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改性赤泥粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究 被引量：16
1
作者 余明高 孔杰 +2 位作者 王燕 郑凯 郑立刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1289-1295,共7页
为了研制经济且高效的抑爆剂,以拜耳法赤泥为原料,经过脱碱、改性处理后得到具有较高比表面积(255 m2/g)的超细改性赤泥粉体材料。利用自制瓦斯抑爆实验系统,研究了改性赤泥粉体的抑爆性能。研究结果表明:经过改性的赤泥粉体在瓦斯抑爆... 为了研制经济且高效的抑爆剂,以拜耳法赤泥为原料,经过脱碱、改性处理后得到具有较高比表面积(255 m2/g)的超细改性赤泥粉体材料。利用自制瓦斯抑爆实验系统,研究了改性赤泥粉体的抑爆性能。研究结果表明:经过改性的赤泥粉体在瓦斯抑爆实验中表现出良好的抑爆效果。其中,质量浓度为0.15 g/L的赤泥粉体可使甲烷体积分数为9.5%的甲烷-空气预混气体的爆炸最大压力降低30%,压力峰值出现时间延迟35.1%左右。结合热分析、氮气吸附-脱附等测试结果,对改性赤泥粉体的抑爆机理进行了讨论,分析表明改性赤泥具有较高的吸热性,同时具有较高的比表面积,能够有效吸附爆炸中产生的活性自基,从而达到抑爆的目的。 展开更多
关键词 赤泥 改性 抑爆 自由基
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软硬煤瓦斯解吸规律及影响因素的实验研究 被引量：8
2
作者 郝富昌 抄隆霄 +1 位作者 孙丽娟 刘彦伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期42-46,共5页
为了研究软硬煤瓦斯解吸规律,搭建了大质量瓦斯解吸实验系统,进行了不同变质程度软硬煤的瓦斯解吸实验,对比分析了软硬煤的孔隙结构特征,查明了软硬煤的瓦斯解吸规律及影响因素。研究结果表明:软煤相对于硬煤,具有更多的瓦斯解吸总量和... 为了研究软硬煤瓦斯解吸规律,搭建了大质量瓦斯解吸实验系统,进行了不同变质程度软硬煤的瓦斯解吸实验,对比分析了软硬煤的孔隙结构特征,查明了软硬煤的瓦斯解吸规律及影响因素。研究结果表明:软煤相对于硬煤,具有更多的瓦斯解吸总量和更快的解吸速度,采用幂函数可以较好的描述软硬煤的解吸规律,煤的破坏类型和变质程度是影响瓦斯解吸量的主要因素;软硬煤瓦斯解吸规律的差异性主要受煤的孔隙结构影响,软煤总孔容是硬煤的1.18~2.14倍,且软煤中孔及大孔更为发育,这为瓦斯解吸提供了更优质的通道;软煤相对硬煤在同等条件下变质程度更高,煤吸附甲烷的能力更强,这有利于软煤瓦斯解吸量的增加及解吸速度的加快。研究成果为准确测试煤层瓦斯含量和钻屑解吸指标提供了理论依据。 展开更多
关键词 瓦斯解吸规律 软硬煤 影响因素 孔隙结构 破坏类型
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不同煤阶区域预测瓦斯含量临界值的实验研究及应用——以安阳矿区龙山矿无烟煤和大众矿贫煤为例 被引量：5
3
作者 孙丽娟 聂百胜 郝富昌 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期101-106,共6页
为了提高对瓦斯突出区域预测的准确性,确定合理的瓦斯含量临界值,分析了不同煤阶煤的吸附特征,搭建了具有温控功能的大质量煤样瓦斯吸附解吸实验系统。实验分析了瓦斯含量、瓦斯压力和钻屑瓦斯解吸指标的相互关系,确定出了不同煤阶瓦斯... 为了提高对瓦斯突出区域预测的准确性,确定合理的瓦斯含量临界值,分析了不同煤阶煤的吸附特征,搭建了具有温控功能的大质量煤样瓦斯吸附解吸实验系统。实验分析了瓦斯含量、瓦斯压力和钻屑瓦斯解吸指标的相互关系,确定出了不同煤阶瓦斯含量临界值。结果表明:①煤的变质程度越高,煤吸附甲烷的能力越强,区域预测瓦斯含量临界值就越高;②龙山矿无烟煤吸附常数(a)值为43.224～45.013m3/t,瓦斯压力为0.74MPa时对应的瓦斯含量最低为10.9m3/t,Δh2为200Pa对应的瓦斯含量最低为10.8m3/t,确定其瓦斯含量临界值为10.0m3/t;③大众矿贫煤a值为30.813～33.85m3/t,瓦斯压力0.74MPa对应的瓦斯含量最低为9.04m3/t,Δh2为200Pa对应的瓦斯含量最低为9.3m3/t,考虑到该矿煤质松软,确定其临界值为8.0m3/t。现场跟踪考察结果表明,所确定的瓦斯含量临界值安全可靠,该研究成果可为其他类似矿区提供借鉴。 展开更多
