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颗粒煤的破碎比功及其在压缩破碎过程中的能量转移特征研究
1
作者
袁亮
涂庆毅
+2 位作者
赵祖恒
薛生
黄嘉盛
《矿业科学学报》
北大核心
2025年第5期785-796,共12页
破碎比功是表征突出过程中煤体破碎能量需求的重要参数。为了研究颗粒煤在压缩试验条件下的能量转移特征和破碎比功,以5个典型矿区的煤样为研究对象,开展单颗粒煤压缩试验及PFC2D颗粒流模拟,探究破碎过程中的能量分布和耗散、裂纹扩展...
破碎比功是表征突出过程中煤体破碎能量需求的重要参数。为了研究颗粒煤在压缩试验条件下的能量转移特征和破碎比功,以5个典型矿区的煤样为研究对象,开展单颗粒煤压缩试验及PFC2D颗粒流模拟,探究破碎过程中的能量分布和耗散、裂纹扩展倾角分布及破碎比功与坚固性系数之间的关系。结果表明:颗粒煤的破碎比功与坚固性系数存在一定的线性关系;颗粒煤的破碎比功随粒径的增加而减小。相同加载阶段,微观裂纹数随着颗粒煤粒径的增加而减少,粒径为5和7 mm的颗粒煤在能量大于1.58×10^(-6)和1.37×10^(-6)J时会产生微观裂纹。颗粒破碎过程中裂纹倾角的分布集中在75°~115°。破坏阶段,颗粒煤宏观裂纹倾角随颗粒直径的增大而减小。研究成果为利用煤的破碎比功预测煤与瓦斯突出危险性提供理论和试验数据支撑。
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关键词
煤与瓦斯突出
破碎比功
颗粒煤
坚固性系数
PFC2D数值模拟
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职称材料
高流态浆体材料封孔性能及工程应用研究
2
作者
郝元伟
薛生
+5 位作者
郭鑫
孙奥宇
涂庆毅
鲁义
李贺
宋译
《矿业科学学报》
北大核心
2025年第5期1020-1028,共9页
针对现有封孔材料存在价格高、固化收缩开裂、抗压强度不足等问题,研发高性能封孔材料对瓦斯抽采钻孔进行封孔,延长瓦斯抽采钻孔寿命。采用超声波检测法和低场核磁共振技术表征高流态浆体材料和普通矿用封孔材料的孔隙结构,从孔隙率、...
针对现有封孔材料存在价格高、固化收缩开裂、抗压强度不足等问题,研发高性能封孔材料对瓦斯抽采钻孔进行封孔,延长瓦斯抽采钻孔寿命。采用超声波检测法和低场核磁共振技术表征高流态浆体材料和普通矿用封孔材料的孔隙结构,从孔隙率、超声波衰减系数等方面探讨高流态浆体材料的作用机制,最后现场验证浆体材料性能。结果表明,经过高流态浆体材料注浆处理后,煤体的原生裂隙和孔隙变小,有效封堵煤体中的裂隙,使得煤体的结构更加稳定,减少了漏风通道;在保持矿方原工艺不变情况下,相较于普通水泥材料,使用高流态浆料封堵瓦斯抽采钻孔后,瓦斯浓度提高50%以上,抽采效率明显提高。
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关键词
浆体材料
核磁共振
高流态
孔隙结构
瓦斯抽采
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职称材料
题名
颗粒煤的破碎比功及其在压缩破碎过程中的能量转移特征研究
1
作者
袁亮
涂庆毅
赵祖恒
薛生
黄嘉盛
机构
安徽理工大学
安全
科学与工程学院
安徽理工大学
煤炭无人化开采数智技术全国
重点
实验室
淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭
安全
开采与环境保护全国
重点
实验室
安徽理工大学煤矿瓦斯治理国家矿山安全监察局重点实验室
出处
《矿业科学学报》
北大核心
2025年第5期785-796,共12页
基金
安徽省高校科学研究优秀青年项目(2022AH030087)
国家重点研发计划(2023YFC3009001)
国家自然科学基金(52474203)。
文摘
破碎比功是表征突出过程中煤体破碎能量需求的重要参数。为了研究颗粒煤在压缩试验条件下的能量转移特征和破碎比功,以5个典型矿区的煤样为研究对象,开展单颗粒煤压缩试验及PFC2D颗粒流模拟,探究破碎过程中的能量分布和耗散、裂纹扩展倾角分布及破碎比功与坚固性系数之间的关系。结果表明:颗粒煤的破碎比功与坚固性系数存在一定的线性关系;颗粒煤的破碎比功随粒径的增加而减小。相同加载阶段,微观裂纹数随着颗粒煤粒径的增加而减少,粒径为5和7 mm的颗粒煤在能量大于1.58×10^(-6)和1.37×10^(-6)J时会产生微观裂纹。颗粒破碎过程中裂纹倾角的分布集中在75°~115°。破坏阶段,颗粒煤宏观裂纹倾角随颗粒直径的增大而减小。研究成果为利用煤的破碎比功预测煤与瓦斯突出危险性提供理论和试验数据支撑。
关键词
煤与瓦斯突出
破碎比功
颗粒煤
坚固性系数
PFC2D数值模拟
Keywords
coal and gas outburst
crushing specific work
particle coal
consistent coefficient
PFC2D particle flow simulation
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
高流态浆体材料封孔性能及工程应用研究
2
作者
郝元伟
薛生
郭鑫
孙奥宇
涂庆毅
鲁义
李贺
宋译
机构
安徽理工大学煤矿瓦斯治理国家矿山安全监察局重点实验室
安徽理工大学
安全
科学与工程学院
徐州工业职业技术学院化学工程学院
湖南科技
大学
资源环境与
安全
工程学院
安徽理工大学
煤炭
安全
精准开采
国家
地方联合工程研究中心
出处
《矿业科学学报》
北大核心
2025年第5期1020-1028,共9页
基金
煤矿瓦斯治理国家矿山安全监察局重点实验室开放基金(KLGCNMSA2024001)
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放基金(EC2023019)
+1 种基金
湖南省青年基金(2023JJ40284)
国家自然科学基金(52274196)。
文摘
针对现有封孔材料存在价格高、固化收缩开裂、抗压强度不足等问题,研发高性能封孔材料对瓦斯抽采钻孔进行封孔,延长瓦斯抽采钻孔寿命。采用超声波检测法和低场核磁共振技术表征高流态浆体材料和普通矿用封孔材料的孔隙结构,从孔隙率、超声波衰减系数等方面探讨高流态浆体材料的作用机制,最后现场验证浆体材料性能。结果表明,经过高流态浆体材料注浆处理后,煤体的原生裂隙和孔隙变小,有效封堵煤体中的裂隙,使得煤体的结构更加稳定,减少了漏风通道;在保持矿方原工艺不变情况下,相较于普通水泥材料,使用高流态浆料封堵瓦斯抽采钻孔后,瓦斯浓度提高50%以上,抽采效率明显提高。
关键词
浆体材料
核磁共振
高流态
孔隙结构
瓦斯抽采
Keywords
slurry material
nuclear magnetic resonance
high fluidity
pore structure
gas extraction
分类号
TD936 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
颗粒煤的破碎比功及其在压缩破碎过程中的能量转移特征研究
袁亮
涂庆毅
赵祖恒
薛生
黄嘉盛
《矿业科学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
高流态浆体材料封孔性能及工程应用研究
郝元伟
薛生
郭鑫
孙奥宇
涂庆毅
鲁义
李贺
宋译
《矿业科学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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