2022—2023年中国煤炭产业经济形势研究报告

富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。

为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响,最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程,揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。

结果表明：反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%,对应的条件为温度559 ℃、压力0.48 MPa、升温速率9 ℃/min,影响因素温度>压力>升温速率;泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K),对应的条件为温度549 ℃、压力2 MPa、升温速率3.9 ℃/min,影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料,为提升富油煤热解效率提供新方案。

     

煤炭绿色开发地质保障体系的构建

掘锚自动化作业是煤矿巷道智能掘进的关键,针对当前掘锚设备交替作业过程中相对位姿测量和碰撞检测难题,提出一种数字孪生驱动的煤矿井下掘锚设备跟踪定位与碰撞检测方法。首先,为克服井下掘进工作面低照度、高粉尘、复杂背景干扰的影响,以多点红外LED标靶作为信息源,通过工业相机采集红外LED特征点图像,利用Hough轮廓检测与质心法提取光斑中心并通过二进制编码识别标靶ID,采用改进稀疏光流算法对光斑进行跟踪,同时建立基于PNP的掘锚设备位姿解算模型,采用对偶四元数获得设备间相对位姿。其次,利用数字孪生技术,基于Unity3D平台建立对应实际尺寸的掘锚设备及工作面数字孪生模型,利用Socket通信方式实现虚拟空间与物理实体之间的实时数据传输与交互,在虚拟空间中实现掘锚设备实时位姿的三维可视化,结合任意多边形OBB(oriented bounding box)碰撞检测算法,实现掘锚设备虚拟碰撞检测。最后,搭建实验平台进行掘锚设备位姿测量试验,同时对虚实运动轨迹和碰撞检测效果进行验证。实验结果表明：掘锚设备跟踪定位实验的位置误差不超过20 mm,角度误差不超过0.30°;虚实位置坐标对比中X轴方向最大误差不超过1.14 mm;Y轴方向最大误差不超过1.10 mm,能够保证系统虚实一致性和同步性,满足掘进工作面作业过程中掘锚设备实时跟踪定位及碰撞检测的要求。

     

MTT-92型煤与瓦斯突出危险探测仪

介绍了电磁辐射法预测煤与瓦斯突出危险的基本原理、MTT-92型煤与瓦斯突出危险探测仪的技术指标、电原理框图及在白皎矿的试验效果,从而说明煤与瓦斯突出危险探测仪可以作为预测煤与瓦斯突出危险的一种新型物探手段。     

Runoff generation and routing on artificial slopes in a Mediterranean–continental environment: the Teruel coalfield,Spain

The aim of this study was to identify the mechanisms of runoff generation and routing and their controlling factors at the hillslope scale, on artificial slopes derived from surface coal mining reclamation in a Mediterranean–continental area. Rainfall and runoff at interrill and microcatchment scales were recorded for a year on two slopes with different substrata: topsoil cover and overburden cover. Runoff coefficient and runoff routing from interrill areas to microcatchment outlets were higher in the overburden substratum than in topsoil, and greater in the most developed rill network. Rainfall volume is the major parameter responsible for runoff response on overburden, suggesting that this substratum is very impermeable—at least during the main rainfall periods of the year (late spring and autumn) when the soil surface is sealed. In such conditions, most rainfall input is converted into runoff, regardless of its intensity. Results from artificial rainfall experiments, conducted 3 and 7 years after seeding, confirm the low infiltration capacity of overburden when sealed. The hydrological response shows great seasonal variability on the overburden slope in accordance with soil surface changes over the year. Rainfall volume and intensities (I₃₀, I₆₀) explain runoff at the interrill scale on the topsoil slope, where rainfall experiments demonstrated a typical Hortonian infiltration curve. However, no correlation was found at the microcatchment level, probably because of the loss of functionality of the only rill as ecological succession proceeded. The runoff generation mechanism on the topsoil slope is more homogeneous throughout the year. Runoff connectivity, defined as the ratio between runoff rates recorded at the rill network scale and those recorded at the interrill area scale in every rainfall event, was also greater on the rilled overburden slope, and in the most developed rill network. The dense rill networks of the overburden slope guarantee very effective runoff drainage, regardless of rainfall magnitude. Rills drain overland flow from interrill‐sealed areas, reducing the opportunity of reinfiltration in areas not affected by siltation. Runoff generation and routing on topsoil slopes are controlled by grass cover and soil moisture content, whereas on overburden slopes rill network density and soil moisture content are the main controlling factors. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

