石磊
- 作品数：16 被引量：49H指数：4
- 供职机构：煤炭科学研究总院更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金中国博士后科学基金陕西省自然科学青年基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 过水巷道动水快速截流大型模拟实验系统研制被引量：4
- 2020年
- 煤矿突水灾害抢险救援期间,保浆袋囊钻孔控制注浆可以解决常规过水巷道动水截流工程量大、工期长且易发生次生灾害等技术难题。为了进一步研究过水巷道动水快速截流机理并为抢险救援提供实验技术支撑,建立了过水巷道动水截流的水力学模型,结合对保浆袋囊控制注浆动水快速截流成功案例的分析,设计了过水巷道动水快速截流概念模型,开发了过水巷道动水快速截流大型模拟实验系统。实验系统包括4个功能系统和6个设备系统,其中4个功能系统分别为保浆袋囊和浆液投注系统、动力供水供浆系统、初始条件和边界条件系统、监测系统,6个设备系统分别为大型巷道模拟实验舱、动水模拟系统、控制注浆系统、稳压稳流系统、安全分流系统、图像数据采集与处理系统。通过实验舱强度验算、稳压稳流系统监测实验和抛袋实验,结果表明实验系统能够形成恒定的动水压力和动水流量初始条件、动态变化的动水压差和流量衰减边界条件,满足动水快速截流堵水环境要求,可以用于5 m宽、4 m高、动水流量2000 m^3/h的过水巷道在不同矿井淹没水位、不同突水水源水位条件下的快速截流模拟实验,其中突水水源水位最高可达5 MPa。抛袋实验结果还表明保浆袋囊在未充满浆液的条件下提前脱落至巷道,单个保浆袋囊虽然未发生移动且能大幅减小巷道过水断面面积,但难以减小巷道突水水量,必须通过后期袋外补充注浆进一步封堵,才能实现动水快速截流成功,有待进一步深入研究。
- 董书宁杨志斌朱明诚张文忠石磊石磊
- 关键词：模拟系统抢险救援
- 采煤影响下天山北麓潜水资源流失特征
- 2022年
- 天山博格达峰北麓山前丘陵区潜水资源为当地工农业以及居民生活用水的重要水源,针对该区日益严重的潜水资源流失问题,以铁厂沟河流域潜水含水层为研究对象,采用水文地质测绘、地面高密度直流电法勘探、水文地质钻探以及数值模拟等手段,对沿铁厂沟河流域潜水含水层空间展布与富水性特征、潜水资源的流失途径及流失量进行了研究与分析。结果表明:铁厂沟河与八道湾向斜北翼煤系地层交汇区第四系冲洪积层呈南(上游)厚北(下游)薄的特征,松散层底界标高沿河流方向呈逐渐降低趋势,与山前沟流冲洪积厚度及空间形态特征基本一致;通过抽水试验获得该区潜水含水层单位涌水量q为0.146 L/(s·m),渗透系数K为0.233 m/d,含水层富水性中等;潜水流场以地表塌陷坑为中心呈现出典型的降落漏斗形态,结合塌陷坑内存在流水声现象,分析该塌陷坑区域存在沟通潜水含水层与井下采空区的集中通道;采用FEFLOW数值模拟计算塌陷坑处的潜水漏失量86 m3/h,与井下涌水量实测值基本吻合,进一步验证了第四系潜水通过塌陷坑区集中通道补给井下采空区,使得井下采空区涌水维持稳定;煤矿开采是引发铁厂沟河中下游流域潜水资源流失的主要原因,采动后形成的塌陷裂缝是潜水流失的主要通道,针对塌陷裂缝的工程治理是保护潜水资源的主要途径。
- 许峰靳德武石磊王世东何渊黄欢
- 关键词：煤炭开采井下采空区
- 融合多传感设备的煤矿开采可视化监控技术被引量：1
- 2023年
