陈金生
- 作品数：13 被引量：63H指数：4
- 供职机构：河南理工大学安全科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省高校科技创新团队支持计划博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 用水敏指示剂快速测定重塑煤体渗吸高度的研究被引量：2
- 2017年
- 为减小煤层瓦斯含量,预防煤与瓦斯突出事故,用羧甲基纤维素、碳酸钙、二氧化钛等开发一种遇水实时显色的水敏指示剂,来准确、快速测定外加水分在多孔介质中的渗吸高度。采用该水敏指示剂测试不同颗粒配比和压制负荷的重塑煤体渗吸高度,并将其测试结果与切片法测试含水率突变得到的渗吸高度进行对比分析。结果表明:将羧甲基纤维素、碳酸钙、二氧化钛、硫酸钴、硫氰酸钴和水,按质量比1∶2∶5∶6∶13∶32混合,可制得实时显色的水敏指示剂;用这种指示剂测定的渗吸高度与切片法测试得到的结果十分吻合,相对误差不超过7%。
- 岳基伟王兆丰陈金生李皓伟
- 关键词：含水率
- 自吸水分对煤中瓦斯解吸的综合影响被引量：11
- 2017年
- 为研究自吸水分对煤中瓦斯解吸的影响,利用自主设计的实验装置,实现了水分在煤中的自发渗吸,单独研究了水分对瓦斯的置换效应,并对不同含水率条件下煤中瓦斯的置换解吸量、卸压解吸量以及残余瓦斯含量进行了测定。结果表明:水分能够促进煤中吸附态瓦斯发生置换解吸,且含水率越大,置换解吸量越大;卸压解吸过程中,相同时间内含水煤样瓦斯解吸量小于干燥煤,且随着含水率升高,解吸量逐渐减小;充分解吸后含水煤样的残余瓦斯含量小于干燥煤,在4%~10%含水率,随着含水率升高,残余瓦斯含量逐渐降低;针对晋城矿区永红煤矿的无烟煤,自吸水分对瓦斯解吸整体上表现为促进作用,水分对瓦斯解吸的影响是置换效应与水锁效应综合作用的结果。
- 吴家浩王兆丰苏伟伟陈金生
- 关键词：渗吸瓦斯解吸残余瓦斯含量
- 回采工作面顺层钻孔瓦斯预抽消突评价研究被引量：2
- 2015年
- 为使评价结果准确、可靠、如实的反映煤体的突出危险性,探讨了评价单元划分的必要性和原则、间接法和直接法进行消突评价的方法,并在此基础上提出了一套针对回采面顺层钻孔瓦斯预抽消突措施的效果检验方法。针对永红煤矿3511上分层回采工作面消突措施执行情况,通过间接法计算和直接法实测残余瓦斯含量2种方法,对其进行了消突评价。结果表明:间接法得到的残余瓦斯含量最大值为7.54 m3/t,直接法实测的残余瓦斯含量最大值为7.67 m3/t,均低于8 m3/t,3511上分层回采工作面已消除煤与瓦斯突出危险性。
- 张成陈金生
- 关键词：煤与瓦斯突出瓦斯预抽残余瓦斯含量
- 等压泄压装置测试含瓦斯煤渗吸效应可行性研究被引量：1
- 2017年
- 为解决含瓦斯煤渗吸效应测试方法存在弊端、缺陷等问题,利用自制的等压泄压装置对煤样罐内的瓦斯压力进行连续监测,同时对含瓦斯煤在不同吸附平衡压力和不同含水率等压环境下的最大置换量与非等压环境下的最大置换量进行测试。结果表明:等压泄压装置的可行性(R)在98%~99.3%之间,可用于研究外加水分对煤中瓦斯的渗吸效应;等压环境下的最大置换量大于非等压环境下的最大置换量;相同吸附平衡压力下,随着含水率的增加,最大置换量的差值有减小的趋势;相同含水率下,随着吸附平衡压力的增加,最大置换量的差值亦有减小的趋势。因此,等压泄压装置为研究含瓦斯煤渗吸效应提供可靠的工具,使得到的研究结果更具有工程意义,从而为明晰水力化措施防突机理提供理论指导。
- 岳基伟王兆丰樊亚庆陈金生李皓伟
- 关键词：渗吸可行性
- 底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采时效性研究被引量：24
- 2021年
- 为了提高穿层钻孔的利用率,基于煤岩动力学行为下的采动裂隙场和应力场演化规律,提出全生命周期的底板岩巷穿层钻孔一孔多用瓦斯抽采技术,即按先后顺序实现采前预抽、边采边抽以及采空区瓦斯抽采功能。以古汉山矿1604综采工作面为例,进行现场试验。结果表明:一孔多用试验钻孔的抽采效果具有明显的时变特性,为定性定量分析试验钻孔的抽采时效性规律,根据抽采纯量变化将抽采全生命周期划分为初始预抽增流期、高效预抽期、预抽快速衰减期、高效卸压增流期、低流枯竭期、采后纯量回升期和采后衰减低流期7个阶段;高效预抽期是全生命抽采周期中最关键的阶段,其次为高效卸压增流阶段,平均瓦斯抽采纯量可达到在预抽高效期钻孔平均瓦斯抽采纯量的61.4%;确定前方距离工作面70 m至后方距离工作面40 m范围内为穿层钻孔受采动卸压影响区,工作面超前35~40 m,抽采浓度和纯量最大;在边采边抽阶段,距离采面前方20~70 m的试验钻孔平均抽采纯量比卸压前提高5倍;古汉山矿底板岩巷穿层钻孔采前预抽合理抽采天数为260 d,边采边抽有效抽采期为46 d,采空区瓦斯抽采有效抽采期为26 d。通过一孔多用的底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采实现了预抽达标和降低工作面瓦斯涌出的目标,具有良好的推广应用价值。
