长抽短压通风抽压比对综掘工作面粉尘分布的影响 被引量：1

1

作者 郝宏德 康龙龙 +2 位作者 庞杰文 王浩 柳凯 《煤炭与化工》 CAS 2024年第5期87-90,共4页

为了掌握东曲矿18304综掘工作面粉尘分布规律及不同抽压比对综掘工作面粉尘分布的影响,运用FLUENT数值模拟软件对井下掘进巷道的风流场进行了模拟,得到了不同抽压比下综掘工作面的风流场,并分析其对综掘工作面粉尘分布的影响。结果表明... 为了掌握东曲矿18304综掘工作面粉尘分布规律及不同抽压比对综掘工作面粉尘分布的影响,运用FLUENT数值模拟软件对井下掘进巷道的风流场进行了模拟,得到了不同抽压比下综掘工作面的风流场,并分析其对综掘工作面粉尘分布的影响。结果表明,提高抽压比可减弱压风筒前方的涡流,有利于改善综掘工作面环境。 展开更多

关键词 掘进工作面 Fluent数值模拟 抽压比 粉尘分布 通风优化 粉尘控制

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围岩加强支护留窄煤柱护巷的可行性研究

2

作者 王浩 庞杰文 杨少强 《煤炭技术》 CAS 2024年第2期81-85,共5页

为了减少煤矿井下资源浪费现象的发生,研究了留设不同宽度保护煤柱时,围岩塑性区及垂直应力在施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术前后的数值模拟对比分析。数值模拟结果表明:未采取围岩加强支护措施时,随着停采线与回风大巷之间距离的... 为了减少煤矿井下资源浪费现象的发生,研究了留设不同宽度保护煤柱时,围岩塑性区及垂直应力在施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术前后的数值模拟对比分析。数值模拟结果表明:未采取围岩加强支护措施时,随着停采线与回风大巷之间距离的减小,煤柱垂直应力峰值呈先增大后减小的趋势,且回风大巷围岩破坏变形严重;施工“支护-卸压-砌墙”协同控制技术后,随着保护煤柱的回采,煤柱与回风大巷围岩的塑性形变区域面积占比都显著减小,且回风大巷的垂直应力峰值平均减小了25.32%,应力集中系数平均减小了27.03%;在保证煤柱及大巷围岩稳定的前提下,可适当的缩减保护煤柱的宽度,以减少煤炭资源的浪费,并可为煤矿带来较大的经济效益。 展开更多

关键词 窄煤柱 塑性区 垂直应力 加强支护

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大采高综采工作面粉尘分布特征研究 被引量：27

3

作者 庞杰文 谢建林 +2 位作者 李川田 郝永江 菅洁 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第3期78-83,共6页

为了掌握大采高综采工作面的粉尘分布特征,在采煤工作面布置测点进行粉尘质量浓度和粉尘分散度测定,并分析其浓度及特征粒径的分布规律,结果表明:采煤和移架作为工作面的主要尘源,移架的产粉尘质量浓度更大,呼吸性粉尘所占比例更高;工... 为了掌握大采高综采工作面的粉尘分布特征,在采煤工作面布置测点进行粉尘质量浓度和粉尘分散度测定,并分析其浓度及特征粒径的分布规律,结果表明:采煤和移架作为工作面的主要尘源,移架的产粉尘质量浓度更大,呼吸性粉尘所占比例更高;工作面大于10μm的粉尘分散度最大,在粉尘中占主要比例。小于10μm的粉尘分散度为16.32%~41.16%;从采煤机到工作面进风口,粉尘中位粒径依次减小,呼吸性粉尘所占比例依次增加,主要粒径的分布范围更加集中,索太尔平均粒径依次减小,比表面积依次增加;采煤工作面工作人员的接触粉尘以粒径小于10μm的粉尘为主,所占比例为61.36%,中位粒径为7.68μm,主要粉尘粒径分布范围为1.74~20.39μm。 展开更多

关键词 大采高综采工作面 粉尘质量浓度 分散度 特征粒径 降尘

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长抽短压通风下综掘工作面粉尘分布特征研究 被引量：9

4

作者 庞杰文 谢建林 +3 位作者 卢国菊 李川田 郝永江 菅洁 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第10期76-81,134,共7页

