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深井煤岩瓦斯动力灾害模拟实验系统 被引量:24
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作者 文光才 孙海涛 +3 位作者 曹偈 刘延保 戴林超 王波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期223-231,共9页
深井煤炭资源的开采正日益成为行业的重点需求,然而高地应力、高瓦斯压力、高地温等深部环境下的煤岩瓦斯动力灾害的耦合伴生更加复杂,对这一科学问题的大尺度物理模拟分析研究是目前最适用的研究方法。因此,围绕高地应力、高瓦斯压力... 深井煤炭资源的开采正日益成为行业的重点需求,然而高地应力、高瓦斯压力、高地温等深部环境下的煤岩瓦斯动力灾害的耦合伴生更加复杂,对这一科学问题的大尺度物理模拟分析研究是目前最适用的研究方法。因此,围绕高地应力、高瓦斯压力、高地温3个核心影响因素,理论分析了超千米深井环境对突出模拟系统加载能力、系统刚度、瓦斯压力和温度等的指标要求,提出了适用的临界指标。研究设计了由加载系统、密封系统为主体的超千米深井煤岩瓦斯动力灾害模拟实验系统,其垂直加载能力≥25 MPa、水平加载能力≥16 MPa、系统刚度30 GN/m、瓦斯压力6 MPa、地温控制60℃,可满足在相似比为0.6~1.0条件下,1000~1500 m深井煤层赋存环境模拟。应用该系统对淮南丁集煤矿4·19动力灾害事故的发生进行了模拟分析,得到:突出过程突出孔洞后方不同位置处的煤体应力-气压耦合演变规律不同,大致可划分为突出孔洞所在区域、前突出影响区、后突出影响区以及未受影响区域等4个区域;在突出激发形成最初的孔洞后,突出影响区域内瓦斯解吸渗流速度将影响突出的进一步发展,应力主导下的突出持续时间较短,抛出煤量较少;实验共抛出煤样15.86 kg,还原现场突出煤量34.8 t,突出煤样的分选性不显著,呈现出典型压出型突出表象特征,与实际情况相符合,证明了该套系统的适用性及功能性。 展开更多
关键词 深井 煤岩瓦斯动力灾害 模拟系统 事故分析
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我国煤矿瓦斯灾害超前大区域精准防控技术体系及展望 被引量:30
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作者 刘程 孙东玲 +2 位作者 武文宾 李良伟 孙中光 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期82-92,共11页
为满足煤矿自动化、智能化生产的快速发展及区域防突的迫切需求,推动煤矿大区域瓦斯灾害治理技术体系发展,针对传统煤层钻孔瓦斯抽采技术“钻不深、抽不出、检不了”等技术难题,系统分析近年来定向钻进、地面井、分段水力压裂、深孔取... 为满足煤矿自动化、智能化生产的快速发展及区域防突的迫切需求,推动煤矿大区域瓦斯灾害治理技术体系发展,针对传统煤层钻孔瓦斯抽采技术“钻不深、抽不出、检不了”等技术难题,系统分析近年来定向钻进、地面井、分段水力压裂、深孔取样、随钻探测等技术与装备在各大矿区不同地质条件下的应用效果。结果表明:目前已形成了基于大区域超前随钻地质勘探及预测、大区域地面及井下瓦斯抽采、非接触式连续在线动态预测等关键技术组成的煤矿瓦斯大区域治理技术体系,为推动煤层瓦斯治理技术的升级变革,实现不用或少用专用瓦斯治理巷道综合治理煤矿大区域瓦斯的目的奠定了基础。最后指出未来将发展核磁探测、伽马、雷达、深孔光纤等探测技术,以实现煤岩及地质异常体识别、瓦斯参数精确测定;发展地面水平井体积压裂高效开发及井上下联合增渗等技术,以提升井上下联合预抽效果;发展区域化超大流量压裂泵组或压裂工厂、连续油管压裂等技术与装备,以提升煤矿井下区域化增渗效果;发展风险信息融合感知、突出前兆特征智能识别、瓦斯超限预警等技术,以实现区域连续精准预测及智能预报警。 展开更多
