检索结果-内蒙古大学图书馆

采矿与安全工程学报 2025年第2期42卷 418-429页

作者：王树帅杨仁树李永亮岳中文辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 北京科技大学资源与安全工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

风积沙胶结充填体的力学特性对充填效果具有重要影响,其力学特性具有尺寸效应,且在充填过程中会形成分层结构。从内部因素(材料配比)与外部因素(尺寸及分层层数)两方面对风积沙胶结充填体力学特性进行研究,分析风积沙替代率(风积沙替代... 详细信息

风积沙胶结充填体的力学特性对充填效果具有重要影响,其力学特性具有尺寸效应,且在充填过程中会形成分层结构。从内部因素(材料配比)与外部因素(尺寸及分层层数)两方面对风积沙胶结充填体力学特性进行研究,分析风积沙替代率(风积沙替代矸石的质量比)对矸石-风积沙胶结材料性能的影响,并在替代率试验的基础上,采用响应面法从“单因素—双因素交互作用—三因素耦合效应”3个层面揭示水泥含量、灰_((粉煤灰))沙_((风积沙))比和质量浓度对充填体强度的影响。结果表明:充填体强度随三因素增加均增大,在交互作用中,一因素的增加会促进另一因素的增强效果;充填体力学性能随高宽比与分层层数的增加而降低;随着高宽比的增加,充填体破坏形式表现为“多条裂缝—单条裂缝—无裂缝贯穿充填体上下表面”,裂纹逐渐集中于充填体中下部;高宽比较大的充填体在局部裂纹作用下即失去承载能力;分层充填体在分层面处先产生裂纹,而后裂纹向分层面两侧基质内延伸。研究结果可为风积沙胶结充填工艺选择合理的材料配比及充填结构提供相应的理论依据与指导。

关键词：风积沙充填力学特性破坏特征尺寸效应分层结构

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赤泥-偏高岭土-硅灰-水泥-脱硫石膏多元堵漏风材料的制备及性能

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煤炭学报 2025年

作者：付明明王梦瑶刘亚楠陈璐郎东莹王泉龙张吉成王明煜山东航空学院建筑工程学院中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院

针对煤矿采空区漏风带来的有氧灾害问题，从落实减排固碳战略，综合利用工业固废的角度出发，选择以赤泥、水泥、偏高岭土等为主要材料等制备新型多元体系胶凝材料（R-M-S-C-D）并开展堵漏风性能研究。以水灰比、赤泥与偏高岭土比例、... 详细信息

针对煤矿采空区漏风带来的有氧灾害问题，从落实减排固碳战略，综合利用工业固废的角度出发，选择以赤泥、水泥、偏高岭土等为主要材料等制备新型多元体系胶凝材料（R-M-S-C-D）并开展堵漏风性能研究。以水灰比、赤泥与偏高岭土比例、硅灰掺量和脱硫石膏掺量为变量，设计四因素四水平正交实验，进行胶凝材料流动度测试，开展抗折实验、抗压实验以及孔结构特征、胶凝材料产物成分、产物官能团和形貌特征等微观分析。实验结果表明，在减水剂作用下，新型多元体系胶凝材料最佳配合比为水灰比0.5、赤泥掺量18%、偏高岭土掺量18%、脱硫石膏掺量6%、硅灰掺量8%、水泥掺量50%，此时新型多元胶凝材料性能最优，抗折强度达到7.53MPa，抗压强度达到28.87MPa，孔隙率为17.89%。经XRD分析得出多元胶凝材料的水化产物包括Ca（OH）2、CaCO3、水化硅酸钙凝胶（C-S-H）等凝胶和结晶；FTIR分析表明材料中Si-O键和Al-O键增多；TG分析得出，在30℃到200℃区间内水化产物中的结合水质量损失较大，表明R-M-S-C-D中生成大量的凝胶和结晶；SEM扫描观察到大量网状或团簇状凝胶和钙矾石等结晶。在碱和硫酸盐的协同激发作用下，胶凝材料反应生成水化硅酸钙凝胶（C-S-H）、水化硅铝酸钙凝胶（C-A-S-H）、钙矾石等产物，它们起到了很好的骨架支撑作用和孔隙填充作用，同时优化了力学性能和孔隙结构。该研究表明以赤泥-水泥为基体的固废新型体系对煤矿堵漏风具有良好的应用前景。