为了掌握长抽短压通风条件下综掘工作面的粉尘分布特征,在3个全煤巷综掘工作面分别布置粉尘浓度测点及粉尘分散度测点进行测量,得到粉尘分布特征。结果表明:掘进机司机处、掘进机后5 m处回风侧以及抽出式通风机入口处的全尘质量浓度分... 为了掌握长抽短压通风条件下综掘工作面的粉尘分布特征,在3个全煤巷综掘工作面分别布置粉尘浓度测点及粉尘分散度测点进行测量,得到粉尘分布特征。结果表明:掘进机司机处、掘进机后5 m处回风侧以及抽出式通风机入口处的全尘质量浓度分布范围分别为320~415 mg/m^3、200~292 mg/m^3、290~365 mg/m^3,全尘质量浓度及呼吸性粉尘质量浓度在掘进机司机处、抽出式通风机入口处较大,掘进机后5 m处回风侧较小;在掘进机司机处至掘进机后5 m的回风侧范围内,粉尘粒径分布不对称,粒径>10μm的粉尘为主要粉尘,占全尘的68.99%~84.25%;从掘进机司机处至掘进机后5 m处回风侧,<10μm的粉尘分散度增加,>10μm的粉尘分散度减小,而各粒径的分散度变化量较小。 展开更多

关键词 长抽短压通风 综掘工作面 粉尘浓度 分散度 特征粒径

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大采高工作面截割可吸入煤尘监测与降尘方法改进 被引量：5

5

作者 庞杰文 郝永江 +2 位作者 梁磊 谢建林 李媛 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期114-120,共7页

为掌握大采高工作面截割可吸入煤尘的产尘特征,并改进工作面降尘措施,以山西临汾某矿6 m大采高工作面为例,分别在采煤机前后滚筒附近布置煤尘监测点,采用SidePak AM520i型个体暴露粉尘仪测量顺风情况下和逆风情况下大采高工作面PM_(10),... 为掌握大采高工作面截割可吸入煤尘的产尘特征,并改进工作面降尘措施,以山西临汾某矿6 m大采高工作面为例,分别在采煤机前后滚筒附近布置煤尘监测点,采用SidePak AM520i型个体暴露粉尘仪测量顺风情况下和逆风情况下大采高工作面PM_(10),PM_(5),PM_(2.5)的粉尘质量浓度,同时采用JZYW—200B界面张力仪和JY-PHb接触角测定仪分别对不同浓度的矿用尘克(C&C)系列除尘剂进行了表面张力测试和湿润性测试,选取了合理浓度的除尘剂作为工作面降尘用水,降低了大采高工作面截割可吸入煤尘的浓度。研究结果表明:采煤机上风侧滚筒处PM_(10)粉尘质量浓度平均为561~577 mg/m^(3),PM_(5)粉尘质量浓度平均为489~495 mg/m^(3),PM_(2.5)粉尘质量浓度平均为231~242 mg/m^(3),下风侧滚筒处PM_(10)粉尘质量浓度平均为609~614 mg/m^(3),PM_(5)粉尘质量浓度平均为508~522 mg/m^(3),PM_(2.5)粉尘质量浓度平均为245~256 mg/m^(3);无论顺风还是逆风,下风侧滚筒处的PM_(10),PM_(5)粉尘质量浓度波动范围较大,而PM_(2.5)粉尘质量浓度波动范围较小,下风侧滚筒处的PM_(10),PM_(5),PM_(2.5)粉尘质量浓度大于上风侧滚筒处的;顺风时上风侧滚筒处的PM_(10),PM_(5),PM_(2.5)粉尘质量浓度低于逆风时的,逆风时下风侧滚筒处的PM_(10),PM_(5),PM_(2.5)粉尘质量浓度大于顺风时的;浓度为0.1%时矿用尘克(C&C)系列除尘剂溶液表面张力为33.2 mN/m,接触角为34.27°,相比矿井水,其表面张力降低了43.82%,接触角减小了53.86%,具有良好的湿润性,在工作面进风巷安装表面活性剂添加装置,将其作为工作面降尘用水,工作面截割煤尘可吸入煤尘的降尘效率可达48.37%~53.91%,呼吸性粉尘的降尘效率可达39.57%~45.11%。 展开更多

