综放工作面粉尘场与雾滴场耦合关系的实验研究 被引量：40

1

作者 周刚 程卫民 +1 位作者 王刚 崔向飞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1660-1664,共5页

为了得到综放工作面雾滴场与其捕获的粉尘场之间的定量关系,根据模拟综放工作面通风风速的封闭式实验箱,设计了由供水系统、供风系统、测粒系统、测压系统、测尘系统、发尘系统等组成的综放工作面粉尘场与雾滴场耦合关系测试实验平台。... 为了得到综放工作面雾滴场与其捕获的粉尘场之间的定量关系,根据模拟综放工作面通风风速的封闭式实验箱,设计了由供水系统、供风系统、测粒系统、测压系统、测尘系统、发尘系统等组成的综放工作面粉尘场与雾滴场耦合关系测试实验平台。采用三维激光多普勒粒子动态分析仪对包括直射喷嘴、单式离心喷嘴、混合式离心喷嘴等目前煤矿普遍使用的六大类压力喷嘴进行了尘雾场耦合实验,即在风机开启时,分别测定释放尘源前后的雾滴粒径,利用Matlab数值分析方法,得到了雾滴粒径在[40,65]、[65,100]、[100,160]μm等3个区间内无尘液滴平均粒径与其捕获尘粒平均粒径之间的拟和函数表达式。提出针对呼吸性粉尘的雾滴最佳捕尘粒径应为[15,70]μm,实现了对喷雾降尘理论的改进与完善。 展开更多

关键词 综放工作面 粉尘场 雾滴场 耦合实验 释放尘源 捕尘粒径

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顶板离层水突涌模式及预防技术模拟研究 被引量：11

2

作者 张文泉 王在勇 +3 位作者 吴欣焘 邵建立 雷煜 吴绪南 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期217-224,231,共9页

为预防顶板离层水突涌产生的安全事故,提出了部分充填方案进行模拟研究。首先通过现有资料总结分析全国发生的多种离层水害事故,深入研究离层积水致灾模式;然后以陕西某矿首采区1307工作面的离层水害事故为例,分析其水文地质条件、上部... 为预防顶板离层水突涌产生的安全事故,提出了部分充填方案进行模拟研究。首先通过现有资料总结分析全国发生的多种离层水害事故,深入研究离层积水致灾模式;然后以陕西某矿首采区1307工作面的离层水害事故为例,分析其水文地质条件、上部含水层和离层水突涌的关系,利用3DEC数值软件模拟工作面顶板离层空间发育特征;最后根据该矿的实际情况,提出部分充填开采方式预防离层水突涌的技术措施,并对该矿的部分充填方案进行优化模拟研究。研究结果表明:根据发生条件的不同将离层水突涌划分为5种模式,离层积水过程分为初始积水期、积水至满期和裂隙扩展期;在保持充填率不变的情况下,随着走向采宽和充填宽度的同时同量增加,充填体对上覆岩层支撑作用逐渐增强,离层下部隔水层出现两侧应力增大现象,最佳部分充填方案为采宽80 m,充填宽度80 m,为顶板离层水害的预防提供新的思路。 展开更多

关键词 离层水突涌模式 数值模拟 部分充填 优化 预防

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深部沿空巷道巷旁支护失稳机制与降能控制方法 被引量：8

3

作者 刘学生 李学斌 +4 位作者 谭云亮 范德源 倪萍 解成成 宋虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期485-500,共16页

