水力化煤层增透技术研究进展及发展趋势 被引量：197

1

作者 王耀锋 何学秋 +1 位作者 王恩元 李艳增 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1945-1955,共11页

增加煤层透气性是解决低透气性煤层瓦斯抽采难题的关键。煤岩体结构改造是煤层增透的核心问题,水力化煤层增透技术是煤岩体结构改造的有效途径。基于前期研究及文献调研,回顾了水射流和水力压裂技术的发展历程,综述了国内水力化煤层增... 增加煤层透气性是解决低透气性煤层瓦斯抽采难题的关键。煤岩体结构改造是煤层增透的核心问题,水力化煤层增透技术是煤岩体结构改造的有效途径。基于前期研究及文献调研,回顾了水射流和水力压裂技术的发展历程,综述了国内水力化煤层增透技术的研究进展。分析了理论研究和工程应用中存在的问题,指出增透机理尚未客观揭示、单项增透技术存在局限性、配套装备(特别是安全保障系统)不完善、效果考察体系不健全等因素制约了技术的推广。对总体发展趋势进行了展望,认为水力化煤层增透技术正朝着集成化、多元化和智能化的方向发展,加强理论研究、尽快完善装备、发展定向压裂等综合增透新技术、建立增透效果考察体系等方面是未来主要研究方向。 展开更多

关键词 水力化煤层增透技术 瓦斯抽采 水射流 水力压裂

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基于主成分分析优化煤矸石自然发火过程实验研究 被引量：3

2

作者 段鹏飞 贾宝山 李守国 《计算机应用与软件》 2017年第4期277-280,共4页

煤矸石山自燃受到多方面因素影响。为能够更好表现煤样自然发火过程中对煤自燃产生主要影响的因素,便于对煤自燃过程进行定量研究,使得实验能够更加准确地反映实际生产过程中的煤自然发火过程,并使实验中变量控制能够更加合理高效,采用... 煤矸石山自燃受到多方面因素影响。为能够更好表现煤样自然发火过程中对煤自燃产生主要影响的因素,便于对煤自燃过程进行定量研究,使得实验能够更加准确地反映实际生产过程中的煤自然发火过程,并使实验中变量控制能够更加合理高效,采用基于主成分分析算法对煤矸石自然发火过程主要影响因素进行数值分析整理。对经过主成分分析评价的影响因素,进行相应的定量研究,极大地提高了对煤矸石自然发火过程实验材料的利用,为实验有效进行提供了数值模型。 展开更多

关键词 煤自然发火 主成分分析 煤矸石 节能省材

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煤矿井下钻孔钻进参数检测装置研究 被引量：4

3

作者 张占存 邹永洺 赵洪瑞 《中国矿业》 北大核心 2014年第10期133-137,共5页

针对目前煤矿井下瓦斯钻孔完孔程度和成孔率低的现状,以ZDY系列钻机为研究基础,通过理论分析,确定了钻进参数检测装置的设计方案、组成部分、分析软件开发和运行形式等;实验室试验得出该钻进参数检测装置的数据测试数值与给定数值误差小... 针对目前煤矿井下瓦斯钻孔完孔程度和成孔率低的现状,以ZDY系列钻机为研究基础,通过理论分析,确定了钻进参数检测装置的设计方案、组成部分、分析软件开发和运行形式等;实验室试验得出该钻进参数检测装置的数据测试数值与给定数值误差小于1%,满足设计要求,现场工业性试验表明,钻进参数检测装置对钻孔施工过程能提供一定的帮助,提高钻孔成孔质量,为科学钻探提供了新的技术手段。 展开更多

关键词 钻孔钻进 钻进参数 钻进检测 科学钻探

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煤自然发火过程颗粒堆积体结构形态演化实验研究 被引量：10

4

作者 梁运涛 辛全昊 +3 位作者 王树刚 胡沛裕 蒋爽 宋双林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1398-1405,共8页

