- 柳冠青;纪任山;王翔;潘威丞;卓建坤;李水清;
基于物体自发辐射和黑体辐射理论的比色法测温技术在工程中得到了广泛应用，但存在可见光波段测温下限较高、近红外波段测温对传感器要求较高等不足。基于具有高可靠、低成本、结构紧凑、控制灵活等优点的通用工业相机开展了近红外比色法测温研究，通过标准黑体炉标定，建立了双波段(900 nm和800 nm)强度比值与黑体温度之间的对应关系。实验结果表明，在400～1 200℃范围内双波段强度比与温度之间呈单调递减关系，测量灵敏度随温度降低而显著提高，近红外比色法测温的可用下限不高于500℃,温度区间相对测量误差在±1.5%以内；基于同一相机的可见光比色法测温适用于700℃以上，700～1 200℃范围内其灵敏度稍高于近红外比色，但同等图像灰度值下所需曝光时间显著高于近红外工况。基于相机传感器名义响应特性和黑体辐射理论对实验工况进行了简化分析，近红外测温计算结果趋势与实验结果符合良好。所提技术路线为工程应用中的宽温域、动态过程测温提供了1种有效解决方案。
2026年02期 v.41;No.265 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] - 杨庆彬;闫立强;韩昌福;程欢;李东涛;田鑫;
通过对大型高炉用焦炭传统热性能指标CRI/CSR的分析发现，在CRI/CSR指标相对稳定的情况下，部分高炉的技术指标(如焦比、煤比和利用系数等)仍会出现波动较大的现象。在统计期内，随着时间的变化，焦比呈现逐渐升高的趋势，煤比和利用系数呈现逐渐下降的趋势。结果表明，焦炭CRI/CSR指标虽处于较高水平且相对稳定，但并未给高炉带来长期稳定的操作效果。虽然高炉的生产情况与诸多因素有关，但高炉用焦质量评价不准确可能是其中一个非常重要的影响因素，即单纯用CRI/CSR指标评价焦炭质量仍有不足。因此，利用可以模拟焦炭在高炉中溶损行为的综合热性能指标，结合CRI/CSR指标，全面评价高炉用焦炭质量，进一步优化高炉用焦结构，对保障高炉稳定生产、实现降本增效，具有重要意义。
2026年02期 v.41;No.265 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1350K] - 沈斌;孟祥茹;
为系统梳理我国矿井火灾研究的发展脉络与热点问题，以2003～2023年中国知网(CNKI)收录的951篇文献为样本，运用VOSviewer与CiteSpace构建可视化知识图谱，对2003～2023年矿井火灾研究的演化趋势、学术主体的时空分布及研究热点进行分析。结果显示，矿井火灾研究可划分为3个阶段：2003～2009年为震荡上升期，2010～2017年为快速增长期，2018～2023年为波动下降期。相关文献主要集中于安全科学与工程及矿业工程领域；高产作者和核心机构形成较为稳定的学术群落；研究内容涵盖矿井火灾的成因、危害、特点及防控策略。未来研究应进一步关注矿井深度、井下气体组成及温度等因素对火灾行为的影响，并加强智能监测与控制技术的应用，推动矿井火灾研究的技术融合与跨学科协作。
2026年02期 v.41;No.265 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K] - 付楚芮;
煤矿瓦斯是我国重要的甲烷排放源，其中低浓度瓦斯占比极高，但因利用难度大而大量直接排放。为应对气候变化，我国发布首个煤炭行业CCER方法学，并下调煤矿瓦斯排放限制，鼓励低浓度瓦斯利用。笔者深入探讨我国低浓度煤矿瓦斯的利用途径，并对其自愿减排效益进行量化分析。研究表明，来自能源供应的甲烷排放是我国甲烷排放的重要组成部分，其中煤矿开采产生的低浓度瓦斯占比极高，其直接排放构成显著的温室气体排放源。尽管近年来我国瓦斯回收利用技术取得长足发展，形成梯级利用体系，并得益于政策驱动，瓦斯抽采利用量显著增长，但低浓度瓦斯，尤其是乏风瓦斯，因其极低的浓度，利用技术经济性不足，企业投资积极性不高，成为瓦斯减排的难点。系统梳理低浓度瓦斯减排的政策驱动，分析瓦斯发电、瓦斯浓缩提纯、掺混燃烧以及瓦斯氧化制热利用等主要利用途径，并从瓦斯浓度、排放量、地理位置及项目收益等维度进行比较。结果显示，我国在低浓度瓦斯提纯浓缩、直接燃烧及发电技术方面已达到国际领先水平。在此基础上，以某煤矿采用蓄热氧化技术处理2%瓦斯浓度为例，依据方法学对其基准线排放量、项目排放量进行详细计算，并得出项目减排量为83 525 tCO_2e/a。基于当前碳交易市场价格，该项目每年的碳减排收益可达646.81万元，投资回收期约3a以上，显示出良好的经济效益。然而，低浓度瓦斯利用项目仍面临获取稳定气源、稳定燃烧与安全输送、以及主体投资方与煤矿企业之间合作模式等方面的挑战。为进一步推动低浓度瓦斯的高效利用与减排，建议加强项目的统一规划与政策支持，将排放标准从浓度控制扩展至总量控制，并健全煤矿甲烷监测、报告和核证(MRV)制度和排放数据体系，从源头、过程和监管等多个维度促进煤矿瓦斯资源的有效利用，助力国家“双碳”目标的实现。