关键词 瓦斯灾害 精准防控体系 超前大区域 预测预警 展望
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深部开采煤矿典型动力灾害孕灾主控因素与机制研究进展 被引量:4
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作者 杨科 郭鹏慧 +4 位作者 袁亮 曹安业 张永将 马衍坤 李家卓 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3466-3487,共22页
煤炭资源的开采逐渐进入深部开采阶段,煤岩的非线性行为、大范围高能级灾害、多物理场耦合等现象加剧,冲击地压和煤与瓦斯突出二者相互诱导、相互激励,煤矿典型动力灾害危险性和危害性渐趋严重,已成为制约我国深部煤炭资源安全高效生产... 煤炭资源的开采逐渐进入深部开采阶段,煤岩的非线性行为、大范围高能级灾害、多物理场耦合等现象加剧,冲击地压和煤与瓦斯突出二者相互诱导、相互激励,煤矿典型动力灾害危险性和危害性渐趋严重,已成为制约我国深部煤炭资源安全高效生产的绊脚石,防治煤矿典型动力灾害的前提和基础是深入研究其发生机理。因此,需要掌握我国煤矿冲击地压、煤与瓦斯突出和煤岩瓦斯复合动力灾害机理研究领域的整体进展以及孕灾主控因素与机制。文中总结了前人及研究团队已有研究成果,利用CiteSpace软件梳理文献,并通过关键词共现和突现知识图谱分析,阐述了煤矿典型动力灾害领域发展历程中每个阶段的研究热点以及未来的发展态势;厘清了不同孕灾条件对煤与瓦斯突出和冲击地压影响的差异性;探讨了煤矿典型动力灾害孕育的“五效应”机制。分析认为,围绕煤矿典型动力灾害领域的研究均以其发生机理及孕灾因素为基点,其中孕灾因素以天然地质条件为主、开采技术条件为辅,不同的孕灾环境形成的典型动力灾害表现形式不同,典型动力灾害孕育机制包括物质内在效应、应力超载效应、能量驱动效应、结构异变效应和煤岩体时变效应,五者相互作用、相互影响。根据当前深部开采面临的问题和亟需攻克的关键难题提出了研究展望,亟待深入研究煤矿典型动力灾害全生命周期孕育特征、演化特征、致灾机理,深部强扰动作用下煤矿典型动力灾害前兆信息智能辨识、预警指标融合,以及多灾种链生灾害联防联控体系,从而有效保障深部煤炭资源安全高效开采。 展开更多
关键词 深部开采 煤与瓦斯突出 冲击地压 煤岩瓦斯复合动力灾害 孕灾机制
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区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集技术研究 被引量:18
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作者 李明建 赵旭生 +2 位作者 谈国文 宋志强 廖成 《工矿自动化》 北大核心 2020年第7期57-63,共7页
以各级煤矿安全监管监察部门、矿业集团公司对辖区内所有煤矿瓦斯灾害风险宏观预警为出发点,指出区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据具有多源、异构、海量、多维等特征,数据采集存在信息不全面及模式单一、维度固化等问题;将区域煤矿瓦... 以各级煤矿安全监管监察部门、矿业集团公司对辖区内所有煤矿瓦斯灾害风险宏观预警为出发点,指出区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据具有多源、异构、海量、多维等特征,数据采集存在信息不全面及模式单一、维度固化等问题;将区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据分为区域内矿井自然环境风险数据、区域内矿井生产系统风险数据、区域内矿井瓦斯防治风险数据、宏观安全环境风险数据4类;介绍了具有结构化特征的煤矿安全监控及瓦斯灾害预警数据、具有半结构化特征的监管监察执法检查数据、具有非结构化特征的煤矿音视频监控数据的采集技术,重点研究了基于.NET Core跨平台Web API的煤矿安全监控及瓦斯灾害预警数据采集技术,以及基于主题网络爬虫的宏观安全环境风险数据采集技术;设计了适用于互联网环境的区域煤矿瓦斯灾害风险预警数据采集系统,现场试验表明,该系统能够全面、可靠、及时地采集区域煤矿瓦斯灾害风险预警基础数据。 展开更多
