- 王国法;郭清华;周如林;李爽;张德胜;秦泽宇;
传统安全监控系统采用“监测—报警—断电”的被动响应模式,难以满足煤矿智能化建设对主动预警与协同控制的需求.本文在系统分析我国煤矿安全监测监控系统发展历程基础上,界定了新一代智能安全监控系统的内涵特征,提出了基于“云-边-端”架构的系统总体架构和技术路线:分别从“端”侧感知层,对传感器共性技术、气体激光检测、精准测风等技术研究现状,从“端-边”协同角度对矿用轨道式、无轨式及单兵巡检设备等巡检机器人在复杂井下环境中的适应性及关键技术,从“边”侧控制层对长距离全IP组网、通算控一体化技术,从“云”侧平台层对基于统一数据底座的灾害融合监控、多灾种复合监测预警等系统关键技术进展进行了研究.通过现场工业性验证,所研究智能安全监控系统误报率显著降低(降27.3%),隐患主动识别能力与巡检智能化水平有效提升.最后,对新一代煤矿智能安全监控系统的发展趋势进行了展望,指出未来应致力于制定统一的通信协议标准平台、研发煤矿安全垂直大模型,构建异构巡检机器人群体智能体系,最终形成矿井数智化精准防灾新范式,为全面提升煤矿本质安全水平提供理论和技术支撑.
2026年02期 v.55;No.269 271-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 7338K] [下载次数:153 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:25 ] - 罗振敏;张利冬;张蕙;苏彬;王涛;王亚超;
煤自燃的精准预警是煤矿火灾防治的重点与难点.然而,传统基于固定阈值的经验模型由于难以适应不同矿区煤质与环境的差异,泛化能力不足.针对这一挑战,本研究提出了一种数据与物理驱动相融合的跨矿区煤自燃智能预警模型.首先,基于102组煤自燃程序升温试验,明确了CO,C_2H_4,C_2H_2作为标志性气体的阶段特征,并引入了煤质和环境权重因子,构建了动态调整预警阈值的跨矿区煤自燃四级预警体系.在此基础上,通过将煤氧化过程的物理规律转化为学习特征,建立了数据-物理融合的预警模型.结果表明:在多种算法的对比中,随机森林模型在试验数据上表现出最优的预测性能(训练:R~2=0.99;测试:R~2=0.93)和计算效率(预测时间<0.4 s).同时,将该模型直接应用于大佛寺煤矿(发火场景)时,能准确输出以橙色和黄色为主的高温预警信号;而在惠宝煤矿(安全场景)则能持续保持绿色安全预警,无误报情况发生,该结果验证了本文所构建的预警体系与模型具备卓越的跨矿区适应性和泛化能力.研究成果可为解决煤自燃预警模型的普适性难题提供有效方法.
2026年02期 v.55;No.269 288-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 4765K] [下载次数:209 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:27 ] - 马砺;高文博;王旭;王凯;宋岩;范晶;
矿井巷道属于狭长受限空间,火灾时烟气蔓延快、通风系统紊乱、灭火救援难度大.本文从巷道火灾热动力学特征、监测与侦检、应急处置及救援演练技术等方面系统综述了巷道火灾应急救援技术现状.分析了巷道中火灾发展与烟气运动理论,阐明了不同通风方式与巷道形式下的热动力灾害特征,剖析了高温烟气环境中救援技术难题.梳理了救援过程中的火灾环境监测侦检技术,归纳了巷道内灾变烟流调控、灭火处置技术及方法,总结了灭火处置训练、装备配备以及辅助决策技术.最后,展望了我国矿井巷道火灾技术理论、应急救援技术和救援演练的发展趋势:技术理论层面应加强全尺寸巷道网络的火灾发展、烟流调控和灭火试验,增强真实火灾下的技术验证;装备技术层面应加强侦检和灭火装备智能化,研究通风控制与灭火处置的协同技术,研发融合大数据和人工智能的应急救援决策辅助系统;在救援演练方面需要加强火灾虚拟场景与救援实操演练结合,提升巷道火灾应急救援技术水平.
