首届煤炭行业青年科学家论坛代表手册

中国煤炭学会首届煤炭行业青年科学家论坛代表手册中国煤炭学会青年工作委员会全国煤炭行业共青团工作指导和推进委员会承办中国矿业大学（北京）协办二零一四年十二月北京煤炭·青年·创新·未来-2-报到须知一、请各位代表凭会议通知，统一按“签到”、“收款”、“资料”、“分房”顺序办理报到手续。二、报到时请仔细阅读日程安排及有关事项。三、报到时请各位代表认真填写登记表，并赐名片或注明联系方式，以便会务联络。四、请代表凭收费票据领取资料、代表证、车证、餐券等。五、请各位代表及时预订返程机（车）票。六、会议时间、地点会议时间：2014年12月19日9:00-18:002014年12月20日9:00-15:00会议地点：北京西郊宾馆金缘厅七、用餐时间、地点会议用餐为自助餐，请与会人员凭餐券进入餐厅用餐。用餐时间：早餐07:00-09:00中餐12:00-14:00晚餐18:00-20:00用餐地点：北京西郊宾馆赏园自助餐厅首届煤炭行业青年科学家论坛北京2014-3-会议日程一、论坛开幕式时间：2014年12月19日9:00-9:30地点：北京西郊宾馆金缘厅主持人：中国煤炭学会秘书长刘峰会议议程1.宣布开会，介绍与会领导与嘉宾2.中国矿业大学（北京）校长杨仁树致欢迎词3.中国煤炭学会第三届青工委主任、中国工程院院士彭苏萍致辞4.中国煤炭学会名誉理事长濮洪九讲话5.中国煤炭学会副理事长田会颁发聘书二、论坛全体代表合影时间：2014年12月19日9:30-9:50地点：北京西郊宾馆会议中心一层东门口召集人：王西勃138119021919:50-10:10上午茶歇三、论坛邀请报告时间：2014年12月19日10:10-12:00地点：北京西郊宾馆金缘厅主持人：中国矿业大学（北京）代世峰教授煤炭·青年·创新·未来-4-1.煤炭地下气化反应特性及其影响因素——中国矿业大学（北京）刘淑琴教授2.煤矿采动区瓦斯（煤层气）的地面钻井抽采关键技术与工程应用——中国矿业大学周福宝教授3.煤矿锚杆支护材料研究现状与发展趋势——天地科技开采事业部吴拥政研究员4.煤型稀有金属矿床研究进展——中国矿业大学（北京）代世峰教授12:00-14:00午餐时间四、论坛主题发言时间：2014年12月19日14:00-15:40地点：北京西郊宾馆金缘厅主持人：中国矿业大学周福宝教授天地科技开采事业部吴拥政研究员5.新汶矿区深部开采灾害控制技术及工程应用——新汶矿业集团有限公司高明涛高工6.煤中微细粒矿物——中国矿业大学王文峰教授7.煤与瓦斯突出防治技术研究进展——中国矿业大学（北京）聂百胜教授8.煤中砷赋存形态及其高温释放特性——华中科技大学田冲博士首届煤炭行业青年科学家论坛北京2014-5-15:40-16:00下午茶歇时间：2014年12月19日16:00-18:00地点：北京西郊宾馆金缘厅主持人：中国矿业大学（北京）刘淑琴教授太原理工大学冯国瑞教授9.粉煤灰高效脱碳及资源化开发——中国矿业大学张海军教授10.重庆煤型稀有金属矿床的发现及开发利用研究——重庆地质矿产研究院邹建华高工11.煤柱群下重复采动覆岩与地表沉陷规律与形成机理数值研究——华北水利水电学院胡青峰博士12.地震属性组合预测主地质参数及煤层气有利区优选——中国地质大学（北京）王辉博士如会议议程有变化，由本会议组委会决定18:00-20:00晚餐时间五、参观中国科学技术馆时间：2014年12月20日9:00-15:00地点：西郊宾馆五号楼大厅集合负责人：王西勃13811902191煤炭·青年·创新·未来-6-会议须知一、请会议代表遵守大会纪律，准时出席会议，在开会期间，务必将手机关闭或设置静音状态。二、请将证件佩戴在胸前出入宾馆和会场。三、请会议代表妥善保管会议文件、资料、代表证、车证及个人物品，如有遗失，请及时告知会务组。四、与会代表如需开通房间的长途电话或办理传真业务，情欲宾馆服务台联系，并自行结算费用。五、会议共设3个工作组，负责会议组织活动。