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含瓦斯煤岩构造界面剪切-渗流耦合试验方法及教学设计实践
1
作者
胡嘉英
邹光华
+4 位作者
徐祚卉
陈学习
杨涛
师皓宇
周爱桃
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第9期61-72,共12页
富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试...
富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试样滑动界面的剪切力学特征,以及界面物理结构特征演化和高度表征方法。结果表明:煤岩界面剪切力学响应由煤层构造界面凸体承担,界面凸体强度越高峰值剪切强度越大,同时黏滑应力降增大但相应黏滑事件频率降低;其他条件一定时,增大法向应力使得煤岩构造界面剪切强度增大,能够积累更多的应变能,在剪切过程内黏滑次数更少,但是在达到阈值破裂失稳时会产生更大的应力降,释放更多能量。该研究成果可对探究含瓦斯煤岩界面剪切力学特性以及阐明含瓦斯煤岩构造界面动力失稳诱发灾害提供理论指导;同时该文将科研成果反哺教学,基于“试验系统—试验方法—结果分析—物理表征”相结合的方法,把科研理论和现场技术难题相结合,为产学研融合以及科研-教学协同提升提供相应的探索。
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关键词
构造界面
瓦斯
剪切-渗流耦合
瓦斯动力灾害
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职称材料
单洞双线隧道火灾疏散时临界风速实验研究
被引量:
6
2
作者
王海燕
张敏敏
+1 位作者
徐祚卉
王志伟
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2018年第7期907-909,共3页
以青岛崂山隧道为研究对象,搭建中尺寸单洞双线隧道实验平台,研究了列车发生火灾时,不同纵向风速对烟气扩散和人员疏散的影响。实验结果表明,单洞双线隧道发生火灾时,火源上方隧道顶棚区域附近温度最高并向两侧呈递减分布;垂直方向,火...
以青岛崂山隧道为研究对象,搭建中尺寸单洞双线隧道实验平台,研究了列车发生火灾时,不同纵向风速对烟气扩散和人员疏散的影响。实验结果表明,单洞双线隧道发生火灾时,火源上方隧道顶棚区域附近温度最高并向两侧呈递减分布;垂直方向,火源两侧的烟气温度从上至下呈递减分布;在隧道发生火灾时能实现列车人员安全疏散的临界纵向风速为3 m/s。
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关键词
隧道火灾
中尺寸实验
人员疏散
临界风速
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职称材料
矿井火灾时期火源分支巷道风阻变化趋势试验研究
被引量:
3
3
作者
王海燕
徐祚卉
+2 位作者
徐良伟
王磊
张丙森
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2661-2668,共8页
为解决火灾时矿井巷道风阻不易获取的问题,根据热力学、流体力学和通风学理论,推导矿井火灾期间火源分支巷道风阻变化与火灾产生的CO_(2)体积分数之间的关系。结果表明,在矿井火灾时期,火源分支巷道风阻与火灾产生的CO_(2)体积分数存在...
为解决火灾时矿井巷道风阻不易获取的问题,根据热力学、流体力学和通风学理论,推导矿井火灾期间火源分支巷道风阻变化与火灾产生的CO_(2)体积分数之间的关系。结果表明,在矿井火灾时期,火源分支巷道风阻与火灾产生的CO_(2)体积分数存在线性关系。基于搭建的小尺寸矿井火灾模拟试验系统进行下行通风斜巷试验,测定火灾后巷道风阻随CO_(2)体积分数的变化。试验结果与理论式计算结果相吻合。
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关键词
安全工程
矿井火灾
火源巷道风阻
CO_(2)体积分数
试验验证
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职称材料
地质条件和地表风对煤火蔓延特征的影响研究
被引量:
3
4
作者
王海燕
徐祚卉
+2 位作者
张敏敏
刘振乾
高瑞浩
《中国煤炭》
2018年第4期106-111,共6页
以新疆某火区为对象,采用数值模拟技术,研究了煤层倾角、地形地貌、地表风对煤自燃高温区蔓延范围及极限蔓延深度特征的影响规律。结果表明:自燃高温区沿煤层倾向向露头蔓延的速度随着煤层倾角的增大而减小,其蔓延极限深度随着倾角的增...