2026年02期 v.55;No.269 309-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 2779K] [下载次数:139 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 王和堂;徐超航;朱小龙;朱金佗;周文东;甘建;魏晓宾;
煤炭开采活动产生的粉尘不仅危害从业人员职业安全健康,还造成环境污染,制约智慧矿山建设,因此,粉尘防控是煤炭安全绿色智能开采亟需解决的关键问题.本文基于全生命周期理念,构建了涵盖“产尘-减尘-抑尘-降尘-除尘-阻尘”6个方面的煤矿粉尘防控理论框架与技术体系.在总结矿尘产生机理、影响机制与扩散规律的基础上,阐述了注水减尘、泡沫抑尘、喷雾降尘、通风除尘和个体防尘理论与技术的研究进展.注水减尘方面,重点解析了煤的物化结构、孔隙水压、固液耦合效应对煤体渗润特性的影响机制,阐释了通过煤体物性改造与注入流体改性提升注水减尘效果的技术路径,概述了应用进展;泡沫抑尘方面,综述了泡沫抑尘原理及抑尘发泡剂、泡沫制备和喷射等技术的研究进展与应用情况;喷雾降尘方面,探讨了矿尘与雾滴耦合作用捕尘理论的最新成果,梳理了喷雾降尘技术的发展与应用现状;通风除尘方面,总结了风幕控尘、湿式除尘器及干式除尘器的技术进展与实践效果;个体防尘方面,阐明了不同滤料滤尘性能和机理,明确了个体防尘呼吸器分类与选型原则,对比了国内外现行个体防尘呼吸器测评标准.最后展望了未来发展趋势,以期为推动粉尘防控领域科技进步提供有益参考和借鉴.
2026年02期 v.55;No.269 326-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 4752K] [下载次数:192 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:19 ] - 李爽;鹿乘;徐宁可;张祎;张圳安;
瓦斯爆炸是煤矿井下具有毁灭性且频发的重大灾害类型,现有风险评估体系在准确性、客观性与实时性方面仍存在不足.针对煤矿瓦斯爆炸风险评估中的实际需求与挑战,本文构建了一种数据驱动的煤矿瓦斯爆炸风险评估体系.首先,通过文本挖掘和灾害机理的混合驱动指标体系构建方法,构建覆盖监测情况、管理情况、隐患现状、环境条件等多维度的三层级指标体系,能够支撑多源异构数据的实时采集与表达.其次,基于领域知识制定三级定性指标的评分规则和二级指标的阈值规则,为模型输入提供标准化支撑.再次,融合FAHP、CRITIC、线性加权、基于端点混合型三角白化权函数和风险等级-风险值转化模型,构建多层级、多模型融合的风险评估方法,兼顾解释性与数据处理能力.最后,在低瓦斯、高瓦斯和突出矿井3个类型煤矿的采煤工作面与采区回风巷开展工业性测试.结果表明:该评估体系能够实时融合多源异构数据,实现多区域、多层级风险评估,准确率达到98.3%.对比分析显示,相较于单一赋权方法和传统灰色聚类模型,其评估准确率分别提升1.6%和8.7%.该体系可在不同工况下实现煤矿瓦斯爆炸风险的实时、准确与自适应评估,明显优于传统模型,具备良好的工业适应性与推广应用前景.
2026年02期 v.55;No.269 350-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 2730K] [下载次数:596 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:17 ] - 张彪;丁文;郑学召;卢猛;康玉国;赵炜楠;黄渊;刘盛铠;
灾害事故发生后,如何实现被困人员生命信息的快速、高效探测,成为提升救援效率与成功率的关键.为此,本文阐述了地震灾害、矿山灾害与坍塌灾害等主要灾害类型在救援过程中面临的关键问题及相应解决方案,在此基础上剖析了音视频探测技术、红外探测技术、气体探测技术和雷达探测技术4种生命信息探测技术的研究进展.进而又系统地梳理了各相关技术的发展历程,明析了其在发展过程中面临的技术难题及关键技术节点,最后展望了其未来研究工作中应重点关注的方向,并且从救援需求的角度出发对灾害救援与探测技术的发展方向进行了整体探讨和论述.本文的梳理研究为高性能、多模态生命信息探测救援技术与装备的研制指明了方向.
