高瓦斯易燃特厚煤层综放开采自燃防治技术 被引量：16

1

作者 罗海珠 梁运涛 吕国金 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2002年第9期1-4,共4页

煤层自然发火防治是综合机械化放顶煤开采过程中的一大技术难题 ,而自然发火期较短、富含瓦斯的特厚煤层则尤为严重。以中国抚顺煤田为研究对象 ,分析了瓦斯抽放与自然发火的一般关系 ,总结了综放开采自然发火的常用防治技术。

关键词 特厚煤层 综采放顶煤 瓦斯抽放 自然发火 综合防治

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非等温吸附变形条件下瓦斯运移多场耦合模型研究 被引量：29

2

作者 秦玉金 罗海珠 +1 位作者 姜文忠 田富超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期412-416,共5页

基于已有相关渗流理论和多物理场耦合理论,初步探讨了煤体的吸附解吸变形及温度对瓦斯含量的影响,并建立了关于应力场、渗流场和温度场之间瓦斯运移的多物理场耦合模型,借助数值分析软件(Comsol Multiphysics)对模型进行了有限元分析求... 基于已有相关渗流理论和多物理场耦合理论,初步探讨了煤体的吸附解吸变形及温度对瓦斯含量的影响,并建立了关于应力场、渗流场和温度场之间瓦斯运移的多物理场耦合模型,借助数值分析软件(Comsol Multiphysics)对模型进行了有限元分析求解,分析了淮南矿业集团潘三煤矿13-1煤层瓦斯压力、含量等随埋深的变化规律及煤层温度和煤的吸附变形对瓦斯分布的影响。结果表明:该模型模拟结果与煤层实际瓦斯赋存特征基本相符。 展开更多

关键词 瓦斯运移 多物理场耦合 数值模型 Comsol MULTIPHYSICS 控制方程

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基于四率法的煤与瓦斯突出预测敏感指标的确定 被引量：12

3

作者 杜泽生 罗海珠 +1 位作者 孙波 刘贞堂 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第7期44-47,共4页

在对首山一矿己16-17煤层突出预测敏感指标的考察过程中,针对三率法无法科学准确区分该煤层钻孔瓦斯涌出初速度、每米钻屑量和钻屑解吸指标等敏感程度问题,采用了包括预测准确率在内的四率法进行预测,结果表明:首山一矿己16-17煤层应以... 在对首山一矿己16-17煤层突出预测敏感指标的考察过程中,针对三率法无法科学准确区分该煤层钻孔瓦斯涌出初速度、每米钻屑量和钻屑解吸指标等敏感程度问题,采用了包括预测准确率在内的四率法进行预测,结果表明:首山一矿己16-17煤层应以钻孔瓦斯涌出初速度q=4.5 L/min为主要预测指标临界值,钻屑量S=6.0 kg/m为辅助预测指标临界值,任何一个预测指标达到或超过临界值均视为具有突出危险。 展开更多

关键词 四率法 敏感指标及临界值 煤与瓦斯突出预测 三率法 预测准确率 首山一矿

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中国煤矿火灾防治技术现状与趋势 被引量：216

4

作者 梁运涛 罗海珠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期126-130,共5页

通过对中国煤矿火灾防治技术进展与应用现状研究,探讨了煤矿火灾监测技术、灌浆防灭火技术、均压通风防灭火技术、阻化剂防灭火技术、泡沫防灭火技术、惰化防灭火技术、凝胶防灭火技术、堵漏防灭火技术的技术特点与适用性.分析了我国煤... 通过对中国煤矿火灾防治技术进展与应用现状研究,探讨了煤矿火灾监测技术、灌浆防灭火技术、均压通风防灭火技术、阻化剂防灭火技术、泡沫防灭火技术、惰化防灭火技术、凝胶防灭火技术、堵漏防灭火技术的技术特点与适用性.分析了我国煤矿防灭火技术应用过程中存在的问题,指出了立足系统安全、加强应用基础研究、突破关键技术、开发灾害应对专用装备的总体技术发展趋势. 展开更多