关键词 大采高工作面 截割煤尘 可吸入粉尘 降尘 表面活性剂

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二次动压巷道煤柱宽度优化研究 被引量：1

6

作者 庞杰文 李鹏伟 +2 位作者 谢建林 梁磊 郝永江 《煤炭与化工》 CAS 2022年第8期9-14,共6页

为保障受二次动压影响巷道的围岩稳定性,沁新煤矿运用岩体极限平衡理论计算了煤柱宽度的合理取值范围,同时采用FLAC3D软件分别模拟了煤柱宽度为6、8、10、12、15m时,巷道超前邻近工作面40 m以及超前本工作面40 m时,巷道受一次动压影响... 为保障受二次动压影响巷道的围岩稳定性,沁新煤矿运用岩体极限平衡理论计算了煤柱宽度的合理取值范围,同时采用FLAC3D软件分别模拟了煤柱宽度为6、8、10、12、15m时,巷道超前邻近工作面40 m以及超前本工作面40 m时,巷道受一次动压影响、二次动压影响时的垂直应力分布状态,提出了强力锚杆索组合支护,并进行了现场应用及围岩表面位移监测。结果表明:(1)安全系数取0.15~0.35时,研究巷道煤柱宽度宜取7.57~8.89 m;(2)对比数值模拟结果发现,煤柱宽度为8 m时,煤柱不仅可发挥其承重作用,而且能保障煤柱应力集中区最小,煤炭资源浪费最少;(3)受一次动压影响,巷道在邻近工作面超越其110 m时,围岩变形趋于稳定,巷道变形在安全范围内,仍可服务于本工作面的回采。 展开更多

关键词 二次动压 煤柱宽度 数值模拟 现场监测

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煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响

7

作者 庞杰文 李鹏伟 +2 位作者 郝永江 谢建林 梁磊 《煤炭与化工》 CAS 2022年第9期34-38,共5页

为了研究煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响,以四明山煤矿工程地质条件为背景,运用UDEC软件分别建立了0、15°、30°、60°煤层倾角条件下的煤层开挖模型,通过分析不同煤层倾角条件下上覆岩层的离层和塑性破坏情况,确定... 为了研究煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响,以四明山煤矿工程地质条件为背景,运用UDEC软件分别建立了0、15°、30°、60°煤层倾角条件下的煤层开挖模型,通过分析不同煤层倾角条件下上覆岩层的离层和塑性破坏情况,确定煤层倾角对上覆岩层导水裂隙带的影响规律。结果表明,煤层倾角越大,顶板离层现象最明显区域越靠近采空区倾向高处的边界;在倾斜岩层中,煤层开挖后其上覆岩层塑性破坏区呈现非对称特征,采空区倾向高处的边界附近塑性破坏区高度明显大于另一侧。而且煤层倾角越大,上覆岩层塑性破坏区扩展高度越高;煤层倾角越大,导水裂隙带最发育的区域越靠近采空区倾向高处的边界,导水裂隙带高度也越大。 展开更多

关键词 煤层倾角 UDEC 上覆岩层 导水裂隙带

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回风石门软岩巷道变形破坏机理及其支护对策 被引量：49

8

作者 杨晓杰 庞杰文 +4 位作者 张保童 孟凡毅 姜文峰 樊利朋 牛翔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1000-1008,共9页

