国家重点基础研究发展计划(2012CB723103)
- 作品数：37 被引量：307H指数：11
- 相关作者：史广山高建良魏建平袁瑞甫张学博更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国矿业大学六盘水师范学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程天文地球电子电信更多>>
- 综采面采空区孔隙率分布规律数值研究被引量：2
- 2015年
- 准确掌握采空区孔隙率分布规律,对研究采空区瓦斯分布规律及指导采空区卸压瓦斯抽采等具有重要的意义。以平煤六矿戊8-22310综采面为例,利用UDEC软件建立了物理模型,模拟了采动覆岩结构移动变形破坏情况,得到了上覆岩层下沉量分布,研究了综采面采空区孔隙率的分布规律。研究表明,综采面采空区孔隙率大致呈"簸箕"状分布,工作面附近孔隙率较大,深部孔隙率较小;中间孔隙率较小,两帮孔隙率较大。研究成果为准确研究采空区瓦斯运移及分布规律提供了基础数据。
- 张学博程红军靳晓敏
- 关键词：矿山安全孔隙率采空区上覆岩层下沉量
- 煤层顶板水平长钻孔布置高度对抽采效果的影响被引量：4
- 2016年
- 通过对水平钻孔布置在煤层顶板不同高度时的抽采效果进行研究可为采空区瓦斯抽采时的水平钻孔布置高度选择提供理论依据.利用Fluent软件对钻孔与煤层不同距离时的钻孔抽采纯量与抽采混量、采空区瓦斯分布、上隅角瓦斯浓度变化进行数值模拟,并且研究了钻孔抽采纯量与抽采混量、采空区瓦斯分布、上隅角瓦斯浓度变化与钻孔布置高度的关系.研究结果表明:随着钻孔与煤层之间的距离增大,钻孔的抽采瓦斯纯量基本逐渐增加,抽采混量呈现减小趋势,抽采瓦斯浓度逐渐增大;采空区内部瓦斯浓度靠近进风巷侧和采空区深部逐渐降低,靠近回风巷侧呈现先减小再增加再减小规律,竖直方向上在顶、底板附近瓦斯浓度逐渐降低;上隅角瓦斯浓度先减小再增加再减小最后趋于平衡.
- 葛林高建良李炫烨
- 关键词：水平长钻孔煤层顶板抽采效果
- 吸附气体对受载含瓦斯煤渗流特性影响的试验研究被引量：3
- 2013年
- 利用自主研发的含瓦斯煤岩三轴压缩试验系统,进行了大量受载瓦斯煤的渗透特性室内试验,对比分析了CO2,CH4和N2的渗透率之间的异同.研究结果表明,在恒定瓦斯压力条件下,煤样渗透率随围压的增大而减小,均服从负指数函数变化规律;在恒定围压条件下,煤样渗透率随瓦斯压力的增加而减小,并且表现出幂函数变化规律;吸附性强弱不同的气体所表现出来的渗透性也不一样,气体吸附性越强,渗透性越弱;在轴向加载情况下,不同气体的渗透率都表现出先减小后增大的现象,并且具有一般的"V"字型变化规律.研究结果对深入认识煤层瓦斯运移规律具有一定的理论价值.
- 魏建平位乐王登科
- 关键词：渗流特性渗透率
- 采空区流场模拟中工作面物理模型设置方法探讨被引量：9
- 2014年
- 利用Fluent软件,对工作面物理模型考虑为多孔介质区域、真实情况、支架与多孔介质区域,结合使用三种条件下的工作面及采空区流场进行了分析,通过分析流场分布得到合理的工作面物理模型设置方法。结果表明:三种工作面物理模型设置情况下的工作面空间流场分布有很大差别;工作面设置为真实情况、支架与多孔介质区域结合使用时的上隅角瓦斯浓度及采空区流场却相差无几,而将工作面考虑为多孔介质区域时,与其它两种情况相比,其上隅角瓦斯浓度、采空区流场分布有较大差异。因此,若对工作面空间流场分布进行研究时,应根据工作面布置的实际情况(支架、采煤机、刮板运输机等),建立与之相符的物理模型进行求解;若对上隅角瓦斯浓度及采空区流场分布进行研究时,为减少建模的复杂程度,可在工作面设置有支架的基础上,将工作面考虑为多孔介质来处理。
- 高建良王立峰杨明
- 关键词：工作面物理模型多孔介质
- 构造煤超声波参数影响因素的分析被引量：5
- 2014年
- 一定厚度构造煤的存在是瓦斯突出发生的必要条件;同时,构造煤发育区域也往往是瓦斯富集区。因此,研究构造煤的物性参数具有重要意义。采用灰色关联度和多元回归分析相结合的方法对构造煤的超声波实验测试参数的影响因素进行半定量研究。研究结果表明:影响构造煤纵波波速和品质因子的主要因素是煤体的孔隙率、水分、灰分和挥发分。纵波波速和品质因子随着孔隙率和挥发分的增加而增加,随着水分和灰分的增加而减少,视密度和最大镜质组反射率对两者影响较小。最后,从微观角度定性分析了孔隙率、水分和灰分三个主要影响因素对构造煤超声波参数的影响机理,为超声波探测构造煤技术提供了一定的理论支持。
