《煤炭科学技术》2019年度高影响力论文（2021年评选）_中国煤炭行业知识服务平台

《煤炭科学技术》2019年度高影响力论文（2021年评选）

为繁荣煤炭科技，活跃学术气氛，发现优秀人才，鼓励广大煤炭科技工作者把代表性学术成果发表在祖国大地上，本刊根据《<煤炭科学技术>年度高影响力论文评选办法》，秉承独立、公正、客观的原则，遵循科学、专业的方法和合理、规范的程序，经编委会同意，在2019年度发表的360篇论文中，最终选出30篇高影响力论文。获奖论文将由编辑部颁发荣誉证书和纪念品，以资鼓励。

行业视野: 煤炭科学技术
类别; 129个
关键词; 133位
专家; 30篇
论文; 54837IP
点击量; 69423次
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基于惯性导航的工作面直线度测控与定位技术

作者(Author)：李森

摘要：为了解决综采工作面在自动化生产模式下推进数刀后逐渐不直，继而影响连续推进的问题，通过分析问题产生的原因及其对自动化开采的影响，提出采用惯性导航技术测量刮板输送机平直度来定量描述工作面直线度的方法，将惯性导航装置捷联于采煤机，实时测量采煤机割煤行走时形成的三维空间轨迹。介绍基于该方法的惯性导航LASC技术的技术原理、算法框架、关键公式、控制流程等，并基于该技术开发了工作面自动找直控制系统。地面联调和井下工业试验的结果表明，此系统对工作面直线度的检测误差小于100mm，全工作面直线度控制误差小于300mm，满足了自动化开采模式下综采工作面自动连续推进的要求。

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煤炭科学技术

2019年第08期

784

728
我国大采高综采技术及围岩控制研究现状

作者(Author)：尹希文

摘要：在分析大采高综采技术特点的基础上，指出大采高综采是我国厚煤层实现自动化、信息化、智能化开采的首选采煤方法。分析了国内外大采高综采的发展历程及现状，认为我国少数矿区大采高综采单产水平、工效已经达到世界领先水平，受煤层松软、倾角大、采深大、地质构造发育等复杂地质条件及装备制造水平低的影响，我国大采高综采技术整体水平与国际领先水平相比仍有很大差距。总结了“砌体梁”、“组合悬壁梁-铰接岩梁”、“煤壁压杆模型”等围岩控制理论与技术研究成果，总结得到了我国大采高综采技术的发展特征，采高不断加大，最大采高8.5m，工作面宽度不断加大，最宽达420m，松软、大倾角、浅埋、高瓦斯等不同煤层赋存条件下大采高综采工作面安全高效开采。提出了大采高综采技术未来发展方向与需要解决的问题，认为综采压架事故呈上升趋势，在支架围岩关系及合理支架工作阻力确定方法、煤壁片帮机理及控制措施，矿压和微震综合预警等方面仍需开展精细化研究。

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煤炭科学技术

2019年第08期

732

1759
煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

作者(Author)：王国法, 刘峰, 孟祥军, 范京道, 吴群英, 任怀伟, 庞义辉, 徐亚军, 赵国瑞, 张德生, 曹现刚, 杜毅博, 张金虎, 陈洪月, 马英, 张坤

摘要：煤炭是我国能源的基石，是可以实现清洁高效利用的最经济、安全的能源，煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程，分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状，列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标，分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状，从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面，分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面，分析了智能化煤矿的主体系统架构，研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求，提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式，研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状，分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题，提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则，分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准，提出新建矿井智能化建设路径，以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务，从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。

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煤炭科学技术

2019年第08期

6798

9966
大采高智能化工作面液压支架自动跟机控制技术研究

作者(Author)：雷照源, 姚一龙, 李磊, 肖曲, 李川, 曹哲

摘要：大采高工作面支护作为安全高效开采的核心，伴随智能化工作面不断的实践探索，液压支架的时-空运动、支护效果更是首要条件，因此对液压支架在智能化工作面的应用进行了研究，以陕西黄陵二号煤矿有限公司416大采高智能化工作面为背景。通过地质条件分析、支架与围岩关系、理论分析、生产工艺等，最终确定选用国产ZY10800/28/63D型掩护式液压支架。基于对智能化元件的逻辑，支架时-空运动指标分析、调试，优化支架SAC系统的时间属性。完成了SAC系统与采煤机、刮板输送机的自动根机拉架和自动成组推溜作业等主要动作，形成统液压支架群组的自组织协同控制方法。液压支架的协调控制实现了工作面的智能开采。建立了符合矿井工作面的液压支架智能化标准，有效地保证了大采高智能化工作面“和谐-安全-高效”生产。

