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深部矿井高应力巷道隔热材料的研制与性能研究
1
作者
杨明
邓辉
+3 位作者
蒋亚伟
姚丽敏
周子恒
宋柯燕
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第6期2166-2178,共13页
基于深部矿井高应力巷道的隔热与支护问题,并为推动固废资源化利用,以粉煤灰陶粒作为隔热混凝土基料,开展正交试验,探究粉煤灰、玄武岩纤维和麦秆纤维混掺对材料隔热及力学性能的影响;运用功效系数法确定巷道隔热材料最佳配比,借助低场...
基于深部矿井高应力巷道的隔热与支护问题,并为推动固废资源化利用,以粉煤灰陶粒作为隔热混凝土基料,开展正交试验,探究粉煤灰、玄武岩纤维和麦秆纤维混掺对材料隔热及力学性能的影响;运用功效系数法确定巷道隔热材料最佳配比,借助低场核磁共振和扫描电镜观测试样微观形貌,深入揭示粉煤灰及纤维掺入对试样隔热性能及力学损失的作用机理。结果表明,麦秆纤维对导热系数和抗压强度影响最为显著,玄武岩纤维次之,粉煤灰影响偏小。当粉煤灰以30%质量分数取代水泥,玄武岩纤维和麦秆纤维分别按胶凝料质量的0.5%和6%掺入时,材料导热系数可达最佳0.185 2 W/(m·K),且能为巷道支护起到一定力学辅助支撑作用。在此最佳配比下,粉煤灰填充部分孔隙致使小孔数量减少,而纤维分割内部结构形成空腔并连通部分孔隙,使得整体孔隙率变大,隔热能力得以强化。同时从力学受损形貌看出,纤维与基体紧密粘连,发挥着桥接与延缓裂缝发展的作用,使得样品受损时维持断而不裂状态,有效保留部分力学性能。研究结果可为深部矿井高应力巷道隔热材料研制提供一定参考。
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关键词
安全工程
热害防治
隔热材料
正交试验
固废利用
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职称材料
受载状态下表面活性剂对煤体损伤特性的影响
2
作者
杨明
周子恒
+3 位作者
景续武
徐靖
江舒纬
邓辉
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第7期2562-2571,共10页
为探究表面活性剂对受载煤体损伤特性的影响,提高难润湿煤层注水效果,以高阶无烟煤为研究对象,采用低场核磁共振三轴加载渗流试验系统,开展表面活性剂作用后的煤体三轴受载试验研究,探究单一及复配表面活性剂作用的煤体在不同轴向载荷...
为探究表面活性剂对受载煤体损伤特性的影响,提高难润湿煤层注水效果,以高阶无烟煤为研究对象,采用低场核磁共振三轴加载渗流试验系统,开展表面活性剂作用后的煤体三轴受载试验研究,探究单一及复配表面活性剂作用的煤体在不同轴向载荷条件的微观孔隙结构演化特征及宏观力学机制,揭示表面活性剂作用下煤体的孔隙损伤机制。结果表明:添加表面活性剂会促使煤体中孔与大孔的孔隙度增加,导致煤体中产生更多的中孔与大孔孔隙损伤,其中大孔对煤体总孔隙损伤贡献比例最大。煤体在轴向加载过程中,存在孔隙扩展阶段,中孔孔隙体积会发生突变。添加表面活性剂会导致煤体的塑性变形阶段提前,孔隙扩展致中大孔相互连通,进而导致煤体的脆性增加。相比单一表面活性剂,非离子-阴离子复配表面活性剂能加速孔隙的连通,增加大孔孔隙体积,导致更多的微小孔和中孔提前转化为大孔,降低轴向加载峰值强度。单一表面活性剂的添加可以增加孔隙的分布范围和数量,而复配表面活性剂能加剧煤体损伤,产生孔裂隙连通和应变集中现象。
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关键词
安全工程
煤层注水
表面活性剂
核磁共振
煤体损伤
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职称材料
我国煤矿智能化技术十年发展与实践
被引量：
1
3
作者
范京道
黄克军
+5 位作者
李川
杨明
黄晓俊
闫振国
宋岳
曹宇
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第7期1-24,共24页
煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤...
煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤层综采及放顶煤智能化开采技术,由黄陵矿业推广应用至全国主力生产矿区,并形成了煤矿智能化开采理论技术装备与标准体系,煤矿智能化开采技术的整体突破带动了我国煤矿智能化发展。自2020年国家发展改革委员会等八部委印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,我国煤炭行业进入以智能化开采带动其他核心技术突破的煤矿智能化时代,并形成包括信息基础设施、地质保障、开采、掘进、运输、通风与压风、供电与供排水、安全监测监控、经营管理、资源综合利用等煤矿智能技术,使我国煤炭开发技术水平得到跨越提升,推动煤矿建设向安全、高效、绿色、智能方向发展。随着煤矿智能化建设发展,煤矿建井技术装备研发滞后,与煤矿智能化发展不匹配、不协调,严重制约了我国优质煤炭资源的安全高效开发。研究基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,分析了建井面临基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了智能化建井系统总体架构,研发了基于斜井敞开式全断面掘进机和竖井钻机“一钻完井”的智能化建井技术装备体系,并建成国内首个智能化建井技术示范工程。近10年的发展实践表明,我国煤矿智能化建设带动了煤矿行业的整体技术跃迁与高质量发展。
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关键词
智能化开采
智能化煤矿
智能化建井
煤炭产业升级
建井技术装备
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职称材料
题名
深部矿井高应力巷道隔热材料的研制与性能研究
1
作者
杨明
邓辉
蒋亚伟
姚丽敏
周子恒
宋柯燕
机构
河南
理
工
大学
安全科学与
工
程学院
煤矿灾害防治教育部重点实验室
河南理工大学郑州高等研究院
平顶山天安煤业股份有限公司十矿
出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第6期2166-2178,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52274186,52274187)。
文摘
基于深部矿井高应力巷道的隔热与支护问题,并为推动固废资源化利用,以粉煤灰陶粒作为隔热混凝土基料,开展正交试验,探究粉煤灰、玄武岩纤维和麦秆纤维混掺对材料隔热及力学性能的影响;运用功效系数法确定巷道隔热材料最佳配比,借助低场核磁共振和扫描电镜观测试样微观形貌,深入揭示粉煤灰及纤维掺入对试样隔热性能及力学损失的作用机理。结果表明,麦秆纤维对导热系数和抗压强度影响最为显著,玄武岩纤维次之,粉煤灰影响偏小。当粉煤灰以30%质量分数取代水泥,玄武岩纤维和麦秆纤维分别按胶凝料质量的0.5%和6%掺入时,材料导热系数可达最佳0.185 2 W/(m·K),且能为巷道支护起到一定力学辅助支撑作用。在此最佳配比下,粉煤灰填充部分孔隙致使小孔数量减少,而纤维分割内部结构形成空腔并连通部分孔隙,使得整体孔隙率变大,隔热能力得以强化。同时从力学受损形貌看出,纤维与基体紧密粘连,发挥着桥接与延缓裂缝发展的作用,使得样品受损时维持断而不裂状态,有效保留部分力学性能。研究结果可为深部矿井高应力巷道隔热材料研制提供一定参考。
关键词
安全工程
热害防治
隔热材料
正交试验
固废利用
Keywords
safety engineering
thermal damage control
thermal insulation materials
orthogonal tests
solid waste utilization
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
受载状态下表面活性剂对煤体损伤特性的影响
2
作者
杨明
周子恒
景续武
徐靖
江舒纬
邓辉
机构
河南
理
工
大学
安全科学与
工
程学院
煤矿灾害防治教育部重点实验室
河南理工大学郑州高等研究院
安阳鑫龙煤业(集团)有限责任公司
出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第7期2562-2571,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52274186,52274187)。
文摘