2026年02期 v.55;No.269 370-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 4838K] [下载次数:39 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] - 王凯;卢锋;陈瑞鼎;师嘉毅;陈猛;马砺;张嘉勇;郝海清;李雨成;
为了解决矿井下用风地点风量调控繁琐、调节不及时和调节精度低等问题,探究通风网络中按需供风的智能矿井百叶式风窗调控方法,构建自动风窗调控系统,开展试验研究,数据经卡尔曼滤波处理,建立系统数学模型与模型辨识,设计契合风窗特点的风窗自动调节改进PID控制器,对比PID控制、模糊PID控制与分段PID控制的风窗调节效果,开发了具有需风量预测和分支优选功能调节风窗远程监控的软件模块,并将改进PID的矿井百叶式风窗调控系统结合通风网络实时解算平台进行运用.结果表明:确定了百叶式风窗开度[0,35)为高灵敏区,[35,60)为中灵敏区,[60,90]为低灵敏区,利用系统辨识获取风窗自动控制调风时的数学模型,得到了自动风窗调控系统的传递函数模型;提出了模糊PID和分段PID控制算法,对比PID、模糊PID、分段PID算法风窗调控能力,超调量分别为10.12%,13.36%,7.44%,调节时间分别为56.69,38.17,53.19 s,分段PID算法超调量更小,可以达到风量稳定控制的要求;结合改进PID的矿井百叶式风窗调控系统和通风网络实时解算平台,在23204回采工作面运用中风窗开度由40°调至45°,工作面增加了4.354 m~3/s风量,实现了对工作面及其相关分支的风量控制.
2026年02期 v.55;No.269 391-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 3607K] [下载次数:100 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 张远;崔柳;杨慧;冯健;沈冰舰;王勇;马国强;
煤火灾害是制约我国煤炭资源安全与生态环境保护的重大地质灾害之一.针对传统遥感煤火监测方法在空间分辨率与异常提取精度方面的不足,本文以新疆准东老君庙煤田为研究区,融合多源遥感数据,构建了基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台的煤火智能监测框架.首先,基于Sentinel-2高分辨率多光谱特征与Landsat-8热红外数据,构建包含光谱波段与指数的多维输入特征集,采用改进的U-Net网络实现地表温度的10 m空间降尺度重建,提升了热异常信息的空间表达精度;其次,引入自编码器无监督异常检测方法,在无需人工标注的情况下自动识别煤火区域,实现煤火边界的准确提取与分布动态变化追踪;最后,结合多时相煤火区识别结果,提出煤火热异常指数(CFTA),量化分析并揭示2016—2025年间煤火活动的时空演化与治理成效.结果表明:所提出的智能监测框架可有效捕捉煤火发展与治理过程中的动态变化,具有高空间分辨率与高监测灵敏度的优势,为煤火灾害的精准监测与防控提供了可靠的方法支撑.
2026年02期 v.55;No.269 406-418页 [查看摘要][在线阅读][下载 4210K] [下载次数:267 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 徐剑坤;苏毅;王和堂;王恩元;李阳;王珂;徐玉姣;
矿尘浓度实时可靠检测是保障煤矿安全生产的关键问题.针对现有基于图像的矿尘浓度检测方法存在可解释性差、准确性不高等问题,本文提出一种融合先验特征与可解释多核残差注意力网络的矿尘浓度图像识别模型.首先,构建涵盖颜色、纹理、几何等多维特征的图像特征库,结合皮尔逊相关系数与互信息系数,筛选出与矿尘浓度显著相关的线性和非线性可解释特征子集;进而,设计多核学习框架,采用径向基核函数分别映射线性与非线性特征,通过加权融合策略兼顾特征表达能力与可解释性;引入残差连接促进梯度传播,结合通道注意力机制实现关键图像特征的动态强化,提升模型对复杂井下环境的适应性.结果表明:模型在数据集上性能表现优异,均方误差(E_(MSE))、平均绝对误差(E_(MAE))和平均相对误差(E_(MRE))分别达到0.90 mg~2/m~6,0.74 mg/m~3和1.76%,拟合优度R~2为0.916 0,显著优于支持向量机回归、随机森林等对比模型.消融试验验证了多核融合、残差结构与注意力机制对模型性能的提升贡献.本研究实现了模型可解释性与识别准确性的统一,为矿井粉尘浓度的智能检测提供了一种可靠、透明的高精度解决方案,对提升煤矿安全监测水平具有重要意义.