- 王兆丰席杰陈金生陈金生李艳飞马雄伟
- 关键词：穿层钻孔采前预抽边采边抽
- 淹没条件对连续射流破碎含瓦斯煤效率影响研究被引量：1
- 2019年
- 为研究淹没条件对射流破煤效率的削弱程度,基于ALE算法,借助Ansys/Ls-dyna模拟软件,建立围压状态下非淹没及淹没射流破碎含瓦斯煤体流固耦合模型,通过动态追踪破碎坑体单元失效演化过程及内部应力分布等瞬时信息,探讨2种射流状态下破煤成坑过程及破煤效率的差异。研究结果表明:淹没射流与非淹没射流两者破煤坑体形态差异显著,非淹没射流条件下射流破煤坑体断面较窄,深度较深,破煤效率前后阶段差别不大;淹没射流条件下射流破煤坑体断面较宽,深度较浅,在初始阶段形成漏斗状的破碎坑体,而后逐渐向下延伸,在0～100μs内破煤效率最高;相同工况、同一时间内,淹没射流平均破煤深度是非淹没射流平均破煤深度的41. 46%。研究结果可为水射流技术的现场应用提供参考依据。
- 杨腾龙王兆丰陈金生王龙
- 关键词：流固耦合
- 水分润湿过程中煤中瓦斯解吸规律试验
- 2017年
- 为了深入探讨水分对煤中瓦斯解吸特性的影响,采用试验和理论分析相结合的方法,按照原煤的固有粒度配比加工制作型煤,充分干燥后使其吸附平衡以模拟原始煤体,然后利用自制的试验装置实现水分自然进入含瓦斯煤,再测试水分润湿含瓦斯煤过程中样品缸内的瓦斯压力变化情况。结果表明:水分润湿含瓦斯煤过程中样品缸内瓦斯压力不断升高,水分能置换出煤中吸附瓦斯;相同吸附平衡压力下,煤样含水率越高,水分占据的有效吸附位越多,累计瓦斯解吸量越大,当煤样含水率达到煤的极限吸水率时,累计瓦斯解吸量达到极限值;同一含水率条件下,随吸附平衡压力增长,煤样吸附饱和度逐渐增加,水分越难进入煤体内部细微孔隙,造成累计瓦斯解吸量逐渐增加,但增幅逐渐减小,随吸附平衡压力不断升高,极限瓦斯解吸量趋于一定值。
- 陈金生王兆丰岳基伟樊亚庆
- 关键词：安全工程含水率润湿
- 含瓦斯煤等压渗吸实验研究及工程应用被引量：2
- 2018年
- 针对低渗煤层增透措施后仍存在采掘紧张的情况,启发于油气藏开采领域渗吸驱油机理,通过搭建实验平台,在实验系统压力恒定条件下研究了外加水分对煤中瓦斯的渗吸效应。实验结果表明:水分进入煤体后,能够置换出煤中吸附瓦斯,促进吸附瓦斯解吸;最大渗吸量和渗吸率与含水率正相关,但相邻点的差值随着含水率的增加逐渐减少;渗吸初始阶段,渗吸速度增长快。为改善上述情况,结合实验研究,提出1种在瓦斯抽采后期利用渗吸作用作为补充措施的促抽方式。
- 樊亚庆王兆丰陈金生岳基伟
- 关键词：等压水分含瓦斯煤瓦斯抽采
- 基于覆岩破坏传递的超前自卸压区影响宽度研究被引量：4
- 2021年
- 为确定超前自卸压区的宽度,将其更好地应用于边采边抽钻孔布置中,探讨影响超前自卸压范围的主要因素,揭示卸压区宽度与工作面超前支承压力的内在联系,根据压力拱曲线平移特性,提出在覆岩破坏传递过程中,冒落带随回采周期性垮落,造成超前支承压力重分布,简化工作面开采模型,推导计算卸压区宽度的理论新方法并进行现场试验验证。结果表明:通过实测采面前方顺层钻孔的瓦斯抽采纯量,确定超前自卸压区宽度为28~30 m;距工作面>20~40 m范围为卸压瓦斯高效抽采区,平均瓦斯抽采纯量0.074 m^(3)/min,为卸压前的3.89倍;考虑覆岩破坏传递的超前自卸压区宽度计算值为29.97 m。计算值与实测结果较吻合,验证该方法的可行性,为井下卸压区高效抽采提供借鉴。
- 席杰王兆丰陈金生陈金生陈金生马雄伟
- 关键词：瓦斯抽采
- 水分自然侵入促进含瓦斯煤解吸效应实验研究被引量：16
- 2016年
- 为定量研究水分自然侵入对含瓦斯煤解吸促进影响效果,利用自制的"高压吸附-水分自然侵入-数据自动采集"实验系统,对不同水分含量自然侵入含瓦斯煤后的瓦斯压力变化进行了连续监测。结果表明:水分侵入后依靠竞争吸附能置换出吸附瓦斯,从而促进含瓦斯煤瓦斯解吸,其促进效果与煤样含水率相关;当煤样含水率由2%增至12%时,瓦斯置换量由2.18ml/g增至4.48ml/g,瓦斯置换率由11.48%增至23.83%,煤样吸水饱和前,含水率Mad与瓦斯置换量Q和置换率η之间满足Q=1.695Mad/(1+0.3Mad)和η=8.85Mad/(1+0.29Mad)关系模型,煤样吸水饱和时,水分对瓦斯解吸的促进效果达到极限值;工程应用中可利用水分对瓦斯解吸的促进影响效应进一步提高瓦斯抽采率。
- 陈金生王兆丰樊亚庆
- 关键词：水分含瓦斯煤