- 为实现煤矿开采可视化监控,提出了融合多传感设备的煤矿开采可视化监控技术。分析了煤矿开采监控多传感数据融合模型、数据融合矩阵及可视化监控目标函数的构建。根据基于5G通信的可视化监控组件,采用最小二乘拟合法拟合监控数据;根据煤矿开采安全性指数处理高维度数据,避免大量重复且相似数据影响监控结果;计算可视化监控范围,通过数字孪生技术可视化表达监控数据。由验证实验结果可知:该技术监控的瓦斯、二氧化碳涌出量数据与理想数据分别存在最大为0.1 m^(3)/mi n、0.2 m^(3)/mi n的误差,说明使用该技术具有比较精准的监控效果。
- 石磊
- 关键词：煤矿开采可视化监控
- 乌东煤矿地下水水化学特征及其指示被引量：12
- 2021年
- 为了研究乌东煤矿煤层顶板含水层之间的水力联系,采用了统计分析、Piper三线图、Gibbs图等方法定性分析了基岩地下水、第四系地下水以及地表水之间的水力联系。利用不同水体的Cl-浓度差异性,计算了相邻含水层之间的水力联系度,定量判别了它们之间的水力联系程度。结果发现,所有地下水样品的p H介于7.1~8之间,都为弱碱性水。随着含水层埋深的加大,地下水TDS逐渐增大,地表水和第四系地下水TDS均低于基岩含水层地下水。基岩地下水、第四系地下水和地表水主要的水化学类型分别为Cl·SO_(4)-Na、HCO_(3)·SO_(4)-Na·Ca、SO_(4)·Cl·HCO_(3)-Na和SO_(4)·Cl·HCO_(3)-Na·Ca。基岩地下水样品受到浓缩作用影响,地表水和第四系地下水受到岩石风化-蒸发影响。同时研究区地下水和地表水中还发生了阳离子反交换作用。第四系地下水和地表水的联系度为0.361,联系程度为中等;第四系和基岩地下水之间的联系度为0.404,联系程度为低。此结果可为后期矿井涌水量预计及防治水工作提供参考依据。
- 刘旭东许峰石磊王世东刘基
- 关键词：水化学特征水力联系
- 基于PFC的覆岩破坏高度数值模拟及实测分析被引量：3
- 2021年
- 为了直观、清晰地掌握煤层开采覆岩裂隙发育演化情况,确定覆岩破坏高度,归纳相对应的演化规律,以伊犁矿区为试验研究对象,采用离散元颗粒流软件PFC 3D建立数值模拟三维模型,依据现场测得的宏观参数,模拟工作面推进160 m时各煤层采高范围覆岩破坏情况,并采用钻孔实时彩色成像技术对PFC 3D模拟情况进行全面验证。研究结果表明:煤层采高与上覆岩层垮落强度呈正相关关系,煤层采高越大,上覆岩层垮落高度越大,上覆岩层垮落发生时期基本相同,垮落强度有所增加;PFC 3D模拟显示覆岩内部裂隙以竖向裂隙为主,其裂缝倾角达到50°以上,而且具有高角度直逼垂直岩层层面裂隙的发育特点。
- 石磊
- 关键词：覆岩破坏高度离散元数值模拟
- 防爆试验综合配气装置
- 本实用新型涉及一种煤矿用防爆电器防爆试验综合配气装置，它顺序由气源单元、流量控制单元、气体混加器、试验槽单元及压力变送器、气体分析单元，数据采集器、计算机构成，其特征在于：还包括通过计算机对流量控制单元、试验槽单元、压力...
- 石磊李冰范光吴北平杨光鹆张维斌鞠哲冯利国王展屠知愈李真西
- 文献传递
- 伊北矿区弱胶结地层水砂溃涌机制与预测方法研究
- 煤矿水砂溃涌灾害是近年来在我国西部矿区频繁发生的较为突出的灾害类型,对煤矿安全生产威胁较大。新疆伊犁煤田煤炭资源储量大,在伊犁煤田伊北矿区普遍沉积有古近系弱胶结地层,弱胶结地层底部为富水性中等的砂砾岩含水层,砂源与水源合...