关键词 煤矿火灾 防灭火技术 适用性 发展趋势

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煤矿瓦斯有效抽放半径的测定计算方法 被引量：61

5

作者 杜泽生 罗海珠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第2期59-62,共4页

为了测定煤层钻孔的有效抽放半径并探索合理的计算公式,将钻孔瓦斯涌出初速度、瓦斯压力、钻孔瓦斯浓度等作为测定考察指标,在2个不同煤矿对同一煤层进行了测定研究。试验结果表明:钻孔瓦斯涌出初速度、钻孔瓦斯浓度这2个指标易于考察,... 为了测定煤层钻孔的有效抽放半径并探索合理的计算公式,将钻孔瓦斯涌出初速度、瓦斯压力、钻孔瓦斯浓度等作为测定考察指标,在2个不同煤矿对同一煤层进行了测定研究。试验结果表明:钻孔瓦斯涌出初速度、钻孔瓦斯浓度这2个指标易于考察,规律性强,能够有效反应钻孔抽放的影响范围。在现场测定考察研究的基础上,利用灰色关联理论及方法,提出了瓦斯抽放钻孔有效抽放半径的计算公式。 展开更多

关键词 抽放半径 衰减率 灰色关联度 极限值

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瓦斯输送管道内抑爆过程数值模拟研究 被引量：5

6

作者 祝钊 贾振元 罗海珠 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期37-42,共6页

基于流体动力学和燃烧理论，建立了管道直径为500 mm的瓦斯爆炸数学模型，借助Fluent流体力学软件，采用有限速率燃烧模型，对管道内甲烷预混气体爆炸后被惰性气体熄灭的过程进行了数值模拟研究，考察了瓦斯被点燃后，喷入不同流量高压... 基于流体动力学和燃烧理论，建立了管道直径为500 mm的瓦斯爆炸数学模型，借助Fluent流体力学软件，采用有限速率燃烧模型，对管道内甲烷预混气体爆炸后被惰性气体熄灭的过程进行了数值模拟研究，考察了瓦斯被点燃后，喷入不同流量高压、低温二氧化碳气体后管道内的燃烧流场特性。结果表明，二氧化碳喷入量低于12 kg/s不能使管内火焰熄灭；二氧化碳喷入量大于16 kg/s时，能大大降低管道内混合气体温度，同时降低甲烷和氧气浓度，导致火焰在二氧化碳喷入口所在管道截面处熄灭。此过程中管内最大反应速率降低过程可分为3个阶段，其中2个快速降低阶段均符合幂律模型。二氧化碳喷入量在16～100 kg/s时，火焰熄灭时间先迅速变短后变化缓慢；模拟结果与试验结果吻合较好。研究结果可为煤矿防爆抑爆研究工作提供理论依据和参考，同时对保障煤矿安全生产和人民生命安全也具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 抑爆 有限速率燃烧模型 火焰熄灭 幂律模型

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煤低温氧化自热模拟研究 被引量：10

7

作者 梁运涛 罗海珠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期956-959,共4页

针对煤低温氧化实验装置系统,在煤样平均粒度为2.0mm、装填系数为0.75～0.85、空气流速为10cm/min、相对湿度为80%～85%的条件下进行了3个煤样的实验测试;并根据热力学与传热传质学理论,遵循能量守恒定律和质量守恒定律,建立了描述煤低... 针对煤低温氧化实验装置系统,在煤样平均粒度为2.0mm、装填系数为0.75～0.85、空气流速为10cm/min、相对湿度为80%～85%的条件下进行了3个煤样的实验测试;并根据热力学与传热传质学理论,遵循能量守恒定律和质量守恒定律,建立了描述煤低温氧化自热的数学模型。数值解算结果与实际试验结果得到了较好的验证,表明该模型可以用来模拟煤低温氧化自热过程,对煤自然发火期进行预测。 展开更多