侧向基本顶断裂下沉引起的巷旁支护体能量积聚及其突发释放是导致深部沿空巷道围岩失稳破坏的根源之一。以山东泰安孙村煤矿千米埋深工作面开采为工程背景,利用UDEC离散元数值模拟软件获得了实际工程条件下沿空巷道围岩能量演化规律,以... 侧向基本顶断裂下沉引起的巷旁支护体能量积聚及其突发释放是导致深部沿空巷道围岩失稳破坏的根源之一。以山东泰安孙村煤矿千米埋深工作面开采为工程背景,利用UDEC离散元数值模拟软件获得了实际工程条件下沿空巷道围岩能量演化规律,以及巷旁支护体宽度、侧向基本顶厚度和断裂长度等因素对沿空巷道围岩能量演化规律影响特征。在此基础上,基于顶板横向断裂边缘的弧形三角板结构,建立了沿空巷道侧向顶板结构力学模型,分析了不同采动阶段巷旁支护体的力学状态,揭示了侧向基本顶断裂下沉引起支护体动力失稳机理,获得了支护体发生动力失稳的能量判据N,并以此为指标提出了“降低外部冲击能量+改变内部承载性能”的巷旁支护体稳定性降能控制方法。当N≥1时,支护体内积聚的弹性变形能与侧向基本顶断裂所带来的新增变形能之和大于支护体完全破碎需要消耗的能量,支护体内部弹性能积聚较大,自承载能力发挥不足,支护体将发生动力失稳;反之,当N<1时,支护体不会发生动力失稳现象。现场实践表明,所建立的动力失稳能量判据与实际结果相吻合,采用降能控制方法后,沿空巷道顶底板移近量、两帮移近量最大值分别114和123 mm,锚索受力相对值最终稳定为50 kN左右,巷旁充填体冲击破坏现象基本消除,稳定性明显提高,控制效果显著。 展开更多

关键词 深部 沿空巷道 侧向基本顶 巷旁支护体 能量判据 降能控制

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山东省煤矿区生态环境问题及恢复对策研究 被引量：4

4

作者 刘音 郭晓葭 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第25期13948-13949,14021,共3页

分析了山东省煤矿区生态破坏的现状,指出了存在的问题,总结了山东省煤矿区生态保护与修复的技术措施,并从生态环境保护的角度提出了煤矿区生态研究的发展趋势和今后的研究任务。

关键词 矿山生态环境 生态恢复 绿色开采 山东省

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长廊型教学楼火灾疏散模拟及对策研究

5

作者 俞凯 刘萍萍 周鲁洁 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第3期340-346,共7页

以某高校某教学楼为研究对象,在现场观测数据的基础上,运用PyroSim和Pathfinder软件进行火灾数值仿真模拟,研究教学楼出口处烟气能见度、环境温度的变化规律对人员疏散的影响,根据疏散结果进行安全性判定,并基于系统动力学原理,提出合理... 以某高校某教学楼为研究对象,在现场观测数据的基础上,运用PyroSim和Pathfinder软件进行火灾数值仿真模拟,研究教学楼出口处烟气能见度、环境温度的变化规律对人员疏散的影响,根据疏散结果进行安全性判定,并基于系统动力学原理,提出合理的SD安全对策模型。研究结果表明,优化必要的安全出口,可有效提高疏散效率,疏散总时间缩短了132.5 s;增设必要的自动喷水灭火系统、机械排烟系统,在火灾发生300 s时,出口温度降低,烟气能见度提高了约20 m,可大大提高出口的逃生安全性。 展开更多

关键词 高校教学楼 火灾数值模拟 PyroSim PATHFINDER 疏散

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矿井提升事故人因失误追溯分析与控制研究 被引量：2

6

作者 刘兆霞 《煤炭工程》 北大核心 2010年第3期83-85,共3页

由于人为失误导致的矿井提升事故占发生事故总数的70％～90％以上，论文着重分析了导致提升事故发生的认知活动，通过研究人误发生的内在相关性历程，追溯分析了致使认知活动失败的内在逻辑，得到了与人有关的根原因、与技术有关的根原... 由于人为失误导致的矿井提升事故占发生事故总数的70％～90％以上，论文着重分析了导致提升事故发生的认知活动，通过研究人误发生的内在相关性历程，追溯分析了致使认知活动失败的内在逻辑，得到了与人有关的根原因、与技术有关的根原因和与组织有关的根原因。最后论文针对追溯得到的某个提升事故的根原因提出了改善扣优化措施，能有效地提升矿井提升系统的人因可靠性，降低人因失误的概率。 展开更多

关键词 提升事故 人因失误 追溯分析 根原因

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山茱萸提取液保鲜水果的实验研究 被引量：5

7

作者 刘佳 刘音 黄钰铃 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期96-98,共3页

以具有优良抑菌作用的山茱萸果肉提取液为原料制成保鲜剂,对陕西红富士苹果进行保鲜实验,并与不经任何处理的对照相对比。结果表明,山茱萸果肉提取液具有良好的保鲜效果,在室温下,能减少水分的散失,降低水果霉变率,维持较高的营养成分。