- 王云刚李满贵李盟代少华
- 关键词：构造煤
- 不同煤级煤样的孔隙综合表征方法研究被引量：14
- 2015年
- 煤的孔隙特征对于研究煤的吸附解吸特性、扩散性、渗透性以及瓦斯突出事故的发生机理具有非常重要的意义。为研究不同煤级煤样的孔隙综合分形特征,利用ASAP2020比表面积及孔径分布测定仪,在低温液氮的环境下,对不同变质程度的煤样进行孔隙测定,并利用FHH分形维数计算模型对实验数据进行拟合,得到各煤样不同孔径段的分形维数;同时利用各孔径段的孔隙体积比作为权值,对各个煤样不同孔径段的分形维数进行加权求和,得到各煤样的综合分形维数。将煤样的综合分形维数与其总孔隙体积进行比较分析,可知不同煤级煤样的孔隙具有明显的分形特征,其总孔隙体积越大,综合分形维数越大,孔隙表面越粗糙,孔隙分布则相对复杂。
- 魏建平代少华温志辉任喜超李满贵
- 关键词：孔隙特征孔径分布
- 深部矿井冲击-突出复合动力灾害的特点及防治技术被引量：39
- 2013年
- 针对深部开采矿井受冲击地压和煤与瓦斯突出复合动力灾害威胁的问题,通过平煤十矿典型冲击地压诱导煤与瓦斯突出动力灾害案例,分析了复合动力灾害发生的特点和条件,认为煤岩体性质及瓦斯条件、应力条件、开采扰动条件等是发生复合动力灾害的必备要素。根据平顶山矿区现场试验结果,提出了预测复合动力灾害的3个敏感指标:钻屑量、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯解吸量,给出了具体的测试和计算方法;并提出了治理复合动力灾害的区域和局部措施,主要包括开采保护层、瓦斯抽采、钻孔卸压等。
- 袁瑞甫
- 关键词：深部矿井冲击地压煤与瓦斯突出
- 水力冲孔有效影响半径变化规律研究被引量：1
- 2014年
- 水力冲孔技术是在石门揭煤和煤巷掘进前实现区域消突的措施之一,由于能实现快速高效的消突而被广泛应用。合理的水力冲孔技术参数是达到水力冲孔效果的技术保证,以潘二矿为研究背景,考察了瓦斯抽采钻孔和水力冲孔措施的有效影响半径,结果表明:经过30 d的抽采,有效影响半径分别为1.5,5.5 m,水力冲孔的有效影响半径提高了2.67倍。以此为基础,研究了水力冲孔措施不同冲孔直径对应的有效影响半径及其变化规律,得出水力冲孔直径与有效影响半径满足指数关系。
- 潘亚辉
- 关键词：水力冲孔破煤机理有效影响半径
- 下保护层开采数值模拟与突水危险性评价被引量：1
- 2013年
- 为了确定断层附近防隔水煤(岩)柱的合理宽度,解决煤炭安全生产问题,以山西省某矿下保护层开采为工程研究对象,用FLAC3D数值模拟软件进行了数值仿真计算,充分考虑了断层的产状和落差,再现了回采工作面在推进过程中的顶底板采动裂隙的发展情况,并结合经验公式法确定了隔水煤(岩)柱的合理宽度。同时还利用数值计算结果,对该矿六采区下保护层开采作了突水危险性评价。研究结果表明:断层不但是影响保护层开采底板扰动破坏程度的重要因素,也是确定防隔水煤(岩)柱宽度的关键所在。在对矿井突水危险性评价中,应该考虑采动对底板扰动破坏的影响。
- 王登科魏建平温志辉王云刚
- 关键词：下保护层断层数值模拟突水危险性
- “U＋L”型通风综采面合理挡风帘长度确定被引量：3
- 2016年
- 合理长度的挡风帘可以有效减少工作面漏风量,避免瓦斯超限、爆炸等事故发生,保证工作面安全生产。模拟了有无挡风帘时和不同挡风帘长度时"U+L"型通风综采面采空区流场、瓦斯分布及上隅角等地瓦斯情况,验证了数学模型和参数的适用性,分析了挡风帘对采空区压力分布及瓦斯分布的影响,确定了"U+L"型通风综采面合理挡风帘长度。研究表明:挡风帘对采空区压力及瓦斯分布都有重要影响,挡风帘可以使采空区内特别是挡风帘遮挡区域采空区压力下降、瓦斯浓度升高;随着挡风帘长度的增加,上隅角瓦斯浓度变化不大,采煤机机尾瓦斯浓度逐渐降低,滞后横川瓦斯浓度呈增大趋势;综合分析确定该采面合理挡风帘长度为120 m。
- 张学博张帆
- 关键词：矿山安全采空区流场