关键词 煤 低温氧化 自热 数学模型 自然发火

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利用气味检测法预测预报煤矿火灾 被引量：18

8

作者 杨宏民 罗海珠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2002年第12期6-9,共4页

简要介绍了气味传感器及煤自然发火的气味检测法的工作原理,并对其优越性进行了简要分析,阐明了气味检测法是一种先进的煤矿火灾预测预报方法。

关键词 气味检测法 气味传感器 人工神经网络分析

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不同粒度松散煤体的氧扩散特性实验研究 被引量：9

9

作者 梁运涛 罗海珠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期470-472,共3页

以自行研制的煤对氧扩散特性测试装置为实验手段,在常温环境条件下测试了不同粒度松散煤体对氧的自由扩散特性.实验结果表明:煤样粒度的变化对取气腔氧浓度流出曲线的影响表现出2个极限值,煤样粒度在20～100目之间时,取气腔氧气浓度梯... 以自行研制的煤对氧扩散特性测试装置为实验手段,在常温环境条件下测试了不同粒度松散煤体对氧的自由扩散特性.实验结果表明:煤样粒度的变化对取气腔氧浓度流出曲线的影响表现出2个极限值,煤样粒度在20～100目之间时,取气腔氧气浓度梯度随煤样粒度的增大而增大;当煤样粒度<20目或>100目时,煤样粒度的再变化对氧浓度流出曲线的影响则微乎其微;取气腔氧浓度曲线流形基本符合指数曲线的变化规律. 展开更多

关键词 粒度 松散煤体 氧 自由扩散

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仿生气味传感器阵列判识煤矿火灾的实验研究 被引量：9

10

作者 杨宏民 罗海珠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期822-826,共5页

简要介绍了气味识别技术的国内外发展现状以及气味传感器种类和发展,研究了传感器阵列对不同气味物质的敏感特性以及对不同气味源物质及其混合比的识别机理,考察了矿井监测地点本底值随生产状况变化规律及其对气味传感器的影响.研究表明... 简要介绍了气味识别技术的国内外发展现状以及气味传感器种类和发展,研究了传感器阵列对不同气味物质的敏感特性以及对不同气味源物质及其混合比的识别机理,考察了矿井监测地点本底值随生产状况变化规律及其对气味传感器的影响.研究表明,基于人工神经网络系统,多气味传感器阵列可以识别矿井火灾类型、燃烧物的种类及其混合比. 展开更多

关键词 仿生 气味传感器阵列 气味识别 火灾预测

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我国煤矿火灾防治现状及发展对策 被引量：233

11

作者 梁运涛 侯贤军 +2 位作者 罗海珠 田富超 于贵生 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第6期1-6,13,共7页

调研了我国煤矿火灾灾害区域分布特点及近5年来煤矿火灾事故特征,从自燃倾向性鉴定、自然发火期判定、自然发火早期预测预报及监测等方面探讨了煤自燃预测预报技术的发展现状,分析了现阶段我国充填堵漏、均压、注浆、惰性气体、阻化、... 调研了我国煤矿火灾灾害区域分布特点及近5年来煤矿火灾事故特征,从自燃倾向性鉴定、自然发火期判定、自然发火早期预测预报及监测等方面探讨了煤自燃预测预报技术的发展现状,分析了现阶段我国充填堵漏、均压、注浆、惰性气体、阻化、三相泡沫、燃油惰气及高倍泡沫等防灭火技术装备的应用现状及适用性。指出煤矿火灾防治应坚持以基础理论研究为先导,以关键技术装备研发为重点,以推广应用为目的,不断创新提高防火技术的有效性、适应性和经济性,以指导煤层自燃与外因火灾防治,最终实现一体化火灾防控体系的技术突破。 展开更多

关键词 煤矿火灾 煤自燃 火灾防治 外因火灾

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基于小样本的煤层自然发火烷烃气体的光谱分析 被引量：17

12

作者 梁运涛 孙勇 +3 位作者 罗海珠 汤晓君 冯文彬 王伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期371-376,共6页

针对煤层自然发火标志气体中烷烃气体吸收光谱交叠严重、定量分析时需要大量样本进行标定的问题,对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷5种气体吸收光谱谱图进行研究,分析了谱线与气体浓度的非线性特性,得出吸收光谱部分谱线具有良好的线... 针对煤层自然发火标志气体中烷烃气体吸收光谱交叠严重、定量分析时需要大量样本进行标定的问题,对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷5种气体吸收光谱谱图进行研究,分析了谱线与气体浓度的非线性特性,得出吸收光谱部分谱线具有良好的线性度。采用改进的Tikhonov正则化方法进行了特征变量的提取,建立了分析模型,给出了5种烷烃的测试结果。采用Tensor 27光谱仪在光程为10 cm,扫描次数为8,光谱分辨率为1 cm-1情况下,只需20余组样本即可实现这些气体的高准确度在线分析,所有气体的分辨率优于2×10-6,满足煤层自然发火气体检测要求。 展开更多