以新疆某火区为对象,采用数值模拟技术,研究了煤层倾角、地形地貌、地表风对煤自燃高温区蔓延范围及极限蔓延深度特征的影响规律。结果表明:自燃高温区沿煤层倾向向露头蔓延的速度随着煤层倾角的增大而减小,其蔓延极限深度随着倾角的增加而减小;平原煤自燃高温区向露头侧发展速度快,高温区沿倾向蔓延的极限深度随着山体坡度增加而增加;迎风侧露头自燃火区沿倾向向煤层内部蔓延极限深度大于背风侧。
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关键词
煤自燃
火灾
数值模拟
蔓延速度
蔓延深度
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职称材料
危险化学品火灾爆炸事故不安全动作分布规律研究
被引量:
4
5
作者
张俊朋
徐祚卉
+1 位作者
杨成昊
王佳俐
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期146-154,共9页
以我国210起典型危险化学品火灾爆炸事故为样本,对造成事故的不安全动作进行归类统计,应用云模型云发生器算法计算大类不安全动作的云模型参数值并绘制隶属云图,得出了危险化学品火灾爆炸事故中不安全动作类型和发出者分布规律及特点。...
以我国210起典型危险化学品火灾爆炸事故为样本,对造成事故的不安全动作进行归类统计,应用云模型云发生器算法计算大类不安全动作的云模型参数值并绘制隶属云图,得出了危险化学品火灾爆炸事故中不安全动作类型和发出者分布规律及特点。结果表明:造成火源型火灾爆炸事故的违规型不安全动作平均发生次数最多,分布不均匀且不稳定,其中现场工作缺乏指导或监护发生次数最多,发出对象为监理;蓄热型火灾爆炸事故中技术型不安全动作分布表现出较大的随机性,其中物料添加不当和隐患排查不彻底发生次数最多,发出对象分别为基层人员和监理。
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关键词
安全管理工程
危险化学品
火灾爆炸
事故类型
不安全动作
云模型
稳定性
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职称材料
碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
6
作者
徐景德
卢森涛
+3 位作者
卢鸿玉
刘钧海
徐祚卉
汪志萼
《爆破》
2025年第3期175-183,共9页
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为10...
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为100~200 g/m^(3)的碳酸钙作为抑制剂,研究其对含煤尘甲烷爆炸的影响。通过分析爆炸过程的压力变化,确定碳酸钙的最优粒径和浓度。同时,采用数值模拟对实验结果进行验证。实验结果表明:爆炸过程可分为四个阶段:甲烷燃烧、含煤尘甲烷燃烧、碳酸钙分解及阻碍。碳酸钙通过热分解反应降低氧气浓度并吸收热量,减缓燃烧反应速率,同时建立局部热平衡抑制爆炸传播。当碳酸钙浓度为150 g/m^(3)、粒径为23μm时,抑爆效果最佳,最大压力抑制率达46.7%。数值模拟验证显示,模拟与实验的压力变化趋势一致,相对误差低于15%。碳酸钙作为一种有效的爆炸抑制剂,在特定粒径和浓度条件下对含煤尘甲烷爆炸具有显著的抑制效果。该研究为碳酸钙在工业爆炸防护中的应用提供了实验和理论支持。
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关键词
安全工程
抑爆
甲烷-煤尘爆炸
数值模拟
碳酸钙
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职称材料
题名
含瓦斯煤岩构造界面剪切-渗流耦合试验方法及教学设计实践
1
作者
胡嘉英
邹光华
徐祚卉
陈学习
杨涛
师皓宇
周爱桃
机构
华北科技学院矿山安全学院
华北科技学院安全工程学院
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第9期61-72,共12页
基金
河北省青年科学基金项目(E2024508014)
中央高校基本科研业务费资助(3142024011)。
文摘
富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试样滑动界面的剪切力学特征,以及界面物理结构特征演化和高度表征方法。结果表明:煤岩界面剪切力学响应由煤层构造界面凸体承担,界面凸体强度越高峰值剪切强度越大,同时黏滑应力降增大但相应黏滑事件频率降低;其他条件一定时,增大法向应力使得煤岩构造界面剪切强度增大,能够积累更多的应变能,在剪切过程内黏滑次数更少,但是在达到阈值破裂失稳时会产生更大的应力降,释放更多能量。该研究成果可对探究含瓦斯煤岩界面剪切力学特性以及阐明含瓦斯煤岩构造界面动力失稳诱发灾害提供理论指导;同时该文将科研成果反哺教学,基于“试验系统—试验方法—结果分析—物理表征”相结合的方法,把科研理论和现场技术难题相结合,为产学研融合以及科研-教学协同提升提供相应的探索。