关键词 瓦斯含量临界值 区域预测 煤与瓦斯突出 瓦斯压力 钻屑瓦斯解吸指标 构造煤
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点火位置对独头巷道瓦斯爆炸火焰参数影响实验! 被引量：7
4
作者 解北京 王亮 严正 《煤炭工程》 北大核心 2019年第2期87-91,共5页
在实验室模拟独头巷道的小型方形管道内,采用微细热电偶、离子电流传感器和火焰光信号传感器,测试了闭口终端处和距离闭口终端200mm、400mm、600mm、800mm位置处五种点火情况下甲烷-空气预混火焰锋面传播过程中温度、离子电流强度及速... 在实验室模拟独头巷道的小型方形管道内,采用微细热电偶、离子电流传感器和火焰光信号传感器,测试了闭口终端处和距离闭口终端200mm、400mm、600mm、800mm位置处五种点火情况下甲烷-空气预混火焰锋面传播过程中温度、离子电流强度及速度的变化情况。实验结果表明:闭口终端点火时,火焰锋面向开口端传播过程中各截面的温度先减小后增大;距离闭口终端200mm、400mm、600mm、800mm处点火时,火焰传播过程中点火处的温度均最高,火焰向闭口端传播过程中温度有逐渐降低的趋势。不同位置点火时,火焰向开口端传播速度是闭口端传播速度的20倍左右;闭口终端处、距离闭口终端200mm处点火火焰向开口方向传播过程中,火焰传播速度均呈现先增大后减小再增大的趋势;火焰向闭口方向传播过程中,火焰传播速度较小,但有逐渐增大的趋势;离子电流峰值的变化趋势与火焰传播的速度基本吻合,说明火焰向开口端传播比向闭口端传播更剧烈。 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 火焰温度 火焰速度 离子强度
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平顶山八矿突出煤层瓦斯地质控制特征 被引量：31
5
作者 魏国营 王保军 +3 位作者 闫江伟 王蔚 贾天让 张玉柱 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期555-561,共7页
运用瓦斯地质理论,以平顶山矿区八矿为研究对象,基于地质构造对区域、矿区和井田瓦斯赋存的控制特征,研究了三级构造对平顶山八矿突出煤层瓦斯赋存的地质构造逐级控制特征。研究表明:区域构造奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造将... 运用瓦斯地质理论,以平顶山矿区八矿为研究对象,基于地质构造对区域、矿区和井田瓦斯赋存的控制特征,研究了三级构造对平顶山八矿突出煤层瓦斯赋存的地质构造逐级控制特征。研究表明:区域构造奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造将平顶山矿区划分为东西2个瓦斯赋存单元,瓦斯赋存以李口向斜呈轴对称分布;井田构造控制着矿井突出煤层的瓦斯赋存和构造煤分布,造成煤层瓦斯突出危险呈条带分布,合理划分出煤与瓦斯突出发生有利地带。 展开更多
关键词 瓦斯地质 地质构造 瓦斯赋存 构造煤 煤与瓦斯突出
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基于瓦斯抽采钻孔的煤矿瓦斯地质精细勘查 被引量：11
6
作者 崔洪庆 李德军 马宵 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期7-10,共4页
