EMD-GRU组合模型在煤矿瓦斯体积分数预测中的应用 被引量：2

1

作者 盛武 樊斌斌 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1339-1348,共10页

为更好厘清瓦斯体积分数数据中长期依赖关系,实现更加精确的瓦斯体积分数预测,提出一种基于经验模态分解算法—门控循环单元(Empirical Mode Decomposition-Gated Recurrent Unit,EMD-GRU)组合的瓦斯体积分数预测方法。该方法通过经验... 为更好厘清瓦斯体积分数数据中长期依赖关系,实现更加精确的瓦斯体积分数预测,提出一种基于经验模态分解算法—门控循环单元(Empirical Mode Decomposition-Gated Recurrent Unit,EMD-GRU)组合的瓦斯体积分数预测方法。该方法通过经验模态分解算法(Empirical Mode Decomposition,EMD)将复杂瓦斯体积分数数据分解为多个平稳序列,并对每个序列采用双层门控循环单元(Gated Recurrent Uni,GRU)进行时序预测;然后,将各分量预测结果叠加重构,得到最终的预测结果;最后,将EMD-GRU模型应用于某矿智能综采工作面瓦斯气体体积分数预测。结果表明:EMD-GRU模型较经验模态分解-长短期记忆(Empirical Mode Decomposition-Long Short-Term Memory,EMD-LSTM)神经网络模型、传统长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络模型和GRU模型,其均方误差(ERMS)分别减少11.57%、33.86%、48.78%,平均绝对百分比误差(EMAP)分别降低19.55%、28.23%和32.76%,同时,在测试集中有着更高的拟合效果(R2=0.9789),验证了该模型有较高的精准度和泛化性。 展开更多

关键词 安全工程 经验模态分解 门控循环单元 井下监测数据 瓦斯体积分数预测

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瓦斯隧道抽采钻孔瓦斯体积分数实时计量模型设计及优化研究

2

作者 刘勇 余大炀 +2 位作者 张慧栋 陈长江 何岸 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第6期1102-1111,共10页

钻孔孔口瓦斯体积分数的实时精准测量是实现瓦斯隧道智能化治理的关键。目前常用的可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)在瓦斯隧道复杂环境中存在低体积分数检测精度不足等问题。为解决上述问题,构建一种集成波长调制光谱(WMS)与重心... 钻孔孔口瓦斯体积分数的实时精准测量是实现瓦斯隧道智能化治理的关键。目前常用的可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)在瓦斯隧道复杂环境中存在低体积分数检测精度不足等问题。为解决上述问题,构建一种集成波长调制光谱(WMS)与重心拉格朗日插值补偿算法的TDLAS测量系统,并结合钻孔气体组分、环境压力与温度变化对测量误差进行建模修正,提升系统在动态钻孔环境下的测量精度与稳定性。通过标准气体试验对系统性能进行验证,主要研究结论如下:1)基于Beer-Lambert定律和HITRAN数据库参数,建立瓦斯体积分数TDLAS反演模型,明确吸收谱线型函数与线强度是影响测量精度的关键因素,分析表明钻孔环境下采用Lorentz函数描述谱线展宽更为合理。2)针对温度与压力变化引起的谱线偏移问题,提出基于重心加权的拉格朗日插值补偿算法,实现了非稳态条件下的体积分数高精度修正,具备良好的数值稳定性与适应性。3)通过0.5%和4.5%体积分数标准瓦斯气体在0~40℃内的温度扰动试验,验证了所提补偿方法可将系统最大测量误差控制在0.5%以内,显著优于未补偿状态。4)提出的测量系统实现了钻孔单孔瓦斯体积分数的高精度、动态监测,具备良好的环境适应性和工程应用潜力。 展开更多

关键词 抽采钻孔 瓦斯隧道 瓦斯体积分数 TDLAS技术 补偿算法

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基于时空图卷积网络的瓦斯体积分数预警效果研究 被引量：1

3

作者 高翼飞 张晓航 +2 位作者 畅明 葛帅帅 陈伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期58-64,共7页