关键词 傅里叶变换红外光谱 光谱分析 自然发火 标志气体

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煤自然发火期计算模型及其解析解 被引量：8

13

作者 梁运涛 宋双林 +3 位作者 罗海珠 林琦 冯文彬 田富超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2110-2116,共7页

考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首... 考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首次积分法给出了控制方程的一个解析解。在寻找控制方程解析解的过程中,建立了以划分温度区间、分别求解各温度区间的经历时间,进而通过累加获得煤自然发火期的计算方法。通过将多种已知煤样的计算结果与现有文献结果对比分析,验证了解析解计算结果的合理性。 展开更多

关键词 自然发火期 解析解 温度分区 行波约化 首次积分法

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我国矿井热动力灾害理论研究进展与展望 被引量：44

14

作者 王连聪 梁运涛 罗海珠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第7期1-9,共9页

为给我国矿井热动力灾害的科学发展提供决策参考,促进我国矿井热动力灾害理论研究与防控技术安全绿色高效发展,对"矿井热动力灾害"进行了定义和分类,分析了我国矿井热动力灾害的特性,总结归纳了我国矿井热动力灾害理论研究的... 为给我国矿井热动力灾害的科学发展提供决策参考,促进我国矿井热动力灾害理论研究与防控技术安全绿色高效发展,对"矿井热动力灾害"进行了定义和分类,分析了我国矿井热动力灾害的特性,总结归纳了我国矿井热动力灾害理论研究的现状与进展,指出我国现阶段矿井热动力灾害理论研究存在以下主要问题:(1)各类热动力灾害间的耦合致灾机理尚不清楚;(2)灾害复杂致灾体系的基础研究尚不深入;(3)灾害叠加效应的理论基础尚不明确,未建立灾害叠加效应防控机制;(4)缺乏继发性灾害发生诱导机制的抑制理论与技术;(5)灾害环境探测技术亟待提高,继发性灾害隐患情况下的应急救援技术不成熟;(6)缺乏高效快速经济的隐蔽灾害探测方法与技术;(7)尚未建立矿井热动力灾害一体化综合防控体系。最后对矿井热动力灾害理论研究的发展方向进行了论述与展望,指出了未来我国矿井热动力灾害理论研究的重点研究领域:(1)灾害复杂体系基础理论;(2)各类灾害之间的耦合致灾机理;(3)灾害叠加效应与继发效应诱导机制;(4)隐蔽致灾因素准确探测理论与技术;(5)灾变期间的应急救援技术;(6)矿井热动力灾害"安全-绿色-高效"一体化综合防控技术体系。 展开更多

关键词 矿井热动力灾害 煤自燃 瓦斯燃烧 瓦斯爆炸 煤尘燃烧 煤尘爆炸

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定容燃烧反应器中瓦斯爆炸反应动力学计算模型 被引量：13

15

作者 梁运涛 王连聪 +2 位作者 罗海珠 冯文彬 田富超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1853-1858,共6页

为解释和验证定容定质量绝热反应体系中瓦斯爆炸反应动力学机理的计算模型,将定容定质量绝热反应体系定义为一个理想反应体系,反应体系中的所有反应都在定容燃烧反应器中进行,将瓦斯气体定义为仅含甲烷的单组分气体,运用数值分析和数学... 为解释和验证定容定质量绝热反应体系中瓦斯爆炸反应动力学机理的计算模型,将定容定质量绝热反应体系定义为一个理想反应体系,反应体系中的所有反应都在定容燃烧反应器中进行,将瓦斯气体定义为仅含甲烷的单组分气体,运用数值分析和数学物理方程的推导方法,以及物理化学研究方法,对定容燃烧反应器中瓦斯爆炸反应动力学机理的计算模型进行了推导、细化和求证,研究结果中方程组的解(温度参数和组分摩尔分数参数)准确的描述了定容定质量绝热反应体系中瓦斯爆炸反应动力学的变化过程和变化情况,从而解释和验证了定容定质量绝热反应体系中瓦斯爆炸反应动力学机理的计算模型。 展开更多

关键词 定容燃烧反应器 反应动力学 瓦斯爆炸 计算模型 控制方程组

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激波诱导瓦斯爆炸反应动力学计算模型 被引量：9

16

作者 梁运涛 王连聪 +1 位作者 罗海珠 冯文彬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1475-1481,共7页