关键词 山茱萸提取液 保鲜 苹果

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加卸载煤体损伤-渗透特性影响因素实验研究 被引量：3

8

作者 徐超 秦亮亮 +2 位作者 李晓敏 杨港 孙浩石 《矿业科学学报》 CSCD 2021年第3期280-289,共10页

深部煤层开采过程中,多重因素影响着煤体损伤-渗透特性。为揭示采动煤体损伤-渗透特性演化规律,开展了不同工程条件代表的恒围压加轴压(路径1)、恒轴压卸围压(路径2)和同时加轴压卸围压(路径3)3种力学路径下煤体损伤-渗透实验,分析加卸... 深部煤层开采过程中,多重因素影响着煤体损伤-渗透特性。为揭示采动煤体损伤-渗透特性演化规律,开展了不同工程条件代表的恒围压加轴压(路径1)、恒轴压卸围压(路径2)和同时加轴压卸围压(路径3)3种力学路径下煤体损伤-渗透实验,分析加卸载方式、轴压加载速率、围压卸荷速率以及围压等因素对型煤煤体损伤-渗透特性的影响规律。结果表明,不同加卸载方式显著影响着试样损伤程度,按严重程度排序依次是:路径1<路径2<路径3;试样的抗压强度随加卸载速率的增高而较快达到,损伤程度和渗透率增幅却随之增高;随着围压的增高,损伤的时间响应变慢,渗透率最终恢复程度降低,煤体的损伤、渗透特性具有显著的围压效应。能量累计量随时间的变化呈指数函数关系,损伤扩容后相对渗透率k/k_(0)呈幂函数关系。 展开更多

关键词 含瓦斯煤 损伤扩容 渗透率 加卸载方式 加卸载速率 围压

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应力波作用下煤岩层面超低摩擦特征解析理论研究 被引量：2

9

作者 王晓 张学朋 +3 位作者 李文鑫 蒋宇静 李郑梁 王春光 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4495-4507,共13页

在地质构造、开挖面切割以及高应力、强采动影响下,深部煤岩大多具有明显的块状构造特征,当受到顶板断裂等动载应力波作用下时,这些块状煤岩层面极有可能会产生超低摩擦滑动现象,进而诱发滑移型冲击地压等动力灾害事故。为了探究应力波... 在地质构造、开挖面切割以及高应力、强采动影响下,深部煤岩大多具有明显的块状构造特征,当受到顶板断裂等动载应力波作用下时,这些块状煤岩层面极有可能会产生超低摩擦滑动现象,进而诱发滑移型冲击地压等动力灾害事故。为了探究应力波作用下煤岩层面超低摩擦特征,基于应力波传播理论推导了应力波与煤岩层面相互作用解析理论模型。在解析模型中,分别采用Bandis-Barton模型以及Coulomb-slip模型表征煤岩层面的法向和切向行为。通过将解析模型与已有理论模型以及相同的UDEC模型计算结果进行比较,验证了解析模型的可靠性。讨论了煤岩层阻抗比、煤层高度、应力波入射角对应力波作用下煤岩层面超低摩擦特征的影响。研究结果表明:随着煤岩层波阻抗比的增加,煤岩层面相对法向位移的变化范围越大,煤岩层面越容易产生超低摩擦现象,或更容易产生摩擦力更小的现象;煤层高度越高,煤岩层面的相对法向位移变化以及相对切向位移变化整体上越小,煤岩层面整体上越不容易产生超低摩擦现象;随着应力波入射角(10°~40°)的增加,煤岩层面相对法向位移的变化范围越小,但煤岩层面的切向应力分量变化增大,若没有水平推力作用,随着应力波入射角的增加,煤岩层面发生超低摩擦滑动的可能性更大。 展开更多

关键词 应力波传播 煤岩层面 超低摩擦 动力灾害 解析模型

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深部沿空巷道锚固围岩破坏失稳能量驱动机理 被引量：9

10

作者 刘学生 王新 +3 位作者 谭云亮 李学斌 杨生龙 裴洪喜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1819-1833,共15页

