张良
- 作品数：8 被引量：92H指数：5
- 供职机构：中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程化学工程更多>>
- 不同瓦斯压力下煤岩三轴加载时蠕变规律及模型被引量：12
- 2018年
- 岩石蠕变模型众多,其适用性及优缺点亟待总结,而且低瓦斯压力与煤岩蠕变间的关系尚不确定,为此,进行了低瓦斯压力下分级加载轴压时型煤蠕变实验。结果发现,随着瓦斯压力增大,型煤轴向应变增大,说明煤岩蠕变与瓦斯压力呈正相关。利用实验数据检验常见蠕变模型时发现经验函数(幂函数、指数函数、多项式等)均存在缺陷,只能拟合衰减蠕变或非衰减蠕变中的一种;Burgers模型及其改进模型均存在不足,西原模型不适用于非衰减蠕变,西原加速模型适用于砂岩,用于拟合煤岩非衰减蠕变时存在滞后性。经过优化后得到改进的西原加速模型,经证明其可靠性强。另外,提出了蠕变拐点的观点,岩石发生非衰减蠕变是蠕变曲线上至少存在1个蠕变拐点的充要条件。这不仅完善了蠕变的数学理论,而且能为预防岩石失稳破坏等工程实践提供借鉴。
- 李祥春张良李忠备蒋颖聂百胜赵艺良杨春丽
- 关键词：蠕变模型瓦斯压力
- 基于独立分区的非线性优化测风求阻法被引量：1
- 2016年
- 基于图论结合实际,通过模糊算法对测风求阻法进行改进,以实现快捷准确地获得井下通风参数。利用基于非线性优化的测风求阻法对具体矿井巷道风阻进行求解,并与通风阻力测定结果对比分析。结果表明该数据在实际应用过程中可弥补通风阻力测定数据的不足,具有较强的实际应用价值。
- 黄金鑫杨卓明张良苏小强
- 不同应力和瓦斯压力下煤的相对介电常数变化规律被引量：7
- 2018年
- 为了研究含瓦斯煤样相对介电常数变化规律,利用自制的含瓦斯煤岩电性参数测试系统,对不同应力和瓦斯压力下含瓦斯煤样的相对介电常数进行了研究,并探究了应力、瓦斯影响煤体相对介电常数的机理。结果表明:在同一频率下含瓦斯煤样的相对介电常数随轴压、瓦斯压力的增加而增加,应力增加时,煤内部孔隙被压缩,煤分子电子云之间的重叠空间增大,电子云中的电子容易发生迁移,极化率增加,相对介电常数随之增大;煤对瓦斯的吸附能力越强,煤吸附的瓦斯越多,煤样的孔裂隙结构受影响程度越大,吸附释放的热也就越多,煤膨胀效应越明显,最终表现为煤样的相对介电常数所受的影响就会越大;煤样相对介电常数发生变化的机理主要是煤体内电子极化、离子极化、转向极化和界面极化综合作用的结果。
- 李祥春张良聂百胜杨春丽朱飞飞
- 关键词：含瓦斯煤相对介电常数极化应力
- 冲击载荷作用下弹、塑性组合煤体动态损伤特性研究被引量：3
- 2016年
- 以掘进巷道前方分布的弹、塑性组合煤体为研究对象,基于应力波的传播规律,研究冲击载荷作用下煤体中应力波的传播过程,加、卸载波相互作用下拉应力波的形成及作用机理。研究表明:弹、塑性组合煤体在冲击载荷作用前后,加、卸载波在波阻抗不同的分界面将发生反射与透射,形成多束卸载波;卸载波的作用能产生拉应力,易致使煤体发生破坏;冲击载荷作用下掘进工作面前方塑性煤体与弹性煤体的分界面附近煤体中易形成拉应力较大的区域,导致煤体发生急剧损伤、瓦斯解吸速度急剧增加、瓦斯压力急剧上升,从而导致煤与瓦斯突出事故的发生,是由内至外的发展过程;加、卸载应力波在孔洞周围的弹、塑性煤体传播过程中会发生多次反射与透射产生多束卸载波,卸载波之间相互作用产生的拉应力,可使煤与瓦斯突出过程中呈现层裂现象。
- 李峰张亚光方书昊张良刘建荣
- 关键词：冲击载荷卸载波拉应力
- 常规三轴压力下含瓦斯煤蠕变–渗流演化规律被引量：15
- 2018年