为探究表面活性剂对受载煤体损伤特性的影响,提高难润湿煤层注水效果,以高阶无烟煤为研究对象,采用低场核磁共振三轴加载渗流试验系统,开展表面活性剂作用后的煤体三轴受载试验研究,探究单一及复配表面活性剂作用的煤体在不同轴向载荷条件的微观孔隙结构演化特征及宏观力学机制,揭示表面活性剂作用下煤体的孔隙损伤机制。结果表明:添加表面活性剂会促使煤体中孔与大孔的孔隙度增加,导致煤体中产生更多的中孔与大孔孔隙损伤,其中大孔对煤体总孔隙损伤贡献比例最大。煤体在轴向加载过程中,存在孔隙扩展阶段,中孔孔隙体积会发生突变。添加表面活性剂会导致煤体的塑性变形阶段提前,孔隙扩展致中大孔相互连通,进而导致煤体的脆性增加。相比单一表面活性剂,非离子-阴离子复配表面活性剂能加速孔隙的连通,增加大孔孔隙体积,导致更多的微小孔和中孔提前转化为大孔,降低轴向加载峰值强度。单一表面活性剂的添加可以增加孔隙的分布范围和数量,而复配表面活性剂能加剧煤体损伤,产生孔裂隙连通和应变集中现象。
关键词
安全工程
煤层注水
表面活性剂
核磁共振
煤体损伤
Keywords
safety engineering
coal seam water injection
surfactant
nuclear magnetic resonance
coal damage
分类号
X964 [环境科学与工程—安全科学]
TD714 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
我国煤矿智能化技术十年发展与实践
被引量：
1
3
作者
范京道
黄克军
李川
杨明
黄晓俊
闫振国
宋岳
曹宇
机构
河南理工大学郑州高等研究院
应急管
理
部煤矿智能化开采技术创新中心
煤矿灾害防治教育部重点实验室
陕西延长石油矿业有限责任公司
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第7期1-24,共24页
基金
国家重点研发计划课题资助项目(2022YFB3104204)
陕西省重点研发计划资助项目(2020GY-139,2022GY-150)。
文摘
煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤层综采及放顶煤智能化开采技术,由黄陵矿业推广应用至全国主力生产矿区,并形成了煤矿智能化开采理论技术装备与标准体系,煤矿智能化开采技术的整体突破带动了我国煤矿智能化发展。自2020年国家发展改革委员会等八部委印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,我国煤炭行业进入以智能化开采带动其他核心技术突破的煤矿智能化时代,并形成包括信息基础设施、地质保障、开采、掘进、运输、通风与压风、供电与供排水、安全监测监控、经营管理、资源综合利用等煤矿智能技术,使我国煤炭开发技术水平得到跨越提升,推动煤矿建设向安全、高效、绿色、智能方向发展。随着煤矿智能化建设发展,煤矿建井技术装备研发滞后,与煤矿智能化发展不匹配、不协调,严重制约了我国优质煤炭资源的安全高效开发。研究基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,分析了建井面临基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了智能化建井系统总体架构,研发了基于斜井敞开式全断面掘进机和竖井钻机“一钻完井”的智能化建井技术装备体系,并建成国内首个智能化建井技术示范工程。近10年的发展实践表明,我国煤矿智能化建设带动了煤矿行业的整体技术跃迁与高质量发展。
关键词
智能化开采
智能化煤矿
智能化建井
煤炭产业升级
建井技术装备
Keywords
intelligent mining
intelligent coal mines
intelligent well construction
upgrading the coal industry
well construction tech-nology equipment
分类号
TD672 [矿业工程—矿山机电]
TD821 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深部矿井高应力巷道隔热材料的研制与性能研究
杨明
邓辉
蒋亚伟
姚丽敏
周子恒
宋柯燕
《安全与环境学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
受载状态下表面活性剂对煤体损伤特性的影响
杨明
周子恒
景续武
徐靖
江舒纬
邓辉
《安全与环境学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
我国煤矿智能化技术十年发展与实践
范京道
黄克军
李川
杨明
黄晓俊
闫振国
宋岳
曹宇
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
1
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