基于残余瓦斯含量的顺层钻孔抽采有效半径阶梯式测定法 被引量：6

1

作者 张飞燕 韩颖 +2 位作者 吕帅 刘德宝 程虹铭 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期10-16,共7页

为确定瓦斯抽采合理钻孔间距,有效减少或消除抽采空白带,基于瓦斯抽采相关标准与行业规范,以突出煤层采煤工作面瓦斯含量临界值、采煤工作面回采前煤体可解吸瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽采率和预抽率作为抽采达标的4项基本指标,根据4项... 为确定瓦斯抽采合理钻孔间距,有效减少或消除抽采空白带,基于瓦斯抽采相关标准与行业规范,以突出煤层采煤工作面瓦斯含量临界值、采煤工作面回采前煤体可解吸瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽采率和预抽率作为抽采达标的4项基本指标,根据4项基本指标计算得出残余瓦斯含量最小值,将其作为考察指标,对顺层钻孔瓦斯抽采有效半径测定方法进行探索,提出阶梯式测定法。使用该测定法对山西霍尔辛赫煤业有限责任公司3号煤层瓦斯抽采有效半径进行现场测试,同时基于含瓦斯煤的流固耦合动态模型对测试结果进行数值模拟验证。结果表明:阶梯式测定法现场测试结果与数值模拟结果基本吻合,在该矿合理预抽期内,抽采有效半径为1.52 m,合理钻孔间距为2.50 m。研究结果对于完善瓦斯抽采有效半径测定方法、确保瓦斯抽采达标具有参考作用。 展开更多

关键词 残余瓦斯含量 顺层钻孔 瓦斯抽采 有效半径 阶梯式测定法

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不同通风方式条件下采空区氧气与瓦斯分布规律研究 被引量：3

2

作者 韩颖 刘德宝 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第1期115-118,共4页

为了给自然发火煤层工作面选择适宜通风方式提供依据,分别选取W形、U形和Y形通风方式,构建了采空区数值模型,采用FLUENT软件进行解算,探讨了不同通风方式条件下采空区氧气和瓦斯的分布规律,得出了采空区氧气和瓦斯浓度分布规律及漏风情... 为了给自然发火煤层工作面选择适宜通风方式提供依据,分别选取W形、U形和Y形通风方式,构建了采空区数值模型,采用FLUENT软件进行解算,探讨了不同通风方式条件下采空区氧气和瓦斯的分布规律,得出了采空区氧气和瓦斯浓度分布规律及漏风情况;基于此,以氧气浓度作为划分指标,对采空区自燃“三带”进行了划分。研究表明:相同风量下,不同通风方式的漏风率大小为Y形>U形>W形,采空区漏风量越大,自燃带宽度越大;对于防治自燃,建议优先选择W形通风,但同时应重点关注工作面回风巷口处瓦斯浓度;对于防治瓦斯,建议优先选择Y形通风,可以更有效地解决上隅角瓦斯超限问题,但回风巷应作为瓦斯治理重点对象。 展开更多

关键词 不同通风方式 采空区 自燃“三带” 氧气分布 瓦斯分布

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煤与瓦斯突出模拟试验研究进展及展望 被引量：11

3

作者 韩颖 吕帅 +1 位作者 张飞燕 董博文 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期1-8,共8页

煤与瓦斯突出模拟试验是探索煤与瓦斯突出规律与特征,揭示其突出机理的重要手段之一。为理清煤与瓦斯突出模拟试验领域研究脉络及未来发展趋势,从煤样制备方法与制备装置、吸附气体种类、应力加载系统、突出诱导装置和数据采集系统5个... 煤与瓦斯突出模拟试验是探索煤与瓦斯突出规律与特征,揭示其突出机理的重要手段之一。为理清煤与瓦斯突出模拟试验领域研究脉络及未来发展趋势,从煤样制备方法与制备装置、吸附气体种类、应力加载系统、突出诱导装置和数据采集系统5个方面入手,对国内外学者在物理模拟领域取得的丰硕成果进行系统总结与分析;以受力维数为分类指标,对数值模拟领域研究进展进行详细论述。分析可知,新型模拟装置研发、数据采集元件和相似材料研制,以及基于不同软件交叉、融通、互补的数值模拟研究是该领域未来研究的重点方向。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 模拟试验 物理试验 数值试验 模拟装置

