刘星光 作品数:7 被引量:46 H指数:4 供职机构: 中国矿业大学力学与建筑工程学院深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 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 国家杰出青年科学基金 更多>> 相关领域: 矿业工程 更多>>
工作面热源分析与热环境预测 2010年 高温热害是煤炭资源深部开采面临的重大工程难题。文章以某矿9309工作面为例,通过分析矿井热源,利用工作面风温预测模型,预测了工作面和两巷道的风温分布,并与实测结果进行了对比,结果表明热源分析结合风温预测能对工作面的热害程度进行准确预测,这对于矿井通风设计及局部降温设计具有重要意义。 刘星光 高峰 刘冠男关键词:高温矿井 单一煤层开采过程中损伤场的分布及演化规律 被引量:1 2012年 为实现单一煤层采煤工作面瓦斯安全高效抽采、减小煤与瓦斯突出危险,特从损伤力学的角度入手,研究其损伤场的分布及演化规律。引入与开采步序相关的损伤变量,通过损伤度来描述岩体裂隙的分布特征,并根据弹塑性损伤理论编写了三维有限元程序,利用此程序对一工作面开采过程进行分析,给出了考虑材料损伤累积条件下围岩损伤场、体积应变和应力场的分布及演化规律。计算结果可为指导单一煤层卸压瓦斯抽放设计、提高瓦斯抽采率等提供理论依据。 许爱斌 高峰 程红梅 刘星光关键词:单一煤层 裂隙 弹塑性 有限元 低透气性原煤力学及渗透特性的试验研究 被引量:9 2013年 利用MTS815岩石力学试验系统和气体渗透试验系统,开展了原场应力状态下原煤煤样在不同瓦斯压力条件下的三轴压缩渗透试验,对比了不同瓦斯压力下煤样的变形、强度和渗流特征,分析了瓦斯对原煤煤样力学性质的影响,以及煤样变形破坏过程中其渗透特性的变化.结果表明:随瓦斯压力增加,弹性模量和峰值强度呈指数型衰减,泊松比、峰值轴向应变和峰值横向应变呈指数型增加,煤样变形能力增强,抵抗破坏的能力减弱.瓦斯渗透率随煤样加载变形破坏呈先减小后增大趋势.瓦斯渗透率变化与体积变形机制密切相关,在体积压缩阶段存在不可恢复性衰减,在峰后阶段随体积膨胀逐渐增加,残余阶段的渗透率一般远大于初始静水压力状态的渗透率.对低透气性煤层瓦斯抽采和煤炭安全开采具有现实指导意义. 刘星光 高峰 李玺茹 师访 程红梅关键词:原煤 瓦斯 渗透率 三轴压缩 瓦斯压力下煤岩力学和渗透特性探讨 被引量:21 2013年 利用MTS815Flex Test GT岩石力学试验系统,对平煤集团八矿的原煤和型煤试件进行渗流试验,对两种试件的力学和渗透特性进行了探讨.研究表明:原煤和型煤的力学特性相差较大,原煤强度高于型煤,但其变形特征却低于型煤,瓦斯压力会导致煤岩强度降低;煤体内裂纹的发生和发展直接影响煤岩的渗透特性,瓦斯渗透率-轴向应变曲线的渗透性变化转折点与煤体的变形具有良好的对应关系,原煤的渗透试验更能反映实际情况.渗透率由可压缩平行线性达西公式计算得到,在相同瓦斯压力下,煤岩的渗透率变化规律与流量变化规律相同,在不同瓦斯压力下,随着瓦斯压力升高,流量逐渐增大,而渗透率逐渐减小,这是由于煤岩破坏后,其内部形成宏观裂纹面,瓦斯气体主要沿该裂纹面渗透,此时可压缩平行线性达西公式已不能完全表征煤岩渗透性. 李佳伟 刘建锋 张泽天 裴建良 刘星光 张茹关键词:瓦斯压力 原煤 力学特性 含瓦斯煤破裂过程声发射时空演化规律 被引量:2 2013年 利用MTS815岩石力学试验系统和气体渗透试验系统,开展不同瓦斯压力下含瓦斯原煤煤样的3轴压缩声发射试验,研究含瓦斯煤破裂过程中声发射时空演化规律。试验结果表明,煤样内的声发射定位点随载荷增加逐渐密集且主要分布在主裂纹面附近;随着载荷的增加,单位载荷区间的声发射振铃数经历了初期的沉寂期、中期的低水平稳定期、峰值前的快速发展期和峰后的高水平稳定期,与煤样累计声发射振铃数变化特征类似;瓦斯压力增加增强了损伤前煤样的声发射活动,减小了煤样的初始损伤应力,促进了煤样的损伤发展。 刘星光 高峰 张志镇 邢燕 李玺茹关键词:含瓦斯煤 声发射 含瓦斯煤变形破坏特征及渗透行为研究 瓦斯既是煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸等煤矿灾害的主要诱因,同时又是一种不可再生的清洁能源,实现煤与瓦斯共采,不仅能提高煤矿安全生产水平,还将改善我国的能源结构,对保障我国的能源安全有重要意义。而我国煤层普遍具有高瓦斯、低渗透、... 刘星光关键词:煤与瓦斯共采 渗透率 考虑损伤的含瓦斯煤有效应力方程 被引量:4 2013年 煤层开采和瓦斯抽放引起的煤体损伤演化不仅使煤体力学性质发生改变,而且还影响煤与瓦斯的相互作用。本文基于损伤力学与多孔介质理论,并考虑煤体吸附瓦斯膨胀变形效应,建立了压缩条件下含瓦斯煤体的有效应力方程,得到了与含瓦斯煤体损伤演化相关的孔隙压有效应力系数和吸附有效应力。利用含瓦斯煤体有效应力方程和线弹性本构模型,计算分析了不同应力条件下含瓦斯煤体的变形与有效应力系数演化特征。结果表明,计算值与试验结果一致性较好,可以有效描述含瓦斯煤体的损伤力学行为。 刘星光 高峰 张志镇 邢燕 李玺茹关键词:含瓦斯煤体 有效应力