2026年02期 v.55;No.269 419-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 3213K] [下载次数:125 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:18 ] - 王媛彬;常文健;陈晓晶;王旭;刘佳;
为了实现对矿井输送带区域违规交互行为的精准检测,针对井下图像样本稀缺、目标多尺度及边缘模糊等问题,提出一种融合迁移学习与特征注意力增强机制的改进PP_LiteSeg语义分割算法.设计了特征注意金字塔池化模块融合多尺度特征,增强对不同尺度目标细节的感知能力;构建轻量型多层次统一注意融合解码网络(LMUAFD),提升复杂背景下的目标判别能力;引入迁移学习预训练权重,优化模型在输送带数据集上的收敛速度.结果表明:该算法在输送带区域数据集上的准确率、平均交并比、相似系数及卡帕系数分别达到99.2%,90.4%,94.8%和95.4%,相较于主流语义分割网络Deeplabv3,Unet,EfficientNet,ShuffleNet,MobileNetV3以及原始PP_LiteSeg均有明显提升.该研究为实现矿井输送带区域违规行为的精确检测与智能安全监管提供了技术支撑.
2026年02期 v.55;No.269 435-446+545页 [查看摘要][在线阅读][下载 2817K] [下载次数:154 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ]
- 左建平;朱凡;王军;马宗宇;丁厚刚;徐丞谊;刘发义;
针对沁水煤田胡底煤矿深部软岩大变形且难以支护的难题,深入分析了不同断面形状巷道围岩受力特征,基于等强支护理论进一步提出了椭环双锚壳-钢管混凝土支架全空间协同支护模型,开发等效轴比可调技术与地应力环境动态匹配,确定不同锚固长度的锚杆索构建椭圆承载结构,内部以高强度的钢管混凝土支架作为“刚性支撑核”,形成主被动协同的全空间支护体系.分析了不同断面与埋深时巷道围岩所需的支护强度计算公式,采用数值模拟的方法分析了不同断面形状、埋深、轴比关系、协同效果与支护方式差异等因素下的围岩应力演化及变形情况.结果表明:随着埋深增加,全空间协同支护在不同断面的围岩控制能力逐渐增强并优于初始支护方式,从最大控制变形效率可达75.4%、峰值应力下降约11.9 MPa、应力差值减小等证明了等效轴比调控的可行性,锚固边界应力趋向平稳,差值在0.98~1.21 MPa,通过现场工业试验监测支架全断面受力状态同步验证了全空间协同支护的可行性.
2026年02期 v.55;No.269 447-464页 [查看摘要][在线阅读][下载 6487K] [下载次数:215 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 刘刚;昝永龙;王盛旋;王淼;
巷道围岩常受其内部裂隙结构及复杂非均布载荷的耦合作用,引起应力分布畸变和局部破坏加剧,导致其整体承载能力降低并增加了失稳风险.为探究非均布载荷作用下不同裂隙特征砂岩的裂纹扩展演化规律,以完整砂岩试样、预制矩形裂隙试样和填充裂隙试样为研究对象,采用自研非均布载荷试验装置,结合DIC全场应变测量、声发射技术及FLAC~(3D)数值模拟,对非均布载荷下裂隙试样的裂纹扩展、声发射特征、应力场与塑性区演化进行了分析.试验结果表明:砂岩峰值强度受形态控制显著,不同试样峰值强度表现为完整试样>填充裂隙试样>预制裂隙试样;引入损伤因子P来量化试样劣化程度,完整、预制裂隙、填充裂隙试样的劣化程度呈先增后减趋势.加载方式决定砂岩裂纹扩展路径,形态特征决定破坏模式:完整试样以拉伸破坏为主,预制裂隙试样为拉-剪混合破坏,填充裂隙试样为剪切破坏.试样声发射活动均由静息期向活跃期转化,累计振铃计数呈阶梯式递增,其与b值呈显著负相关关系;完整试样在静息期保持较高的b值,而预制裂隙试样在失稳破坏阶段表现出显著的b值下降;不同结构试样的声发射峰值频率分布特征表现出明显差异.砂岩内部应力表现出与局部载荷正相关的梯度分布,不同区域峰值强度存在延迟性;应力梯度控制塑性区演化,决定裂纹扩展路径与贯通程度.研究可为含裂隙岩体支护设计与围岩稳定性分析提供理论依据.