- 在瓦斯抽采、煤层气开采及煤与瓦斯突出过程中,煤岩蠕变引起岩体变形会对瓦斯渗流产生影响。为研究含瓦斯煤蠕变–渗流的演化规律,得到蠕变–渗流的耦合关系,作者进行了不同瓦斯压力下分级加载轴压时煤体常规三轴蠕变–渗流试验。试验结果发现:轴向应变呈梯度增大,直至煤样破坏;期间,煤体内部瓦斯渗透率呈先减小后增大的趋势。这表明煤样蠕变过程中煤体内部孔隙或微裂隙发生了两次变化:前期蠕变过程中,孔隙或微裂隙压密,瓦斯流通受阻渗透率减小;当应变超过一定阈值时,煤体骨架发生变化,孔隙或微裂隙出现增生或扩展,瓦斯通道贯通渗透率增大。此外,由试验结果可知,煤岩发生失稳破坏时,必须具备应力超过长期强度、应变超过应变阈值两个条件。这一结论为煤岩失稳破坏提供了一条新的思路。进而,为进一步研究蠕变变形和渗透率的关系,基于Kozeny-Carman公式进行合理地假设及推导,得到应变与渗透率的数学关系式。最后,利用蠕变–渗流试验数据验证时,发现应变–渗透率公式能很好地反映蠕变–渗流过程中的耦合规律。结论能为应力场–裂隙场–渗流场耦合研究提供一定的参考价值。
- 李祥春张良张良
- 关键词：含瓦斯煤
- 自然风压影响因素分析及井巷风流温度分布规律研究被引量：4
- 2016年
- 基于流体力学与热力学对自然风压进行详细研究,从理论上分析自然风压形成的机理,从结构上分析影响其大小的因素,并对自然风压的影响因素进行深入研究。在合理假设的基础上,研究井筒空气柱温度的分布规律。通过对某矿井筒温度测量拟合其温度随深度变化的曲线并对其可靠有效性进行检验。
- 黄金鑫杨卓明张良李勇
- 关键词：自然风压平均温度
- 瓦斯气体吸附解吸过程煤变形响应特征被引量：9
- 2018年
- 本文采用实验分析和数值计算相结合的方法,研究吸附解吸过程中煤的轴向应变和环向应变的特征以及体应变-时间模型。结果表明:轴向应变和环向应变呈现各向异性的特征,轴向应变较环向应变快;型煤的轴向应变和环向应变存在吸附膨胀应变增大、吸附平衡、卸压解吸应变下降、解吸平衡几个阶段,而原煤的环向应变存在充气压缩应变下降、吸附膨胀应变增大、吸附平衡、卸压解吸应变下降、解吸平衡几个阶段;在相同压力条件下,型煤比原煤先达到吸附平衡的状态,且型煤和原煤的解吸速率明显比吸附速率大。为了得到更优的体应变-时间模型,对原Langmuir模型进行了改进并利用MATLAB进行拟合。对比其他模型,发现改进的Langmuir模型拟合情况最优。
- 李祥春张良赵建飞谢雷李忠备宋延
- 关键词：吸附解吸各向异性
- 不同煤阶煤样孔隙结构表征及其对瓦斯解吸扩散的影响被引量：45
- 2019年
- 基于气体吸附理论,采用低温液氮吸附法(LT-N 2 GA),CO 2吸附法和扫描电镜法(SEM),从孔容、比表面积、孔径分布和孔隙形状4个方面,研究分析了8种不同变质程度煤样的孔隙结构。并结合煤粒瓦斯扩散实验,计算出煤样的迂曲度和瓦斯扩散通道长度,分析讨论了不同煤阶煤体孔隙结构对瓦斯解吸扩散规律的影响及机理。结果表明:不同煤阶煤样的吸附能力存在显著的差异。随变质程度的加深,吸附能力呈先降低后升高的U形规律;SEM观察结果与低温液氮吸附等温线分析的孔隙形态整体上较为一致,不同煤阶煤样的孔隙形态有很大差异,表明煤体表面的异质性;吸附分析显示中孔孔径呈多峰分布,孔容主要由2~15 nm的中孔贡献;煤体微孔段的吸附能力取决于0.6~0.9 nm和1.5~2.0 nm孔径段。煤质对瓦斯解吸扩散的影响主要与孔隙结构的差异有关。不同煤阶煤体孔隙率和迂曲度不同,瓦斯扩散通道长度不同,随着扩散通道长度的增加,瓦斯初始解吸速率呈指数形式减小;瓦斯在煤体孔隙中的扩散以微孔内的表面扩散为主,孔比表面积越大,表面扩散越显著;瓦斯解吸量和初始扩散系数与煤阶之间呈现不对称U形关系,在高阶煤阶段(V daf<15%),随着挥发分的增加,瓦斯解吸量和初始扩散系数显著减小。在中、低阶煤阶段(V daf>15%),随着挥发分的增加,二者缓慢增加。
- 李祥春李忠备张良高佳星张良孟洋洋
- 关键词：微孔