通过实例表明了详细查明地质构造是确保煤层瓦斯抽采均衡、避免瓦斯灾害的重要基础工作。提出了综合利用瓦斯抽采钻孔开展煤矿瓦斯地质精细勘查的主要任务、施工要求,以及采掘工作面前方隐伏断层探测和瓦斯抽采方案。隐伏断层探测方案... 通过实例表明了详细查明地质构造是确保煤层瓦斯抽采均衡、避免瓦斯灾害的重要基础工作。提出了综合利用瓦斯抽采钻孔开展煤矿瓦斯地质精细勘查的主要任务、施工要求,以及采掘工作面前方隐伏断层探测和瓦斯抽采方案。隐伏断层探测方案的可行性得到了煤矿生产实践的验证。研究结果表明,综合利用瓦斯抽采钻孔对煤层顶(底)板实施连续探测,能够及时发现隐伏构造,是提高瓦斯地质勘查精度,防治瓦斯灾害的一种实用、经济和有效的技术途径。 展开更多
关键词 瓦斯灾害 瓦斯抽采 瓦斯地质 地质勘查
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低位富集区瓦斯治理方法研究 被引量：2
7
作者 周爱桃 鲁健 周凯 《煤炭工程》 北大核心 2015年第9期101-103,107,共4页
为了有效治理低位富集区瓦斯诱导的上隅角瓦斯超限,提出了走向低位钻孔治理的手段,结合试验矿井的开采状况,设计了走向低位钻孔抽采终孔位置、钻孔间距、钻孔长度等参数,根据现场考察确定了合理的抽采负压。应用fluent数值模拟软件,对... 为了有效治理低位富集区瓦斯诱导的上隅角瓦斯超限,提出了走向低位钻孔治理的手段,结合试验矿井的开采状况,设计了走向低位钻孔抽采终孔位置、钻孔间距、钻孔长度等参数,根据现场考察确定了合理的抽采负压。应用fluent数值模拟软件,对给定低位钻孔布置效果进行模拟,结果表明低位走向钻孔显著降低了15煤层上方15m区域的瓦斯浓度;同时也有效降低了上隅角及采空区内的瓦斯浓度;对走向低位钻孔抽采瓦斯效果进行了考察,结果表明实施低位钻孔抽采后,工作面、上隅角以及轨道巷的瓦斯浓度都降到了0.4%以下,工作面的瓦斯超限问题得到了有效解决。 展开更多
关键词 瓦斯富集规律 走向低位钻孔 抽采负压 数值模拟
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平顶山东部矿区地应力场特征及其对煤与瓦斯突出的影响 被引量：2
8
作者 李钰魁 雷东记 +1 位作者 张玉贵 闫江伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期114-119,共6页
为了研究平顶山东部矿区地应力场特征,以及地应力对煤与瓦斯突出的影响,利用地应力实测资料,运用理论分析和数理统计计算相结合的方法,系统研究了东部矿区地应力的分布规律;并且进行了地应力区块划分,揭示了东部矿区地应力在突出中的作... 为了研究平顶山东部矿区地应力场特征,以及地应力对煤与瓦斯突出的影响,利用地应力实测资料,运用理论分析和数理统计计算相结合的方法,系统研究了东部矿区地应力的分布规律;并且进行了地应力区块划分,揭示了东部矿区地应力在突出中的作用。结果表明:1)东部矿区地应力场以水平构造应力为主,最大主应力方向为NEE-SWW向,最大水平主应力百米梯度为5.4 MPa左右,该区域内集聚了较高的水平构造应力,应力场类型为大地动力场;2)依据最大水平主应力随埋深增加而增大的应力梯度线,将东部矿区划分为应力升高区和应力梯度区;3)应力升高区由于地应力集中,提供了突出的动力,构造煤的发育则减少了突出阻力,造成了该区域频繁发生突出事故,突出的主导因素为地应力。 展开更多
关键词 安全工程 地应力 地质构造 区块划分 煤与瓦斯突出
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基于瓦斯抽采钻孔的石门揭煤区域煤层地质精查方法 被引量：5
9
作者 薛洪来 崔洪庆 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期60-64,共5页
及时准确地探明石门揭煤区域煤层地质条件,对防治煤与瓦斯突出、保障煤矿安全生产具有重要意义。以石门揭煤区域煤层瓦斯抽采常规方案为模型,提出了利用瓦斯抽采钻孔探查目标煤层地质条件的基本原理和具体步骤:采用解析几何方法计算钻... 及时准确地探明石门揭煤区域煤层地质条件,对防治煤与瓦斯突出、保障煤矿安全生产具有重要意义。以石门揭煤区域煤层瓦斯抽采常规方案为模型,提出了利用瓦斯抽采钻孔探查目标煤层地质条件的基本原理和具体步骤:采用解析几何方法计算钻孔控制煤层底板(顶板)点三维坐标、煤层厚度和掘进工作面距煤层任意垂距时巷道掘进量,运用Matlab软件绘制煤层底板(顶板)等高线图、煤层等厚线图和石门揭煤三维地质模型,进而直观且定量地预测煤层产状、地质构造、煤层厚度等地质条件。阐述了基于瓦斯抽采钻孔的石门揭煤区域地质精查的基本流程:根据已知矿井地质资料对煤层地质条件做出预判,边探边掘,利用瓦斯抽采钻孔数据和Matlab绘图软件实现目标煤层地质条件的定量预测。实践证明该方法具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 安全工程 石门 瓦斯抽采 地质勘查 Matlab