关键词
构造界面
瓦斯
剪切-渗流耦合
瓦斯动力灾害
Keywords
structural interface
gas
shear-seepage coupling
gas power disaster
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
单洞双线隧道火灾疏散时临界风速实验研究
被引量:
6
2
作者
王海燕
张敏敏
徐祚卉
王志伟
机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2018年第7期907-909,共3页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801803)
文摘
以青岛崂山隧道为研究对象,搭建中尺寸单洞双线隧道实验平台,研究了列车发生火灾时,不同纵向风速对烟气扩散和人员疏散的影响。实验结果表明,单洞双线隧道发生火灾时,火源上方隧道顶棚区域附近温度最高并向两侧呈递减分布;垂直方向,火源两侧的烟气温度从上至下呈递减分布;在隧道发生火灾时能实现列车人员安全疏散的临界纵向风速为3 m/s。
关键词
隧道火灾
中尺寸实验
人员疏散
临界风速
Keywords
tunnel fire
medium size experiment
personnel safe evacuation
critical wind speed
分类号
X913.4 [环境科学与工程—安全科学]
U459.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
矿井火灾时期火源分支巷道风阻变化趋势试验研究
被引量:
3
3
作者
王海燕
徐祚卉
徐良伟
王磊
张丙森
机构
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2661-2668,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51874313)
国家重点研发计划项目(2018YFC0808101)。
文摘
为解决火灾时矿井巷道风阻不易获取的问题,根据热力学、流体力学和通风学理论,推导矿井火灾期间火源分支巷道风阻变化与火灾产生的CO_(2)体积分数之间的关系。结果表明,在矿井火灾时期,火源分支巷道风阻与火灾产生的CO_(2)体积分数存在线性关系。基于搭建的小尺寸矿井火灾模拟试验系统进行下行通风斜巷试验,测定火灾后巷道风阻随CO_(2)体积分数的变化。试验结果与理论式计算结果相吻合。
关键词
安全工程
矿井火灾
火源巷道风阻
CO_(2)体积分数
试验验证
Keywords
safety engineering
mine fire
wind resistance in fire source roadway
CO_(2) volume fraction
experimental verification
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
在线阅读
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职称材料
题名
地质条件和地表风对煤火蔓延特征的影响研究
被引量:
3
4
作者
王海燕
徐祚卉
张敏敏
刘振乾
高瑞浩
机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
出处
《中国煤炭》
2018年第4期106-111,共6页
基金
国家重点研发计划课题(2016YFC0801803)
国家自然科学基金(51304211)
文摘
以新疆某火区为对象,采用数值模拟技术,研究了煤层倾角、地形地貌、地表风对煤自燃高温区蔓延范围及极限蔓延深度特征的影响规律。结果表明:自燃高温区沿煤层倾向向露头蔓延的速度随着煤层倾角的增大而减小,其蔓延极限深度随着倾角的增加而减小;平原煤自燃高温区向露头侧发展速度快,高温区沿倾向蔓延的极限深度随着山体坡度增加而增加;迎风侧露头自燃火区沿倾向向煤层内部蔓延极限深度大于背风侧。
关键词
煤自燃
火灾
数值模拟
蔓延速度
蔓延深度
Keywords
coal spontaneous comb'ustion, fire disaster, numerical simulation, spreading velocity, spreading limit depth
分类号
TD752 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
危险化学品火灾爆炸事故不安全动作分布规律研究
被引量:
4
5
作者
张俊朋
徐祚卉
杨成昊
王佳俐
机构
