基于XRD分析长焰煤润湿性与其灰分的关系 被引量：18

1

作者 文金浩 薛娇 +3 位作者 张磊 徐翠翠 王丹 刘运敏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第11期83-86,121,共5页

为了研究长焰煤中无机矿物对煤尘润湿性的影响,以鄂尔多斯上湾煤矿、神木哈拉沟煤矿以及新疆塔城塞尔煤矿的长焰煤为研究对象,进行了煤样灰分测定、润湿接触角试验及X-射线衍射扫描试验,借助MDI Jade6.5软件,从定性与定量角度分析了煤... 为了研究长焰煤中无机矿物对煤尘润湿性的影响,以鄂尔多斯上湾煤矿、神木哈拉沟煤矿以及新疆塔城塞尔煤矿的长焰煤为研究对象,进行了煤样灰分测定、润湿接触角试验及X-射线衍射扫描试验,借助MDI Jade6.5软件,从定性与定量角度分析了煤样灰分中无机矿物特征,并将其特征运用至煤尘润湿性研究中,通过数据拟合,建立了煤尘润湿性与无机矿物间的关系。结果表明:不同地区的长焰煤灰分总体上以原生矿物石英与次生矿物高岭石、赤铁矿为主,煤尘亲水能力随煤中灰分增加而增强,Rietveld定量分析知,石英含量在70%左右,高岭石和赤铁矿随煤样变化波动较大,因此选取灰分中共有的石英作为评价煤尘亲水能力的标准,石英含量与其润湿接触角呈二次函数关系,这为研究煤的润湿能力提供了量化指标。 展开更多

关键词 无机矿物 润湿接触角 X-射线衍射 煤的润湿性 Rietveld法

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深井低孔隙率煤层混合式注水模拟及应用 被引量：5

2

作者 文金浩 周刚 +1 位作者 万纯新 于岩斌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第9期26-30,共5页

为实现滕东生建煤矿大采深、低孔隙率条件下的煤层有效注水,进而降低采煤工作面粉尘浓度,首先,基于统一的非饱和-饱和流动的连续方程和应力平衡微分方程,从定性角度分析了煤层注水渗流过程的内在规律;其次,结合矿井实际地质情况和上述... 为实现滕东生建煤矿大采深、低孔隙率条件下的煤层有效注水,进而降低采煤工作面粉尘浓度,首先,基于统一的非饱和-饱和流动的连续方程和应力平衡微分方程,从定性角度分析了煤层注水渗流过程的内在规律;其次,结合矿井实际地质情况和上述的煤层注水渗流方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟了长度为50 m与80 m钻孔的注水渗流压力场分布;然后,结合数值模拟结论,选择80 m长度的钻孔与相应的动静压混合式注水技术参数,并在3下105工作面进行实际施工应用。在实施注水工艺后,现场监测的工作面全尘平均降尘率为65.9%,呼尘平均降尘率为60.6%,有效地降低了粉尘浓度。所得研究结论可为相似煤矿煤层注水工艺的实施提供借鉴。 展开更多

关键词 深井开采 低孔隙率 数值模拟 混合式注水

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矿井通风系统危险源辨识、评价与控制 被引量：14

3

作者 周刚 程卫民 +3 位作者 田传强 王昊 张磊 文金浩 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第6期51-57,共7页

针对矿井通风系统影响因素多、难以辨识与评价的现状,首先采用故障类型及影响分析方法对矿井通风系统危险源进行辨识,得到由14个重要指标构成的危险源指标体系,并结合Delphi法确定了各指标的临界值。其次,利用模糊区间与层次分析相结合... 针对矿井通风系统影响因素多、难以辨识与评价的现状,首先采用故障类型及影响分析方法对矿井通风系统危险源进行辨识,得到由14个重要指标构成的危险源指标体系,并结合Delphi法确定了各指标的临界值。其次,利用模糊区间与层次分析相结合的方法确定了各指标的常权值,发现矿井是否独立通风、分区通风及风区风路是否角联对通风系统的可靠性影响最大。然后,根据模糊集值统计分析法对通风系统危险源进行了分级,并确定了每一级别的危险度值。再则,通过引入状态变权向量和加法合成法,构建了矿井通风系统动态变权综合评价模型。最后,以欢城煤矿为例,进行了通风系统变权前后的危险源评价,得到该矿通风系统为Ⅰ级危险源,并根据评价结果提出了包括增加通风网络可靠性、提高主要通风机能力、增大矿井有效风量、降低矿井负压在内的控制措施,增风降阻,保障矿井的安全生产。 展开更多