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倾斜煤层采空区自燃“三带”划分及防灭火措施 被引量：13

4

作者 刘德宝 韩颖 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期27-33,共7页

山西金晖瑞隆煤业有限公司主采的8+10号煤层具有自然发火危险性,为准确确定8115工作面自燃带位置,以便为采取防灭火措施提供靶位,以氧气体积分数作为划分指标,采用束管抽气法进行采空区自燃“三带”现场测定。构建采空区数值模型,采用FL... 山西金晖瑞隆煤业有限公司主采的8+10号煤层具有自然发火危险性,为准确确定8115工作面自燃带位置,以便为采取防灭火措施提供靶位,以氧气体积分数作为划分指标,采用束管抽气法进行采空区自燃“三带”现场测定。构建采空区数值模型,采用FLUENT软件进行解算,得出采空区氧气体积分数分布规律。基于此,对自燃“三带”进行划分,确定自燃带宽度,并提出防灭火对策。结果表明:8115工作面采空区散热带为0~51.2 m;自燃带为51.2~86.2 m;窒息带为86.2 m以里。建议采用埋管注氮或架间插管汽雾阻化防灭火措施,对采空区自燃带进行全方位防灭火控制。 展开更多

关键词 倾斜煤层 采空区 自燃“三带” 氧气体积分数 数值模拟

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基于Hoek-Brown准则的煤层钻孔失稳破坏类型数值模拟研究 被引量：16

5

作者 韩颖 张飞燕 +1 位作者 刘晓 李贤忠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期308-318,共11页

高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层深孔钻进是公认的世界性难题,已成为制约部分高瓦斯和突出矿井瓦斯治理效果的瓶颈。为深入探讨煤层钻孔失稳机制,引入Hoek-Brown强度准则及地质强度指标GSI,在考虑孔隙率与渗透率动态变化特性的... 高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层深孔钻进是公认的世界性难题,已成为制约部分高瓦斯和突出矿井瓦斯治理效果的瓶颈。为深入探讨煤层钻孔失稳机制,引入Hoek-Brown强度准则及地质强度指标GSI,在考虑孔隙率与渗透率动态变化特性的前提下,在弹塑性本构方程中引入塑性流动因子,使瓦斯渗流场方程含有体应变、煤岩体变形场方程含有瓦斯压力项,进而建立了基于H-B准则的含瓦斯煤流固耦合动态模型;采用COMSOL软件对模型进行解算,探讨了不同侧压系数条件下不同煤体结构煤层钻孔周围塑性区分布规律,并对煤层钻孔失稳破坏类型进行了划分。研究表明:无论在何种侧压系数条件下,孔周塑性区分布范围皆随GSI值的增大而逐渐减小,2者遵循幂函数关系;塑性区分布形状因侧压系数、GSI值不同而差别较大;当GSI值较小时,在不同侧压系数条件下,塑性区分别呈扇形、椭圆、"X"状分布;当GSI值较大时,塑性区分别呈圆形、"V"状、"平底锅"状分布;煤层钻孔失稳破坏类型分为应力控制型破坏、结构面控制型破坏、软煤中的喷孔破坏3类,分别发生在高应力硬煤中(60≤GSI≤100)、强度中等的煤体中(30<GSI<60)以及软煤中(0≤GSI≤30),失稳破坏的主控因素分别为应力、结构面力学性质、煤体力学性质及瓦斯内能。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN准则 地质强度指标 流固耦合模型 煤层钻孔 失稳破坏类型