深部沿空巷道受侧向顶板断裂所产生的动载影响,锚固围岩易产生大变形,甚至破坏失稳。以山东省孙村煤矿31120工作面上平巷为工程背景,首先采用YTJ20型岩层探测记录仪获得了锚固顶板裂隙发育规律及以脆性张裂破坏为主的破坏方式。然后,通... 深部沿空巷道受侧向顶板断裂所产生的动载影响,锚固围岩易产生大变形,甚至破坏失稳。以山东省孙村煤矿31120工作面上平巷为工程背景,首先采用YTJ20型岩层探测记录仪获得了锚固顶板裂隙发育规律及以脆性张裂破坏为主的破坏方式。然后,通过相似材料模拟试验方法获得了深部沿空巷道侧向顶板前期、过渡期和后期3个运动阶段典型特征,并分析了不同阶段锚固围岩破裂演化及能量释放规律;其中过渡期运动阶段锚固围岩内部应力、变形量急剧增大,裂隙发育明显,能量释放显著,对沿空巷道锚固围岩稳定性影响最大。最后,构建了侧向顶板断裂运动下沿空巷道结构力学模型,给出了锚固围岩输入能量与可抵抗能量定量计算方法,揭示了侧向顶板断裂诱发锚固围岩破坏失稳能量驱动机理,并定义了失稳能量判据,即当作用在沿空巷道锚固围岩上的能量大于锚固围岩可抵抗能量时,将发生破坏失稳。进一步地,提出了锚固围岩失稳风险等级划分方法和相应地控制技术,计算结果表明,31120工作面沿空巷道锚固围岩失稳风险等级为中风险。采取加强支护措施后,沿空巷道顶底板及两帮移近量分别减小35.47%和35.71%,锚索受力减小23.43%,变形速度明显降低,锚固围岩能量积聚程度减小。 展开更多

关键词 沿空巷道 侧向顶板 锚固围岩 能量驱动机理

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酸腐蚀下层状砂岩各向异性力学特性研究

11

作者 刘奇 许家杭 +1 位作者 李青海 陈淼 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第6期62-73,共12页

为了揭示酸腐蚀对不同层理倾角砂岩力学特性的影响,开展了不同酸性环境、不同层理倾角下层状砂岩的单轴压缩试验,结合声发射监测,对比分析了砂岩试样强度、变形、脆性与破坏模式等各向异性特征,建立了不同酸性环境、不同层理倾角下砂岩... 为了揭示酸腐蚀对不同层理倾角砂岩力学特性的影响,开展了不同酸性环境、不同层理倾角下层状砂岩的单轴压缩试验,结合声发射监测,对比分析了砂岩试样强度、变形、脆性与破坏模式等各向异性特征,建立了不同酸性环境、不同层理倾角下砂岩单轴抗压强度模型。研究结果表明:①随着层理倾角的增加,砂岩峰值强度呈先下降后上升趋势,砂岩弹性模量总体呈上升趋势,泊松比呈先上升后下降再上升的趋势。②随着浸泡溶液酸性增加,砂岩的峰值强度、弹性模量呈下降趋势,泊松比呈上升趋势,砂岩强度和变形各向异性特征增强。③提出了不同酸性环境下完整岩块单轴抗压强度的计算模型,建立了不同酸性环境、不同层理倾角下的砂岩单轴抗压强度模型。④随层理倾角的增加,砂岩的破坏模式改变明显,层理倾角为30°,45°和60°时,试样脆性较低,更易发生剪切破坏;随着浸泡溶液酸性增强,岩石脆性降低,实时声发射计数由“低频高峰”转变为“高频低峰”,破坏模式由拉伸劈裂破坏居多转变为剪切破坏居多。研究成果可为酸性矿井水影响区岩石工程稳定变形分析提供参考。 展开更多

关键词 岩石力学 酸腐蚀 砂岩 各向异性 声发射

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综掘工作面旋流气幕抽吸控尘流场的数值模拟 被引量：69

12

作者 程卫民 聂文 +3 位作者 姚玉静 周刚 于岩斌 杨俊磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1342-1348,共7页

