刘超
- 作品数：29 被引量：117H指数：7
- 供职机构：太原理工大学矿业工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金年山西省研究生优秀创新项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程医药卫生理学更多>>
- 直流脉冲电场对煤的甲烷吸附特性的影响研究
- 2014年
- 为了研究电场作用对煤的甲烷吸附能力及吸附常数a、b值的影响,采用了直流脉冲电源,通过改变直流脉冲电场频率来进行实验研究。结果表明:在外加直流脉冲电场作用下,煤的甲烷吸附特性仍然遵循朗格缪尔(Langmuir)等温吸附曲线;直流脉冲电场对煤的甲烷吸附特性有抑制作用,即随着电场频率的增大,煤对甲烷的吸附量减少;直流脉冲电场减小了煤的比表面积,从而使煤对甲烷的吸附能力减弱;同时,煤的吸附常数b值随着直流脉冲电场频率增大成负指数减小,而吸附常数a值则基本不变。
- 刘超程永强何小刚
- 关键词：吸附量比表面积
- 基于循环加卸载的煤岩体破坏力学行为和能量演化规律研究
- 2024年
- 近距离煤层群开采过程中,多重采动会产生显著的循环加卸载效应,为研究循环应力下煤柱及围岩稳定性,结合声发射信号监测,开展煤岩单体和煤岩组合体的单轴循环加卸载试验和PFC3D数值模拟计算。研究结果表明:循环加卸载下,试件应力-应变曲线会呈现出“疏-密-疏”的特征,结合声发射计数和裂纹衍生数目,其变形过程可分为孔隙裂隙压密阶段、弹性变形和裂纹稳定发展阶段、裂纹非稳定发展阶段;循环载荷对组合体中低强度的煤具有强化作用,但会弱化岩石本身强度,试验中不同组合体的平均弹性模量相较单体煤提升了7.03%~18.95%,较单体岩石减弱了0.48%~6.76%,强化/弱化作用与形成组合体的单体试件强度差异呈正相关;循环加卸载过程中,试件裂纹萌生速率和裂纹数目与其强度和变形特性有关,脆性岩体试件的裂纹发育主要集中在裂纹非稳定发展阶段,且试件强度越高,裂纹非稳定发展阶段越集中,而塑性岩体试件的裂纹发育在整个循环加卸载过程均处于一个较为活跃状态;煤、岩单体试件在循环加卸载试验下的破坏模式以压-剪破坏为主,呈单斜面剪切破坏裂纹,而煤岩组合体失稳破坏时,煤体端部先形成柱状劈裂或斜面剪切破坏,破坏面延伸至煤-岩交界面发生偏转,延伸向组合体边界,且偏转角度随组合体中岩石强度增加而增大;循环加卸载试验中,试件的弹性能和耗散能均呈现出增加趋势,单次循环过程中产生的弹性能和耗散能与其自身强度特性呈现负相关,但循环累计产生的弹性能和耗散能与试件自身强度呈正相关。研究结果表明,改变顶底板围岩强度、煤柱与围岩的胶结性可提高循环采动应力扰动下煤柱的承载能力。
- 赵国贞程伟刘超梁卫国
- 关键词：岩石力学循环加卸载声发射
- 近距离煤层巷道围岩结构力学模型及应力分布规律研究被引量：1
- 2023年
- 针对近距离煤层开采下层煤巷道受到上层煤遗留煤柱影响而产生应力集中和矿压显现剧烈的现象,以西铭矿8#煤层和9#煤层近距离煤层为研究对象,采用理论分析、数值计算的方法,构建了近距离煤层巷道围岩结构力学模型,研究了下层煤单侧采动后不同错距对夹层顶板断裂线位置的影响规律,分析了上层煤遗留煤柱下的应力分布特征,得到了不同巷道支护力下外错巷道的合理布置方式。研究结果表明:外错布置条件下,夹层顶板断裂线位置随巷道错距增加从实体煤柱一侧向采空区一侧移动;内错条件下,呈相反规律;采动前,遗留煤柱下左侧工作面外错巷道的合理错距为2 m,内错巷道的合理错距为6 m;采动后,遗留煤柱下右侧工作面巷道外错布置可减小煤柱损失,外错巷道的合理错距为8 m。