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2001—2012年我国煤与瓦斯突出事故基本特征及发生规律研究 被引量：53
10
作者 李波 王凯 +2 位作者 魏建平 田涛 李鹏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期274-278,共5页
通过对2001—2012年我国煤矿所发生的417起煤与瓦斯突出事故的统计分析,总结出该阶段我国煤矿煤与瓦斯突出事故的两个基本特征,并依据这两个基本特征对突出事故发生的原因进行了分类。突出事故起数和死亡人数统计表明,我国煤与瓦斯突出... 通过对2001—2012年我国煤矿所发生的417起煤与瓦斯突出事故的统计分析,总结出该阶段我国煤矿煤与瓦斯突出事故的两个基本特征,并依据这两个基本特征对突出事故发生的原因进行了分类。突出事故起数和死亡人数统计表明,我国煤与瓦斯突出事故发生频率呈南高北低的特点,导致的死亡人数也是南多北少。其中较大事故多发,造成的死亡总人数最多,占事故总起数的62.11%,占总死亡人数的46.0%;特别重大事故较少发生,仅占事故总起数的2.39%,但造成的死亡人数较多,占总死亡人数的19.9%。根据事故发生原因及特点,瓦斯矿井所发生的突出事故原因符合第一类基本特征;突出矿井所发生的突出事故原因符合第二类基本特征;高瓦斯矿井除了符合第一类基本特征外,在管理方面和勘探方面也基本符合第二类基本特征。 展开更多
关键词 安全工程 煤与瓦斯突出 事故统计 规律 基本特征
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温度对煤粒瓦斯扩散动态过程的影响规律与机理 被引量：51
11
作者 刘彦伟 魏建平 +1 位作者 何志刚 刘明举 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期100-105,共6页
根据气体在多孔介质的运移理论,推导出了含瓦斯煤粒的扩散通量、扩散系数与温度分别呈指数函数、幂函数关系。运用自制设备,实验研究了吸附平衡压力为(0.74±0.01)MPa,吸附温度为303 K,解吸环境温度为283～313 K条件下,不同煤阶含... 根据气体在多孔介质的运移理论,推导出了含瓦斯煤粒的扩散通量、扩散系数与温度分别呈指数函数、幂函数关系。运用自制设备,实验研究了吸附平衡压力为(0.74±0.01)MPa,吸附温度为303 K,解吸环境温度为283～313 K条件下,不同煤阶含瓦斯煤粒的扩散通量与温度的量化关系,确定了3种煤阶煤粒瓦斯放散量随温度变化的修正方法和回归系数,查明了不同煤阶煤粒的瓦斯扩散系数随温度升高的量化变化规律。实验结果表明,前60 min的温度影响回归系数a可在0.011 0～0.012 0之间取值,无烟煤取0.011 0,高变质烟煤可取0.011 5,低变质烟煤可取0.012 0。揭示了温度对含瓦斯煤粒扩散动态过程的影响机理,温度升高增强了甲烷分子的活性、促使孔隙扩张,特别是小孔隙的扩张,大大提高了瓦斯在煤粒中的扩散能力。 展开更多
关键词 温度 煤粒 瓦斯扩散规律 瓦斯扩散机理
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基于Klinkenberg效应影响的煤体瓦斯渗流规律及其渗透率计算方法 被引量：34
12
作者 王登科 魏建平 +1 位作者 付启超 刘勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2029-2036,共8页