为了提升瓦斯体积分数预警效果,提出1种融合时空特征的瓦斯体积分数预警模型(STGCN),以图神经网络作为基本框架对同一工作面多传感器进行统一的训练和推断,并通过图卷积的方式捕捉瓦斯体积分数数据的时空特征。在此基础上,提出瓦斯体积... 为了提升瓦斯体积分数预警效果,提出1种融合时空特征的瓦斯体积分数预警模型(STGCN),以图神经网络作为基本框架对同一工作面多传感器进行统一的训练和推断,并通过图卷积的方式捕捉瓦斯体积分数数据的时空特征。在此基础上,提出瓦斯体积分数分级预警方法,将预测扩展为分级预警。研究结果表明:STGCN在瓦斯体积分数预测和预警任务上取得更好的准确率和效率。研究结果可为矿井瓦斯灾害防治提供参考。 展开更多

关键词 瓦斯体积分数预警 图卷积网络 时空数据 可学习矩阵 分级预警方法 煤矿安全

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基于HHT方法的矿井瓦斯体积分数预测 被引量：6

4

作者 董丁稳 李树刚 +1 位作者 常心坦 林海飞 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期100-105,共6页

为有效分析煤矿瓦斯监测数据以实现较准确的瓦斯浓度预测,研究应用希尔伯特-黄变换(HHT)方法进行瓦斯浓度时间序列分析与预测的方法。应用经验模态分解(EMD)方法将瓦斯浓度时间序列分解成不同频率的固有模态函数(IMF)分量的叠加,以获取... 为有效分析煤矿瓦斯监测数据以实现较准确的瓦斯浓度预测,研究应用希尔伯特-黄变换(HHT)方法进行瓦斯浓度时间序列分析与预测的方法。应用经验模态分解(EMD)方法将瓦斯浓度时间序列分解成不同频率的固有模态函数(IMF)分量的叠加,以获取瓦斯浓度时间序列的瞬时特征;通过Hilbert变换求得各IMF分量的瞬时频率,依据各IMF分量瞬时频率的均值将分解得到的IMF划分成较高频和低频2类新的分量,选取适合于各分量特征的预测模型分别进行预测,以消除局部随机性对预测精度的影响,结合自回归(AR)、径向基函数(RBF)神经网络和支持向量机(SVM)3种预测模型实现瓦斯浓度预测。实例分析表明:应用该方法所得预测结果比较准确,降低了预测复杂度,提高了预测精度。 展开更多

关键词 经验模态分解(EMD) HILBERT变换 时间序列 预测 瓦斯体积分数

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风帘长度对采空区瓦斯体积分数及自燃“三带”分布的影响 被引量：8

5

作者 高建良 刘明信 王立峰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期142-146,共5页

采用Fluent软件,对工作面进风侧无风帘、风帘长度20 m、30m、40 m四种情况下的采空区流场进行了数值模拟,分析了不同风帘长度下采空区瓦斯和自燃"三带"的分布情况。结果表明:随风帘长度增加,采空区瓦斯爆炸范围虽变化不明显,... 采用Fluent软件,对工作面进风侧无风帘、风帘长度20 m、30m、40 m四种情况下的采空区流场进行了数值模拟,分析了不同风帘长度下采空区瓦斯和自燃"三带"的分布情况。结果表明:随风帘长度增加,采空区瓦斯爆炸范围虽变化不明显,但距工作面越来越近;采空区自燃带逐渐向工作面靠近,能使窒息带在采空区走向方向上变宽,覆盖原本位于采空区自燃带中后部(靠近窒息带)的高温点,降低采空区自燃发火的危险性。 展开更多

关键词 安全工程 风帘长度 采空区 瓦斯体积分数 自燃“三带”

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采煤工作面瓦斯体积分数分布规律研究 被引量：4

6

作者 鲁忠良 魏震 +1 位作者 李玉江 王洪丽 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期771-774,共4页