在煤炭开采、储存及运输过程中,煤炭常以颗粒堆积体的形式暴露于氧化环境之中,煤颗粒堆积结构直接影响了堆积体内高温火源的形成与蔓延规律,是形成非控制灾害的关键影响因素之一。煤自然发火过程中堆积结构形态演化规律研究对煤堆内高... 在煤炭开采、储存及运输过程中,煤炭常以颗粒堆积体的形式暴露于氧化环境之中,煤颗粒堆积结构直接影响了堆积体内高温火源的形成与蔓延规律,是形成非控制灾害的关键影响因素之一。煤自然发火过程中堆积结构形态演化规律研究对煤堆内高温火源预测及煤矿火灾防控具有重要意义。以马道头矿8404工作面的煤样为研究对象,制备了5组不同氧化温度下的堆积试样,利用微焦显微Computed Tomography(CT)实验平台对试样进行显微断层扫描。获得显微断层CT图像序列后,采用几何均值滤波算法与大津算法(Otsu Method)对显微断层序列进行图像处理,降低原始图像中的噪声并将其转化为二值图像序列。基于处理后的二值图像序列,应用三维重构算法重构了各组试样堆积结构。定量分析了煤颗粒堆积体孔隙率、颗粒体积、颗粒表面积等结构参数的演化规律。研究结果表明:随着氧化温度升高,煤颗粒堆积体孔隙率、颗粒数量与平均颗粒比表面积增大,平均颗粒体积与表面积减少,其中300~400℃温度段的变化最明显,300℃与400℃时堆积结构内平均颗粒体积分别为14.95与2.50 mm^3;平均颗粒表面积为36.17与9.13 mm^2;煤颗粒堆积体孔隙率变化与煤颗粒形态变化有关,实验煤样两者变化阈值均在300℃附近,当氧化温度高于此阈值时,煤颗粒堆积体内颗粒裂解加剧,孔隙结构连通性提高,氧化过程更加剧烈。 展开更多

关键词 煤自然发火 CT 三维重构 孔隙结构

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我国煤矿火灾防治现状及发展对策 被引量：237

5

作者 梁运涛 侯贤军 +2 位作者 罗海珠 田富超 于贵生 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第6期1-6,13,共7页

调研了我国煤矿火灾灾害区域分布特点及近5年来煤矿火灾事故特征,从自燃倾向性鉴定、自然发火期判定、自然发火早期预测预报及监测等方面探讨了煤自燃预测预报技术的发展现状,分析了现阶段我国充填堵漏、均压、注浆、惰性气体、阻化、... 调研了我国煤矿火灾灾害区域分布特点及近5年来煤矿火灾事故特征,从自燃倾向性鉴定、自然发火期判定、自然发火早期预测预报及监测等方面探讨了煤自燃预测预报技术的发展现状,分析了现阶段我国充填堵漏、均压、注浆、惰性气体、阻化、三相泡沫、燃油惰气及高倍泡沫等防灭火技术装备的应用现状及适用性。指出煤矿火灾防治应坚持以基础理论研究为先导,以关键技术装备研发为重点,以推广应用为目的,不断创新提高防火技术的有效性、适应性和经济性,以指导煤层自燃与外因火灾防治,最终实现一体化火灾防控体系的技术突破。 展开更多

关键词 煤矿火灾 煤自燃 火灾防治 外因火灾

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煤矿瓦斯爆炸灰色-IAHP危险性评价模型及应用 被引量：3

6

作者 贾宝山 皮子坤 +2 位作者 李锐 李宗翔 李守国 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第9期909-913,共5页

针对煤矿瓦斯灾害及其爆炸的危险性,利用斯爆炸致灾机理与条件,从人-机(物)-环境-管理4个方面建立危险性评价指标体系,结合灰色理论与区间层次分析法,建立煤矿瓦斯爆炸危险性耦合评价模型.通过IAHP确定评价模型指标权重,同时采用中心点... 针对煤矿瓦斯灾害及其爆炸的危险性,利用斯爆炸致灾机理与条件,从人-机(物)-环境-管理4个方面建立危险性评价指标体系,结合灰色理论与区间层次分析法,建立煤矿瓦斯爆炸危险性耦合评价模型.通过IAHP确定评价模型指标权重,同时采用中心点三角白化权函数引入改进传统白化权函数存在灰类多重交叉现象;根据模型指标的固有属性不同,采用相就的评价方法以及相对应的评价等级划分,提出基于灰色-IAHP的煤矿瓦斯爆炸危险性评价方法;运用该评价方法对煤矿现场5个工作面进行实践评价检验.研究结果表明:5个工作面的瓦斯爆炸危险性均为较安全,结果与煤矿的实际情况一致,表明该评价模型有较好的可靠性与可行性. 展开更多

