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题名煤系正断层带影响下的煤层瓦斯赋存规律
被引量：10
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作者
肖鹏
吴铭川
双海清
韩凯
高振
程玥颖
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机构
西安科技大学安全科学与工程学院
西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
西安科技大学西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心
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出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期16-25,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51774235,52074216)。
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文摘
渭北煤田多变形运动期和多组构造叠加孕育出的煤系断层带对煤层瓦斯赋存产生重要影响。采用地质分析、COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟和现场数据监测相结合的方法,分析煤系正断层带的应力分布特征及断层之间相互作用关系,研究煤系正断层带影响下的煤层渗透率变化特征,模拟正断层带形成后的瓦斯运移状态和浓度分布情况,基于瓦斯含量和瓦斯涌出量监测结果进一步分析得到煤层瓦斯赋存规律。研究结果表明:煤系断层带的应力集中主要分布在煤层断层面上,应力降产生在岩层、煤层及各断层面交汇点处;煤系断层带影响区域的煤层渗透率由大到小依次为:断层面、区域平均值、断层上盘、断层下盘;随模拟时间增加,煤层瓦斯浓度逐渐减小,煤系正断层带内部地堑、地垒、阶梯状断层瓦斯浓度降低速率略大于两侧边界断块,瓦斯在断层断块内部及正断层带外侧边界表现出明显的积聚特性;煤系正断层带内部瓦斯含量和回采期间回风流瓦斯体积分数平均值分别为2.5921 m3/t、0.2240%,断层带外部边界两侧平均值分别为4.4802 m3/t、0.4549%,表明煤系正断层带两侧形成新的瓦斯富集区域。
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关键词
正断层
瓦斯地质
煤层瓦斯
数值模拟
瓦斯赋存
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Keywords
normal fault
gas geology
coal seam gas
numerical simulation
gas occurrence
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名不同加载速率下煤体裂隙演化特征分析
被引量：5
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作者
肖鹏
高振
双海清
吴铭川
程玥颖
郭晨华
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机构
西安科技大学安全科学与工程学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
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出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期65-73,共9页
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基金
国家自然科学基金资助(51774235,52074216,51904238)。
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文摘
为研究加载速率对煤体裂隙演化的影响,开展不同加载速率下煤体单轴压缩试验;以原煤试件为研究对象,采用数字散斑技术和声发射技术,分析煤体力学参数、变形场演化云图和声发射信号参数三者之间的关系。结果表明:煤体的抗压强度和弹性模量随着加载速率的增加逐渐增大,抗压强度增加了25.49%,弹性模量增加了51.55%;煤体变形场演化云图和声发射事件空间分布可以表明裂隙发育、扩展及破裂的整个过程;随着加载速率的增大,煤体破坏类型由张拉破坏变为张拉剪切复合型破坏,煤体表面变形场局部化带的相对位移速率量值逐渐减小,声发射峰值计数、峰值能量和声发射事件数均出现增加趋势,累计计数、累积能量则降低;变形场演化云图和声发射事件的空间分布能较好反映煤体受载过程中裂隙的发育、扩展及破裂的演化特征。
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关键词
加载速率
煤体
裂隙演化
演化特征
单轴压缩试验
声发射事件
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Keywords
loading rate
coal
fracture evolution
evolution characteristics
uniaxial compression test
acoustic emission events
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分类号
X936
[环境科学与工程—安全科学]
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题名复合型烟煤抑尘剂应用效果试验分析
被引量：4
- 3
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作者
肖鹏
程玥颖
赵波
刘潇潇
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机构
西安科技大学安全科学与工程学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
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出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2022年第5期856-864,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51774235,52074216)。
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文摘
为进一步研究0.05 wt%XTG(黄原胶)+0.05wt%SDBS(十二烷基苯磺酸钠)复配烟煤抑尘剂抑尘效果,更好地体现复配抑尘剂性能,通过静态降尘实验与动态降尘实验相结合的方法,采用渗透、喷洒、浸泡、风速影响规律、喷雾雾化特性及动态喷洒等实验对0.05 wt%SDBS+0.05 wt%XTG复配烟煤抑尘剂抑尘效果进行对比研究。静态抑尘实验结果表明复配抑尘剂能够快速渗透煤尘,利用表面活性剂特性提高对煤粉的润湿作用,在SDBS与XTG的相互作用下,改善对煤粉的团聚作用效果,实现对煤尘的润湿团聚作用。动态抑尘实验确定实验风速为距巷道尾部0.7 m处0.5 m/s,复配烟煤抑尘剂在实心广角大流量喷雾形态参数条件下降尘效果最好;对不同试剂降尘效率对比得出,复配抑尘剂相较水,SDBS,XTG单体分别增加了42.85%,40.26%,24.17%,能够有效提高全尘降尘效率,其全尘降尘效率为85.71%。喷洒复配试剂后与未采取措施时巷道全尘粉尘浓度对比,前采样器粉尘浓度下降25.5%,后采样器粉尘浓度下降81.25%,因此,复配试剂可提高对烟煤粉尘的润湿团聚效果,有效抑制煤尘的产生和扩散。
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关键词
复合型抑尘剂
润湿团聚作用
降尘实验
喷雾降尘
抑尘效果
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Keywords
compound dust suppressant
wetting agglomeration effect
dust reduction experiment
spray dust
dust suppression effect
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分类号
TD792
[矿业工程—矿井通风与安全]
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