关键词 通风系统 故障类型及影响分析 模糊集值统计分析 动态变权 评价控制

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深井条带面高压逾裂煤层注水模拟与卸压应用 被引量：15

4

作者 周刚 于岩斌 文金浩 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第2期6-11,共6页

淄博矿业集团唐口煤矿毗邻济宁市区,地面村庄压煤比较严重,为保证矿井的正常生产接续,该矿采煤工作面一般采用90 m面长的条带面。由于唐口煤矿为千米深井,煤层具有冲击倾向性,且煤层孔隙率小、地应力大,因此可采用煤层注水工艺达到卸压... 淄博矿业集团唐口煤矿毗邻济宁市区,地面村庄压煤比较严重,为保证矿井的正常生产接续,该矿采煤工作面一般采用90 m面长的条带面。由于唐口煤矿为千米深井,煤层具有冲击倾向性,且煤层孔隙率小、地应力大,因此可采用煤层注水工艺达到卸压的目的。首先构建了以煤体的流固耦合方程、液体流在多孔介质的连续性方程为基础的煤层注水数学模型。在建立煤层注水数值模拟几何模型的基础上,根据济北煤田的实际情况,采用ANSYS计算软件对70 m单向长钻孔布置形式在3.5、21.0 MPa两种注水压力条件下的渗流压力场、速度场,以及煤体水分增加情况进行了数值模拟。根据模拟结果,设计了针对唐口煤矿5301工作面的高压逾裂煤层注水技术工艺,取得了较好的卸压效果。 展开更多

关键词 高压逾裂 渗流-应力耦合 煤层注水 数值模拟 深井 卸压

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煤巷综掘面喷雾用化学降尘剂的试验研究与应用 被引量：3

5

作者 刘伟 朱良 +3 位作者 聂文 徐翠翠 王昊 文金浩 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期20-23,共4页

为了改善现有喷雾降尘技术的防尘效果,提高喷雾沉降粉尘的能力,针对焦煤更难与清水结合沉降的问题,以脂肪醇硫酸钠盐(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、椰油酰氨基丙基甜菜碱(CAB-35)为原料,以三交... 为了改善现有喷雾降尘技术的防尘效果,提高喷雾沉降粉尘的能力,针对焦煤更难与清水结合沉降的问题,以脂肪醇硫酸钠盐(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、椰油酰氨基丙基甜菜碱(CAB-35)为原料,以三交河煤矿焦煤为试验煤样,首先通过表面活性剂单体溶液的沉降试验,考虑多方面因素,确定复配溶液的质量分数为0.5%;再利用两两复配原则,对复配溶液的表面张力、成膜时间及抗蒸发性等性能进行了测定,并结合沉降试验,最终确定了AES与CAB-35两种试剂组成的高效喷雾用化学降尘剂,其表面张力为22.4 mN/m,成膜时间短,具有较好的保水性能。并进行了现场应用,与在喷雾系统中未添加该降尘剂相比,其平均降尘率提高了16%以上。 展开更多

关键词 矿山安全 喷雾降尘 焦煤 复配 性能 沉降试验

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煤层注水带压封孔技术研究 被引量：12

6

作者 万纯新 聂文 +2 位作者 周刚 于岩斌 文金浩 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第1期101-104,共4页

针对煤层注水钻孔封孔质量差、注水效果不明显的问题,基于钻孔周围裂隙场对封孔质量影响的分析,对聚氨酯带压封孔技术进行了研究。提出根据钻孔周围裂隙场的特点,确定封孔方法及封孔深度,并对聚氨酯带压封孔的原理及工艺进行了阐述,利... 针对煤层注水钻孔封孔质量差、注水效果不明显的问题,基于钻孔周围裂隙场对封孔质量影响的分析,对聚氨酯带压封孔技术进行了研究。提出根据钻孔周围裂隙场的特点,确定封孔方法及封孔深度,并对聚氨酯带压封孔的原理及工艺进行了阐述,利用钻屑法确定了某矿7306工作面合理的封孔深度为9-14 m。现场应用表明,聚氨酯带压封孔技术可有效封堵钻孔周围裂隙,改善了煤层注水效果。 展开更多