关键词 瓦斯爆炸 灰色理论 IAHP 危险评价 改进白化权函数

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受限空间N_2对CH_4最大爆炸压力的影响实验与模拟研究 被引量：4

7

作者 贾宝山 肖明慧 +1 位作者 王连聪 李守国 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第2期11-14,20,共5页

为了研究N_2对CH_4最大爆炸压力的影响,选取单组分N_2,根据CH_4燃烧化学动力学原理,利用20 L球形定容弹实验研究了N_2对一定浓度的CH_4最大爆炸压力的影响;应用CHEMKIN模拟软件,选取相同的工况条件,对混合气体爆炸进行了数值模拟,并将... 为了研究N_2对CH_4最大爆炸压力的影响,选取单组分N_2,根据CH_4燃烧化学动力学原理,利用20 L球形定容弹实验研究了N_2对一定浓度的CH_4最大爆炸压力的影响;应用CHEMKIN模拟软件,选取相同的工况条件,对混合气体爆炸进行了数值模拟,并将实验数据与数值模拟数据进行对比。研究结果表明:在邻近CH_4爆炸界限浓度时,随着CH_4浓度的升高,起爆时间也随之增加;在CH_4爆炸上限浓度附近,最大爆炸压力随CH_4浓度升高而降低,在CH_4爆炸下限浓度附近,最大爆炸压力随CH_4浓度升高而升高;最大爆炸压力实验数据与数值模拟数据的变化趋势相似,但数值上偏差较大,并对产生偏差的原因进行了分析。 展开更多

关键词 氮气 甲烷 受限空间 瓦斯爆炸 最大爆炸压力 数值模拟

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顶板定向长钻孔“以孔代巷”抽采瓦斯技术研究 被引量：27

8

作者 王勇 马金魁 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第5期95-98,103,共5页

为探究行之有效的“以孔代巷”瓦斯抽采技术,解决端氏煤矿高抽巷工程量大、经济成本高等问题,提出顶板定向长钻孔替代高抽巷治理采空区瓦斯模式。采用FLAC 3D数值模拟确定3号煤层顶板以上15~45 m为最佳抽采层位,并基于定向钻进轨迹控制... 为探究行之有效的“以孔代巷”瓦斯抽采技术,解决端氏煤矿高抽巷工程量大、经济成本高等问题,提出顶板定向长钻孔替代高抽巷治理采空区瓦斯模式。采用FLAC 3D数值模拟确定3号煤层顶板以上15~45 m为最佳抽采层位,并基于定向钻进轨迹控制技术,在端氏煤矿3019工作面进行成孔试验。结果表明:钻进轨迹能够按照预设参数实施,成孔直径达153 mm,一次成孔深度420 m以上,钻孔进入稳定抽采阶段的平均抽采瓦斯浓度达18%、平均抽采瓦斯纯流量达8.7 m^3/min,钻孔抽采条件下工作面瓦斯抽采率达36.7%,工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.50%以下,解决了瓦斯超限问题。与高抽巷抽采技术相比,顶板定向长钻孔成本降低62.5%、施工工期缩短50%,验证了“以孔代巷”的合理性和可行性。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 以孔代巷 定向长钻孔 高抽巷 上隅角 数值模拟

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晋牛矿1303综放面采空区注氮方案研究及数值模拟 被引量：18

9

作者 贾宝山 汪伟 +2 位作者 祁云 孙勇 李守国 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期82-88,共7页

为了合理设计采空区注氮防灭火方案,以晋牛煤矿1303综放工作面为研究对象,通过在采空区进、回风侧布置束管监测系统,连续测定采空区气体浓度变化,划分采空区自燃"三带"分布区域,并基于采空区自燃"三带"划分标准和... 为了合理设计采空区注氮防灭火方案,以晋牛煤矿1303综放工作面为研究对象,通过在采空区进、回风侧布置束管监测系统,连续测定采空区气体浓度变化,划分采空区自燃"三带"分布区域,并基于采空区自燃"三带"划分标准和数值模拟的方法,利用流体力学COMSOL计算软件,研究不同注氮量、注氮位置下采空区氧化自燃带的分布规律。研究结果表明:注氮量和注氮位置参数的变化,对氧化自燃带上界限的影响并不显著,而对氧化自燃带的下界限影响比较显著;最合适的注氮位置应该在距离切顶线30 m左右,运用Origin软件得出注氮量与氧化自燃带宽度呈指数关系,由拟合式计算出最优注氮量为386 m^3/h,此时氧化自燃带的宽度为31.5 m。 展开更多

