国家自然科学基金(51174081)
- 作品数：42 被引量：323H指数：11
- 相关作者：杨宏民陈立伟冯朝阳夏会辉陈向军更多>>
- 相关机构：河南理工大学教育部东北大学更多>>
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程石油与天然气工程天文地球更多>>
- 含瓦斯灰岩储层邻近层瓦斯涌出量预测适用方法研究被引量：6
- 2015年
- 针对采用分源预测法预测国阳二矿8号煤层邻近层瓦斯涌出量时出现预测值远低于实测值的情况,分析其产生误差的原因发现,未考虑采动影响下8号煤层下邻近层含瓦斯K3、K4灰岩层的瓦斯涌出,是造成8号煤邻近层瓦斯涌出量预测值偏低的主要原因。通过统计邻近工作面回采时本煤层和邻近层瓦斯涌出量所占比重,结合分源预测法对邻近层瓦斯涌出量进行预测,结果表明：统计法的预测值与实测值相近,相对误差仅为-7.14%～5.88%,可以应用于矿井实际生产。
- 李凤龙杨宏民陈立伟
- 关键词：分源预测法邻近层瓦斯涌出量
- 钻孔直径影响瓦斯抽采效果的数值模拟被引量：1
- 2014年
- 瓦斯抽采效果的优劣直接关系到工作面瓦斯抽采时间的长短,进而影响到整个矿井工作面的接替。文章采用数值模拟的方法分析钻孔直径对瓦斯抽采效果的影响,为瓦斯抽采效果的提升提供科学的依据,对缓解矿井工作面接替紧张局面具有重要价值。
- 陈波仁
- 关键词：数值模拟瓦斯抽采
- 煤层注N_2促排瓦斯时效性实验研究被引量：7
- 2017年
- 为了研究煤层注弱吸附性气体强化瓦斯排放的过程和效果,利用自行搭建的煤层注气驱替实验装置,进行了注N_2驱替CH_4实验.实验结果表明:注N_2驱替煤层CH_4具有时效特性,排出CH_4体积分数逐渐衰减,流量先升后降.注气压力对驱替CH_4效果显著,注气压力越高,驱出CH_4体积分数衰减越快,驱出气体流量越大,增流效应越明显;相同时间内,注气压力越高,累计驱出CH_4体积越大,促排效果越明显.结合实验过程中二元气体物理状态变化规律,认为注N_2促排煤层CH_4机理有:气体的置换作用、气流的携载作用和气流的稀释扩散作用等.
- 陈立伟杨天鸿杨宏民冯朝阳
- 关键词：扩散
- 注气压力对不同注源气体置驱效应的影响被引量：11
- 2017年
- 注气压力是煤层注气促排瓦斯工程技术的关键技术参数。为了研究注气压力对不同注源气体置驱煤中CH_4效应的影响,采用含瓦斯颗粒煤垂直应力载荷条件下向实验室注气模拟试验方法,开展1.25 MPa垂直载荷条件下无烟煤注入He、N_2和CO_2等气体置驱煤中CH_4的模拟试验。结果表明:在突破时间内注源气体全部滞留在煤层内;超过突破时间后,注源气体逐步从出口流出,其滞留率逐渐减小,最终只显现驱替作用。注源气体的突破时间随注气压力的增加而减少,随注源气体吸附性由强到弱而减少。置驱率由置换作用和驱替作用及其配比关系共同决定,其与注源气体吸附性强弱没有明显的关系,且注气压力越高置驱效率越高。
- 杨宏民梁龙辉冯朝阳许东亮
- 关键词：注气压力滞留率无烟煤
- 穿层钻孔与顺层钻孔抽采半径差异性研究被引量：10
- 2016年
- 为了研究两种钻孔有效抽采半径之间存在的差异,以朱集西煤矿11-2煤层为例,采用压力降低法测定了穿层钻孔的有效抽采半径,采用SF6气体示踪现场实测结合COMSOL软件模拟的方法测试了同一煤层顺层钻孔的有效抽采半径。现场测试结果表明,试验煤层在13 k Pa抽采负压、抽采90 d的条件下,穿层钻孔和顺层钻孔的有效抽采半径分别为4.5 m和7.8 m,穿层钻孔的有效抽采半径明显小于顺层钻孔的有效抽采半径,这对抽采设计中合理选择钻孔间距具有十分重要的意义。
- 杨宏民刘冠鹏刘军
- 关键词：穿层钻孔顺层钻孔瓦斯抽采
- 煤层注N_2置驱瓦斯过程中压力场效应研究被引量：3
