作面邻近大巷在采动影响下围岩变形严重的问题,采用现场监测与FLAC~(3D)数值模拟相结合的研究方法,系统分析了邻面采动作用下巷道围岩的变形特征与塑性区演化规律。研究揭示:邻近大巷处于工作面支承压力影响范围内,围岩应力显著增大,变形呈非对称分布,且距停采线越近变形越剧烈。基于此,提出了“中空锚索注浆+恒阻大变形长锚索”分层控制支护方案。数值模拟与工程实践表明,该方案有效提升了围岩稳定性,显著抑制了变形发展,保障了大巷的安全使用。本研究为类似采动条件下巷道支护设计提供了理论依据与技术参考。
2026年02期 v.23;No.120 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1888K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：20 ] - 张乾龙;孙春辉;赵启峰;彭瑞;殷大发;疏礼春;
为解决招贤煤矿1304(外)工作面风巷穿越褶曲构造带时出现的顶板破碎与漏顶难题,提出了一种基于“封闭注浆+超前注浆”两阶段的高压劈裂注浆加固方法。通过施工ф113 mm大直径钻孔,并以10 MPa的终孔压力实施高压劈裂注浆,实现对破碎顶板的主动加固与裂隙充填。现场应用表明,该技术使注浆钻孔数量减少约40%,工期缩短约30%,浆液有效充填并胶结破碎煤体,形成完整加固帷幕。后续掘进过程中未发生冒顶、片帮等灾害,验证了该技术在高应力褶曲构造带中的适用性与可靠性,为类似条件巷道顶板加固提供了可行技术路径。
2026年02期 v.23;No.120 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：11 ] - 朱天儒;褚廷湘;姜泊宁;张曦;李磊;
煤柱自燃火灾频发,而传统温度监测方法在识别精度、响应速度和治理针对性方面均存在不足,难以满足深部煤柱高温隐患的精准防控需求。针对观测数据有限、温度场信息不全、治理盲目性强的传统思路的问题,本文提出一种基于有限数据驱动的煤柱温度场重构与靶向治理方法。该方法以少量实测测点温度数据为驱动,构建自然邻域插值(NNI)模型实现煤柱内部温度场的重构,突破了传统方法依赖经验参数与大样本数据的限制,能够在有限观测条件下准确识别隐蔽高温核心区及其空间分布特征。工程应用结果表明,注浆后5～10天内高温孔温度下降30～43℃,第30天后稳定在30～31℃的安全区间;温度场重构结果进一步验证,高温区面积由初始267.88 m~2快速缩减至第6天的13.11m~2,累计缩减幅度达95.1%,实现了短期快速降温与长期稳定控温的治理目标。对比注浆前后的重构结果与实测数据,验证了NNI模型在高温识别与梯度刻画方面的可靠性。研究成果为煤柱自燃的早期识别、精准治理提供了有效的技术路径与理论支撑,具有良好的工程应用前景。
2026年02期 v.23;No.120 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：20 ] - 齐黎明;周家恩;王声远;
为准确判定抽采钻孔漏风点,需向抽采钻孔插入导流管并测定不同位置的气体压力与瓦斯浓度,因此,如何将导流管快速送入抽采钻孔深部,是亟须解决的问题。首先,从理论上对锥面端头与抽采钻孔内置花管的力学作用进行了分析,通过力学建模与实验验证,推导出了摩擦阻力计算公式;然后,研发了含锥面端头导流管,并在开滦矿区唐山矿开展了抽采钻孔气体压力测定现场试验。研究结果显示,减小锥面端头重力和锥面端头与水平方向的夹角,且锥面角度适当增加为60°,锥面端头可以有效降低导流管与抽采钻孔内置花管的摩擦阻力,从而使导流管在抽采钻孔内的送入深度提升至30 m。
2026年02期 v.23;No.120 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：5 ] - 李红涛;梁志斌;郝军;李博成;姜美琳;李晓雪;
针对煤层瓦斯顺层抽采钻孔交叉串孔导致抽采效率低下的问题,设计抽采钻孔交叉串孔模拟实验装置,进行了被串孔抽采负压口附近、抽采负压口与串通口之间以及串通口附近漏气的交叉串孔模拟实验。实验结果表明:抽采钻孔负压相互影响方式呈“I”+“L”+“h”形式;串孔使被串孔负压沿程呈“降-升-降”分布,出现明显“可控/失控”分界线;实验测得被串孔三个位置负压损失率的阈值分别为28.4%、19.1%和14.8%。在此基础上,通过理论分析推出实践中判断被串孔三个位置漏气的阈值分别为6.0%、4.0%、3.0%,并进行了现场试验验证,为顺层抽采钻孔交叉串孔的防治工作提供参考。