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期146-154,共9页
基金
国家重点研发计划课题项目(2018YFC0808101)
国家自然科学基金项目(51874313)。
文摘
以我国210起典型危险化学品火灾爆炸事故为样本,对造成事故的不安全动作进行归类统计,应用云模型云发生器算法计算大类不安全动作的云模型参数值并绘制隶属云图,得出了危险化学品火灾爆炸事故中不安全动作类型和发出者分布规律及特点。结果表明:造成火源型火灾爆炸事故的违规型不安全动作平均发生次数最多,分布不均匀且不稳定,其中现场工作缺乏指导或监护发生次数最多,发出对象为监理;蓄热型火灾爆炸事故中技术型不安全动作分布表现出较大的随机性,其中物料添加不当和隐患排查不彻底发生次数最多,发出对象分别为基层人员和监理。
关键词
安全管理工程
危险化学品
火灾爆炸
事故类型
不安全动作
云模型
稳定性
Keywords
safety control
hazardous chemicals
fire and explosion
type of accident
type of unsafe act
cloud model
stability
分类号
X937 [环境科学与工程—安全科学]
在线阅读
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职称材料
题名
碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
6
作者
徐景德
卢森涛
卢鸿玉
刘钧海
徐祚卉
汪志萼
机构
华北科技学院安全工程学院
出处
《爆破》
2025年第3期175-183,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(51874134)基于事故防治的含尘瓦斯气流爆炸传播流场结构演化过程实验研究。
文摘
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为100~200 g/m^(3)的碳酸钙作为抑制剂,研究其对含煤尘甲烷爆炸的影响。通过分析爆炸过程的压力变化,确定碳酸钙的最优粒径和浓度。同时,采用数值模拟对实验结果进行验证。实验结果表明:爆炸过程可分为四个阶段:甲烷燃烧、含煤尘甲烷燃烧、碳酸钙分解及阻碍。碳酸钙通过热分解反应降低氧气浓度并吸收热量,减缓燃烧反应速率,同时建立局部热平衡抑制爆炸传播。当碳酸钙浓度为150 g/m^(3)、粒径为23μm时,抑爆效果最佳,最大压力抑制率达46.7%。数值模拟验证显示,模拟与实验的压力变化趋势一致,相对误差低于15%。碳酸钙作为一种有效的爆炸抑制剂,在特定粒径和浓度条件下对含煤尘甲烷爆炸具有显著的抑制效果。该研究为碳酸钙在工业爆炸防护中的应用提供了实验和理论支持。
关键词
安全工程
抑爆
甲烷-煤尘爆炸
数值模拟
碳酸钙
Keywords
safety engineering
explosion suppression
methane-coal dust explosion
numerical simulation
calcium carbonate
分类号
TD235.3 [矿业工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含瓦斯煤岩构造界面剪切-渗流耦合试验方法及教学设计实践
胡嘉英
邹光华
徐祚卉
陈学习
杨涛
师皓宇
周爱桃
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
2
单洞双线隧道火灾疏散时临界风速实验研究
王海燕
张敏敏
徐祚卉
王志伟
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2018
6
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职称材料
3
矿井火灾时期火源分支巷道风阻变化趋势试验研究
王海燕
徐祚卉
徐良伟
王磊
张丙森
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
4
地质条件和地表风对煤火蔓延特征的影响研究
王海燕
徐祚卉
张敏敏
刘振乾
高瑞浩
《中国煤炭》
2018
3
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职称材料
5
危险化学品火灾爆炸事故不安全动作分布规律研究
张俊朋
徐祚卉
杨成昊
王佳俐
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
6
碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
徐景德
卢森涛
卢鸿玉
刘钧海
徐祚卉
汪志萼
《爆破》
2025
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