关键词 煤层注水 裂隙场 钻屑法 带压封孔 封孔深度

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基于时序卷积特征过滤模型的地下水位预测方法

7

作者 孙均雨 徐佳磊 +2 位作者 张黎明 王在泉 文金浩 《水文》 北大核心 2025年第4期22-28,共7页

针对神经网络模型预测长时地下水位准确度低、运算资源消耗大的问题,提出了一种基于时序卷积特征过滤网络的地下水位预测方法,该方法能保持水文时序数据信息的完整性,拥有比卷积神经网络更大的感受野,能够精准捕捉地下水位的复杂时空关... 针对神经网络模型预测长时地下水位准确度低、运算资源消耗大的问题,提出了一种基于时序卷积特征过滤网络的地下水位预测方法,该方法能保持水文时序数据信息的完整性,拥有比卷积神经网络更大的感受野,能够精准捕捉地下水位的复杂时空关系。首先对水文数据进行预处理,然后采用空洞因果卷积方法作为特征提取器,结合注意力过滤模块提取水文数据特征,最后引入残差连接缓解模型训练过程中存在的网络层数过深、梯度消失和梯度爆炸问题。分别采用本文方法(DAR)、长短期神经网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)、卷积门控循环单元(CNN-GRU)、时序卷积网络(TCN)预测意大利Petrignano水文数据变化,本文方法训练耗时最短,预测地下水位变化最为准确,验证了本文方法的可靠性。 展开更多

关键词 地下水位预测 时序卷积特征过滤 神经网络 空洞因果卷积 注意力过滤

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深部巷道等强支护控制理论 被引量：27

8

作者 左建平 文金浩 +2 位作者 刘德军 吴丽丽 孙运江 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第2期148-159,共12页

本文调查了大量的煤矿巷道现场破坏案例,提炼了6类15种典型破坏模式,分析了圆形与矩形巷道的围岩受力特征及应力分布规律。基于巷道围岩梯度破坏机理及矩形巷道等强梁支护模型,提出了深部巷道等强支护控制理论力学概念模型,即根据巷道... 本文调查了大量的煤矿巷道现场破坏案例,提炼了6类15种典型破坏模式,分析了圆形与矩形巷道的围岩受力特征及应力分布规律。基于巷道围岩梯度破坏机理及矩形巷道等强梁支护模型,提出了深部巷道等强支护控制理论力学概念模型,即根据巷道围岩受力特征,采用开槽卸压、注浆加固、锚杆(索)主动支护、钢管混凝土被动支护等综合手段,有效调整巷道围岩的应力状态,以期实现不同位置围岩能够达到安全且与地应力比相匹配的等效应力状态,获得应力分布趋于均匀、塑性区范围相似的理想状态。给出了不同埋深、不同断面形状巷道所需的等强支护强度计算公式,数值模拟了圆形与矩形巷道在等强支护前、后围岩应力变化,验证了等强支护后围岩应力场能明显改善。等强支护控制模型一定程度上为深部巷道围岩控制提供了理论和实践指导。 展开更多

关键词 深部巷道 典型破坏模式 围岩应力 等强支护 力学模型

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深部煤矿巷道等强梁支护理论模型及模拟研究 被引量：48

9

作者 左建平 文金浩 +1 位作者 胡顺银 赵善坤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第B06期1-11,共11页

分析了矩形巷道顶板的受力特点,得到了顶板各位置弯曲正应力与剪力的分布规律。据此推导出了保证巷道顶板维持稳定所需的锚杆参数,并进一步对影响锚杆长度选取的各因素进行了敏感性分析,确定了各因素对锚杆长度选取影响程度的主次关系... 分析了矩形巷道顶板的受力特点,得到了顶板各位置弯曲正应力与剪力的分布规律。据此推导出了保证巷道顶板维持稳定所需的锚杆参数,并进一步对影响锚杆长度选取的各因素进行了敏感性分析,确定了各因素对锚杆长度选取影响程度的主次关系。由此得出了不同长度锚杆支护下的巷道围岩能够满足稳定性要求,基于此提出了深部巷道等强梁支护概念,即根据顶板弯曲正应力分布特征,在中部弯曲正应力大的区域,采用高强度、长锚杆局部加强;而在两边弯曲正应力逐渐减少的区域,可适当减少锚杆的长度,但增加锚杆直径提高抗剪能力,以期实现巷道顶板各横截面上在不同长度锚杆支护作用下最大正应力都相等,初步建立了等强梁支护施工技术工艺。运用有限差分软件FLAC^(3D)模拟获得了锚杆原有传统支护与等强梁支护下顶板应力及位移分布规律,可看出采用等强梁支护理念可明显优化巷道的应力分布,让顶板局部应力达到均匀分布,并且有效控制了围岩变形,在一定程度上验证了等强梁支护技术的可行性。 展开更多

关键词 深部巷道 弯曲正应力 等强梁支护 敏感度分析 FLAC3D

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岩层移动理论与力学模型及其展望 被引量：46

10

作者 左建平 孙运江 +1 位作者 文金浩 李政岱 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期1-11,87,共12页