关键词：赤泥胶凝材料力学性能孔隙结构堵漏风

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岩石爆破基础理论研究进展与展望Ⅳ—损伤评价

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工程科学学报 2025年第4期47卷 583-593页

作者：杨仁树肖成龙左进京李国营王浩许鹏丁晨曦李永亮王雁冰赵勇游帅刘朕张渊通北京科技大学未来城市学院北京100083 北京理工大学机电学院北京100081 北京科技大学资源与安全工程学院北京100083 山东能源集团有限公司济南250014 北京科技大学数理学院北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

钻爆法施工中,爆破成型的关键在周边,周边爆破的效果决定了地下工程的爆破成型质量与围岩损伤程度.本文基于分形理论,建立了爆破损伤“宏观-细观-微观”与“点-线-面-体”的“三观四维”综合评价体系.“三观”评价体系以损伤的几何尺度... 详细信息

钻爆法施工中,爆破成型的关键在周边,周边爆破的效果决定了地下工程的爆破成型质量与围岩损伤程度.本文基于分形理论,建立了爆破损伤“宏观-细观-微观”与“点-线-面-体”的“三观四维”综合评价体系.“三观”评价体系以损伤的几何尺度为划分依据,宏观尺度(>10^(−3) m)主要关注爆破后岩石的破碎块度;细观尺度(10^(−6)~10^(−3) m)侧重评价爆炸裂隙的扩展范围;微观尺度(<10^(−6) m)着重分析爆炸裂纹的微观断口形貌.“四维”评价体系基于损伤的空间分布进行划分,点维度表示围岩内部某一点位钻孔取心后CT扫描;线维度代表围岩内部钻孔窥视;面维度关注爆破表面成型,包括超(欠)挖尺寸与壁面轮廓平整程度;体维度利用声波测试进行围岩损伤评估.应用“三观四维”综合评价体系可精准获取围岩的爆破损伤程度与范围,对爆破损伤机理的揭示与损伤的精细控制有重要的指导意义.

关键词：岩石爆破损伤评价 “三观四维”评价体系分形理论损伤变量

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深部煤层气超临界状态下赋存特征及分配规律

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煤炭科学技术 2025年第3期53卷 73-90页

作者：周立宏闫霞熊先钺王峰刘文超杨月洁杨兆彪冯延青中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100028 北京科技大学资源与安全工程学院北京100083 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008

深部煤层气成为天然气增储上产的重要方向,但其吸附气、游离气原始赋存状态不清、不同条件下的赋存态分配规律不明,制约了深部煤层气储量准确评估和产出规律认识。随着埋深增加,温度和压力不断升高,甲烷进入超临界相态,其流体密度将不... 详细信息

深部煤层气成为天然气增储上产的重要方向,但其吸附气、游离气原始赋存状态不清、不同条件下的赋存态分配规律不明,制约了深部煤层气储量准确评估和产出规律认识。随着埋深增加,温度和压力不断升高,甲烷进入超临界相态,其流体密度将不断增重、黏度与气态相近,表明当前现有认识低估了游离气的资源量和流体易于产出的流动能力。在深层高温高压下,甲烷超临界流体特征更为显著,不能被忽视。现在基于储层压力的含气量计算方法,未考虑煤层微孔内流体压力要高于储层压力,即“微孔超压”环境的存在,故实际含气量被低估。针对国内深部煤层埋深最深至5000 m、煤阶0.8%~3.0%范围内,基于甲烷物性随压力、温度变化规律和微孔超压理论,研究建立了考虑微孔超压和甲烷超临界流体特征的深部煤层气游离气、吸附气含量计算模型。研究表明:①深层高温高压下,甲烷黏度、密度、压缩因子、体积系数等高压物性参数变化并非随温度、压力线性变化,基于高压物性参数与温度和压力关系,建立了各参数经验计算式,并结合分子模拟等手段,分析了深层与浅层相应参数差异;②揭示了深部煤层气吸附气、游离气赋存状态在不同热演化程度、不同埋深、不同温压条件下的分配规律,相同深度下,随着煤阶的增加,吸附气含量越高、游离气含量越低,且游离气占比不断减小;相同热演化程度下,随着煤层深度增加,煤的吸附气含量呈现先增加后降低趋势,游离气占比逐渐增加;③考虑甲烷超临界流体性质对吸附作用的影响,相比忽略该特征的同等情况下,实际吸附气含量并没有现有认识那么高,吸附气占比降低6%~9%;④针对是否考虑Langmuir修正和含水饱和度随埋深变化等情况,建立4种模型方法,明确了不同煤阶、不同孔隙率和含水饱和度下临界转折深度、吸附气/游离气变化规律及图版;⑤基于“微孔超压、宏孔常压”新认识,建立了考虑“微孔超压+超临界状态”的游离气、吸附气含量计算方法,计算埋深2000 m时高阶煤(镜质体反射率Ro=2.7)游离气占比保守可达41%,比现有认识增大了约20%,相比传统方法只考虑储层压力的计算结果更符合生产实际。研究成果可为揭示深部煤层气赋存态分配规律和储量评估等,提供科学理论依据。