2026年02期 v.23;No.120 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K] [阅读次数：6 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：12 ] - 朱建芳;李辉;郭文杰;
自燃是影响煤矿安全生产的主要灾害之一。作为煤矿常用的防灭火材料液态CO_2具有降温快、惰化效果好等优势。但由于压力骤降引发的蒸发冷却效应,其在管道输送过程中容易形成干冰堵塞管道。本文应用HYSYS软件模拟液态CO_2的管道输送过程,研究了不同输送条件对干冰形成位置的影响。模拟结果表明,液态CO_2在管道输送过程中温度先上升后下降,干冰形成位置和温度与注入压力密切相关。注入压力越大,干冰形成距离管道入口越远,安全输送距离也随之增加。通过回归分析,得出注入压力与安全输送距离近似呈线性关系,回归方程为L=0.8357P-735.71。此外,管道内径和流量也对输送距离有显著影响,压力为2000kPa流量为75kmol/h,温度为-40℃,管道内径为20mm时,安全运输距离可达到300m左右,并且随着内径的小幅度增加,安全运输距离会呈现大幅增加的趋势,压力为2000kPa,温度为-40℃,管道内径为25mm,流量模拟范围为40-100 kmol/h,安全运输距离会随着流量的线性增长而近似以负二次幂规律降低。本文的研究为液态CO_2在煤矿防灭火中的应用提供了理论依据和技术支持。
2026年02期 v.23;No.120 44-50+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：18 ] - 蔡建忠;杨应迪;
为精准防控袁店二矿采空区煤自燃风险,以该矿833综采面为研究对象,采用束管监测(基于氧气浓度18%/8%临界值)划分自燃“三带”,建立采空区流场与氧化反应耦合模型,通过Fluent软件开展数值模拟,结合现场实测数据验证模型,进而探究工作面不同通风量下对采空区“三带”分布的影响。结果显示:采空区回风侧氧化带范围为26-72 m(宽度46 m),进风侧为45-102 m(宽度57 m),当工作面风量增大时,进风侧氧化带向采空区深部延伸,回风侧氧化带则向工作面靠拢,为采空区煤自燃防治通风参数优化提供了理论依据。
2026年02期 v.23;No.120 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：41 ] - 张福忠;张卫东;金子涛;张全柱;
SS4B直流传动电力机车检修牵车移库作业时所用设备多、操作烦琐、效率低,为了解决这一类问题,本文研发了一种车载式电力机车牵车移库电源系统。本文设计了一种基于DSP TMS320F28335的机车应急电源控制系统,并采用SIC功率器件构建了充电模块和DC/DC斩波模块,与超级电容构成主电路,采用DSP控制器输出PWM控制驱动信号。最后,本文为了验证机车应急电源系统的性能,搭建了机车应急电源系统实验平台,进行了实验验证。实验结果显示:充电器模块可以实现恒流恒压快速充电,配合超级电容的DC/DC斩波模块,可以达到机车牵引电机低速运行的电压,DC64V,实现机车应急供电自驾牵车移库的目标。
2026年02期 v.23;No.120 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1336K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：24 ] - 章万俊;祝龙记;
矿用电机车长期工作在环境恶劣的矿井中,其永磁同步电机位置检测一般采用无传感器技术,而传统的滑模位置观测器存在着观测精度不高、容易出现输出振荡等问题。本文提出采用改进的超螺旋滑模观测器,用于实现永磁同步电机的无位置传感器控制,为了提高观测器的估算精度,将传统的反正切函数与相位补偿替换为锁相环结构,避免了由于反正切计算直接引入抖振信号而放大高频抖振误差。仿真结果表明,所改进的滑模观测器能有效抑制系统的输出抖振,提高了位置观测的精度,位置误差降低70%,使矿用电机车永磁同步电机控制系统整体表现出更优的技术性能。
2026年02期 v.23;No.120 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：71 ] - 邓永红;张怡晗;张缘健;
海洋油田井壁取心是油气勘探的核心环节,长电缆供电模式下传统控制算法因未考虑电缆分布参数,导致变频电源输出电压、电流的幅值与相位畸变,引发设备启动故障、负载突变工况失稳等问题。为解决上述难题,本文提出一种基于双相三桥臂高频电源的控制算法。在分析相关模型的基础上,建立了长电缆的两端口π型网络模型,推导了电压、电流与电缆分布参数之间的关系,并将其映射至α-β与d-q坐标系。通过计算电机端准确参数构建电压模型,实现了双闭环控制。实验结果表明,该算法不仅能适应调速需求,提升电源适用性,还能有效应对电机突加突卸负载,具备优良的动态与静态性能。所设计的高频电源体积小、重量轻、智能化程度高,具备在海洋油田测井行业中推广应用的潜力。