- 石磊
- 智能化煤矿大数据治理关键技术研究、实践与应用被引量：9
- 2023年
- 针对智能化煤矿建设过程中存在的“数据孤岛”现象严重、数据质量低、数据治理体系缺乏、数据赋能不够充分等问题,分析了智能化煤矿大数据治理的基本需求,研究了智能化煤矿的数据采集和存储、数据清洗与标准化处理、数据资产规划、数据共享交换等关键技术。结合小保当煤矿数据治理现场实践情况,提出了基于工业互联网体系的智能化煤矿大数据治理总体技术架构,该架构功能与智能化煤矿大数据治理的基本需求相对应,向下实现多源异构感知数据的接入、集成和融合,向上为各种煤矿智能化应用开发提供数据服务,中间沉淀煤矿各类业务指标、模型算法,形成煤矿重要的数据资产。基于不同的数据接入协议,通过数据接入存储服务统一接入煤矿各系统的数据;通过数据清洗与标准化服务实现数据加工,提升数据质量;采用分层治理架构将数据转换为体系化的分层数据资产;通过数据共享服务将数据资产以标准接口的方式提供给其他系统使用,实现数据价值落地。从煤矿单系统应用、矿井级应用和公司级系统应用全方面展示智能化煤矿数据治理成果在不同业务场景下的实践应用情况,智能化煤矿大数据经过统一的数据治理之后,能够实现数据的融合应用,打破数据孤岛,提升数据质量,形成煤矿独有的数据资产,为煤矿生产运营提供重要价值。
- 方乾张晓霞王霖石磊王雅琨
- 防爆试验综合配气装置及配气方法
- 本发明涉及一种煤矿用防爆电器防爆试验综合配气装置及配气方法，它顺序由气源单元、流量控制单元、气体混加器、试验槽单元及压力变送器、气体分析单元，数据采集器、计算机构成，其特征在于：还包括通过计算机对流量控制单元、试验槽单元...
- 石磊李冰范光杨光鹆王慧林娜康丽莹任楠耿彦波温禄纯
- 保德煤矿峰峰组隔水性能多尺度定量化评价被引量：4
- 2021年
- 针对华北型煤田下组煤开采奥灰水害威胁问题,以河东煤田保德煤矿峰峰组地层为研究对象,采用室内岩样薄片鉴定、微-CT扫描分析与现场压水试验相结合的手段,从微观-宏观多尺度分析了峰峰组岩性、孔隙结构以及渗透性特征,对其隔水性能进行了量化研究。研究表明:峰峰组地层岩性在垂向上存在明显差异性,上段岩性以泥晶、粉晶灰岩为主,总体呈晶粒结构,主要为泥晶方解石,部分为泥质结构,黏土质透镜体呈层状分布,下段岩性主要为粉质白云岩,晶间孔隙和溶孔多数被泥晶方解石和泥晶基质充填,岩石受到明显的压实、胶结和重结晶作用;峰峰组地层孔隙度为2.42%-3.18%,其中96.35%-96.74%的孔隙半径在2-8μm,78.9%-87.6%的喉道半径在0.6-1.5μm,孔隙与喉道半径分布集中且单一,总体表现为低孔隙性特征;峰峰组地层全段压水量为0.43-1.16 L/(m·min),平均压水量0.95 L/(m·min),透水率为0-2 L/(m·MPa·min),压水量随深度呈现出逐步增高的趋势,峰峰组顶部压水量最小,进入峰峰组地层96.4 m深度压水量最大,变化趋势稍有波动,但总体较为平稳;采用霍斯列夫公式计算峰峰组全段渗透系数的数量级在10^(-3)-10^(-4) m/d,总体呈现出弱透水性特征;从带(水)压开采角度,峰峰组全段可作为隔水层加以利用。
- 许峰靳德武杨俊哲杨俊哲黄欢姬亚东王世东
- 关键词：峰峰组压水试验透水率保德煤矿