针对配有附壁风筒综掘工作面旋流气幕抽吸控尘流场的特点,分别采用k-ε和k-ε-Θ-kp数学模型建立了该流场单相风流流动和气体-粉尘颗粒两相流动的数学模型,基于同位网格的SIMPLE算法,利用Fluent软件对该流场风流及粉尘的扩散进行了数值... 针对配有附壁风筒综掘工作面旋流气幕抽吸控尘流场的特点,分别采用k-ε和k-ε-Θ-kp数学模型建立了该流场单相风流流动和气体-粉尘颗粒两相流动的数学模型,基于同位网格的SIMPLE算法,利用Fluent软件对该流场风流及粉尘的扩散进行了数值模拟。模拟结果显示,综掘工作面旋流气幕抽吸控尘系统可在掘进机司机的前方形成基本封闭整个巷道断面的旋流气幕,能有效地将粉尘封闭在掘进头至掘进机司机前方0.5 m的空间内,防止粉尘向其它区域扩散。依据模拟结果和工作面现场的实际条件,设计了由附壁风筒和抽尘净化装置构成的综掘工作面旋流气幕抽吸控尘系统,该系统在综掘工作面应用后,有效地降低了工作面现场各作业地点的粉尘浓度,取得了较好的降尘效果。 展开更多

关键词 综掘工作面 旋流气幕 抽吸控尘 k-ε-Θ-kp数学模型 风流 粉尘

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综放工作面粉尘浓度空间分布规律的数值模拟及其应用 被引量：66

13

作者 周刚 程卫民 +1 位作者 陈连军 聂文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2094-2099,共6页

针对粉尘采样器测尘法不能全面反映工作面作业空间粉尘浓度的缺点,用数值模拟的方法对综放工作面粉尘浓度的三维分布规律进行研究。为此,根据综放工作面气体-粉尘流动的特性,运用颗粒相的动力学理论,推导了颗粒相应力的表达式,实现了求... 针对粉尘采样器测尘法不能全面反映工作面作业空间粉尘浓度的缺点,用数值模拟的方法对综放工作面粉尘浓度的三维分布规律进行研究。为此,根据综放工作面气体-粉尘流动的特性,运用颗粒相的动力学理论,推导了颗粒相应力的表达式,实现了求解粉尘浓度空间分布规律的k-ε-Θ-kp双流体封闭方程组的数学建模。采用基于同位网格的SIMPLE算法,利用Fluent软件对综放工作面粉尘浓度空间分布规律进行了数值模拟。根据模拟结果指导综放液压支架喷雾降尘装置的优化设计,取得了很好的降尘效果。 展开更多

关键词 综放工作面 粉尘浓度 数值模拟 颗粒相应力 k-ε-Θ-kp双流体方程

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煤巷锚掘快速施工的封闭控尘理论与技术工艺 被引量：51

14

作者 程卫民 刘向升 +2 位作者 阮国强 郭允相 王刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期203-207,共5页

针对ABM20锚掘机在煤巷快速掘进中所带来的粉尘严重超标问题,提出了一种适合我国煤矿煤巷快速掘进生产现状的封闭式除尘技术.在应用数学模型对不同掘进速度下,采用封闭式控尘系统的掘进工作面现场的风流场、粉尘场进行模拟解算基础上,... 针对ABM20锚掘机在煤巷快速掘进中所带来的粉尘严重超标问题,提出了一种适合我国煤矿煤巷快速掘进生产现状的封闭式除尘技术.在应用数学模型对不同掘进速度下,采用封闭式控尘系统的掘进工作面现场的风流场、粉尘场进行模拟解算基础上,分析得到最优化的掘进机切割滚筒转速.同时,在优选的切割滚筒转速下,对ABM20锚掘机的除尘系统进行了改进,提出了封闭式控尘系统,并进行了现场工业性实验.结果表明,该封闭式控尘系统能有效降低工作面的粉尘浓度,有利于矿井安全高效掘进的实现. 展开更多

关键词 煤巷 综掘 封闭控尘 除尘 技术工艺

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硬厚岩层下逆断层采动应力演化与断层活化特征 被引量：114