关键词：煤层气深部煤层气超临界赋存吸附气游离气临界转折深度微孔超压

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我国不同类别煤层底板水害致灾机理与防控远景导向

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煤炭学报 2025年第2期50卷 1073-1099页

作者：曾一凡朱慧聪武强王厚柱傅先杰王铁记王玺瑞樊九林胡荣杰才向军阚雪冬高生保中国矿业大学(北京)内蒙古研究院内蒙古鄂尔多斯017000 中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083 矿山水防治与资源化利用国家矿山安全监察局重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 中国中煤能源集团有限公司北京100120 中煤新集能源股份有限公司安徽淮南232001 冀中能源峰峰集团有限公司河北邯郸056200 冀中能源股份有限公司河北邢台054000 华电煤业集团有限公司北京100035 安徽省皖北煤电集团有限责任公司安徽宿州234099 开滦能源化工股份有限公司河北唐山063000 焦作煤业(集团)有限公司河南焦作454002

我国成煤条件苛刻,赋煤环境复杂多变,资源呈全域性跨多地质类型、点散式分布,导致回采共(伴)生地质灾害频现。同时,伴随煤炭资源开发布局优化调控,煤层底板水害负面导向性越趋显著,高承压水水力驱动及强敏感性缺陷构造活化的协同作用导... 详细信息

我国成煤条件苛刻,赋煤环境复杂多变,资源呈全域性跨多地质类型、点散式分布,导致回采共(伴)生地质灾害频现。同时,伴随煤炭资源开发布局优化调控,煤层底板水害负面导向性越趋显著,高承压水水力驱动及强敏感性缺陷构造活化的协同作用导致煤层底板水害宏观动力学表象威胁性显著提升,成为我国煤炭资源高质量转型发展的内生阻力。为全方位掌握我国煤层底板水害发展形势,探讨未来基于新技术开展防控作业的重点攻关方向,从时间、空间、突水量等多维视角下全方位展示了近年来我国煤层底板水害动态演变趋势,对类型进行了“总−分”式细划,并通过建立地质力学模型探讨了我国煤层底板水害力学互馈响应机制,基于灾害宏观表象等揭示了其内生致灾机理,指出了防控技术理念的新发展路径和远景导向。研究发现:统计分析了我国煤层底板水害多维视角下的演变规律和特征,探讨建立了我国煤层底板水害主体架构,依据事故核心致因体系及宏观致灾表象等将煤层底板水害划分为岩溶陷落柱突水、断层活化突水及裂隙导升(复合)灰岩水突涌3大类,进一步细化为全路径贯通增量导升型突水(岩溶陷落柱)、贯穿煤层型突水(断层)、单层随采卸荷直接型突水(裂隙)等12个子类,并针对性的独立分析了3个大类煤层底板水害地理空间分布规律;分析了地应力和承压水水压对岩溶陷落柱突水过程承压水导升路径异化发育作用机制,提出了覆岩顶板动/静载扰动诱发底板岩溶陷落柱突水模式,阐明了其力学启动条件及致灾机理;建立了煤层底板断层宏细观地质力学构造概化模型,基于诱发断层活化突水的核心致灾诱因识别并建立了不同类别煤层底板断层活化突水力学判据;以裂隙为基础单元,“由1至n”式建立了单一层位和复合层位承压含水层诱发裂隙型导升(复合)灰岩水突涌的临界判别条件,揭示了该类型底板水害全过程致灾机理;在总结现行煤层底板水害探查、预测及控制技术理念基础上,结合前沿发展方向,指出并建议在煤层底板本底地质基因的全生命周期采动诱变特征三维动态重构、适用于时空分异动态地质环境的煤层底板突水预测预报理念升级、低扰动强干预的随采随治保/控水互馈注浆治理技术应用、修复后地质生态系统长效监控诊断诊疗平台建立等方面展开攻关,构建煤层底板水害全时空防控大体系,紧跟新质生产力大背景下全煤行业新业态发展步伐。