针对综合机械化煤矿开采的特点和瓦斯涌出的来源,沿采煤工作面布置测点,对采煤工作面瓦斯体积分数进行监测,研究瓦斯体积分数在采煤工作面分布规律。对监测数据的整理与分析表明,在工作面内,沿工作面走向方向,由于风速、风量和漏风的影... 针对综合机械化煤矿开采的特点和瓦斯涌出的来源,沿采煤工作面布置测点,对采煤工作面瓦斯体积分数进行监测,研究瓦斯体积分数在采煤工作面分布规律。对监测数据的整理与分析表明,在工作面内,沿工作面走向方向,由于风速、风量和漏风的影响,瓦斯体积分数是逐渐增大的,且在采面中部到回风侧之间,瓦斯体积分数变化剧烈,尤其在靠近回风侧的30架液压支架段。沿工作面倾向方向,瓦斯体积分数呈现较高、高、低、高、较高的现象,同时煤壁至采空区的距离之间,瓦斯体积分数存在一个最小值,其位置在采面的不同空间点有所不同。 展开更多

关键词 瓦斯体积分数 上隅角 瓦斯涌出源 综采工作面

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瓦斯体积分数对90°弯管泄爆特性的影响 被引量：5

7

作者 黄强 穆朝民 +2 位作者 王亚军 周辉 李重情 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期101-107,共7页

为探究爆炸腔内不同体积分数的瓦斯发生爆炸时的传播特征和90°弯管的泄爆特性,开展泄爆管为90°弯管的瓦斯泄爆试验,采用数值模拟与试验研究2种方法,分析爆炸冲击波在该系统中的传播过程,探究6组不同体积分数下的瓦斯爆炸冲击... 为探究爆炸腔内不同体积分数的瓦斯发生爆炸时的传播特征和90°弯管的泄爆特性,开展泄爆管为90°弯管的瓦斯泄爆试验,采用数值模拟与试验研究2种方法,分析爆炸冲击波在该系统中的传播过程,探究6组不同体积分数下的瓦斯爆炸冲击波、火焰大小变化特征。结果表明:爆炸冲击波在管道中传播为多次超压,其峰值超压逐渐减小;爆炸腔内的冲击波峰值超压及其上升速率变化趋势相同,且均在瓦斯体积分数为9.5%时达到最大;在90°弯管中的相同位置处,不同体积分数的瓦斯产生的冲击波峰值超压上升速率呈锯齿形状;瓦斯体积分数为5.8%~11.0%时,传播管内火焰大小随传播距离呈锯齿形变化;瓦斯体积分数为5.8%和6.5%时,火焰在90°弯管前已熄灭;瓦斯体积分数为5.8%~11%时,冲击波峰值超压和火焰大小经90°弯管道后均有较明显的衰减。 展开更多

关键词 瓦斯体积分数 90°弯管 冲击波 火焰大小 泄爆特性 数值模拟

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基于SVM的瓦斯体积分数混沌时间序列预测 被引量：3

8

作者 刘婷婷 史久根 韩江洪 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1150-1153,共4页

文章针对瓦斯体积分数时间序列的非线性和不确定性特征,提出了一种基于SVM的混沌时间序列预测方法。该方法采用改进的最大Lyapunov指数法识别时间序列的混沌特性,通过多次试验选取合适的参数构造SVM预测模型,最后使用优化的预测模型对... 文章针对瓦斯体积分数时间序列的非线性和不确定性特征,提出了一种基于SVM的混沌时间序列预测方法。该方法采用改进的最大Lyapunov指数法识别时间序列的混沌特性,通过多次试验选取合适的参数构造SVM预测模型,最后使用优化的预测模型对φ瓦斯的变化趋势进行预测。仿真结果表明,该模型能够较好地解决φ瓦斯时间序列的预测问题,与RBF神经网络模型相比,具有较高的预测精度。 展开更多

关键词 混沌时间序列 支持向量机 瓦斯体积分数 预测

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载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系研究 被引量：3

9

作者 陈坤华 卢文科 《工矿自动化》 北大核心 2013年第2期92-95,共4页

针对载体催化型瓦斯传感器的近似直线形的输出曲线存在非线性误差较大、准确度低的问题,提出了一种采用最小二乘法建立载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系的方法。以MJC4/2.9J型载体催化元件为实验对象,结合相应的实... 针对载体催化型瓦斯传感器的近似直线形的输出曲线存在非线性误差较大、准确度低的问题,提出了一种采用最小二乘法建立载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系的方法。以MJC4/2.9J型载体催化元件为实验对象,结合相应的实验数据得到输出电压与瓦斯体积分数的拟合曲线,该拟合曲线的结果表明,采用最小二乘法建立的瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系非线性误差较小、准确度高,并将该函数关系应用到瓦斯检测仪的设计中。实际应用结果表明,该瓦斯检测仪具有较高的精度及稳定性。 展开更多