关键词 区域煤矿 瓦斯灾害风险预警 数据采集 跨平台Web API 主题网络爬虫
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煤裂隙粗糙度和开度对注水渗流影响的实验研究 被引量:2
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作者 王刚 陈雪畅 +2 位作者 陈昊 隆清明 刘义鑫 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页
【目的】煤层注水是矿井除尘、防治煤与瓦斯突出和冲击地压等灾害的关键技术措施,而裂隙粗糙度、开度等形态特征对煤层注水效果具有显著影响。【方法】借助砂纸和聚酰亚胺高温胶带制备了含有不同粗糙度和开度裂隙的煤样,利用激光光谱共... 【目的】煤层注水是矿井除尘、防治煤与瓦斯突出和冲击地压等灾害的关键技术措施,而裂隙粗糙度、开度等形态特征对煤层注水效果具有显著影响。【方法】借助砂纸和聚酰亚胺高温胶带制备了含有不同粗糙度和开度裂隙的煤样,利用激光光谱共聚焦显微镜精准计算裂隙粗糙度参数,测试裂隙煤样渗流量。【结果和结论】结果表明,表面高度偏差Ha、表面最大高度Hz和三维形貌分形维数Ds可以作为表征煤剖面粗糙程度的参数。煤体渗流量随Ha、Hz和Ds的升高呈指数降低趋势,随着剖面粗糙度从4.69提高到18.43,裂隙内的渗流量最高下降84.42%。裂隙开度在60~90μm时其粗糙度对渗流的阻碍效果达到最高,此后粗糙单元阻碍效果开始减弱,裂隙开度在渗流过程占据主导作用。煤体渗流量随裂隙开度的升高呈指数升高的趋势,裂隙开度由30μm提高到150μm,裂隙渗流量最高可增大355.88倍。通过对裂隙开度和粗糙度与渗流量关系的深入探究,明确了两者在煤层注水过程中的关键作用机制,强调在煤层注水实践中应充分考虑裂隙形态特征,依据不同的裂隙开度和粗糙度情况合理选择注水方式,以实现煤层注水效果的有效提升。 展开更多
关键词 裂隙开度 裂隙粗糙度 裂隙粗糙度表征 渗流量 矿井除尘
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顺层钻孔瓦斯抽采关键参数影响特征及优化研究
6
作者 袁本庆 《中国煤炭》 北大核心 2025年第8期47-56,共10页
为研究不同抽采参数对煤层瓦斯抽采效果的影响,基于弹性孔隙裂隙双重介质假设,建立含瓦斯煤层流固耦合三维抽采模型,利用COMSOL Multiphysics软件模拟煤巷开挖后围岩应力分布规律及不同抽采参数条件下煤体瓦斯压力场、含量场、钻孔抽采... 为研究不同抽采参数对煤层瓦斯抽采效果的影响,基于弹性孔隙裂隙双重介质假设,建立含瓦斯煤层流固耦合三维抽采模型,利用COMSOL Multiphysics软件模拟煤巷开挖后围岩应力分布规律及不同抽采参数条件下煤体瓦斯压力场、含量场、钻孔抽采量的变化规律。数值模拟结果表明,煤巷开挖后,围岩塑性区范围与最大应力集中位置基本吻合,距巷道20 m范围内的围岩应力显著;钻孔长度与瓦斯抽采量呈正相关,但增幅随孔长增加逐渐衰减;增大钻孔直径虽能提升抽采效果,但增益效果随直径增大而衰减;抽采量随钻孔间距的增大而增大,但增幅减弱,最优钻孔间距为6 m;抽采量随抽采时间延长持续增加,而抽采速度在初期快速衰减后趋于稳定。为了验证模型的准确性,在桃园煤矿Ⅱ8225工作面机巷进行了现场试验,结果显示,在钻孔长度200 m、孔径108 mm、钻孔间距6 m、封孔深度20 m组合参数条件下,经30 d连续抽采后,预抽区域煤层残余瓦斯含量最大为3.72 m^(3)/t,实现了煤层安全高效抽采和巷道快速掘进。 展开更多