关键词：矿井水防治底板水害岩溶陷落柱断层致灾机理

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AEO5/SLS二元泡沫抑尘剂复配与润煤性能研究

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材料导报 2025年

作者：张江石柳鹏程方磊韩方伟佟林全刘建国梁云飞杨涓中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院辽宁工程技术大学安全科学与工程学院国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室北京科技大学土木与资源工程学院

为探究脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO5)/十二烷基磺酸钠（SLS）二元泡沫最佳配比以增强其降尘性能，采用物理实验和分子模拟相结合的方法对二元泡沫的稳定性和润湿性进行研究。通过泡沫稳定性和静态接触角评估二元泡沫抑尘剂最佳配比与润湿长焰... 详细信息

为探究脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO5)/十二烷基磺酸钠（SLS）二元泡沫最佳配比以增强其降尘性能，采用物理实验和分子模拟相结合的方法对二元泡沫的稳定性和润湿性进行研究。通过泡沫稳定性和静态接触角评估二元泡沫抑尘剂最佳配比与润湿长焰煤性能，并通过实际工程应用证明其有效性。使用MD和DFT计算分子间相互作用、氢键性质和静电势等。研究结果表明，AEO5/SLS最佳复配比例为6:30，在该配比下消泡用时最短为156min，溶液静态接触角最小为17.94°，全尘和呼尘的降尘效率最高分别为94%和87%。通过对实验与分子模拟结果进行关联性分析，得出最佳配比下，表面活性剂分子和水分子间相互作用能最大，泡沫液膜最厚，稳定性最好。同时，该配比下泡沫液膜张力最小，在SLS分子和长焰煤分子结合时可以给水分子提供更多吸附位点，增强其润湿性。本研究为新型多元泡沫抑尘剂的研发提供了理论参考。

关键词：泡沫降尘煤矿粉尘复配比例泡沫稳定性泡沫润湿性

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高校化学实验室安全学生知信行调查分析

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实验技术与管理 2025年第2期42卷 212-219页

作者：杨校毅冯婉杨雪松周步壮夏明佟瑞鹏江苏海洋大学环境与化学工程学院江苏连云港222005 江苏省海洋资源开发研究院(连云港) 江苏连云港222005 中国安全生产科学研究院安全生产理论与法规标准研究所北京100012 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

该文基于知信行理论和人机环管理论开发化学实验室安全知信行量表,以学生为研究对象发放调查问卷,开展描述性统计,单因素、相关性和多因素回归分析。结果表明:部分学生在实验室安全知识储备方面不足、有不安全心理、对实验室安全不够重... 详细信息

该文基于知信行理论和人机环管理论开发化学实验室安全知信行量表,以学生为研究对象发放调查问卷,开展描述性统计,单因素、相关性和多因素回归分析。结果表明:部分学生在实验室安全知识储备方面不足、有不安全心理、对实验室安全不够重视、不能严格遵守实验室的规章制度、应急处置的行为能力不足。学生安全知识的影响因素为年级、实验课频次、安全培训;安全信念的影响因素为安全知识;安全行为的影响因素为年级、安全培训、安全信念。为提升实验室安全水平,应提升培养学生做自己实验安全的第一责任人,塑造实验室安全文化,打造本质安全实验室。

关键词：高校学生化学实验室实验室安全知信行调查分析

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乏风瓦斯掺混煤粉蓄热氧化规律及灰色关联性分析研究

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矿业安全与环保 2025年第1期52卷 30-37,46页

作者：聂百胜付昊仑张豪黄继江尹斐斐张志刚柳先锋重庆大学资源与安全学院重庆400044 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

乏风瓦斯(VAM)因其浓度低而难以利用,往往以通风的方式直接排放至大气中,造成了资源浪费。针对该问题,利用自建的乏风瓦斯氧化实验系统,开展了乏风瓦斯在不同浓度、进气流量、初始温度条件下掺混3种煤粉蓄热氧化实验研究,并对影响乏风... 详细信息