会议总负责人：王西勃13811902191会场组负责人：刘汇东15201323256接待组负责人：李霄15201290454摄像组负责人：赵存良18810545208首届煤炭行业青年科学家论坛论文摘要集目录U型钢交叉支架支护效果研究………………………郭东明,吴尚,李学彬,李铁[1]大数据技术在煤矿安全监测预警方面的应用…………………李凤莲,张雪英[4]水分对煤解吸瓦斯影响实验研究…………………………………陈向军,程远平[6]仿生关节式薄煤层巡检移动机器人及学习控制…………赵建伟,商德勇,范迅[7]动压影响下孤岛工作面能量场分布规律研究……………王宏伟,姜耀东,杨田[8]低阶煤煤粉在流体中的运移规律………………………………张卫国,薛卫峰[14]冻结器最优传热管径设计理论……………………………………李东阳,刘波[15]矿井火灾束管监测系统测量误差与不确定度评定………………………谭波[30]结合特征选择和支持向量机的煤层底板突水危险性预测……陈桂军,张雪英[31]树皮煤抽提的初步研究……………………………………白海鹏,黄帆,陈华奇[33]通风网络中单向回路确定数学模型……………………………………贾进章[35]基于RFID技术防冲突算法在煤矿井下中的研究……………段力畑,张雪英[37]基于万有引力的半监督分类算法在煤层底板突水预测中的应用……刘雪艳[38]基于吸附解吸实验的煤层瓦斯抽采负压调整方案研究…………王满,吕有厂[40]基于声压信号小波包频带能量的综放煤岩识别特征提取……薛光辉,柳二猛[43]基于响应面法的充填体强度增长规律研究……………李典,冯国瑞,郭育霞[44]振动弛张筛有阻尼振幅特性的研究………王新文,孙鑫磊,桑冬一,宋岳,王鹤[56]粉煤灰-钢渣地质聚合物的制备及性能研究……刘泽,王春雪,孔凡龙,王栋民[57]韩城矿区水化学特征及突水水源判别模式研究……………薛卫峰,陈通,李涛[58]谢桥煤矿岩溶陷落柱综合探查及含导水性研究…………师素珍,赵晓伟,孙超[59]煤与瓦斯突出防治技术研究进展………………………………………聂百胜[60]煤气化粗渣模拟淋滤液中砷的人体健康风险及其在地下水环境中的安全阈值………………………………………贾建丽,吴昱,曹金胜,平昊,刘丰源,张凯[61]煤中砷赋存形态及其高温释放特性………………田冲,张军营,赵永椿,郑楚光[62]煤矿冲击地压分区分级治理模式与关键技术研究……………刘金海,翟明华[64]煤柱群下重复采动覆岩与地表沉陷规律与形成机理数值研究……胡青峰[77]感应式荷电细水雾对受限空间瓦斯爆炸特性的影响研究……徐永亮,王兰云[78]榆神府矿区地裂缝的分布及发育形态…………范立民,张晓团,向茂西,申涛[80]地震属性组合预测的主地质参数及煤层气有利区优选…………………王辉[82]气溶胶对矿井瓦斯的控爆实验研究……………………………………罗振敏[95]我国商品煤质量标准体系研究与构建……………………………罗陨飞,姜英[96]首届煤炭行业青年科学家论坛北京2014第1页U型钢交叉支架支护效果研究郭东明1,2，吴尚1，李学彬1，李铁1(1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;2.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083)摘要：针对普通U型钢支架在实际工程应用中存在结构受力不均、整体稳定性差等问题，本文提出了一种新型U型钢交叉支架，采用室内试验和数值模拟软件，对比分析了普通U型钢支架和U型钢交叉支架工作过程中的承载特性及巷道围岩控制效果。研究结果表明：普通U型钢支架破坏主要表现为支架柱腿弯曲、内移量大，进而造成结构失稳，支护能力降低；而交叉布置的支架形式弥补了原有支护承载结构的不足，使原本相对单一的支架形成协同作用，均匀受力，提高了其承载力并改善了巷道围岩控制效果。