15

作者 蒋金泉 武泉林 曲华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期267-277,共11页

上覆硬厚岩层受逆断层切割后,工作面顶板运动、采动应力会有异常变化。采用三维数值计算方法,模拟分析了上、下盘工作面向逆断层推进过程中的采动应力演化特征、煤层顶板运动特征及断层活化规律,并采用工程实例进行了分析验证。研究表明... 上覆硬厚岩层受逆断层切割后,工作面顶板运动、采动应力会有异常变化。采用三维数值计算方法,模拟分析了上、下盘工作面向逆断层推进过程中的采动应力演化特征、煤层顶板运动特征及断层活化规律,并采用工程实例进行了分析验证。研究表明:在逆断层切割作用下,上盘工作面围岩呈倒楔形,采动应力向底板深处、顶板高处转移,围岩应力集中程度大于下盘工作面。下盘工作面与上盘工作面相比,采动应力受工作面与断层距离的影响较大。巨厚岩浆岩及其下部岩层形成类似"杠杆"结构,造成煤层顶板的下沉和反弹。逆断层下盘工作面煤层直接顶断层带活化的可能性大于上盘工作面,高位岩浆岩断层带活化的可能性小于下盘工作面。下盘工作面与逆断层距离40 m时断层开始活化;上盘工作面与逆断层距离40 m时,煤层直接顶断层带开始活化,与逆断层距离30 m时高位岩浆岩断层带开始活化。 展开更多

关键词 逆断层 巨厚岩浆岩 采动应力分布 顶板运动 断层活化

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高地压低孔隙率煤层注水工艺设计 被引量：14

16

作者 聂文 粟才泉 +3 位作者 程卫民 于岩斌 杨子祥 高昌同 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第3期59-62,共4页

为了解决高地压低孔隙率煤层注水困难的问题,分析了煤层注水润湿煤体的过程,研究设计了添加渗透剂和高压预裂波动式注水方式,应用于高地压区低孔隙率煤层注;并在星村煤矿E3101东工作面实际应用,分别优设了适用于该工作面的注水用渗透剂... 为了解决高地压低孔隙率煤层注水困难的问题,分析了煤层注水润湿煤体的过程,研究设计了添加渗透剂和高压预裂波动式注水方式,应用于高地压区低孔隙率煤层注;并在星村煤矿E3101东工作面实际应用,分别优设了适用于该工作面的注水用渗透剂、注水工艺参数。结果表明:E3101东工作面应用后,平均每孔多注水超过53 m3;全尘、呼尘的平均降尘率分别为32.9%、33.8%;虽然矿震频繁发生,但每次矿震释放的能量均在105 J以下,在回采过程中未发生冲击地压;工作面、回风隅角和回风流温度分别平均降低了1.075、0.525和0.475℃。采取这些措施提高了E3101东工作面的煤层注水量,取得了较好的降尘、防治冲击地压和降温效果。 展开更多

关键词 高地压 低孔隙率 波动式注水 渗透剂 降尘 冲击地压 降温

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全岩机掘面压风空气幕封闭除尘系统的研究与应用 被引量：24

17

作者 聂文 程卫民 +3 位作者 于岩斌 谢军 刘伟 曹森 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1165-1170,共6页

分析了掘进工作面压风空气幕的形成机制,并采用k-ε双方程模型建立了单相风流流动的数学模型,基于同位网格的SIMPLE算法,利用FLUENT软件对全岩机掘面压风口距掘进头不同长度时形成空气幕的状况进行了数值模拟,结果显示,随着压风口距掘... 分析了掘进工作面压风空气幕的形成机制,并采用k-ε双方程模型建立了单相风流流动的数学模型,基于同位网格的SIMPLE算法,利用FLUENT软件对全岩机掘面压风口距掘进头不同长度时形成空气幕的状况进行了数值模拟,结果显示,随着压风口距掘进头长度的增大,压风形成覆盖巷道整个断面空气幕的能力不断增强,压风口距掘进头30 m时,在距掘进头约8.7 m的位置即可形成1.62 Pa的空气幕,是形成压风空气幕的最佳距离。设计了压风空气幕封闭除尘系统,在唐口煤矿南部回风大巷全岩机掘面试验了该系统压风口距掘进头分别为10,20,30和35 m时的除尘效果,数据表明,应用4种方式后,现场的粉尘浓度均有了明显降低,尤其压风口距掘进头30 m时,效果最为明显,全尘和呼尘的降尘率分别高达95.1%和96.1%,这与数值模拟结果一致。 展开更多