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煤炭科学技术

2019年第07期

852

717
CO2近零排放的煤气化燃料电池发电技术及挑战

作者(Author)：董斌琦, 李初福, 刘长磊, 黄斌, 王琦, 范为鹏, 李萍萍

摘要：煤气化燃料电池发电（IGFC）是一种新型煤电技术，可大幅提高煤电效率，实现CO2及污染物近零排放。介绍了IGFC技术原理、优势及现状，调研了高温燃料电池的国内外进展，并介绍了正在开展的国家重点研发计划IGFC项目情况。利用Aspen软件建立合成气燃料电池发电系统模型，对即将开展的MWth级IGFC示范系统进行模拟和分析，并与天然气燃料电池发电系统进行比较。同时根据目前研究进展情况，总结了CO2近零排放的IGFC系统主要的技术挑战，包括电堆开发、多堆模块设计、尾气燃烧、热量回收和系统控制等方面，为后续MWth级IGFC系统开发及示范提供方向指导。

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煤炭科学技术

2019年第07期

1827

715
透明工作面的概念、架构与关键技术

作者(Author)：王存飞, 荣耀

摘要：为了提升工作面开采的自动化智能化程度，根据工作面开采自动化、智能化的发展趋势，针对一些煤矿企业在自动化智能化工作面建设过程中存在的待采区信息不明、生产过程决策缺乏足够客观数据依据等问题，探讨了基于物联网、虚拟现实等新型技术的透明工作面概念、4层技术架构及其建设意义。在分析煤矿企业自动化智能化开采特殊要求的基础上，提出了透明工作面建设的4层全域模型。从智能应用层、信息层、传输层与感知层4个层次对整个透明工作面的架构进行了设计，并分别对透明工作面建设的全域模型及其建设过程中所需的激光扫描、地质勘探、惯导、工况传感、虚拟现实等关键技术进行了详细描述。最后对透明工作面建设中感知技术瓶颈制约高层智能应用发展的现状与挑战进行了总结，结果表明，基于物联网与虚拟现实技术架构的透明工作面模型，对煤矿企业工作面开采的自动化与智能化建设具有一定的指导意义和参考价值。

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煤炭科学技术

2019年第07期

1320

873
保水采煤研究30年回顾与展望

作者(Author)：范立民, 马雄德, 蒋泽泉, 孙魁, 冀瑞君

摘要：煤炭是我国工业化过程中最重要的能源，在我国经济发展中一直发挥着重要作用。但所有工业化国家所面临的一个主要问题是矿区环境退化，短期的经济利益都是以巨大的环境损失为代价获得的。保水采煤是针对陕北侏罗纪煤田开发过程中出现的环境问题而提出的科学采矿思路与方法，在过去20多年的时间中有了长足的发展。回顾了煤田发现历程，分析了其资源特征，重点强调了煤炭开发过程中出现的突出环境问题，如土地荒漠化和水资源供需矛盾。简述了保水采煤问题的提出和发展过程，解释了保水采煤的概念及科学内涵。以CNKI文献检索结果为准，详细梳理了围绕保水采煤问题而开展的科研项目、发表的论文、论著及学术会议，并指出了该领域主要关键科学问题。进一步介绍了矿区生态水位及阈限研究、浅埋煤层岩层控制、导水裂隙带发育高度、保水开采条件分区、保水采煤技术及地下水监测网建设等方面取得的主要成果。保水采煤是维护和提升矿山生态系统功能和环境质量的重要手段，必须长期坚持，持续实施。今后保水采煤技术工程实施，需要深入贯彻落实“山水林田湖草是一个[JP]生命共同体”重要理念，推广试点工程成功经验和实践模式，全方位推进国土空间的生态保护修复。

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煤炭科学技术

2019年第07期

1877

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煤层底板奥灰水害防治定向钻孔施工关键技术

作者(Author)：李晓龙, 张红强, 郝世俊, 郑玉柱, 赵永哲, 尚荣, 秦艺璞

摘要：基于渭北某矿井煤层底板奥灰水害防治定向钻孔工程，对成孔关键技术进行了研究。研究结果表明：煤层底板以下46 m层位可实现深孔探查；空气钻进工艺可解决孔内排渣不畅及难成孔的问题；通孔钻具可保障套管下至设计深度；利用引导钻头，采用回转钻进工艺可实现深孔下套管；孔内高压注浆、环空静压补浆可确保套管封固质量；滑动定向钻进、回转钻进相结合可提高稳斜段钻进效率；以低于0.5 MPa的钻压在增倾角孔段顺利侧钻开分支；利用不同钻进方法判断含水地质异常体性质；回转钻进方式快速多回次透孔，或大角度定向钻进可穿过易塌孔层位。研究成果为渭北煤田底板奥灰水害防治提供了技术支撑与理论依据。

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煤炭科学技术

2019年第05期

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