关键词：大变形软岩；U型钢交叉支架；室内试验；数值模拟目前，在深部软岩巷道围岩控制理论及技术方面，U型钢支架因具有较高的初撑力、安装方便和具有一定可缩性等优点而被广泛应用于矿山巷道支护，但在千米深井软岩巷道中U型钢支架经常出现屈服、破坏现象，其承载能力仍然需要进一步提高。本文针对以上问题，提出一种新型U型钢交叉支架，通过室内试验、数值模拟对其变形破坏形态、承载能力、围岩控制效果等进行研究，为上述难支护巷道围岩提供一种新型有效地控制方式。1交叉支架模型试验试验在重力式加载试验台上进行，外载采用液压伺服控制的千斤顶加载。试验箱尺寸长×宽×高为300mm×50mm×200mm，结合相似理论，采用直径为1mm钢丝模拟支架，在支架板上安装并焊接完成交叉支架网和普通平行支架网，围岩模型制作完成后，将其放到试验台上，在其顶部放置压力传感器。每加载0.05Mpa，静置半小时待沉降稳定后测量巷道变形，包括两帮相对位移和顶底板相对位移，直至整个试验过程结束，如图3所示。由图4可知，普通平行支架破坏形式为支架柱腿弯曲、内移量大。随着载荷的增加柱腿上部向巷道中间移动，使顶梁两侧逐步下滑，从而造成支架变形破坏。由图5可知，相同荷载下交叉支架竖向和两帮变形量远小于普通支架，未出现常见的支架破坏形式。从图6可知，当荷载达到0.5Mpa时，平行支架柱腿开始出现弯曲变形，在0.5~0.75Mpa之间，巷道两帮缩进量明显增大。普通支架模型在围岩应力达到0.7Mpa时基本丧失支护能力，而交叉支架模型在应力达到1Mpa时仍表现出较好的承载性能。交叉布置的支架形式弥补了原有支护承载结基金项目：国家自然基金面上项目（51274204）；教育部新世纪人才支持计划（NCET-12-0956）；中央高校基本科研业务费专项资金(2009QL04)。作者简介：郭东明（1974-），男，江西新余人，副教授，硕士生导师，主要从事矿井建设方面教学和研究工作。Tel：[phone]，E-mail：[e-mail]。煤炭·青年·创新·未来第2页图1普通支架网模型图图2交叉支架网模型图图3试验加载过程图4普通支架加载变形情况图5交叉支架加载变形情况图6应力-位移曲线构的薄弱，可以将拱顶的压力及时传向四个方向的柱腿，从而分散了局部承受的荷载，使原本相对单一的支架形成协同作用，提高了支护结构的承载能力和整体稳定性。2数值计算模拟图7普通支架垂直位移云图图8交叉支架垂直位移云图图9普通支架水平位移云图图10交叉支架水平位移云图两种支架的竖直位移云图和水平位移云图如图7~10所示。巷道在普通U型钢支架支护情况下，底板的凸起量为24.4cm。而U型钢交叉支护下底板凸起量为14.45cm；两种支护形式下两帮的变形量分别为6.18cm和4.27cm，可见在控制底鼓量与两帮缩进量方面交叉支架效果更好，数值计算结果与相似材料模拟结果具有一致性。3结论(1)交叉布置的支架形式弥补了原有支护承载结构的不足，在对支护承载结构进行结构补偿，提高支护结构帮部承载力和整体稳定性方面有着显著的作用。首届煤炭行业青年科学家论坛北京2014第3页(2)U型钢交叉形式支架可以改善支架的整体受力状况，使荷载传递更加均匀，减少应力集中的发生，可承受较大的荷载。对于长期受处于压力增高区的巷道支护作用明显。参考文献：[1]王鹏,余学义,刘俊.浅埋煤层大采高开采地表裂缝破坏机理研究[J].煤炭工程,2014,(5):84-86.[2]杜涛,毕银丽,张姣,等.地表裂缝对青杨根际环境的影响[J].科技导报,2013,(2):45-49.[3]蒙仲举,任晓萌,陈晓燕.采煤塌陷对沙柳根系损伤机理研究[J].北方园艺,2014,(1):66-68.[4]王双明,黄庆享,范立民,等.生态脆弱区煤炭开发与生态水位保护[M].北京:科学出版社,2010.[5]范立民.榆神府区煤炭开采强度与地质灾害研究[J].中国煤炭,2014,40(5):52-55.[6]范立民.论保水采煤问题[J].煤田地质与勘探,2005,33(5):50-53.[7]范立民.陕北地区采煤造成的地下水渗漏及其防治对策分析[J].矿业安全与环保,2007，34(5)