2026年02期 v.23;No.120 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：22 ] - 刘泽华;翟延忠;
针对嵌入式系统多串口通信中,传统单线程及裸机方案并行处理能力弱、实时性差的问题,提出基于FreeRTOS的多串口通信解决方案。选用STM32F407ZGT6主控芯片,利用FreeRTOS抢占调度机制,结合信号量、消息队列解决资源竞争与数据协同难题。经实验,确定队列深度为4、任务堆栈64字的最优参数,兼顾缓存与内存效率。搭建多串口测试环境验证:系统任务独立运行,数据接收解析无误,语音模块响应同步;响应时间稳定在8～10μs,吞吐量均值153个/秒;三串口10帧/秒并发传输,24小时零丢包、无崩溃。研究表明,该方案突破传统裸机方案瓶颈,可靠稳定,适配高负载场景。
2026年02期 v.23;No.120 80-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K] [阅读次数：2 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：98 ] - 徐晓斌;李小明;孔令涛;张海松;李洪倩;
针对荆门地区页岩气储层地质条件复杂、甜点预测难度大的问题,本文基于层次分析法(AHP)与GIS空间分析技术,开展了页岩气储层甜点综合评价研究。构建了涵盖有效厚度、孔隙度、总有机碳含量、含气量、脆性矿物含量及地层压力系数等六大关键参数的地质—工程协同评价指标体系,建立了层次结构模型并确定各指标权重,实现了多源数据的定量融合与空间化分析。结果表明,研究区目的层段(五峰组—龙马溪组一段1亚段第3小层)整体品质较好,绝大部分区域综合评分高于75分,属Ⅰ类储层;甜点区空间分布呈现“西北部及东南局部最优、中南部及东北部次之、西部局部较差”的非均质特征。基于评分结果将甜点区划分为三个等级:高甜点区(>80.00分)主要分布于荆101井与YT2井周边区域,推荐为首选勘探目标区;中甜点区(75.01-80.00分)具备较好开发潜力;低甜点区(≤75.00分)主要位于荆102井附近,属非主力储层。本研究建立的AHP+GIS综合评价方法有效实现了页岩气甜点的定量识别与分级预测,为该区勘探部署提供了科学依据。
2026年02期 v.23;No.120 89-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：148 ] - 李文哲;刘德权;雷家成;余星辰;彭程;汪洋;
在复杂条件下的驾驶员行为检测中,传统YOLOv1 1模型面临小目标识别能力不足和多尺度特征融合效果不佳的挑战。本文提出了一种基于YOLOv11的驾驶员异常行为检测方法。该方法通过对YOLOv11模型进行一系列优化,旨在提高其在复杂驾驶场景下的检测性能。本文设计融合了多补丁通道注意力(MPCA,Multi-Patch Channel Attention)和增强局部注意力(ELA,Enhanced Local Attention)机制,并采用了轻量化共享卷积检测头(LSCD,Low-Resolution Spatial Context Detection),同时在Neck部分采用了高效多尺度卷积金字塔结构(EMSCP,Enhanced Multi-Scale Channel Pyramid)结构。本文在自建的多光照驾驶数据集上进行了大量实验。实验结果表明,优化后的模型在保持较低参数量(仅5.6M)的同时,对6种常见的驾驶员异常行为(饮水、打哈欠、瞌睡、玩手机、未系安全带、抽烟)的平均检测精度达到了90.3%,相较于基准模型提升了2.7个百分点。消融实验验证了各个改进组件对模型性能的积极贡献,证明了本文提出的检测方法在实际应用中的有效性和优越性。本文提出的基于YOLOv11的驾驶员异常行为检测方法,通过创新性的模型优化策略,显著提高了在复杂驾驶场景下的检测精度和鲁棒性,为智能交通系统中的驾驶员行为监测提供了一种可靠的解决方案,具备实时目标检测的潜力,为驾驶员安全保障的进一步发展提供参考。
2026年02期 v.23;No.120 98-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1122K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：332 ] - 张全柱;杨辉煌;张缘健;张怡晗;