2026年02期 v.55;No.269 465-483页 [查看摘要][在线阅读][下载 9817K] [下载次数:499 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 宁杉;朱卫兵;许家林;李竹;赵波智;
针对井下煤柱失稳易诱发动力灾害的防控需求,开发了一种基于碳纤维复合砂浆材料的约束增强与损伤监测方法 .综合运用理论分析、COMSOL电场模拟、电阻监测及单轴压缩试验等方法开展了系统研究,深入分析了不同碳纤维掺量下复合砂浆约束煤样的力学强度、电阻变化率及损伤特征.研究表明:碳纤维在砂浆基体中能够形成连续网状结构,增强复合砂浆的力学强度及导电性能,抑制可溶性带电离子的迁移,促使材料的导电方式由离子导电转变为电子导电,从而显著降低电阻监测过程中的噪声干扰;碳纤维掺量为2.0%时,复合砂浆电阻率较纯水泥砂浆降低了4个数量级,电阻率监测的噪声峰峰值较纯砂浆试件减少了5个数量级,且抗压/抗拉强度分别提高了136.6%和135.1%.采用碳纤维复合砂浆包裹约束煤样,可对煤样施加环向约束力并增强其力学强度;同时,复合砂浆能在煤样表面形成优势导电通路,对裂隙扩展感知更加敏锐;采用2.0%碳纤维掺量的复合砂浆约束煤样后,其单轴抗压强度较纯煤样提升25.0%,应力灵敏度较纯砂浆约束煤样提升了1.94倍;复合砂浆约束煤样出现破裂时,应力-应变与电阻变化率同步跌落,可通过捕捉电阻突变信号准确识别煤样破裂信息.采用碳纤维复合砂浆约束煤样,能够同步实现煤样力学增强与破裂过程的实时、无损监测.研究成果扩展了碳纤维复合材料在矿业领域的应用维度,为井下煤体损伤监测提供了新的技术路径.
2026年02期 v.55;No.269 484-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 3767K] [下载次数:108 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 程香港;乔伟;窦林名;黄艳利;贺虎;巩思园;冯培超;张金魁;李永元;
准确表征岩体赋存应力环境差异状态,评估煤矿区地应力场复杂性对煤炭资源开发以及地下工程设计具有重要作用和意义.本文以宁正-彬长煤矿区为研究区,通过区域构造演化、震源机制解析和地应力实测分析,探究了宁正-彬长煤矿区现今构造应力格局和地应力场特征;基于主应力分解,提出了用于表征岩体赋存地应力环境差异的应力状态指数,选取煤层开采深度、最大水平主应力、围岩强度应力比和应力状态指数4个指标,构建了煤矿地应力场复杂性评价模型.结果表明:宁正-彬长煤矿区震源机制类型多样,宏观应力场处于扭压兼挤压的构造应力作用,且具有围绕中间主应力滑移的性质.实测水平主应力随着深度变化斜率明显高于我国煤矿平均水平,且以北东—南西向为主.研究区胡家河煤矿、高家堡煤矿以及亭南煤矿部分测点应力状态指数在2.7以上,表明这些区域围岩应力差异性大.研究区中部以及北部地应力场复杂性指数相对较高,局部在0.8以上.南部及雅店煤矿附近区域总体在0.3以下,评价结果与研究区冲击地压显现实际情况基本一致.
2026年02期 v.55;No.269 499-513页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K] [下载次数:400 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:21 ] - 吴锐;邱炜平;郭志国;刘祥宇;
为解决传统煤矸石料浆因高温开裂、阻燃效率低而导致的煤矿采空区复燃难题,本文将一种高效阻燃抑烟剂八钼酸铵(AMM)引入煤矸石料浆体系,旨在揭示AMM改性料浆抑制煤自燃的作用机理.通过注浆充填防灭火试验系统对比原煤、空白注浆煤、氯化镁(MAG)及AMM改性注浆煤在30~270℃氧化过程中的宏观燃烧特性;利用电子自旋共振及傅里叶变换红外光谱测试加入AMM前后煤中的自由基类型、浓度及表面官能团的变化.结果表明:与7%MAG的改性料浆相比,添加5%AMM的改性料浆可使CO释放峰值浓度降低19.97%,其阻化率比MAG高11.78%;经料浆处理后的煤在氧化过程中g值、线宽及自由基浓度均低于原煤,AMM改性料浆抑制煤自燃效果强于MAG改性料浆;定量分析各煤的活性官能团在氧化过程中的变化规律,得出AMM的添加减少了煤分子中的含氧官能团(-OH,-C=O)的含量,抑制煤分子内部甲基侧链的断裂,有利于较稳定醚键的生成.根据试验结果推断:在煤氧化过程中,AMM热分解生成MoO_3,促进分子间的交联反应形成保护性炭层,阻断含氧自由基进一步生成R-OH,而生成较稳定化合物结构,相应的减少可燃性气体CO生成,从物理化学方面抑制煤自燃,实现了AMM强化煤矸石浆液防灭火的作用.