- 2017年
- 为掌握煤层注N_2过程中的压力场效应,利用自行搭建的煤层注气实验装置,研究煤层注N_2过程中煤层瓦斯压力场随注气压力、注气时间和卸压时间的变化效应及分布规律。结果表明,注气过程中煤层气体压力随注气时间增长迅速升高,并最终趋于平衡,其最高压力小于注气压力。煤层注气过程中,煤层压力场在空间的分布规律为:同一时刻沿注气轴的方向,煤层气体压力逐渐降低,沿垂直于注气轴的方向,煤层气体压力基本相等。注气后卸压过程中,煤层气体压力随时间延长迅速降低,且实验条件下煤层中没有形成高压残留。
- 杨宏民王东洋陈立伟
- 孔径对钻孔有效排放半径的影响规律被引量：8
- 2015年
- 为了解决朱集西煤矿局部防突措施中排放钻孔孔径选取和钻孔布置的问题,结合朱集西煤矿11-2煤层高地应力低瓦斯的实际情况,采用预测指标钻屑量法测定孔径为75、94、108、127 mm钻孔的有效排放半径分别为:1.1、1.2、1.4、1.5 m。结果表明:排放半径随钻孔孔径的增大而逐渐增大,但增大的幅度逐渐减小,符合幂函数变化规律。因此,在实施排放钻孔防突措施时,选取合适的孔径是取得最佳防突效果的技术关键。
- 刘冠鹏杨宏民刘军胡云强
- 关键词：超前排放钻孔钻屑指标法孔径
- 不同注氮压力置驱煤层甲烷试验中的机理分析被引量：1
- 2017年
- 通过煤层注气物理模拟试验,对0.6、1.0、1.4 MPa压力下的注氮气置驱煤层甲烷的机理进行分析。结果表明:注气试验前期,氮气被煤体吸附并置换出煤中甲烷,随着氮气突破腔体,氮气的驱替作用也开始宏观表现出来,试验过程中的宏观现象表现出了注入氮气的置换、驱替作用。从微孔隙中甲烷的解吸角度来讲,注入氮气的稀释扩散作用也是注氮气置驱煤中甲烷的机理之一。通过对注氮气置驱甲烷的机理进行分析,总结出了注入弱吸附性气体置驱煤层甲烷的机理。
- 杨宏民冯朝阳陈立伟
- 关键词：驱替
- 混合气体对煤中CH4置换效率的影响研究被引量：3
- 2020年
- 为了揭示混合气体对不同变质程度煤中CH4的置换效率及其影响因素,利用自建的多元气体置换吸附试验装置,在不同的环境温度、平衡压力、注入压力和注入气体组成比例等4个条件下,分别对无烟煤、瘦煤和气肥煤等3个典型煤种进行混合气体置换煤中CH4试验。结果表明:恒温条件下,随着平衡压力增加,混合气体的吸附/解吸能力呈现单调增加的变化,且混合气体的吸附/解吸能力表现出随置换气体的吸附能力和煤的变质程度的增加而增加,即VCO2>VCH4>VN2>VHe和V无烟煤>V瘦煤>V气肥煤;在一定平衡压力条件下,温度越高混合气体的吸附/解吸能力越小;在平衡压力和温度保持恒定时,随着注入压力的增加,纯CO2气体对CH4的置换效率会有所降低。与仅注入CO2相比,混合气体的置换效率则表现更好,即混合气体中含N2比例越高,对CH4的置换效率越好。该试验得出的启示是:井下煤层注气置换煤层CH4不一定追求高的注入压力,只要注气源配比合适,低注入压力也能获得更好的煤层瓦斯抽采率。
- 吕宝艳杨宏民吕晓来邱向雷
- 关键词：混合气体温度
- 大直径高位钻孔治理综放工作面初采期瓦斯涌出被引量：8
- 2015年
- 针对阳煤一矿北丈八井采用伪倾斜后高抽巷治理综放工作面初采期瓦斯涌出不均衡,由此造成的施工工期长、工程量大、成本高、采掘接替紧张的问题,在81102综放工作面进行了大直径高位钻孔代替伪倾斜后高抽巷的试验,研究了两者的抽采技术机理和抽采效果。结果表明:大直径高位钻孔能成功解决工作面初采期的瓦斯不均衡涌出和频繁超限问题,工作面初采期间,回风流瓦斯涌出相对平稳,未出现瓦斯涌出峰值;瓦斯抽采量稳定上升,最终达到26.97m3/min。认为用大直径高位钻孔代替伪倾斜后高抽巷是可行的。
- 李凤龙杨宏民陈立伟
- 关键词：邻近层