2026年02期 v.41;No.265 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K] - 柳金秋;李泰山;孙海勇;何国锋;刘烨炜;李磊;程子睿;
煤化工污泥水分含量高、黏度大、含有毒有害物质，其减量化和无害化处置已成为化工行业绿色可持续发展的难题，为揭示污泥中水分的赋存状态，奠定污泥处置的研究基础，分别采用差示扫描量热仪(DSC)法和低场核磁(NMR)法对污泥中的水分形态进行了测试分析。结果表明，DSC法不能准确分析污泥中水分的赋存状态，采用NMR测试方法，可将污泥中的水分分为4种，分别为胞内水、吸附水、间隙水和自由水，分析结果显示，化工污泥中胞内水含量为1.43%～6.83%,吸附水含量为2.95%～63.09%,间隙水含量为31.04%～94.23%,自由水含量为0～1.03%,区分污泥中不同状态的水分含量，对污泥中水分的脱除或束缚水的转换研究具有重要的指导意义。
2026年02期 v.41;No.265 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K] - 张磊;
随着煤炭开采不断向深部、高应力和复杂构造条件推进，井下微震监测数据中普遍存在极低频基线漂移、宽带高频随机噪声及多事件叠加等问题，严重制约了震源参数反演和灾害预警精度。针对传统固定带通滤波、小波和经验模态分解方法频带依赖强、自适应性不足等问题，笔者在S-变换时频分析框架下，提出1种频谱统计主频带自适应识别与S-变换时频阈值联合处理的微震信号去噪算法。该方法首先基于平滑幅值谱的中值与中位绝对偏差自动识别主能量频带，并对带外的极低频和高频成分整体抑制；在此基础上对主频带内部构建S-变换时频矩阵，通过频带相关的自适应阈值对时频系数进行选择性压缩，再利用S-变换可逆性重构去噪信号。工程实测数据算例表明，去噪后主频由81.03 Hz稳定保持在84.00 Hz附近，谱带宽由42.91 Hz收缩至5.87 Hz,分段信噪比由37.07 dB提升至48.80 dB,能够在有效保留微震主频能量和波形形态的同时显著削弱极低频漂移和高频随机噪声，可为煤矿微震事件拾取、震级计算及应力演化分析提供更为清洁可靠的输入数据。
2026年02期 v.41;No.265 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2272K] - 霍达;赵静;曾鑫;
面对有限的能源资源和日益增长的能源需求，高效的保温技术对提高能源利用率和经济效益至关重要。复合保温厚度设计需考虑材料的耐温要求，传统设计方法在该方面存在局限性。研究采用生命周期方法评价分别以硅酸铝和气凝胶为耐高温层、玻璃棉为常规保温层的2种复合保温方案的生命周期总成本、最优经济厚度等指标，并分析材料耐温性、管径和蒸汽温度对最优经济厚度的影响规律。结果表明，常规保温层耐温上限越低复合保温厚度的取值范围越小。气凝胶-玻璃棉方案的生命周期总成本和保温总厚度方面均优于硅酸铝-玻璃棉方案。最优厚度下，随管径增加耐高温层占比减小，常规保温层占比增加；随温度的增加，保温层占比变化相反。
2026年02期 v.41;No.265 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2065K] - 夏立全;
研究采用水热合成法成功制备粉末状锰基催化剂，并通过掺杂低价金属离子优化其催化性能。表征结果显示，掺杂改性后在最优工艺条件下，喹啉去除率高达99%以上，展现出优异的催化活性。研究发现，臭氧投加量与喹啉降解效果呈非线性正相关，符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型特征;反应体系初始酸碱度对催化氧化过程影响显著，其最优pH值与催化剂表面Zeta电位、酸碱官能团分布等性质密切相关，当催化剂表面净电荷为零时，催化活性达到最佳。结合理论分析及检测结果，推断喹啉降解路径:首先经亲电取代与开环反应生成吡啶类、酚类中间产物，随后逐步氧化为小分子有机酸，最终矿化为CO_2和H_2O。以叔丁醇作为羟基自由基(·OH)淬灭剂、苯醌作为超氧自由基(·O_2~-)捕获剂，通过对比淬灭前后的降解效率，分析活性物种贡献。实验表明，加入叔丁醇后催化氧化效率仅降低12.3%，而苯醌的加入使降解效率骤降68.7%，证实超氧自由基(·O_2~-)为催化氧化过程中的主导活性物种，其强氧化性驱动喹啉分子的逐步降解。