针对气体渗流存在的Klinkenberg效应,利用自主研发的三轴瓦斯渗流实验系统,对煤层瓦斯的渗流特性进行了研究。通过实验数据分析和理论推导,提出了一种综合气体动力黏度和压缩因子影响及克氏效应的煤层瓦斯渗透率计算方法。通过比较传统... 针对气体渗流存在的Klinkenberg效应,利用自主研发的三轴瓦斯渗流实验系统,对煤层瓦斯的渗流特性进行了研究。通过实验数据分析和理论推导,提出了一种综合气体动力黏度和压缩因子影响及克氏效应的煤层瓦斯渗透率计算方法。通过比较传统的拟压力法计算结果,考虑克氏效应方法在理论上和数据处理结果上更合理、更准确。研究结果表明:1克氏效应对煤层瓦斯渗流影响明显,利用考虑克氏效应方法评估的渗透率结果正确,能充分反映出气体渗流的真实状态。2吸附解吸作用对煤层瓦斯渗透性有一定的影响,其影响结果是导致煤层绝对渗透率的降低。3处于标准状况附近的气体,可以忽略动力黏度和压缩因子对其渗透性的影响,离开标准状况较远的气体,需要考虑动力黏度和压缩因子对其渗透性的影响。研究结果对正确认识克氏效应和选择更精确的含瓦斯煤渗透率计算方法具有一定的指导价值。 展开更多
关键词 煤层瓦斯 渗流规律 Klinkenberg效应 渗透率 吸附解吸
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干燥及饱和含水煤样超声波特征的实验研究 被引量：25
13
作者 王云刚 李满贵 +1 位作者 陈兵兵 代少华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2445-2450,共6页
采用超声波透射法对无烟煤、焦煤和肥煤煤样在干燥及自然饱和吸水状态进行超声波测试实验,利用快速傅里叶变换对超声波信号进行了频谱分析,研究干燥及自然饱和吸水状态下煤样超声波特征。研究结果表明:在干燥或自然饱和吸水状态下,同种... 采用超声波透射法对无烟煤、焦煤和肥煤煤样在干燥及自然饱和吸水状态进行超声波测试实验,利用快速傅里叶变换对超声波信号进行了频谱分析,研究干燥及自然饱和吸水状态下煤样超声波特征。研究结果表明:在干燥或自然饱和吸水状态下,同种煤样的纵波波速相差较小;在干燥和自然饱和吸水两种状态下,无烟煤煤样纵波速度最大,肥煤纵波速度最小,焦煤介于两者之间,煤样纵波速度与其密度呈正相关、与孔隙率和变质程度呈负相关关系。焦煤和肥煤煤样在自然饱和吸水状态下纵波波速高于其在干燥状态下的纵波波速,无烟煤则相反;焦煤和肥煤煤样的纵波波速对水的敏感性大于无烟煤纵波波速对水的敏感性,这是由水分子在煤样孔隙中的运动形式决定的。煤样自然饱和吸水后,其主频率值有所下降,出现"频率漂移"的现象,使其能量多集中在低频部分;在煤样中传播的超声波信号的波速和主频率值能够反映煤样内部的孔隙、微裂隙等结构情况及其含水情况。 展开更多
关键词 煤样 干燥 自然饱和 超声波 快速傅里叶变换 主频率值
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多组分酸对不同煤阶煤储层化学增透实验研究 被引量：45
14
作者 倪小明 李全中 +1 位作者 王延斌 高莎莎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期436-440,共5页
查明酸液对不同煤阶煤的酸化效果,能够为提高煤储层导流能力提供一种化学方法。通过对不同煤阶煤样酸化前后煤表面观察、矿物质含量和渗透率测试,得出不同煤阶煤酸化后表面变化特征、矿物质含量变化及渗透率变化规律。结果表明:多组分... 查明酸液对不同煤阶煤的酸化效果,能够为提高煤储层导流能力提供一种化学方法。通过对不同煤阶煤样酸化前后煤表面观察、矿物质含量和渗透率测试,得出不同煤阶煤酸化后表面变化特征、矿物质含量变化及渗透率变化规律。结果表明:多组分酸能与煤中的矿物质发生反应,提高煤储层的导流能力。煤中原始裂隙发育程度及矿物质的含量共同影响着增透效果;酸化使煤中的碳酸盐矿物和硫化物减少最多,其次是蒙脱石、绿泥石和伊利石,石英和高岭石减少最少;煤体裂隙越发育,与酸液反应的碳酸盐和硫化物含量越高,酸化增透效果越好。研究结果为多组分酸在煤储层水力压裂中的应用提供了实验支撑。 展开更多
关键词 多组分酸 化学增透 煤层气 渗透率
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基于多物理场耦合的瓦斯抽放半径确定方法 被引量：54
15
作者 郝富昌 刘明举 孙丽娟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期106-111,共6页