抚顺煤层气赋存特征及资源评价研究

抚顺矿区城市下压煤面积6km^2,煤炭储量23901．5万t。通过对矿区地质特征、煤储层特征分析．认为区内煤层气含量高（9．81～24．53m^3／t）,煤层中大空隙多,透气性好,渗透率较高（0．24～3．60mD）。煤层直接顶板为厚100m左右的致密油页岩,底板为泥岩、凝灰岩,具有良好的封闭条件。根据矿区多年测试资料,采用容积法得出区内煤层气资源量为30．53亿m^3。综合开发煤层气资源符合东北老矿区的实际,其将为复苏东北重工业基地提供有效的洁净能源。     

芦岭井田煤层气开发地质条件及开发方式选择

我国煤层气地质条件复杂,针对不同地质条件,选择合理的煤层气开发方式,对煤层气抽采非常重要。分析研究芦岭井田煤层气开发地质条件显示：芦岭井田构造及水文地质条件较复杂;目标煤层发育层数多,厚度大,煤层埋藏较深,且分布较稳定;煤层主要为构造软煤,渗透性较差,气含量较高。通过对目前煤层气不同开发方式的适用性分析,结合芦岭井田的煤层气开发地质条件,在目前经济技术条件下,优选出地面垂直井为本区煤层气的首选开发方式。     

中国煤炭地质钻探技术发展五十年

概要介绍了煤田钻探技术五十年来的发展状况，提出了今后的设想。     

中国煤炭电法勘探技术的发展与实践

我国煤炭电法勘探技术经过近50年的发展壮大，特别是经过“七五”、“八五”、“九五”和“十五”期间的发展，现已形成资料采集与处理、综合解释与分析、方法理论研究与软件开发、仪器设计与开发制造等有一定水平和规模的专业队伍。在普查找煤、水文地质、工程地质、矿山矿井地质、灾害地质、城市地质、环境地质等方面发挥着越来越重要的作用。文章全面系统地回顾我国煤炭电法勘探技术发展历程，同时展望了电法勘探技术的发展趋势，探讨了煤炭电法勘探技术的市场需求及服务领域。     

新疆北部古地磁研究

通过和布克赛尔、克拉玛依、玛纳斯—乌鲁木齐地区泥盆纪到白垩纪古地磁研究,主要取得以下结果:(1)首次建立了准噶尔西北缘及南缘石炭纪—白垩纪古地磁极移曲线,由石炭纪到二叠纪的古地磁极位置基本在同一区间,说明该时期这些地区为一个统一的构造单元,而其古地磁极明显与塔里木、哈萨克斯坦、西伯利亚地块存在着差异。(2)该地区侏罗纪及白垩纪古地磁结果与塔里木地块结果一致,侏罗纪乌鲁木齐与和布克赛尔磁偏角相差30°左右,说明和布克赛尔地区相对乌鲁木齐地区逆时针旋转了30°左右,晚古生代以后曾发生过南向移动,而侏罗、白垩纪以来均向北发生了相当规模的北向运动,并发生了相对旋转,目前东、西准噶尔的构造格局可能就是由于局部相对旋转造成的。(3)中国大陆在早二叠世还不是一个联合的整体,而是以相互分离的独立块体分布于45°N—15°S的古特提斯洋中。(4)该地区二叠纪的磁偏角为165°—168°,而塔里木为218°,哈萨克斯坦为229°,说明存在35°—55°的逆时针旋转,这个旋转可能是由于西部推覆构造造成的。如果将西准噶尔超基性岩带顺时针旋转35°—55°后,东准噶尔超基性岩带、西准噶尔超基性岩带和斋桑泊—鲁布佐夫斯克超基性岩带应在同一构造带上。(5)该地区晚古生代古纬度变化不明显,位于30°—45     

基于DInSAR技术与WorldView-2影像的煤矿塌陷区信息提取研究

结合DIn SAR与World View-2光学遥感解译技术,对研究区进行多源数据处理,提取研究地区的煤矿塌陷区信息,然后对处理后的两种结果进行对比。二者既有区别,又可以互补,最终在研究区形成完整的塌陷区信息。