关键词 全岩机掘面 压风空气幕 封闭 除尘 k-ε模型

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旋流风幕扰动硬岩综掘面风-尘流场数值模拟 被引量：12

18

作者 聂文 程卫民 +1 位作者 陈连军 徐翠翠 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期120-125,共6页

为有效控制硬岩综掘面产生的高浓度粉尘向有人作业区域扩散,应用Fluent软件,基于欧拉-拉格朗日（Eulerian-Lagrangian）气-尘颗粒两相流动数学模型,通过数值模拟研究旋流风幕扰动硬岩综掘面风-尘流场的变化。结果表明：旋流风幕的扰动... 为有效控制硬岩综掘面产生的高浓度粉尘向有人作业区域扩散,应用Fluent软件,基于欧拉-拉格朗日（Eulerian-Lagrangian）气-尘颗粒两相流动数学模型,通过数值模拟研究旋流风幕扰动硬岩综掘面风-尘流场的变化。结果表明：旋流风幕的扰动使距硬岩综掘面0～15 m区域内的风流场,由紊乱转变为在掘进机司机前方形成均匀压向掘进工作面的风幕,将掘进工作面产尘有效控制在司机前方区域。根据模拟结果,研制新型硬岩综掘面旋流风幕控尘系统。现场试验结果表明：粉尘浓度实测值和模拟值的相对误差小于8.72%,验证了模拟结果的准确性。旋流风幕扰动后,现场有人作业区域的最高粉尘质量浓度降至23.5 mg/m3,平均降尘率高达95.18%。 展开更多

关键词 硬岩综掘面 旋流风幕 风-尘流场 数值模拟 控尘

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煤矿防灭火壳聚糖温敏水凝胶的制备及性能研究 被引量：14

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作者 张俊朋 胡相明 程卫民 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期85-90,共6页

为提高凝胶防灭火效果,采用水溶液聚合法制备价格低廉、无毒、易降解的壳聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺水凝胶。研究中和度、交联剂、引发剂、丙烯酰胺、壳聚糖、温度、p H对水凝胶吸水倍率的影响。结果表明:壳聚糖用量的增加会降低凝胶的吸水率... 为提高凝胶防灭火效果,采用水溶液聚合法制备价格低廉、无毒、易降解的壳聚糖-丙烯酸-丙烯酰胺水凝胶。研究中和度、交联剂、引发剂、丙烯酰胺、壳聚糖、温度、p H对水凝胶吸水倍率的影响。结果表明:壳聚糖用量的增加会降低凝胶的吸水率,但引入壳聚糖有利于降低水凝胶对p H的敏感度。红外光谱表明壳聚糖与丙烯酸、丙烯酰胺发生很好的聚合反应。水凝胶的动态流变试验表明,5%壳聚糖水凝胶的相变温度为103℃,比较适合煤矿防灭火。 展开更多

关键词 煤自燃 温敏水凝胶 壳聚糖 吸水倍率 流变性

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煤矿用新型抑尘剂的研究与应用 被引量：8

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作者 孙鑫 程卫民 +1 位作者 周刚 王刚 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期91-94,共4页

为有效降低煤尘浓度,在前期研制OP-10系列抑尘剂的基础上,设计了新型抑尘剂的试验配置方案。通过煤尘沉降试验,测定了不同浓度快速渗透剂T溶液的煤尘湿润性,验证了表面活性剂复配对溶液湿润性的增效作用,研究了二价金属阳离子对表面活... 为有效降低煤尘浓度,在前期研制OP-10系列抑尘剂的基础上,设计了新型抑尘剂的试验配置方案。通过煤尘沉降试验,测定了不同浓度快速渗透剂T溶液的煤尘湿润性,验证了表面活性剂复配对溶液湿润性的增效作用,研究了二价金属阳离子对表面活性剂溶液湿润性的促进作用,最终确定了新型快速渗透剂T系列抑尘剂配方。通过现场实践,快速渗透剂T系列抑尘剂能够达到与OP-10系列抑尘剂相当的降尘效果,在使用成本相当的情况下,兼具低毒环保等性能。 展开更多

关键词 矿山安全 表面活性剂 毒性 二价阳离子 保水剂

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