2020年度《中国矿业大学学报》“领跑者5000”论文_中国煤炭行业知识服务平台

2020年度《中国矿业大学学报》“领跑者5000”论文

领跑者5000(简称F5000),是中国科学技术信息研究所自2000年开始立项开发的国家级研究课题，旨在将中国精品科技期刊上发表的部分优秀论文推向国内外的高端平台，在更大范围内向世界展示和推广我国最重要的科研成果，以扩大期刊和作者的学术影响力，引领我国高水平科技期刊事业的发展和成长。

行业视野: F5000
类别; 53个
关键词; 41位
专家; 10篇
论文; 3218IP
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珠江口盆地陆丰凹陷文昌组构造-沉积演化模式

作者(Author)：葛家旺, 朱筱敏, 张向涛, 雷永昌, 牛子铖, 黎明

摘要：构造演化与沉积充填的耦合关系一直是国内外陆相断陷湖盆的研究热点，也是制约油气高效勘探开发的基础地质问题．本文综合利用岩心、测井和三维地震资料，对珠江口盆地陆丰凹陷古近系文昌组构造演化、层序地层和沉积盆地充填过程及其关系进行了详细研究，并建立了该地区构造活动与沉积充填的演化模式．依据不整合面以及相对整合界面，断层位移和地层厚度特征，将陆丰凹陷文昌组自下而上划分为5套三级层序（分别命名为 WSQ1，WSQ2，WSQ3，WSQ4和 WSQ5），对应于湖盆初始断陷早期（WSQ1）、初始断陷晚期（WSQ2）、强烈断陷（WSQ3）和弱断陷（WSQ4，WSQ5）等4个构造演化阶段．响应于边界断层“微弱—弱—强—弱”的活动过程，陆丰凹陷南部地区沉积体系从混杂堆积的冲积环境，演变为大面积的缓坡带辫状河三角洲（达200 km2）和浅湖沉积，和广泛的深湖泥岩及浊积扇沉积组合，最后盆地过补偿沉积长距离轴向供源的辫状河三角洲（推进距离可达18 km）．而陆丰凹陷北部地区整体构造沉降弱，断层位移量普遍小于100 m，文昌组以发育辫状河三角洲、近源扇三角洲和浅湖沉积组合为特征，不发育厚层深湖沉积层序．研究结果表明：裂谷盆地的断层幕式或阶段性运动，是控制沉积充填垂向上旋回性变化的主要因素；相同构造阶段边界断层活动的强弱，是造成陆丰凹陷南、北地区层序和沉积发育样式差异的根本原因，因此在陆相断陷湖盆构造－沉积研究和烃源岩预测过程中要特别重视．发育厚层深水层序的陆丰凹陷南部地区是油气勘探的重点区带，初始断陷晚期沉积的大型缓坡带辫状河三角洲前缘砂体，上覆厚层优质烃源岩，是油气储集的有利相带；强烈断陷阶段发育的滑塌浊积扇，具备良好的生储盖条件，是未来岩性油气藏勘探的重点目标．

2021-04-19

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巷道蝶形破坏理论及其应用前景

作者(Author)：赵志强, 马念杰 , 刘洪涛 , 郭晓菲

摘要：以弹塑性力学中孔洞围岩破坏的平面应变模型为基础，研究了圆形巷道围岩塑性区形态和扩展规律．提出了巷道围岩蝶形破坏理论，该理论建立了巷道围岩破坏形态与非等压区域应力场的力学模型，阐明了巷道围岩破坏具有圆形、椭圆形和蝶形３种基本形态，给出了巷道围岩３种基本破坏形态的数学界定标准和应力围岩判别准则，从应力环境、围岩条件、支护阻力３个方面阐述了蝶形塑性区具有方向性、突变性、变异性、蝶叶缺失和跃透、支护微效性等基本特性．在论述蝶形塑性区工程意义的基础上，探讨了该理论在巷道围岩控制、动力灾害防治、煤与瓦斯共采等工程领域的应用前景，介绍了大变形巷道蝶叶型冒顶机理、蝶型冲击地压机理、蝶叶型煤与瓦斯突出机理、煤与瓦斯共采中钻孔蝶形卸压增透机制等新认识和新方法．

2021-04-19

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我国绿色煤炭资源量概念、模型及预测

作者(Author)：袁亮, 张农, 阚甲广, 王洋

摘要：基于我国煤炭资源赋存特征和面临的挑战，提出了绿色煤炭资源和绿色煤炭资源指数的概念．在煤矿安全、技术、经济、环境的四重效应约束条件下，建立了包括资源安全度、资源赋存度、生态恢复度、市场竞争度等4个方面和16个二级指标在内的绿色煤炭资源量评价体系，系统分析了我国五大区绿色煤炭资源量的分布．通过情景分析方法，对我国2020年、2030年和2050年的绿色煤炭资源量进行了分析预测．结果表明：绿色煤炭资源未来的存量并不富裕，绿色煤炭资源量的合理规划与开发是煤炭行业有序发展的必然趋势．最后对基础研究及关键技术与装备研发、绿色煤炭资源精准开采国家级研发平台、绿色煤炭资源开发复合型人才和煤炭高效回收及精准开釆的政策方面提出战略性建议．