- 程伟赵国贞刘超
- 关键词：近距离煤层应力分布合理错距
- 太原西山煤田西铭-杜儿坪矿区煤级定型时间:来自锆石裂变径迹年代学的证据被引量：7
- 2013年
- 为了确定太原西山煤田煤级定型时间，对太原西山西铭一杜儿坪矿区7个上古生界标志层砂岩中的锆石进行了裂变径迹热年代学分析，结果表明：除1个样品其裂变径迹年龄为168Ma，属中侏罗世外，其余6个样品的裂变径迹年龄集中在215—181Ma，为晚三叠-早侏罗世；西铭-杜儿坪矿区8号煤镜质组反射率所确定的古地温与锆石裂变径迹封闭温度一致，表明煤级定型时间为晚三叠一早侏罗世；太原西山煤田煤变质作用存在着差异性，大致以寨山-邢家社-东曲一线为界，分东、西两区，东区煤级定型时间为晚三叠-早侏罗世，西区为晚侏罗-早白垩世。
- 孙蓓蕾曾凡桂李霞刘超
- 关键词：煤变质
- 煤矿用聚氨酯泡沫塑料的改性被引量：3
- 2010年
- 聚氨酯泡沫塑料应用在预防煤层自燃领域,可有效地封堵漏风、预防及处理采空区的浮煤自燃。但是目前应用的聚氨酯存在成本偏高,材料柔韧性差等问题,影响了其应用效果。通过实验对聚氨酯泡沫塑料的性能进行了改进,降低了该材料的成本,提高了其柔韧性。
- 刘超谭允祯李雪连
- 关键词：煤层自燃聚氨酯改性
- 太原西山煤田太原组中方解石脉成因及其地质意义被引量：1
- 2022年
- 本文选取官地矿太原组8煤层顶板灰岩及方解石脉为研究对象,开展了稀土元素和碳、氧、锶同位素以及流体包裹体分析测试,并探讨方解石脉成因和地质意义。结果表明,方解石脉有两种类型,两类脉中的方解石的矿物学特征无明显差别,第一类脉中方解石富集轻稀土,第二类富集中稀土;二者的C、O同位素组成与灰岩一致。富集中稀土的方解石的^(86)Sr/^(87)Sr值(0.7101)略高于富集轻稀土方解石(0.7093),且含有高成熟度液态烃包裹体,因此可认为富Sr和含烃类流体与灰岩发生水-岩反应,灰岩溶解和CO_(2)去气作用共同导致方解石脉形成;二者的盐水包裹体的盐度为16%~22%NaCl_(cqv),表现出高盐度特征;包裹体均一温度为70~80、100~110和130~140℃。结合地层埋藏史,可以认为太原组地层在三叠纪有3阶段油气充注:早-中三叠世,低成熟度液态烃形成并早期注入;中三叠世,有机质进入成熟阶段,开始生烃、排烃,局部成藏;晚三叠世,有机质进入高成熟阶段,该时期是煤成烃的主要成藏期。
- 王位高键孙蓓蕾刘超刘超
- 关键词：方解石脉微量元素流体包裹体
- 基于分子动力学的升温条件下煤中锂吸附扩散特性研究
- 2024年
- 煤是特殊的沉积有机岩石,在其形成过程中可以富集战略性金属,并在煤系中形成大型或超大型金属矿床,成为矿产资源勘探的重要领域。温度是影响煤化作用及其过程中锂等关键金属赋存方式变化的重要因素。为了研究升温过程对煤中锂吸附特征的影响,本文以内蒙古准格尔煤田典型高锂煤为研究对象,构建锂-煤可视化模型,通过分子动力学方法计算了不同温度点锂在煤结构中的径向分布函数、扩散系数,分析了锂与有机大分子结构和高岭石相互作用能的变化,探讨了煤结构对锂的吸附特征。结果表明:锂在吸附过程中与氮原子、有机结构中的氧原子和硅原子存在较强的相互作用,与其他原子相互作用较弱或者不存在相互作用。锂与氮原子和有机结构中的氧原子主要是通过氢键作用吸附,而与硅原子则存在静电力和范德华力作用。从20℃升温到300℃的过程中,锂扩散系数受到温度和煤结构变化的影响,呈现出先升高后降低的趋势;煤结构对锂的吸附作用能以静电能为主。