关键词 采空区 氧化自燃带 数值模拟 注氮防灭火

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综掘工作面风幕集尘风机除尘系统设计及试验研究 被引量：11

10

作者 贾宝山 汪伟 +2 位作者 祁云 刘雅俊 李守国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第4期141-145,152,共6页

为了解决煤矿综掘工作面掘进过程中粉尘浓度过高,影响矿井安全生产的问题,设计了一种利用风幕集尘风机形成合理的控尘流场,防止综掘工作面高浓度含尘风流外溢的新型高效的风幕集尘风机除尘系统。基于流体力学理论和势流叠加原理,建立了... 为了解决煤矿综掘工作面掘进过程中粉尘浓度过高,影响矿井安全生产的问题,设计了一种利用风幕集尘风机形成合理的控尘流场,防止综掘工作面高浓度含尘风流外溢的新型高效的风幕集尘风机除尘系统。基于流体力学理论和势流叠加原理,建立了受限空间内风机流场的数学模型,为了验证数学模型的合理性,进而在地面搭建了宽2.8 m、高2.3 m、长12 m的模拟巷道进行了风幕射流速度衰减试验。结果表明:风幕射流出口速度初期衰减较快,后期衰减变缓,数学模型所计算理论风速与实测风速基本一致,数学模型正确可靠;整体径向射流风幕需要封住的空间断面内,实测风速都在2 m/s以上,能够有效抑制粉尘颗粒向外逸散,可以在煤矿井下实际安装应用。 展开更多

关键词 综掘工作面 风幕集尘风机 通风除尘 环形射流 平行平面流

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受限空间内C_2H_6对瓦斯爆炸的促进机理研究 被引量：11

11

作者 贾宝山 胡如霞 +3 位作者 李春苗 金珂 李宗翔 李守国 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期17-22,共6页

为了研究受限空间内C2H6对瓦斯爆炸的影响,采用GRI Mech 3.0甲烷燃烧反应机理对定容燃烧反应器内瓦斯爆炸过程中压力、温度变化趋势进行详细分析,同时,对瓦斯爆炸过程中关键反应步进行敏感性分析。结果表明:混合气体中依次充入0.5%、1%... 为了研究受限空间内C2H6对瓦斯爆炸的影响,采用GRI Mech 3.0甲烷燃烧反应机理对定容燃烧反应器内瓦斯爆炸过程中压力、温度变化趋势进行详细分析,同时,对瓦斯爆炸过程中关键反应步进行敏感性分析。结果表明:混合气体中依次充入0.5%、1%、1.5%、2%的C2H6,瓦斯爆炸压力、温度明显增加。其中,与混合气不含C2H6相比,加入2%的C2H6后,达到瓦斯爆炸最大压力、最高温度所对应的CH4体积分数都提前了3%,且爆炸最大压力增大了0.004MPa,爆炸最高温度升高了20K;混合气中加入C2H6,促进CH4生成反应步的敏感性系数大幅度下降,促进CO、NO生成反应步的敏感性系数升高。C2H6对瓦斯爆炸起促进作用,且随着C2H6含量的增加,瓦斯爆炸强度增大,同时,C2H6促进致灾性气体CO、NO的生成。 展开更多

关键词 受限空间 瓦斯爆炸 乙烷 敏感性分析 数值模拟

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风积沙厚度对浅埋煤层大采高工作面矿压显现的影响 被引量：9

12

作者 王翰钊 李守国 +3 位作者 段鹏飞 贾宝山 刘昭 耿晓伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期25-29,共5页