关键词 瓦斯传感器 载体催化 瓦斯体积分数 输出电压 最小二乘法 拟合曲线 瓦斯检测仪

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王家岭矿综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律研究 被引量：1

10

作者 裴冠朕 杨宏民 +2 位作者 孙峰 任发科 李红波 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期1-6,共6页

针对煤矿综放工作面上隅角瓦斯积聚严重影响安全生产的问题,从综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律与上隅角瓦斯抽采的关系出发,采用MATLAB场分析法,以山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿12318综放工作面的正方形上隅角为研究对... 针对煤矿综放工作面上隅角瓦斯积聚严重影响安全生产的问题,从综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律与上隅角瓦斯抽采的关系出发,采用MATLAB场分析法,以山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿12318综放工作面的正方形上隅角为研究对象,对上隅角区域的瓦斯体积分数场分布进行了分析。结果表明:12318综放工作面上隅角靠近采空区一侧以及靠近回风巷外侧煤壁处瓦斯体积分数较高,最高可达0. 5%;靠近工作面处瓦斯体积分数较低,仅为0. 10%～0. 25%。这对于合理有效地治理上隅角瓦斯体积分数超限问题具有重要的指导意义。根据研究结果,提出了采用顶板走向定向高位钻孔抽采和埋(插)管抽采等综合瓦斯治理方法,该方法有效地降低了上隅角瓦斯体积分数,即从0. 7%降低至0. 3%左右。 展开更多

关键词 王家岭矿 综放工作面 上隅角 瓦斯体积分数场 定向高位钻孔 综合瓦斯治理

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斜井热位差影响下的公路隧道施工通风优化研究——以中梁山瓦斯隧道为例

11

作者 杨乾 李建铭 +3 位作者 胡彪 张学富 熊成余 李林杰 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期226-235,共10页

为探究利用斜井热位差优化公路隧道施工通风的方法,提高隧道施工的安全性,以重庆市北碚区中梁山瓦斯隧道为例,采用理论分析与数值模拟相结合的方法进行研究。首先分析隧道内外温差及斜井坡度引起的热位差对隧道通风的影响,计算夏季和冬... 为探究利用斜井热位差优化公路隧道施工通风的方法,提高隧道施工的安全性,以重庆市北碚区中梁山瓦斯隧道为例,采用理论分析与数值模拟相结合的方法进行研究。首先分析隧道内外温差及斜井坡度引起的热位差对隧道通风的影响,计算夏季和冬季热位差产生的压强差,并据此分析自然风在斜井内的流动趋势;随后建立隧道数值模型,模拟不同工况下隧道内部的风速、风向、通风死区以及瓦斯体积分数的分布情况。研究结果表明:热位差对隧道内的通风性能具有显著影响;在夏季,当热位差引起的自然风与射流风机风向相冲突时,会导致隧道内形成通风死区,降低通风效率,不利于瓦斯的排出。在此基础上,提出结合自然风与机械通风协同作用的通风优化方案,充分利用斜井热位差进行通风,显著提升风速和通风效率。优化后,斜井风速随着热位差的增大而增加;同时,隧道整体平均风速也有所提升,通风死区体积大幅减少,平均瓦斯体积分数降低,能显著提高施工瓦斯隧道的安全性。 展开更多

关键词 隧道通风 热位差 数值模拟 瓦斯体积分数 通风效率

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新型瓦斯抽采钻孔注浆封孔方法及封堵机理 被引量：127

12

作者 王振锋 周英 +1 位作者 孙玉宁 王永龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期588-595,共8页

