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国家重点基础研究发展计划(2012CB723103): 作品数：37 被引量：305H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

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

微波作用对颗粒煤瓦斯解吸规律影响的实验研究被引量：9: 2015年; 为了研究微波对颗粒煤解吸规律的影响,利用1500W的微波对粒径为1~3mm的烟煤进行了不同时间的改性,通过实验室搭建的吸附解吸测试系统进行了各实验煤样在不同吸附平衡压力下的瓦斯解吸实验,并对各实验煤样的瞬间解吸量、累积解吸量,以及各煤样的比表面积和孔隙分布进行了对比分析。结果表明:随着微波作用时间的增加,煤样自身得到加热的同时改变了煤样的孔隙结构;主要表现在相同吸附平衡压力下,各实验煤样微波作用3min和5min时的瞬间解吸量和累计解吸量均产生"拐点",呈现了先增加后减小,再增加的变化趋势和规律,且对瓦斯吸附起决定性作用的微孔的比表面积和孔隙体积的分布规律亦出现上述变化趋势;最后初步探讨分析了微波对颗粒煤解吸特性影响的作用机理。; 温志辉代少华任喜超李满贵; 关键词：微波作用瓦斯解吸

顺煤层钻孔风力排渣临界风速及压力损失研究被引量：11: 2013年; 为探讨顺层钻孔钻进过程中风量和压力对排渣能力的影响,基于气固两相流理论,结合气力输送的经验及半经验公式,计算顺煤层钻孔风力排渣过程中钻屑颗粒群的临界风速。利用FLUENT数值模拟软件模拟钻孔风力排渣过程,得到不同固气比对应的临界风速,并对比计算、数值模拟与文献模拟试验3项结果,最后根据流体力学相关理论计算风力排渣的压力损失。结果表明:当钻屑粒径一定时,排渣所需的临界风速随着固气比的增大呈对数关系增大,两相流的压力损失也随之增大;气流在钻杆内孔中的压损是两相流在环空体中压损的数十倍,系统提供的能量大部分消耗在钻杆内孔中。; 牛国庆张伟; 关键词：顺层钻孔气固两相流风力排渣临界风速数值模拟

Research on evolution of mining pressure field and fracture field and gas emission features: 2012年; The relation between mining pressure field-fracture field and gas emission of working face is analyzed, and the concept that there is a stress point （or strain point） among permeability of coal is presented. It is believed that the mutation of coal permeability caused by the sudden loading or unloading of working face roof as periodic weighting occurs is the main reason that a lot of gas pour into the working face. Based on the above concept, the relation is established among abutment pressure during periodie weighting, permeability of coal seam and gas emission, and relation graph is drawn. Then the loading and unloading features of coal at the moment of fracture and non-fracture of main roof are revealed. And finally it is presented that the process of sudden loading or unloading as periodic weighting occurs plays an important role in rupture propagation of coal, analytical movement of gas and gas emission.; Li HuaminXiong ZuqiangLi DongyinYuan RuifuWang Wen

国家重点基础研究发展计划(2012CB723103)

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