针对神东矿区大柳塔煤矿52304工作面通过风积沙较厚区域时强烈的矿压显现现象,通过理论分析与物理相似模型以及现场测试等方法,建立工作面过风积沙区域时的力学模型,分析风积沙厚度对大采高工作面矿压显现规律的影响,对风积沙厚度对工... 针对神东矿区大柳塔煤矿52304工作面通过风积沙较厚区域时强烈的矿压显现现象,通过理论分析与物理相似模型以及现场测试等方法,建立工作面过风积沙区域时的力学模型,分析风积沙厚度对大采高工作面矿压显现规律的影响,对风积沙厚度对工作面关键层力学稳定性做出分析,并通过数值模拟对影响性进行研究。研究结果表明:风积沙厚度较大的开采区域,作用在覆岩主关键层结构上的载荷较大,造成主关键层破断块体的结构回转变形失稳,造成工作面矿压显现极强烈;大采高和风积沙厚度较大条件下距煤层较远的主关键层破断运动也会对工作面矿压显现产生影响,且采高、厚风积沙因素缺少其中一个时,主关键层均不会对工作面矿压产生明显影响。 展开更多

关键词 近浅埋煤层 矿压显现 风积沙厚度 力学分析

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基于小样本的煤层自然发火烷烃气体的光谱分析 被引量：17

13

作者 梁运涛 孙勇 +3 位作者 罗海珠 汤晓君 冯文彬 王伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期371-376,共6页

针对煤层自然发火标志气体中烷烃气体吸收光谱交叠严重、定量分析时需要大量样本进行标定的问题,对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷5种气体吸收光谱谱图进行研究,分析了谱线与气体浓度的非线性特性,得出吸收光谱部分谱线具有良好的线... 针对煤层自然发火标志气体中烷烃气体吸收光谱交叠严重、定量分析时需要大量样本进行标定的问题,对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷5种气体吸收光谱谱图进行研究,分析了谱线与气体浓度的非线性特性,得出吸收光谱部分谱线具有良好的线性度。采用改进的Tikhonov正则化方法进行了特征变量的提取,建立了分析模型,给出了5种烷烃的测试结果。采用Tensor 27光谱仪在光程为10 cm,扫描次数为8,光谱分辨率为1 cm-1情况下,只需20余组样本即可实现这些气体的高准确度在线分析,所有气体的分辨率优于2×10-6,满足煤层自然发火气体检测要求。 展开更多

关键词 傅里叶变换红外光谱 光谱分析 自然发火 标志气体

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基于CHEMKIN-PRO的多元混合气体瓦斯燃烧模拟研究 被引量：6

14

作者 贾宝山 李春苗 +3 位作者 尹彬 付元 李守国 李善鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期646-652,共7页

针对多种不同性质气体对瓦斯燃烧过程的影响问题,采用CHEMKIN-PRO软件,构建USC Mech 2.0动力学模型对不同组分C_2H_4/CO_2瓦斯混合气体燃烧过程进行了深入研究,模拟分析了不同组分C_2H_4/CO_2瓦斯层流燃烧速率及H,O自由基体积分数的变... 针对多种不同性质气体对瓦斯燃烧过程的影响问题,采用CHEMKIN-PRO软件,构建USC Mech 2.0动力学模型对不同组分C_2H_4/CO_2瓦斯混合气体燃烧过程进行了深入研究,模拟分析了不同组分C_2H_4/CO_2瓦斯层流燃烧速率及H,O自由基体积分数的变化趋势,并利用SENKIN程序对其进行了敏感性分析。计算结果表明:随着CO_2体积分数的增大,层流燃烧速率降低,在φ<1和φ>1.25时分别降低了约13 cm/s和149 cm/s,H,O自由基体积分数降低,其协同抑制瓦斯燃烧;随着C_2H_4体积分数的增大,层流燃烧速率略微增加,在φ<1和φ>1.4时分别升高了约3和46 cm/s,H,O自由基体积分数升高,其协同促进瓦斯燃烧;在φ≤1条件下,随着当量比的增加,促进CH_4生成的关键反应步的敏感性系数升高幅度较大,其抑制瓦斯燃烧。 展开更多

关键词 CHEMKIN-PRO C2H4/CO2 层流燃烧速率 H O自由基 关键反应步

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采空区遗煤自燃产生的C_2H_4促进瓦斯爆炸特性 被引量：6

15

作者 贾宝山 胡如霞 +3 位作者 皮子坤 韩光 李守国 李宗翔 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期677-682,共6页