针对煤矿回风石门出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,且难支护的问题,采用工程地质力学分析、数值模拟和现场试验研究相结合的研究方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。结果表明,巷道的变形破坏受分子吸... 针对煤矿回风石门出现严重底臌、折帮和顶沉等非线性大变形破坏现象,且难支护的问题,采用工程地质力学分析、数值模拟和现场试验研究相结合的研究方法,对巷道的变形破坏机理和支护对策进行了深入研究。结果表明,巷道的变形破坏受分子吸水膨胀、胶体膨胀、构造应力、重力、工程偏应力、软弱夹层、层理等多种因素影响,其变形力学机制为IABIIABDIIIBC型。针对该种类型的复合型变形力学机制,提出了相应的转化为单一型的技术对策,数值模拟结果表明该技术对策可有效控制巷道的大变形破坏;提出了恒阻大变形锚杆+金属网+底角注浆锚管+钢纤维混凝土耦合支护方案,现场应用效果良好。 展开更多

关键词 回风石门 软岩巷道 变形力学机制 支护

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亭南煤矿强膨胀性软岩巷道底臌变形力学机制 被引量：15

9

作者 杨晓杰 庞杰文 娄浩朋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1761-1767,共7页

针对亭南煤矿西翼轨道大巷的底臌防治难题,运用软岩工程力学理论,分析了底板泥岩的黏土矿物成分和结构及其遇水膨胀强度软化的特性,提出了软岩巷道的底臌变形力学机制。研究结果表明:底板泥岩的黏土矿物含量高达50.9%,主要黏土矿物成分... 针对亭南煤矿西翼轨道大巷的底臌防治难题,运用软岩工程力学理论,分析了底板泥岩的黏土矿物成分和结构及其遇水膨胀强度软化的特性,提出了软岩巷道的底臌变形力学机制。研究结果表明:底板泥岩的黏土矿物含量高达50.9%,主要黏土矿物成分为高岭石和伊/蒙混层矿物,具有强膨胀性;泥岩遇水后的软化特性明显,在暴露20 h后,强度衰减系数为0.72,35 h时强度衰减系数为0.61,开挖后必须及时对底板泥岩进行封闭;底臌变形破坏主要受分子吸水膨胀、胶体膨胀、构造应力、工程偏应力、软弱夹层等多种因素影响,其变形力学机制为IABIIABDIIIBA型;根据该复合型变形力学机制,提出了铺设干石灰粉、开挖反底拱和安装底角锚杆的综合支护对策,经现场应用,效果良好。 展开更多

关键词 软岩巷道 底臌 膨胀性软岩 变形力学机制 亭南煤矿

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大采高工作面顶板破坏规律的推进速度效应 被引量：6

10

作者 付玉平 李川田 +1 位作者 庞杰文 吉小峰 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第2期14-17,共4页

为研究工作面推进速度加快后,顶板岩层破坏规律,依据神东矿区上湾煤矿地质赋存条件,采用相似模拟试验及现场实测的方法,通过对比分析不同推进速度条件下工作面直接顶、基本顶及其上覆岩层变形、下沉、垮落规律,定量地表征了大采高工作... 为研究工作面推进速度加快后,顶板岩层破坏规律,依据神东矿区上湾煤矿地质赋存条件,采用相似模拟试验及现场实测的方法,通过对比分析不同推进速度条件下工作面直接顶、基本顶及其上覆岩层变形、下沉、垮落规律,定量地表征了大采高工作面顶板破坏规律的推进速度效应。研究结果表明:不同推进速度条件下,直接顶、基本顶岩层变形、下沉垮落演化规律保持一致;基本顶岩层周期来压步距随工作面推进速度加快而显著增大;直接顶、基本顶及其上覆岩层下沉量随工作面推进速度加快而呈不同程度的减小;工作面来压持续距离随工作面推进速度加快而明显延长,来压强度和动载系数呈不同程度增大。 展开更多

关键词 大采高工作面 顶板破坏规律 相似模拟试验 现场实测 推进速度效应

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松散软岩巷道锚注支护注浆材料配比试验研究 被引量：6

11

作者 袁越 王晓雷 庞杰文 《中国矿业》 北大核心 2012年第4期100-104,共5页

对于松散、整体强度极低的砂砾岩巷道,采用锚注支护是一种经济、有效的措施,注浆材料及适宜的浆液配合比的确定是其中一个重要环节。通过对水泥浆、超细水泥浆和水泥水玻璃浆进行的一系列浆液性能室内试验,探寻了水灰比和掺合比对浆液... 对于松散、整体强度极低的砂砾岩巷道,采用锚注支护是一种经济、有效的措施,注浆材料及适宜的浆液配合比的确定是其中一个重要环节。通过对水泥浆、超细水泥浆和水泥水玻璃浆进行的一系列浆液性能室内试验,探寻了水灰比和掺合比对浆液性能的影响规律。根据试验结果对比分析,水灰比为0.8的普通硅酸盐水泥浆和体积比1∶1水灰比0.8∶1的水泥水玻璃浆液对松散软弱砂砾岩巷道进行现场注浆试验和锚注支护较为适宜。 展开更多