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我国水力冲孔卸压增透技术研究进展 被引量：9

6

作者 韩颖 董博文 +2 位作者 张飞燕 吕帅 李伟东 《中国矿业》 2021年第2期95-100,共6页

随着科技日新月异的变化,高瓦斯低渗透煤层提高抽采效率的有效措施之一——水力冲孔技术飞速发展,但也遇到了前所未有的挑战。本文简要回顾了水力冲孔技术的发展历程,系统介绍了钻-冲一体化、水力压裂与冲孔联合增透、水力冲孔与预裂爆... 随着科技日新月异的变化,高瓦斯低渗透煤层提高抽采效率的有效措施之一——水力冲孔技术飞速发展,但也遇到了前所未有的挑战。本文简要回顾了水力冲孔技术的发展历程,系统介绍了钻-冲一体化、水力压裂与冲孔联合增透、水力冲孔与预裂爆破联合增透等新型技术的技术原理及现场应用情况,总结分析了该领域存在的关键问题,并对下一步研究方向进行了初步探讨。本文认为,多场耦合实验、影响半径测定、钻-冲-割一体化推广以及联合增透应是未来研究与探索的重点与难点。 展开更多

关键词 水力冲孔 卸压增透 钻冲一体化 联合增透 固-液-气耦合

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近10年我国民爆物品爆炸事故统计及预测 被引量：3

7

作者 张飞燕 张念思 +1 位作者 韩颖 何鑫 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第4期192-200,共9页

民爆行业是推进现代化建设和社会发展的重要行业,国家基础建设的快速发展使民爆物品的需求量迅速增大。由于民爆物品本身就具有危险特性,在其生产、运输、贮存和使用等过程中都有发生爆炸的可能性,严重威胁了人民群众的生命财产安全和... 民爆行业是推进现代化建设和社会发展的重要行业,国家基础建设的快速发展使民爆物品的需求量迅速增大。由于民爆物品本身就具有危险特性,在其生产、运输、贮存和使用等过程中都有发生爆炸的可能性,严重威胁了人民群众的生命财产安全和社会稳定。为了充分了解民爆物品爆炸事故的危害性,有针对性的做好民爆物品的安全管理,并进行有效防控,以2012—2021年我国发生的102起民爆物品爆炸事故为统计分析对象,采用数理统计的方法对事故发生年份、发生省份、发生事故等级、发生环节以及原因进行分析,并采用灰色马尔可夫预测模型对2022—2023年的民爆物品爆炸事故起数和死亡人数进行预测。结果表明:2012年、2014年、2016年发生的民爆物品爆炸事故起数最多,2020年造成的死亡人数最少;发生事故等级中较大事故比重最大;湖南、河北和陕西是民爆物品爆炸事故高发省份;民爆物品爆炸事故多发生在生产和爆破作业环节,机械撞击和摩擦是导致民爆物品爆炸的主要原因;预测2022年和2023年的民爆物品爆炸事故起数分别为6、5起,死亡人数分别为18、17人,事故起数和死亡人数均呈下降趋势,安全形式趋于稳定。研究结果对加强我国民爆物品安全管理和减少民爆物品爆炸事故的发生具有重要意义。 展开更多

关键词 民爆物品 爆炸事故 统计分析 预测模型 灰色马尔可夫预测

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我国关闭煤矿潜在资源分析及二次利用前景 被引量：7

8

作者 张飞燕 纪开鑫 韩颖 《中国煤炭》 2023年第1期64-68,共5页

供给侧结构性改革的提出加速了我国煤矿落后产能的退出,但同时关闭煤矿的合理再利用提上日程。为探讨关闭煤矿潜在的可利用资源及其利用前景,基于关闭煤矿彻底废弃的负面效应分析,对其潜在资源类型进行了划分,并对各种资源的利用前景进... 供给侧结构性改革的提出加速了我国煤矿落后产能的退出,但同时关闭煤矿的合理再利用提上日程。为探讨关闭煤矿潜在的可利用资源及其利用前景,基于关闭煤矿彻底废弃的负面效应分析,对其潜在资源类型进行了划分,并对各种资源的利用前景进行了分析,最后指出其在二次利用中亟待解决的问题。研究表明:我国关闭煤矿潜在资源主要包括剩余煤炭、矿井水、煤层气、地下空间以及生态开发与工业旅游资源;厘清剩余煤炭资源赋存特征、提高关闭煤矿信息化程度、构建关闭煤矿剩余资源评价体系以及建立健全关闭煤矿综合开发利用政策对关闭煤矿资源二次利用具有重要意义。 展开更多

关键词 关闭煤矿 潜在资源 类型划分 资源评价 二次利用前景

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基于STC15单片机的教学用模拟电子雷管设计与实现 被引量：2