为确定合理的瓦斯抽放半径,建立了考虑煤的流变特性、渗透率动态变化和吸附特征的渗流-应力耦合模型,对比分析了软硬煤层钻孔孔径的变化规律,研究了抽放过程的渗透率的动态演化规律,确定了软硬煤层的有效抽放半径,找出了瓦斯抽放半径的... 为确定合理的瓦斯抽放半径,建立了考虑煤的流变特性、渗透率动态变化和吸附特征的渗流-应力耦合模型,对比分析了软硬煤层钻孔孔径的变化规律,研究了抽放过程的渗透率的动态演化规律,确定了软硬煤层的有效抽放半径,找出了瓦斯抽放半径的影响因素。研究结果表明:由于含瓦斯煤的流变特性,软硬煤层钻孔均会随时间发生缩孔现象,软煤层钻孔在短时间内就可能被堵塞,硬煤层钻孔直径虽有缩小但仍处于稳定状态,并不堵塞瓦斯抽放通道,在确定抽放半径时,应首先分析钻孔的孔径变化规律以确定有效抽放时间;瓦斯抽放过程中煤的渗透率会随时间的推移逐渐增大;煤体硬度、埋藏深度、初始瓦斯压力、初始渗透率和钻孔孔径等是影响瓦斯抽放半径的主要因素。 展开更多
关键词 瓦斯抽放半径 多物理场耦合 渗流场 应力场 流变特性 软硬煤
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瓦斯抽采半径确定方法的比较及存在问题研究 被引量：117
16
作者 郝富昌 刘明举 孙丽娟 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第12期55-58,110,共5页
为快速有效消除采掘工作面的突出危险性,论述了确定瓦斯抽采半径的各种方法,指出了确定瓦斯抽采半径存在的问题,并对确定瓦斯抽采半径应深入研究的方向进行展望。研究结果表明:现场测试瓦斯抽采半径存在测试难度较大、精度较差、测试结... 为快速有效消除采掘工作面的突出危险性,论述了确定瓦斯抽采半径的各种方法,指出了确定瓦斯抽采半径存在的问题,并对确定瓦斯抽采半径应深入研究的方向进行展望。研究结果表明:现场测试瓦斯抽采半径存在测试难度较大、精度较差、测试结果仅是区间值等问题,现场实测法不能随瓦斯地质条件的改变动态确定瓦斯抽采半径;数值模拟方法确定的抽采半径未考虑含瓦斯煤的流变特性,确定的有效抽采时间存在较大误差,今后应加强考虑煤的流变特性的抽采过程的流固耦合研究,以确定合理的抽采半径,为瓦斯灾害防治提供依据。 展开更多
关键词 瓦斯抽采半径 煤与瓦斯突出 埋藏深度 示踪气体 瓦斯压力
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U型和Y型通风采空区瓦斯分布数值模拟 被引量：40
17
作者 杨明 高建良 冯普金 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期227-230,共4页
运用Y型通风方式可解决传统U型通风难以解决的上隅角和回风巷瓦斯浓度超限问题。为了对比分析U型和Y型通风采空区瓦斯运移及分布规律,建立了U型通风和Y型通风采空区物理模型,运用Fluent软件对U型通风和Y型通风方式采空区漏风流场、漏风... 运用Y型通风方式可解决传统U型通风难以解决的上隅角和回风巷瓦斯浓度超限问题。为了对比分析U型和Y型通风采空区瓦斯运移及分布规律,建立了U型通风和Y型通风采空区物理模型,运用Fluent软件对U型通风和Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)和瓦斯体积分数分布进行数值模拟。结果表明,Y型通风回采工作面采空区漏风流场与U型通风分布有较大差别。Y型通风时工作面端头0～30 m时漏风约占工作面漏风量的50%,且总漏风量较U型通风时多,可避免采空区高浓度瓦斯积聚。采用两进一回Y型通风可从根本上解决上隅角瓦斯积聚和回风巷瓦斯超限问题。 展开更多
关键词 矿山安全 采空区 U型通风 Y型通风 漏风 瓦斯 数值模拟
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二氧化氯作为煤储层压裂液破胶剂的可行性实验研究 被引量：9
18
作者 郭红玉 夏大平 +3 位作者 苏现波 马俊强 张双斌 王振 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期908-912,共5页