为研究封孔支护力对钻孔漏气量的影响,提出主动支护式注浆封孔原理并进行理论分析,得出了漏气圈截面积与漏气量的求解方程,并对影响漏气量的因素进行了分析。结果表明,漏气量随着封孔支护力和封孔段长度的增加而减小。提高钻孔的主动支... 为研究封孔支护力对钻孔漏气量的影响,提出主动支护式注浆封孔原理并进行理论分析,得出了漏气圈截面积与漏气量的求解方程,并对影响漏气量的因素进行了分析。结果表明,漏气量随着封孔支护力和封孔段长度的增加而减小。提高钻孔的主动支护力并选择合适的封孔段长度可以减少钻孔漏气,提高抽采钻孔瓦斯体积分数和抽采纯量。据此设计了新型的注浆封孔装置,封孔初期,利用复合囊袋和注浆压力给钻孔壁施加1 MPa左右的支护力,水泥浆液可以充分填充钻孔周围的裂隙,有效阻止裂隙漏气。后期注浆材料凝固膨胀,再次对钻孔壁形成较大的支护力,又可有效预防封孔段收缩变形形成新的漏气通道,起到减小钻孔漏气量的作用。工程实践表明,与聚氨酯封孔方法相比,同等条件下,新型注浆封孔方法钻孔瓦斯体积分数提高162.2%,钻孔的瓦斯抽采纯量提高33.83%。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 注浆封孔 钻孔漏气量 主动支护 瓦斯体积分数

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瓦斯分布与风量及瓦斯涌出量关系的数值模拟 被引量：19

13

作者 高建良 吴妍 徐昆伦 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第6期609-612,共4页

煤矿瓦斯事故频发,危害严重,用计算机模拟矿井掘进巷道中的瓦斯分布与积聚是优化通风方案的重要手段.本文根据流体动力学理论,对局部通风掘进巷道中的瓦斯分布与积聚进行数值模拟,分析了在风量和瓦斯涌出量变化的情况下瓦斯体积分数的... 煤矿瓦斯事故频发,危害严重,用计算机模拟矿井掘进巷道中的瓦斯分布与积聚是优化通风方案的重要手段.本文根据流体动力学理论,对局部通风掘进巷道中的瓦斯分布与积聚进行数值模拟,分析了在风量和瓦斯涌出量变化的情况下瓦斯体积分数的分布规律.结果表明,当风量和瓦斯涌出量成比例变化时,低体积分数区域的瓦斯大致按比例变化,高体积分数区域的瓦斯体积分数并不是成比例变化. 展开更多

关键词 瓦斯事故 数值模拟 瓦斯体积分数 瓦斯积聚

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水封巷道预抽瓦斯新技术的试验研究 被引量：1

14

作者 李钢 马丕梁 +2 位作者 樊少武 张丑宏 王海波 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期545-548,共4页

为了解决国内大多数高瓦斯矿井由于煤层透气性较低,抽采钻孔的封孔质量不高而引起的瓦斯抽采体积分数偏低,抽采量偏小的问题,采用现场试验的方法,引入了水封巷道这一新型的瓦斯抽采技术。结果表明:该技术依据瓦斯不溶于水的特性,用水将... 为了解决国内大多数高瓦斯矿井由于煤层透气性较低,抽采钻孔的封孔质量不高而引起的瓦斯抽采体积分数偏低,抽采量偏小的问题,采用现场试验的方法,引入了水封巷道这一新型的瓦斯抽采技术。结果表明:该技术依据瓦斯不溶于水的特性,用水将抽采巷道中的瓦斯与通风巷道隔开,从而保证抽采钻孔具有良好的密封性。比较原有的抽采方式,能够显著地提高瓦斯抽采体积分数。水封巷道技术对于提高瓦斯综合利用效率,促进安全生产和环境保护,具有十分重要的现实意义。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 水封巷道 试抽试验 瓦斯体积分数

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半封闭管道内瓦斯煤尘爆炸火焰传播规律研究 被引量：5

15

作者 段新伟 吴昱楼 +3 位作者 景国勋 郭绍帅 邵泓源 刘闯 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期524-529,共6页