随着社会对开采沉陷与生态环境问题日益重视,"科学采矿"势在必行。面对新形势,需要在学习前人研究成果的基础上,进行更系统、深入的研究。首先系统总结了国内外垮落法和充填法处理采空区2种情况下的岩层移动理论、优缺点及其... 随着社会对开采沉陷与生态环境问题日益重视,"科学采矿"势在必行。面对新形势,需要在学习前人研究成果的基础上,进行更系统、深入的研究。首先系统总结了国内外垮落法和充填法处理采空区2种情况下的岩层移动理论、优缺点及其适应条件等,重点阐述了关键层理论在岩层移动方面发挥的重要作用。基于采动岩体力学,系统分析了基本顶断裂位置和断裂步距"正态分布"变化的原因。基于采动岩层破断移动的全过程分析和前人的研究成果,提出了充分采动覆岩整体移动的"类双曲线"模型,认为岩层"类双曲线"的焦点位于主关键层位置,该模型通过关键层把砌体梁理论及地表沉陷理论有机联系起来,描述了煤层上覆岩层整体移动规律,是关键层理论的继承和发展。 展开更多

关键词 岩层移动 采动岩体力学 砌体梁 关键层理论 “类双曲线”模型

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采矿岩石多尺度破坏力学 被引量：12

11

作者 左建平 孙运江 +4 位作者 刘海雁 于美鲁 雷博 宋洪强 文金浩 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第5期509-523,共15页

采动复杂应力环境下围岩的多尺度破坏行为是诱发煤矿灾害的一个根本因素。本文系统总结了团队十多年来在岩石宏细观破坏力学、巷道围岩控制及岩层移动等采矿岩石多尺度破坏力学的研究进展。在岩石力学室内实验尺度方面,利用带加载装置的... 采动复杂应力环境下围岩的多尺度破坏行为是诱发煤矿灾害的一个根本因素。本文系统总结了团队十多年来在岩石宏细观破坏力学、巷道围岩控制及岩层移动等采矿岩石多尺度破坏力学的研究进展。在岩石力学室内实验尺度方面,利用带加载装置的SEM高温试验系统研究了热力耦合作用下岩石细观裂纹的萌生、扩展和断裂全过程,揭示了细观断裂机制;研究了不同加卸载条件下煤岩体及煤岩组合体宏观破坏力学特性,建立了煤岩体宏观破坏非线性模型。在巷道围岩尺度方面,揭示了巷道围岩应力梯度破坏机理,建立了深部巷道等强支护理论,明确了巷道支护方向,据此提出了巷道全空间协同控制技术并进行现场应用。在采场岩层破断移动尺度方面,实验研究了不同厚度顶板破断演变的4种模式;基于关键层理论,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型和内外“类双曲线”模型,分析了该模型随着关键层位置和煤层倾角的演化规律。上述成果为我国煤矿开采灾害防治提供理论和技术支持。 展开更多

关键词 多尺度破坏 梯度破坏 等强支护理论 全空间协同控制 “类双曲线”模型

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我国煤矿巷道支护理论及技术的现状与发展趋势 被引量：70

12

作者 刘德军 左建平 +3 位作者 刘海雁 洪紫杰 文金浩 史月 《矿业科学学报》 2020年第1期22-33,共12页

巷道支护理论和技术是煤矿岩层控制研究的核心内容。本文系统梳理了煤矿巷道的代表性支护理论,从围岩内部、巷道表面和复合控制三个方面详细阐述和分析了巷道支护技术,在此基础上,探讨了巷道支护下一步可能的研究重点。在支护理论方面,... 巷道支护理论和技术是煤矿岩层控制研究的核心内容。本文系统梳理了煤矿巷道的代表性支护理论,从围岩内部、巷道表面和复合控制三个方面详细阐述和分析了巷道支护技术,在此基础上,探讨了巷道支护下一步可能的研究重点。在支护理论方面,新奥法、松动圈、围岩强度强化等理论较为成熟,承压环、强帮强角和等强支护等新理论不断涌现。支护技术方面,围岩内部支护包括锚杆(索)、注浆和卸压技术;表面支护主要包括砌碹、金属支架和钢管混凝土支架支护技术;复合控制主要包括注浆-锚杆(索)、棚-索以及注浆-棚-索复合技术,并重点介绍了新型的全空间桁架锚索协同控制技术。总的来看,围岩与支护体的协同作用机制、新支护材料和技术体系、让压机理和技术以及成熟定量的支护设计方法等仍需深入研究。 展开更多

关键词 巷道支护 内部控制 表面支护 支护理论 研究进展

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