针对煤层温度低、高黏压裂液无法及时破胶返排的难题,探讨二氧化氯作为压裂液破胶剂的可行性及其对煤层气开采的影响。实验选择清洁压裂液、交联冻胶压裂液和二氧化氯溶液对不同煤阶煤样进行处理,对处理后煤样再分别进行光学显微镜、等... 针对煤层温度低、高黏压裂液无法及时破胶返排的难题,探讨二氧化氯作为压裂液破胶剂的可行性及其对煤层气开采的影响。实验选择清洁压裂液、交联冻胶压裂液和二氧化氯溶液对不同煤阶煤样进行处理,对处理后煤样再分别进行光学显微镜、等温吸附和压汞等测试。结果表明:残留的压裂液会对煤层造成污染伤害,二氧化氯不但具有良好的低温破胶作用,同时还可以提高大孔和中孔的孔容比,使得孔隙连通性得到改善,进而提高储层渗透率;经二氧化氯处理后煤样的朗格缪尔体积显著降低,表明了煤的亲甲烷能力显著降低,从而使得煤层气临界解吸压力、含气饱和度与采收率均得到不同程度的提高。研究表明二氧化氯可以作为煤储层压裂液的破胶剂。 展开更多
关键词 煤层气 二氧化氯 压裂液 破胶剂 亲甲烷能力 采收率 含气饱和度 临界解吸压力
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基于熵权灰色关联法的煤与瓦斯突出主控因素分析 被引量：20
19
作者 王云刚 周辰 +1 位作者 李辉 张宏图 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期5-9,共5页
煤与瓦斯突出主控因素的科学确定是突出预测及防治的重要前提条件。根据突出综合作用假说及瓦斯地质理论确定了平顶山东部矿区的突出影响因素为开采深度、瓦斯、煤的物理力学性质、地质构造、煤层和构造煤厚度及煤层透气性系数。建立了... 煤与瓦斯突出主控因素的科学确定是突出预测及防治的重要前提条件。根据突出综合作用假说及瓦斯地质理论确定了平顶山东部矿区的突出影响因素为开采深度、瓦斯、煤的物理力学性质、地质构造、煤层和构造煤厚度及煤层透气性系数。建立了熵权灰色关联分析模型,分析得出平顶山东部矿区突出影响因素的熵权灰色关联序为开采深度、瓦斯压力、断层特征系数、煤厚特征系数、f、Δp、煤体破碎程度、透气性系数。结合平顶山东部矿区的实际情况分析突出影响因素的重要性,验证了熵权灰色关联法计算得到的关联序结果是正确的。结果表明,熵权灰色关联方法具有模糊、随机、灰色等特征,对数据要求较低且计算量小,应用该方法分析突出主控因素是可行和有效的。 展开更多
关键词 安全工程 煤与瓦斯突出 主控因素 灰色关联度 熵权
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采煤工作面瓦斯流动模型及COMSOL数值解算 被引量：39
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作者 李东印 许灿荣 熊祖强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期967-971,共5页
引入溶质扩散平移方程和Fick扩散定理来模拟瓦斯的流动扩散行为,应用N-S方程和Brinkman方程构建工作面和采空区气体流动模型,并将两个模型有机地联系在一个统一的流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立出采煤工作面瓦斯流动的物理模型... 引入溶质扩散平移方程和Fick扩散定理来模拟瓦斯的流动扩散行为,应用N-S方程和Brinkman方程构建工作面和采空区气体流动模型,并将两个模型有机地联系在一个统一的流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立出采煤工作面瓦斯流动的物理模型。进风巷道、回风巷道、工作面以及采空区瓦斯涌出和扩散被有效地联系在了一起,应用COMSOL Multiphysics多物理耦合分析工具求解该物理模型。模型计算结果表明:该模型能够模拟工作面和采空区瓦斯浓度分布,并能对瓦斯专排巷的位置布置、工作面通风方式优劣进行对比判断,对于采煤工作面有一定的适用性。 展开更多
关键词 瓦斯流动 流动模型 瓦斯扩散 COMSOL MULTIPHYSICS
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