2026年02期 v.55;No.269 514-525页 [查看摘要][在线阅读][下载 4418K] [下载次数:216 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 曹行健;潘永泰;张永强;李少卓;尹方熙;余超;赵环帅;
破碎体形式与加载速率对物料的破碎过程具有明显影响,选择合适的破碎方式有利于物料的高效节能破碎与粒度控制.本文通过改变破碎体刺入角度与下落高度进行落锤冲击试验,从物料破碎形态、粒度特征与破碎能量效率3个方面探究了不同破碎条件对准脆性物料破碎过程的影响.研究结果表明:随着刺入角度的增加,试样的破坏由拉伸破坏逐渐演变为压缩破坏.破碎产物的破碎分形维数在刺入角度<120°范围内上升并达到最大值,后在120°~180°范围内有所下降,其随质量比能的增加而增大,增幅在0.167 4~0.227 7 kW·h/t范围内减小.物料在不同刺入角度条件下破碎的能量效率均值为1.68%~2.86%,其随刺入角度的增加匀速上升并在120°~180°刺入角度范围内维持稳定.本研究以期充实破碎理论,为破碎产物预测、破碎体设计提供参考.
2026年02期 v.55;No.269 526-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 2477K] [下载次数:146 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 朱国庆;崔少琦;胡翔宇;王欣宇;王伟;
锂离子电池的热失控及热失控的级联传播是制约其大规模安全应用的核心挑战.本研究聚焦100 Ah磷酸铁锂电池,通过构建多电池模组试验平台,系统探究了磷酸铁锂电池热失控演化及动力学传播特性.结果表明:磷酸铁锂电池热失控过程可划分为自生热与电池微膨胀、压力积累与安全阀激活、热失控爆发、热失控衰退4个阶段,其中膨胀应力突变点较温度信号至少可提前476 s,为极早期预警提供了关键判据.此外,热失控呈现“热滞后—爆发”的层级传播特性,电池模组中的前3个电池构成热失控的基础传播单元,第3个电池因热阻累积形成首个传播屏障,而第4个电池通过预加热与瞬时热冲击转变为能量枢纽,驱动传播路径重构.基于此,提出分级阻断策略:可在第2,3个电池间设置材料冷却层以强化热阻屏障,并在第3,4个电池间集成液冷结构以抑制能量枢纽的加速效应.本研究揭示了热失控传播的非线性动力学机制,可为电动汽车与储能系统的本质安全设计提供理论与技术支撑.
2026年02期 v.55;No.269 537-545页 [查看摘要][在线阅读][下载 2652K] [下载次数:359 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 汪莹;张若晗;朱红达;杨洋;祖子帅;
煤炭作为我国能源结构中的核心组成部分,其价格波动不仅影响上下游产业链发展,也对实现“双碳”目标和维护国家经济稳定具有重要意义.为提高煤炭价格预测的准确性,本文构建了基于Informer的多模态交叉注意力预测模型,选取环渤海5 500 K动力煤价格为预测对象,综合考虑原煤产量、煤炭进口量与关税、地缘政治不确定性因素、煤炭企业库存水平、火力发电总量及居民消费者价格指数等影响因素,构建多模态数据集.数值模态通过线性映射进行处理;文本模态采用RoBERTa编码器提取语义表示;跨模态部分引入交叉注意力机制,实现数值序列与文本信息的特征融合.结果表明:Informer在长时间序列预测中整体优于多种基准模型;相比简单融合,引入跨模态交叉注意力显著提升了预测准确性;模型在噪声文本条件下通过了稳健性检验.本文所构建的基于Informer的多模态交叉注意力预测模型能够为煤炭价格的科学预测提供支撑,对能源市场研究及相关政策制定具有一定的理论意义和实践价值.
2026年02期 v.55;No.269 546-558页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K] [下载次数:226 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] -
<正>《中国矿业大学学报》是由中国矿业大学主办,刊登自然科学各个领域最新研究成果,具有矿业特色的综合性学术刊物,被《工程索引》(Ei Compendex)、Scopus、《化学文摘》(CA)、《文摘杂志》(AJ)、《中国科技论文与引文数据库》(CSTPCD)等20多种国内外重要检索刊源数据库收录。1.来稿要求及注意事项1)来稿应主题突出、论点明确、论据可靠、数据准确、语言精练,在科学和学术上具有创新性。
2026年02期 v.55;No.269 559页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K] [下载次数:5 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] 下载本期数据