在海洋油田测井作业中,井壁取心系统作为获取井下地层岩芯样本的关键手段,被广泛应用于石油和天然气勘探和评估过程中,其中直流无刷电机(BLDC)速度的准确检测和闭环控制是确保系统稳定运行和取心精度的核心环节。本文基于旋转变压器和AD2S1205解码芯片构建了一种高可靠性速度检测方案,利用旋转变压器输出的正余弦模拟信号,通过AD2S1205实现实时角速度解码,并将速度信号反馈给直流无刷电机控制器,实现对电机的精确闭环控制。本文系统分析了该速度检测方案的工作原理、解码机制和系统集成方法,设计了适合井下恶劣环境的速度检测和控制结构,并通过实验验证了其在动态响应、稳定性和抗干扰能力方面的优异性能。研究结果表明,该方案在井壁取心作业中具有良好的应用前景与工程实用价值。
2026年02期 v.23;No.120 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：24 ] - 张瑞;刘鹏宁;程兵芬;李红涛;
山洪灾害作为我国频发的自然灾害之一,具有突发性强、传播速度快、破坏力大的特点,严重威胁山区群众生命财产安全。开展山洪灾害风险评估,对于防范与应对山洪灾害风险具有现实意义。本文以陕西南部典型山地地区——陕南为研究区域,基于其1949-2015年的历史山洪灾害数据,综合选取年均暴雨天数、年均暴雨总量、坡度等7项指标,运用层次分析法(AHP)构建山洪灾害风险评估模型,量化评估陕南各县(区)的山洪灾害风险等级。结果表明:(1)灾害空间聚集性显著,高风险区集中于安康市的旬阳市、平利县、紫阳县、岚皋县及汉中市的镇巴县等秦巴山区河谷地带;(2)年均暴雨天数(0.372)、坡度(0.207)和年均暴雨总量(0.186)是三大关键致灾因子;(3)高风险区平均坡度达25.3°,与强降雨叠加效应显著。本研究结果可为陕南地区山洪灾害的精准防控提供科学依据,基于评估结果,文中进一步探讨了针对不同风险区域的差异化应急物资配置与重点区域工程治理的启示。
2026年02期 v.23;No.120 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] [阅读次数：4 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：29 ] - 吴金顺;李天奇;王新如;邓飞;李卓龙;于楠;Saw Lip Huat;
为揭示不同轨道交通系统站台颗粒物污染分布现状,对北方某市地铁1号线与轻轨4号线站台PM_(2.5)与PM_(10)浓度进行同步测试,分析颗粒物污染分布特征及环控系统、站台结构对PM_(2.5)浓度的影响。结果表明:空气质量为优时,地铁站台PM浓度远高于轻轨系统,当空气质量转至轻度污染时,轻轨站台PM浓度整体超过地铁系统,但高架段浓度仍维持组内最低水平,且换乘枢纽站浓度始终高于同制式非换乘站;列车驶入前后,屏蔽门系统站台PM_(2.5)浓度变化率最高;进一步研究发现,岛式站台因受两侧轨道列车活塞风的叠加作用呈现“浓度峰值滞后”现象。相关性分析显示:PM_(2.5)与PM_(10)呈显著正相关(r=0.926,p<0.01),温湿度、CO_2浓度与颗粒物无显著关联,线性回归模型(R~2=0.857)进一步验证了二者同源性。本研究为优化轨道交通通风系统设计和制定健康防护策略提供数据支撑。
2026年02期 v.23;No.120 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K] [阅读次数：3 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：35 ] -
<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。3.论文的中文摘要200字左右,英文摘要应有150个单词。其内容应反映论文目的、方法及主要结果与结论,应提供尽可能多的定性或定量的信息,反映论文的创新之处;采用第三人称的写法,不必使用“本文”、“作者”等作为主语。4.关键词选词要规范,应尽量从EI THESAURUS中选取。关键词要求3～5个。中英文关键词应一一对应。
2026年02期 v.23;No.120 125页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K] [阅读次数：8 ] |[引用频次：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：0 ] 下载本期数据