为研究C2H4体积分数对瓦斯爆炸过程的影响规律,利用化学反应动力学和燃烧爆炸理论,根据已建立的数学模型对瓦斯爆炸过程中反应物浓度变化,爆炸后主要致灾性气体CO、CO2浓度变化进行分析.研究结果表明:CO浓度的变化趋势是先增加再减少,CO... 为研究C2H4体积分数对瓦斯爆炸过程的影响规律,利用化学反应动力学和燃烧爆炸理论,根据已建立的数学模型对瓦斯爆炸过程中反应物浓度变化,爆炸后主要致灾性气体CO、CO2浓度变化进行分析.研究结果表明:CO浓度的变化趋势是先增加再减少,CO2浓度的变化趋势是先增加,然后基本保持不变;找出了促进瓦斯爆炸的主要反应步.混合气中含有C2H4时,会一定程度降低CH4的消耗速率,促进CO的消耗和CO2的生成. 展开更多

关键词 瓦斯爆炸 采空区 乙烯 反应动力学 反应步

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采空区遗煤氧化标志性伴生气体对瓦斯爆炸的影响 被引量：6

16

作者 贾宝山 肖明慧 +3 位作者 尹彬 李春苗 李宗翔 李守国 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第4期56-61,共6页

为了研究采空区遗煤氧化过程中标志性伴生气体对瓦斯爆炸的影响,通过对煤样进行试验测定,确定遗煤升温不同阶段的标志性伴生气体。基于动力学模型CHEMKIN中Senkin的GRI 3.0甲烷燃烧反应机理,在定容条件下设定加速、激烈氧化2个阶段瓦斯... 为了研究采空区遗煤氧化过程中标志性伴生气体对瓦斯爆炸的影响,通过对煤样进行试验测定,确定遗煤升温不同阶段的标志性伴生气体。基于动力学模型CHEMKIN中Senkin的GRI 3.0甲烷燃烧反应机理,在定容条件下设定加速、激烈氧化2个阶段瓦斯与标志性伴生气体体积分数,模拟计算瓦斯爆炸温度、压力、中间产物及关键反应步敏感性系数。结果表明:随着标志性伴生气体体积分数的增加,在加速氧化阶段,爆炸时间提前了约0.003 0 s,爆炸压力及温度分别升高了约0.012 MPa和30 K;在激烈氧化阶段,爆炸时间提前了约0.000 2 s,爆炸压力升高了约0.007 MPa,两阶段自由基OH体积分数均逐渐降低,促进甲烷生成的关键反应步敏感性系数降低幅度均较大,即促进了瓦斯爆炸。 展开更多

关键词 采空区遗煤氧化 标志性伴生气体 瓦斯爆炸 敏感性系数

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以孔代巷瓦斯抽采布孔间距模拟及试验研究 被引量：20

17

作者 年军 高巍 +1 位作者 李润芝 王伟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期117-123,共7页

为解决借鉴埋管抽采技术经验或仅依据采空区瓦斯分布模拟来确定以孔代巷瓦斯抽采技术布孔间距可靠性不高的问题,以腾晖矿2-105工作面为试验区,先模拟不同布孔位置的采空区瓦斯浓度分布;再模拟采空区流场情况;根据采空区瓦斯浓度分布和... 为解决借鉴埋管抽采技术经验或仅依据采空区瓦斯分布模拟来确定以孔代巷瓦斯抽采技术布孔间距可靠性不高的问题,以腾晖矿2-105工作面为试验区,先模拟不同布孔位置的采空区瓦斯浓度分布;再模拟采空区流场情况;根据采空区瓦斯浓度分布和流线轨迹变化趋势分析钻孔对上隅角瓦斯的影响,以此来确定以孔代巷瓦斯抽采布孔间距;最后将模拟确定的布孔间距应用到2-105工作面以孔代巷瓦斯抽采的现场试验中,并将现场数据与模拟结果进行对比验证。结果表明:通过模拟所确定的布孔间距能保证上隅角瓦斯体积分数一直被控制在0. 8%以下,解决了2-105工作面上隅角瓦斯超限问题。 展开更多

关键词 以孔代巷 大直径钻孔 采空区 瓦斯抽采 布孔间距

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动静耦合作用下无煤柱切顶留巷顶板成缝与稳定机理 被引量：11