关键词 松散软岩 锚注支护 注浆材料 浆液性能 配合比

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近距离煤层群初采阶段应力场分布与煤岩运移规律模拟分析 被引量：7

12

作者 李川田 吴世跃 +1 位作者 孙晓元 庞杰文 《中国煤炭》 2018年第1期59-65,80,共8页

为探讨近距离煤层群开采情况下初采阶段的应力场分布与煤岩移动规律特征,以沙曲矿24207工作面为研究对象,结合FLAC3D仿真软件和Tecplot后处理程序进行了仿真研究。模拟结果表明,3~4#近距离煤层初采期进尺范围达70m;在初采阶段,随着回采... 为探讨近距离煤层群开采情况下初采阶段的应力场分布与煤岩移动规律特征,以沙曲矿24207工作面为研究对象,结合FLAC3D仿真软件和Tecplot后处理程序进行了仿真研究。模拟结果表明,3~4#近距离煤层初采期进尺范围达70m;在初采阶段,随着回采工作面的推进,采场上下煤岩体中部存在明显的应力泄放过程,载荷向采场两端煤柱转移,上覆和下伏煤岩层均呈现出压力拱效应,应力释放区也逐渐演变为瓦斯富集区;同时,邻近煤岩体整体向采出空间运移,位移等值线由水平向竖向转化且梯度逐渐增大,表明采场上下煤岩体由初始离层裂隙发育向竖向裂隙发育演化,最后形成贯通裂隙,从而为邻近层瓦斯运移提供了有效通道。 展开更多

关键词 应力场 煤岩运移 裂隙 数值模拟

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无因次在煤粒瓦斯放散模型解算中的应用 被引量：1

13

作者 郝永江 叶飞 庞杰文 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第2期88-90,94,共4页

根据达西定律建立了瓦斯在煤粒中放散的数学模型,通过无因次化简化了瓦斯流动方程,并利用有限差分法编程进行解算。解算过程中减少了条件的代入次数并且得到各种无因次量,分析得出煤粒内部瓦斯压力和累计解吸量的变化规律。通过引入无... 根据达西定律建立了瓦斯在煤粒中放散的数学模型,通过无因次化简化了瓦斯流动方程,并利用有限差分法编程进行解算。解算过程中减少了条件的代入次数并且得到各种无因次量,分析得出煤粒内部瓦斯压力和累计解吸量的变化规律。通过引入无因次量,能够简化方程的求解过程及程序的编写,而且由此得出的煤粒瓦斯放散规律更具有普遍意义。 展开更多

关键词 无因次 煤粒 瓦斯放散 达西定律

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定压条件下的煤粒瓦斯放散规律研究

14

作者 郝永江 庞杰文 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第11期145-147,共3页

为了验证煤粒瓦斯流动规律是否受外部压力变化的影响,研究了在定压条件下,ln[1-（Q_t/Q_∞）~2]与t的关系。首先建立了以菲克和达西定律为基础的理论模型,然后利用有限差分法对模型进行求解,最终将2种模拟曲线与实验曲线进行对比。

关键词 定压 煤粒 菲克扩散 达西渗流

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控制离心泵工况点轴功率的研究 被引量：2

15

作者 庞杰文 《排灌机械》 2002年第4期41-43,共3页

通过对离心泵相关公式的推导演变,得出扬程变化系数fH 和 效率变化系数fη的函数关系式,为技术人员有针对性地控制轴功率大小,提供了理论依据。

关键词 离心泵 扬程 效率 控制 轴功率

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