乏风瓦斯(VAM)因其浓度低而难以利用,往往以通风的方式直接排放至大气中,造成了资源浪费。针对该问题,利用自建的乏风瓦斯氧化实验系统,开展了乏风瓦斯在不同浓度、进气流量、初始温度条件下掺混3种煤粉蓄热氧化实验研究,并对影响乏风瓦斯转化率的因素进行了灰色关联度分析。实验结果表明:掺混的煤粉放热量越高,乏风瓦斯转化率越高;不同乏风瓦斯浓度条件下,掺混煤粉可显著提高乏风瓦斯转化率,延长反应稳定时间;当乏风中甲烷体积分数为0.6%时,在煤粉蓄热作用下,转化率可提高50%,反应稳定持续时间提升36%;1.5 m^(3)/h的进气量可实现乏风瓦斯转化率超过50%,但稳定时间不长;初始温度越高,乏风瓦斯最大转化率越高,可达57.14%,稳定持续时间也越长,超过35 min。灰色关联度分析表明,初始温度和乏风瓦斯浓度对转化率的影响程度最大。

关键词：乏风瓦斯煤粉蓄热氧化转化率灰色关联度

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深部煤巷高三向应力差异区冲击失稳机制

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岩石力学与工程学报 2025年第4期44卷 797-809页

作者：刘国磊梁文昭马秋峰王泽东曲效成山东理工大学资源与环境工程学院中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京安科兴业科技股份有限公司

针对深部高三向应力差异区煤巷冲击地压、失稳问题，采用理论分析、数值模拟，结合工程案例分析，揭示深部高三向应力差异区煤巷冲击失稳机制。基于Mohr-Coulomb准则，将三向应力差异定义修正为Δσ=σ1-σ3（1+sinφ）/（1-sinφ），... 详细信息

针对深部高三向应力差异区煤巷冲击地压、失稳问题，采用理论分析、数值模拟，结合工程案例分析，揭示深部高三向应力差异区煤巷冲击失稳机制。基于Mohr-Coulomb准则，将三向应力差异定义修正为Δσ=σ1-σ3（1+sinφ）/（1-sinφ），使煤体单元三向应力差异破坏判据定量化；依据成因，将煤矿深部高三向应力差异区分为水平构造应力型、垂直应力型；高三向应力差异场煤巷开挖后，巷帮煤体裂隙发育程度、破坏范围更大，运动速度相对更高，位移更大，破坏速度更快；三向应力差异沿围岩径向分布的峰值即为破坏区与非破坏区交界面，破坏区抑制非破坏区三向应力差异升高，非破坏区的三向应力差异分布对煤巷稳定性起主要控制作用；提出煤巷围岩稳定性状态参数Ss，描述煤巷围岩或未掘进煤巷布置区的稳定性，当煤巷围岩Ss小于非破坏区边界破坏的[Ss]时，非破坏区累积变形驱动破坏区煤体向煤巷运动，致煤巷失稳，当Ss急剧降低，非破坏区快速破坏，变形急剧累积，驱动破坏区煤体发生冲击。结合华丰煤矿煤柱形成的高三向应力区煤巷冲击事故，验证了煤巷高三向应力差异致冲机制。

关键词：采矿工程深部开采高三向应力差异区煤巷冲击机制煤巷失稳

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利用煤体破裂电磁信号进行局部震源定位方法研究

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地球物理学报 2014年第3期57卷 1001-1011页

作者：李成武杨威王启飞中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

准确预测煤岩破裂震源方位,确定采掘工作面重点灾害区域,可以使煤岩动力灾害防治措施更为有效.根据煤岩变形破裂电磁效应规律和电磁波基础理论,提出了一种利用电磁信号能量来确定局部震源方位的方法,并通过实验室定向接收实验和平煤十... 详细信息

准确预测煤岩破裂震源方位,确定采掘工作面重点灾害区域,可以使煤岩动力灾害防治措施更为有效.根据煤岩变形破裂电磁效应规律和电磁波基础理论,提出了一种利用电磁信号能量来确定局部震源方位的方法,并通过实验室定向接收实验和平煤十矿现场测试验证该方法的有效性.结果表明,电磁信号强度随着煤岩体应力状态变化而变化;两个正交天线接收的电磁信号能量分别与各自接收夹角余弦值的平方成正比,利用此比例关系可以确定震源的方位;电磁信号定位方法与静态指标法预测局部区域危险性具有较好的检验一致性.研究成果为煤岩动力灾害重点灾害区域的判定提供依据.

关键词：煤岩电磁辐射接收天线矿震定位

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