为了探究瓦斯煤尘爆炸火焰的传播规律,采用自行搭建的半封闭垂直管道爆炸试验系统,研究瓦斯体积分数和煤尘质量浓度的改变对火焰传播规律的影响。结果表明:1)加入煤尘后的瓦斯爆炸火焰传播速度显著增大;2)在爆炸腔体内,瓦斯体积分数越... 为了探究瓦斯煤尘爆炸火焰的传播规律,采用自行搭建的半封闭垂直管道爆炸试验系统,研究瓦斯体积分数和煤尘质量浓度的改变对火焰传播规律的影响。结果表明:1)加入煤尘后的瓦斯爆炸火焰传播速度显著增大;2)在爆炸腔体内,瓦斯体积分数越接近化学当量比,煤尘质量浓度越接近50 g/m3,爆炸火焰传播速度越快;3)在传播管道内,大量的氧气从开口端进入参与反应,瓦斯体积分数和煤尘质量浓度较大的试验组,火焰传播速度会迅速上升;4)煤尘质量浓度和瓦斯体积分数存在最佳配比,煤尘质量浓度和瓦斯体积分数偏离最佳浓度配比程度较大时,火焰传播加速度下降,传播距离变短。 展开更多

关键词 安全工程 瓦斯煤尘爆炸 瓦斯体积分数 煤尘质量浓度 火焰速度

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大气扰动下封闭火区瓦斯波动特性分析 被引量：2

16

作者 段玉龙 王硕 +3 位作者 杨燕铃 李元兵 王文和 蒋新生 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期59-65,共7页

为预防火区封闭导致的瓦斯爆炸事故,以大型地下矿井为研究对象,根据矿井内瓦斯涌出量和矿井结构特点,建立气压波动、封闭火区漏风量、封闭火区瓦斯体积分数预测模型;研究火区内侧瓦斯体积分数因大气扰动在压差、火区体积、风阻、瓦斯涌... 为预防火区封闭导致的瓦斯爆炸事故,以大型地下矿井为研究对象,根据矿井内瓦斯涌出量和矿井结构特点,建立气压波动、封闭火区漏风量、封闭火区瓦斯体积分数预测模型;研究火区内侧瓦斯体积分数因大气扰动在压差、火区体积、风阻、瓦斯涌出量和封闭时刻等多因素耦合影响的变化特征。结果表明:封闭火区内外压差因大气波动呈现周期变化,火区体积和瓦斯涌出量决定火区瓦斯体积分数;风阻是火区抗大气波动干扰关键因素,增加火区风阻,可缩短瓦斯体积分数通过爆炸极限时间;降低封闭火区体积,可缩短瓦斯爆炸时间。 展开更多

关键词 封闭火区 压差 瓦斯体积分数 大气波动

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高河能源高瓦斯综放工作面上隅角瓦斯治理研究 被引量：9

17

作者 陈孟长 武旭东 邢玉忠 《中国矿业》 北大核心 2020年第7期128-134,共7页

为解决深部高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,通过分析该工作面双U型通风系统存在的问题,并结合工作面Y型通风的优势,提出"Y+高抽巷"的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥Y型通风... 为解决深部高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,通过分析该工作面双U型通风系统存在的问题,并结合工作面Y型通风的优势,提出"Y+高抽巷"的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥Y型通风配合走向高抽巷的优点,确定高抽巷的最佳位置,运用Fluent软件对高抽巷不同垂距、不同平距下工作面及采空区瓦斯分布规律进行模拟和分析。结果表明:在Y型通风主副进风巷的配风比为2.09∶1的情况下,随着采空区向深部延展,瓦斯浓度逐渐提高,在距离工作面约100m处趋于稳定。当高抽巷布置于煤层底板之上30m,与回风顺槽平距为25m的裂隙带中,瓦斯抽采效果最好,抽采纯量达到18.52m^3/min,抽采浓度最高,可达8.11%,且上隅角瓦斯浓度最低为0.61%。通过现场监测记录数据,得出现场数据与模拟值基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性,为工作面瓦斯防控体系的升级提供了理论指导。 展开更多

关键词 Y型通风 高抽巷 瓦斯抽采 瓦斯体积分数 数值模拟

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复合膨胀材料研发及其在瓦斯抽采中应用的试验研究 被引量：3