9

作者 张飞燕 刘柯含 +1 位作者 韩颖 牛琛 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第3期236-242,共7页

电子雷管是爆破工程领域目前采用的主要起爆方式,但因其具有高危险性和特殊管控要求,无法在课堂教学和实验教学中使用,亟待研发一种安全可靠且可重复使用的模拟器材。基于STC15单片机,设计与调试了教学用模拟电子雷管,借助3D打印技术,... 电子雷管是爆破工程领域目前采用的主要起爆方式,但因其具有高危险性和特殊管控要求,无法在课堂教学和实验教学中使用,亟待研发一种安全可靠且可重复使用的模拟器材。基于STC15单片机,设计与调试了教学用模拟电子雷管,借助3D打印技术,制作了模拟电子雷管,并成功应用于雷管检测和起爆网路模拟实验教学。研究表明:模拟电子雷管主要由电源电路、雷管模拟电路和PCB板构成,由雷管一端伸出一对引线连接电源,通过电源电路给单片机控制芯片、驱动电路及声光模拟器件供电,通电后单片机控制芯片可以按照写入的程序驱动声光模拟器件模拟电子雷管工作,从而实现了延期爆破时间可调节、爆破真实场景可模拟、内部结构可直观观测以及串并联稳定运行等功能;通过实验教学,让学生了解了电子雷管的结构和特性,掌握了雷管性能检测方法和起爆网络连接方法,充分调动了学习“爆破安全”课程的积极性,充分发挥了主观能动性,有效提高了实操能力,实验教学效果良好。 展开更多

关键词 爆破安全 实验教学 模拟电子雷管 单片机 3D打印技术

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我国高温矿井热害防治技术研究进展及展望 被引量：6

10

作者 韩颖 李向威 闫志佳 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第10期186-189,共4页

随着煤矿开采深度的增加,高温热害对矿井正常开采活动影响非常巨大,不仅影响机械设备正常工作,更对井下工作人员的身心健康有着巨大危害。通过总结国内高温矿井分布概况,对高温矿井热源进行归类、划分,再分析国内外现有技术其优劣性,选... 随着煤矿开采深度的增加,高温热害对矿井正常开采活动影响非常巨大,不仅影响机械设备正常工作,更对井下工作人员的身心健康有着巨大危害。通过总结国内高温矿井分布概况,对高温矿井热源进行归类、划分,再分析国内外现有技术其优劣性,选取针对不同热源技术进行组合降温,并在降温的同时对地热资源进行合理利用。 展开更多

关键词 高温矿井 热害 热源 分源治理 降温技术

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基于流固耦合动态模型的煤层钻孔成拱特性研究 被引量：1

11

作者 韩颖 张飞燕 +1 位作者 杨志龙 董博文 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期77-81,共5页

为探讨煤层钻孔周围是否存在压力拱,构建了基于Hoek-Brown准则的含瓦斯煤流固耦合动态模型,并运用COMSOL软件进行解算,分析了钻孔施工前后孔周煤体主应力及应变能密度分布规律,研究了不同煤体结构煤层孔周煤体位移量及压力拱内边界、厚... 为探讨煤层钻孔周围是否存在压力拱,构建了基于Hoek-Brown准则的含瓦斯煤流固耦合动态模型,并运用COMSOL软件进行解算,分析了钻孔施工前后孔周煤体主应力及应变能密度分布规律,研究了不同煤体结构煤层孔周煤体位移量及压力拱内边界、厚度的变化特征,并结合孔周煤体塑性区分布规律对煤层钻孔成拱特性进行了探讨。研究结果表明:煤层钻孔顶底部存在压力拱,其拱脚与拱座位于钻孔两侧;压力拱区域内孔周煤体水平位移量变化较为平缓;压力拱内边界及厚度可作为评判钻孔稳定性的指标,两者随地质强度指标GSI值的增大而逐渐减小,即煤体结构越完整、强度越高,压力拱范围越小;当GSI值非常大或非常小时,压力拱效应不明显,甚至趋于消失。 展开更多

关键词 含瓦斯煤 流固耦合模型 煤层钻孔 压力拱 地质强度指标

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