2026年02期 v.41;No.265 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K] - 朱康平;李璇;周进富;
煤炭在线分析仪与机械化采制样设备在煤炭生产、贸易结算和环保监管等主要场合联合布置，凭借速度快和结果可靠的优点成为煤炭质量实时监测的主流配置，为质量管理提供了高效的技术支持，该联合系统运行的关键方式是通过采样机所留样品的实验室分析数据不断调整在线分析仪的测量模型，从而实现水分、灰分、发热量等核心质量指标的准确快速监测，虽然GB/T 19494.2—2023标准明确指出在线制样系统存在的偏差是整个采样、制样、化验过程总精密度受限的主要障碍，采样机制样时产生的缩分不准确、破碎导致水分流失、输送时颗粒大小分离等偏差会通过所留样品的数据反过来影响分析仪模型的修正环节，进而造成测量结果出现系统性错误，笔者根据相关国家标准系统分析了偏差的产生方式、传递路径以及对分析仪模型校正的影响，提出了包含“查找偏差来源-双重方式核对验证-优化模型-全过程质量控制”的完整解决方案，有效切断了制样系统偏差的传递链条，为煤炭行业实现质量的精确管理提供了技术保障。
2026年02期 v.41;No.265 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K] - 富坤;
为探索采用硫酸钾和硫酸铜作为催化剂替代现行国家标准中开氏法测定煤中氮含量的催化剂进行样品消解，以催化剂用量、浓硫酸用量、消解温度和消解时间为试验变量，通过单因素变量试验和正交试验，对不同变质程度的6个煤炭样品进行试验研究，探究样品的最优消解条件。单因素变量试验结果表明，最佳催化剂用量为5 g、最佳浓硫酸用量为6 mL～10 mL、最佳消解温度为420℃,最佳消解时间为120 min～240 min。正交试验结果表明，各因素对煤样消解影响大小顺序为消解温度>浓硫酸用量>催化剂用量>消解时间，消解温度和浓硫酸用量对测定结果有显著影响，催化剂用量及消解时间对测定结果影响不明显。综合单因素试验结果和正交试验结果，称取0.2 g煤样，加入5 g硫酸钾和硫酸铜作为催化剂和8 mL浓硫酸，在420℃消解120 min时，样品消解效果最佳，各样品所测氮含量结果准确。
2026年02期 v.41;No.265 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1952K] - 瓦武奎;梁宗林;丁正;钟文超;李旭琦;李敏;
全自动制样设备是燃料智能化验收系统中最容易出现投运率偏低的设备之一。对多个全自动制样使用单位进行调研发现，设备煤种适应性不足、水分或灰分存在偏倚是影响设备性能的最关键因素。笔者对2方面问题进行分析并提出了处理建议：分析了湿黏煤处理能力不足的问题，提出破碎机入料口、筛网、皮带给料机等堵塞部位的处理措施；分析了大粒度煤样处理难问题，建议在采样机的破碎机处增加筛网，或在制样端增加一级破碎；分析了劣质煤无法处理的问题，建议人工处理。分析了缩分偏倚的问题，建议建立定期检查制度；分析了交叉污染的问题，建议对破碎机、振打装置结构优化，增加冲洗煤样，并定期开展对比试验。后续建设和投用燃料智能验收系统的电厂，可参考上述内容对设备存在问题进行分析，并参考上述方法进行改进，从而保障设备正常投用。
2026年02期 v.41;No.265 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K] - 孙承春;王伟;丁晓汉;任宪桥;陈凤军;崔玉琨;吴锁贞;杨华玉;
笔者较为深入地研究了激光点火装置设计、点火热计算及其对氧弹安全性和量热仪精密度的影响。经过改进的第二代激光点火装置，集成高功率激光二极管、聚焦透镜一体化封装于氧弹内部，煤种适应性广、结构稳定性好；计算发现激光点火热仅约9 J,且长期稳定性好。首次研究了点火过程中氧弹表面温度和内部压力变化，发现激光点火氧弹表面温度和内部压力峰值均不高于棉线点火，有力证明了激光点火的安全性。热容量标定结果显示，激光点火与棉线点火的热容量标准相对偏差分别为0.04%和0.05%,均优于国标(0.20%)要求；对不同煤样发热量测定发现，2种点火方式的重复性相近，均远小于国标的规定。因此，第二代激光点火设计科学、使用安全，对量热仪测定精度没有不良影响，符合GB/T 213—2008要求，满足量热仪自动化升级和机器人煤质化验的需要。
2026年02期 v.41;No.265 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2135K] 下载本期数据