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作者 任青山 艾德春 郭明涛 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期86-90,共5页

为提高瓦斯抽采钻孔的密封效果,通过普通硅酸盐水泥、硫铝酸钙水泥、自制高倍率膨胀剂等材料的复配,研发出一种膨胀率高、速凝、高强度的钻孔密封材料。实验室测试材料的流动度、凝固时间、抗压强度等性能指标;在井下现场同常见的钻孔... 为提高瓦斯抽采钻孔的密封效果,通过普通硅酸盐水泥、硫铝酸钙水泥、自制高倍率膨胀剂等材料的复配,研发出一种膨胀率高、速凝、高强度的钻孔密封材料。实验室测试材料的流动度、凝固时间、抗压强度等性能指标;在井下现场同常见的钻孔密封材料开展钻孔密封的对比试验。实验室测试结果表明:该材料适合瓦斯抽采钻孔的密封;在井下穿层钻孔密封试验中,该材料密封的钻孔比应用马丽散材料密封的钻孔瓦斯抽采体积分数可提高18%~24%,抽采速率可提高50%~80%。井下顺层钻孔密封试验结果表明:使用该材料,在2个月内平均瓦斯抽采体积分数达71.3%,比普通硅酸盐水泥密封的钻孔平均提高约17.4%。 展开更多

关键词 钻孔密封 穿层钻孔 钙矾石 瓦斯体积分数 马丽散

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魏家地煤矿钻孔静压注水治理瓦斯技术 被引量：2

19

作者 文建东 刘烜 +2 位作者 李作泉 苗在全 王贝贝 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期60-64,共5页

为降低回采工作面开采期间瓦斯和粉尘浓度,以魏家地煤矿东一采区东1100回采工作面1号煤层为研究对象,开展煤层注水治理瓦斯及降尘试验;采用静压注水的方式对该工作面煤层注水,计算得到单孔注水量为6.9 m^(3),注水时间为1.7 h,注水位置... 为降低回采工作面开采期间瓦斯和粉尘浓度,以魏家地煤矿东一采区东1100回采工作面1号煤层为研究对象,开展煤层注水治理瓦斯及降尘试验;采用静压注水的方式对该工作面煤层注水,计算得到单孔注水量为6.9 m^(3),注水时间为1.7 h,注水位置设置在工作面前方16 m左右处;测定距离回采工作面注水钻孔不同位置煤样的水分变化,得出注水孔渗透半径约为10 m。结果表明:煤层注水能够降低回风流中的平均瓦斯体积分数,并能够控制煤层钻屑瓦斯解吸指标和最大钻屑量,保证上隅角瓦斯体积分数的合理变化。 展开更多

关键词 煤层注水 钻孔 治理瓦斯 回采工作面 降尘 瓦斯体积分数

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瓦斯突变预警上限值确定方法的研究 被引量：1

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作者 芦建军 屈世甲 《工矿自动化》 北大核心 2013年第1期13-16,共4页

针对现有煤矿安全监控系统采用超限原理,以瓦斯传感器测量值为判断依据,无法及时发现预定报警值以下范围内瓦斯异常变化的问题,提出了一种不超限瓦斯突变预警方法,介绍了静态预警和动态预警两种不超限瓦斯突变报警方法。结合余吾煤业N2... 针对现有煤矿安全监控系统采用超限原理,以瓦斯传感器测量值为判断依据,无法及时发现预定报警值以下范围内瓦斯异常变化的问题,提出了一种不超限瓦斯突变预警方法,介绍了静态预警和动态预警两种不超限瓦斯突变报警方法。结合余吾煤业N2202工作面探头数据,分别对不超限瓦斯突变预警基础数据的静态数据和动态数据进行了分层抽样及分布的验证和拟合,得出静态预警和动态预警的基础数据基本符合正态分布的结论。提出采用假设检验和区间估计等实时计算静态预警和动态预警上限值的方法,并采用N2202工作面探头数据进行了验证。 展开更多

关键词 煤矿监控 瓦斯突变预警 不超限预警 静态预警 动态预警 瓦斯体积分数 巡检周期

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