为解释和验证激波诱导瓦斯爆炸化学反应动力学机理的物理模型和数学模型,将激波诱导瓦斯爆炸反应体系定义为一个理想反应体系,将瓦斯气体定义为仅含甲烷的单组分理想气体,反应体系中的所有化学反应都在激波管中进行。利用CHEMKIN4.1软... 为解释和验证激波诱导瓦斯爆炸化学反应动力学机理的物理模型和数学模型,将激波诱导瓦斯爆炸反应体系定义为一个理想反应体系,将瓦斯气体定义为仅含甲烷的单组分理想气体,反应体系中的所有化学反应都在激波管中进行。利用CHEMKIN4.1软件中的Normal Incident Shock反应器,运用数值分析和数学物理方程的推导方法,对激波诱导瓦斯爆炸反应动力学机理的数学模型进行了推导、细化和求证。研究结果表明:计算模型中的控制方程组解释了激波管内各反应组分的流动特性沿轴向距离或随时间变化的函数关系,控制方程组的解描述了激波诱导瓦斯爆炸反应动力学的变化过程和变化情况,从而解释和验证了激波诱导瓦斯爆炸反应动力学机理的计算模型。 展开更多

关键词 激波管 反应动力学 瓦斯爆炸 计算模型 摩尔分数

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激波管中水对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响 被引量：10

17

作者 王连聪 罗海珠 梁运涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2037-2041,共5页

为揭示水对激波诱导瓦斯爆炸反应动力学特性的影响规律,运用化学反应动力学数值分析方法,建立了描述激波诱导瓦斯爆炸反应动力学特性的数学模型,就激波诱导瓦斯爆炸过程中水对爆炸温度、冲击波速度、反应物摩尔分数、自由基摩尔分数及... 为揭示水对激波诱导瓦斯爆炸反应动力学特性的影响规律,运用化学反应动力学数值分析方法,建立了描述激波诱导瓦斯爆炸反应动力学特性的数学模型,就激波诱导瓦斯爆炸过程中水对爆炸温度、冲击波速度、反应物摩尔分数、自由基摩尔分数及主要致灾性气体摩尔分数变化趋势的影响进行了数值模拟研究与对比分析。研究结果表明:在一定范围内,随着初始混合气体中水含量的升高,激波诱导瓦斯爆炸后,爆炸温度、冲击波速度,以及O自由基、H自由基、CO、NO和NO2等的摩尔分数均依次降低,而CO2的摩尔分数则依次升高。这说明在一定范围内混合气体中含水量的增加,会降低瓦斯爆炸强度,促进CO2的生成,抑制CO,NO及NO2等有毒有害气体的生成,尤其对H自由基和O自由基的抑制作用最为显著。 展开更多

关键词 瓦斯爆炸 反应动力学特性 激波管 爆炸力学

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煤粉碎过程中低温氧化对CO生成量的影响规律 被引量：3

18

作者 梁运涛 王连聪 罗海珠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第10期8-12,共5页

为建立煤粉碎过程中比表面积增长与CO生成量之间的定量关系,以阐释粉碎后煤体发生低温氧化对CO生成量的影响规律,利用全封闭式煤样粉碎测试仪、气相色谱仪和比表面积及孔径分析仪等仪器及曲线拟合方法,分别对无氧环境和有氧环境下煤粉... 为建立煤粉碎过程中比表面积增长与CO生成量之间的定量关系,以阐释粉碎后煤体发生低温氧化对CO生成量的影响规律,利用全封闭式煤样粉碎测试仪、气相色谱仪和比表面积及孔径分析仪等仪器及曲线拟合方法,分别对无氧环境和有氧环境下煤粉碎过程中比表面积增长量与CO生成量的定量对应关系进行了试验研究,建立了有氧环境下煤比表面积增长与CO生成量之间定量关系的数学推导式,掌握了低温氧化对CO生成量的影响规律。研究结果表明:无氧环境下,煤比表面积与CO生成量无定量对应关系;有氧环境下,煤粉碎过程中较容易发生低温氧化而产生CO,并且煤比表面积与CO生成量的拟合曲线为一个二次抛物线,在一定范围内随着煤的比表面积增长,CO生成量逐渐增长并最终趋于稳定。 展开更多

关键词 低温氧化 比表面积 一氧化碳 无氧环境 有氧环境

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