2021-04-19

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深部中厚煤层切顶留巷关键技术参数研究

作者(Author)：何满潮, 马资敏 , 郭志飚, 陈上元

摘要：为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层的应用取得成功，结合理论分析、数值模拟及现场实测等方法对深部高应力复合破碎顶板切顶留巷关键参数展开研究．结果表明：当埋深超过第一临界深度后，巷道围岩将呈现出非线性大变形的力学现象，表现在巷道围岩变形量大且稳定时间长，冒落矸石呈现流变特征，同时，预裂爆破会对原有支护造成扰动破坏．在此基础上确定了切缝钻孔间距为600 ｍｍ，深8 ｍ，角度为15°，切缝孔装药结构为4+3+2+0；恒阻锚索靠近切缝线分两列布置，长10 ｍ；超前支护距离40 ｍ，滞后临时支护距离240 ｍ．此外通过对原有挡矸结构进行优化，设计了一种新型可缩U型钢挡矸结构．最终研究成果在城郊煤矿21304工作面成功实施，围岩变形可控，成巷效果好．

2021-04-19

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切顶卸压沿空留巷围岩结构控制及其工程应用

作者(Author)：何满潮, 陈上元, 郭志飚, 杨军, 高玉兵

摘要：针对传统沿空留巷施工工艺繁琐、留巷成本高的问题，提出了切顶卸压沿空留巷新技术．在沿空留巷覆岩运动规律的基础上，研究了采空侧顶板预裂卸压机制，建立了不同顶板位态下“围岩结构－巷旁支护体”力学模型，分别推导得出了巷旁支护阻力的计算方法．结果表明：通过顶板预裂爆破，采空侧低位基本顶间接转化为直接顶冒落，切落后碎胀的矸石对上位岩层起到了较好的支撑作用，限制了其旋转变形，并降低了顶板断裂冲击载荷；将顶板断裂线转移至采空区侧，顶板在侧向形成了切顶短臂梁结构，减小了侧向悬臂长度，降低了巷旁支护体承受的附加载荷．在此基础上，提出了聚能预裂爆破、恒阻大变形锚索及巷旁密集单体支柱等围岩控制技术，并在哈拉沟煤矿12201工作面得到了成功应用．

2021-04-19

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223

514
煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望

作者(Author)：王国法, 张德生

摘要：为推动煤炭智能化开采发展、加快智慧煤矿建设，在简述国内外自动化、智能化综采技术发展过程基础上，提出了智能化综采的概念与内涵，介绍了近10 a来在智能化综采技术和装备方面的创新实践，包括：黄陵一矿1.4～2.2 ｍ较薄煤层工作面有人巡视、无人操作的智能化开采；金鸡滩煤矿8.2 ｍ超大采高工作面智能化开采以及特厚煤层智能化综放开采技术．上述实践表明：在地质条件简单的煤层中基本能够实现人工远程干预的智能开采模式，复杂地质条件下仍存在技术瓶颈，有限无人化是智能化开采的切实发展目标．展望了综采智能化发展的重点方向，指出了智慧煤矿是智能化开采发展升级的趋势．

2021-04-19

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788
煤嵌布结构模型理论

作者(Author)：秦志宏

摘要：虽然人类认识和利用煤的历史已十分久远,但有关煤结构的研究仍没有获得广泛认可的理论突破,煤结构理论仍需要煤化学工作者的持续努力探索．论文基于“模糊/精细论”观点,利用“自然类聚”的全组分分类法对煤进行“种属”划分和精细解析,将原先提出的煤嵌布结构模型理论进一步发展,构建了更为系统和精细的“适于全煤阶的煤嵌布结构模型理论”,形成了较完善的有关煤组成结构的理论体系．论文综述了该理论建立的整个过程,并提供了部分主要的支持数据和分析测试结果,包括TEM,AFM,FTIR,GC/MS,MALDI/TOF/MS,DART/MSD以及分形分析等．所建立的煤嵌布结构理论充分兼顾了全煤阶煤的同一性与特殊性,在全煤阶范围反映了煤组成结构的本质,在宏观和微观两个层面初步解决了对煤组成结构的系统认知难题,为指导煤加工和转化利用技术提供了一条有价值和有意义的理论途径。

2021-04-19

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考虑主应力偏转的采动诱发断层活化机理研究

作者(Author)：赵毅鑫 , 卢志国 , 朱广沛 , 焦振华, 王浩 , 高宁

摘要：为探讨采动诱发应力场偏转活化断层机理，采用库仑破裂应力增量为断层单元活化判据，引入损伤因子评价断层面活化滑移破坏程度，模拟分析了主应力偏转对不同倾角断层面上应力分布及断层滑移量的影响．研究表明：采动诱发主应力偏转使得沿断层面剪应力增加，而垂直于断层的正应力又受开采卸压和应力偏转影响而减小；断层倾角越大，断层面上剪应力增量对主应力偏转响应越明显；逆断层下盘工作面向断层方向回采时，断层面附近区域底板主应力最先发生偏转，顶板处主应力偏转滞后于煤层和底板，然而顶板中主应力偏转量最大．不同断层倾角断层损伤因子随主应力偏转角变化呈倒“Ｓ”型变化．对于倾角分别为15°，30°，45°和60°断层，当最大主应力偏转至垂直断层时，断层面库仑破裂应力和损伤因子均最小；而偏转至平行断层时，断层库仑破裂应力和损伤因子最大，损伤因子最大值约为最小值的8.5～9.2倍．

2021-04-18

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