- 张俊爽张彬张彬孙蓓蕾
- 关键词：锂分子动力学
- 沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井煤层气地球化学特征及成因被引量：8
- 2019年
- 为了研究废弃矿井中煤层气成因,以沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井为例,抽采废弃矿井中煤层气并进行化学组分和同位素测试,并采集部分废弃矿井水样品测试水中离子浓度、pH值等进行研究。结果表明:潘庄区块废弃矿井中煤层气CH4体积分数平均值为91.99%,CO2为1.26%,N2为6.73%;甲烷碳同位素(δ13C1)值为–31.36‰~–33.53‰,平均–32.25‰,氢同位素(δD)值为–182.76‰~–193.20‰,平均–187.538‰。废弃矿井排采水中阴阳离子主要为Mg2+、K+、HCO3–、Cl–、Na+、SO42–和NO3–等,产出水型为Mg-(HCO3)2型,表明矿井水受到地表水的强烈影响。废弃矿井中煤层气主要以热成因气为主,少量次生生物气。与附近未开采煤储层相比,研究区废弃矿井中的环境更有利于次生生物气的生成。
- 刘超冯国瑞冯国瑞
- 关键词：废弃矿井煤层气
- 安太堡11号煤层中锂镓分布赋存的差异性研究被引量：3
- 2022年
- 为针对性分析煤层中锂、镓的分布赋存特征,选取安太堡11号煤层为研究对象,统计了锂、镓在各灰分级别、硫分级别及纵向分层中的分布特征。通过飞行时间二次离子质谱仪与带能谱的扫描电镜,分析了微区范围内锂、镓与常量元素的结合关系,讨论了煤层中锂、镓赋存状态差异性及影响因素。结果表明,锂富集于高灰煤中,镓在不同灰分级别与硫分级别煤中含量变化不显著。在纵向煤层中,锂在陆源物质供给充分时具有较高含量,镓分布较为均匀未呈现明显变化规律。微区原位分析中,锂的赋存与铝硅酸盐密切相关,镓可赋存于高岭石、勃姆石、黄铁矿、钠盐和钾盐中。煤层中锂与稳定元素锆的相关性系数为0.894,两者主要来源于物源区酸性岩浆岩。镓由于过渡元素的性质显示亲石性与亲硫性,在高灰煤与高硫煤中均具有较高含量,较强的元素迁移性使其在煤分层中趋于均匀分布。
- 刘云霞孙蓓蕾刘超刘超
- 关键词：煤锂镓赋存
- 坚硬顶板下近距离煤层群切顶卸压技术研究被引量：6
- 2022年
- 针对存在多层坚硬顶板的近距离煤层巷道在工作面开采时处于高应力状态难以维护的问题,以西铭矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析和数值模拟相结合,提出了坚硬顶板条件下近距离煤层开采通过切顶卸压消除顶板悬顶结构的方法,研究切顶位置和煤柱宽度对巷道围岩应力及稳定性的影响。研究表明,含多层坚硬顶板的近距离煤层开采时,在上位煤层开采完毕后,存在不利下位煤层巷道围岩稳定的大跨度悬顶结构;合理的切顶位置能有效消除悬顶效应对下位煤层巷道围岩应力分布的影响;上位煤层煤柱宽度影响下位煤层巷道围岩变形率,30m煤柱宽度是巷道围岩变形速率的临界分界点。
- 王帅赵国贞刘超
- 关键词：近距离煤层坚硬顶板煤柱宽度