18

作者 华心祝 刘啸 +2 位作者 黄志国 杨朋 马言 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3696-3708,共13页

无煤柱切顶留巷开采核心工艺为超前工作面采用预裂爆破技术切断巷道顶板与采空区顶板力学联系。基本顶预裂爆破期间是动静耦合作用的过程,动静耦合作用下既要保证基本顶炮孔连线间形成贯通裂缝,达到切顶效果,同时还要保证巷道基本顶稳定... 无煤柱切顶留巷开采核心工艺为超前工作面采用预裂爆破技术切断巷道顶板与采空区顶板力学联系。基本顶预裂爆破期间是动静耦合作用的过程,动静耦合作用下既要保证基本顶炮孔连线间形成贯通裂缝,达到切顶效果,同时还要保证巷道基本顶稳定,装药长度与炮孔间距是决定性因素。以安徽祁东煤矿7135工作面为工程背景,基于岩层中应力波衰减公式,分析了基本顶预裂爆破成缝机理,并以此建立基于抗拉强度的成缝判据,确定基本顶成缝时装药长度及炮孔间距的最小量化关系。基于预裂爆破过程基本顶受力特征,建立基本顶动静耦合作用力学模型,获得耦合作用下基本顶应力计算公式,分析了动载作用下基本顶不同时间应力分布规律,揭示了爆破应力波在基本顶内呈拉、压交替变换且巷道基本顶同一位置持续受到拉、压应力脉冲作用的传播规律;分析了静载作用下基本顶拉应力分布与不同侧向应力集中系数关系,揭示极限平衡区应力集中系数仅对巷道基本顶局部拉应力分布有影响(0<x<3.0 m),而对远处的巷道基本顶应力分布无影响(x>3.0 m)的规律;分析了巷道基本顶稳定机理,并以此获得巷道基本顶稳定判据,确定巷道基本顶稳定时装药长度及炮孔间距的最大量化关系。根据编制的VB计算平台,得到祁东煤矿7135工作面回风巷预裂爆破装药长度为4 m,炮孔间距为600 mm。通过对炮孔进行窥视及顶板收敛观测,验证了理论计算模型的合理性。 展开更多

关键词 无煤柱切顶留巷 动静耦合 成缝与稳定机理 预裂爆破

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煤无氧升温中CO产生及变化规律的光谱分析 被引量：17

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作者 王连聪 梁运涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1790-1794,共5页

为阐明煤在无氧环境下升温过程中CO的产生及变化规律,利用程序控制升温和时间分辨红外光谱分析方法,在无氧环境下对煤进行程序控制升温,采集并分析了煤无氧升温过程中CO产生及变化规律的时间分辨红外光谱谱图,揭示了煤无氧升温过程中CO... 为阐明煤在无氧环境下升温过程中CO的产生及变化规律,利用程序控制升温和时间分辨红外光谱分析方法,在无氧环境下对煤进行程序控制升温,采集并分析了煤无氧升温过程中CO产生及变化规律的时间分辨红外光谱谱图,揭示了煤无氧升温过程中CO的产生和变化规律,建立了描述CO生成量与煤质量分数之间函数关系的方程。结果表明:在30~370℃,由于热解温度不够高,无CO产生;在煤失重最快的370~650℃,CO生成量随温度的升高而逐渐增大,并在641.5℃达到最大值;在650~800℃,由于与CO生成有关的活性官能团逐渐被消耗殆尽,CO生成量随温度升高逐渐减小并最终趋于零。 展开更多

关键词 煤 一氧化碳 无氧 时间分辨光谱 程序升温

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煤自然发火期计算模型及其解析解 被引量：8

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作者 梁运涛 宋双林 +3 位作者 罗海珠 林琦 冯文彬 田富超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2110-2116,共7页

考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首... 考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首次积分法给出了控制方程的一个解析解。在寻找控制方程解析解的过程中,建立了以划分温度区间、分别求解各温度区间的经历时间,进而通过累加获得煤自然发火期的计算方法。通过将多种已知煤样的计算结果与现有文献结果对比分析,验证了解析解计算结果的合理性。 展开更多

关键词 自然发火期 解析解 温度分区 行波约化 首次积分法

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