关键词 顺层钻孔 瓦斯抽采 流固耦合模型 数值模拟
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瓦斯灾害区域安全态势预警技术 被引量:15
7
作者 张庆华 宁小亮 +1 位作者 宋志强 和树栋 《工矿自动化》 北大核心 2020年第7期42-48,共7页
为进一步提高我国煤矿瓦斯灾害区域防控能力、提升监管监察执法效能,研究了瓦斯灾害区域安全态势预警技术。根据我国煤矿监管监察行政管理模式,将预警区域划分为全国区域、省(市)级区域、煤监分局管辖区域、地市级行政区域4个区域层级,... 为进一步提高我国煤矿瓦斯灾害区域防控能力、提升监管监察执法效能,研究了瓦斯灾害区域安全态势预警技术。根据我国煤矿监管监察行政管理模式,将预警区域划分为全国区域、省(市)级区域、煤监分局管辖区域、地市级行政区域4个区域层级,并根据分级管控的需要将预警划分为蓝色、黄色、橙色、红色4个等级,其对应的风险程度依次升高;从区域煤矿固有自然属性、矿井布局及采掘条件、事故的时空规律、宏观技术和经济政策、矿井重大隐患5个方面建立了瓦斯灾害区域安全态势预警指标体系,并构建了基于层次分析法的预警模型,实现了多指标的融合分析与决策;设计、开发了瓦斯灾害区域安全态势预警软件系统,实现了数据的动态采集与存储、综合分析和实时预警。 展开更多
关键词 瓦斯灾害 区域预警 预警指标体系 预警模型 层次分析法
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基于水力割缝卸压的煤岩与瓦斯动力灾害防控技术 被引量:28
8
作者 张永将 黄振飞 季飞 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期133-141,共9页
随着煤矿开采逐渐向深部延深,高强度开采瓦斯涌出量大,煤岩体高应力与瓦斯灾害呈相互耦合态势。针对深部矿井高强度开采面临的煤岩与瓦斯动力灾害治理难题,基于高压水射流割缝卸压原理,提出应力、瓦斯双重卸压的煤岩与瓦斯动力灾害水力... 随着煤矿开采逐渐向深部延深,高强度开采瓦斯涌出量大,煤岩体高应力与瓦斯灾害呈相互耦合态势。针对深部矿井高强度开采面临的煤岩与瓦斯动力灾害治理难题,基于高压水射流割缝卸压原理,提出应力、瓦斯双重卸压的煤岩与瓦斯动力灾害水力化防治技术。通过理论分析与数值模拟方法,分析了超高压水射流割缝破煤机制,研究了煤层割缝卸压措施对区域内煤体应力及瓦斯的双重影响。研究结果表明:高压射流在煤层内部切割破坏了煤体完整性,减弱了煤体对上覆岩层支承能力,能有效地缓解割缝区域内应力集中;钻孔内部切割形成的缝槽改变钻孔瓦斯抽采模式,由径向流动改变为径向、轴向复合流动,使煤层瓦斯含量、压力迅速降低,超高压水力割缝技术通过应力卸压及瓦斯抽采2个方面解除了煤岩与瓦斯动力灾害发生危险。经在胡家河矿现场试验,割缝区域内平均微震事件能量下降18%、单位进尺微震能量降低37%,采用地音趋势法评估的矿压显现强烈次数下降17%,瓦斯抽采量提高4.1倍,表明超高压水力割缝技术能实现地应力及瓦斯压力双重卸压,有效解除煤岩与瓦斯动力灾害发生危险,为深部煤矿高强度安全开采提供技术保障。 展开更多
关键词 煤岩与瓦斯动力灾害 水力割缝 应力卸压 瓦斯压力
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余吾矿瓦斯灾害综合预警技术研究 被引量:5
9
作者 徐晓波 高原 张庆华 《中国安全生产科学技术》 CAS 2012年第12期93-98,共6页
为了实现矿井瓦斯灾害过程控制,起到超前提醒作用,把瓦斯灾害遏制在萌芽状态,余吾煤矿结合矿井实际条件建立了瓦斯灾害综合预警平台。根据影响瓦斯灾害的各种因素建立预警模型,通过人工智能分析计算,实时发布预警结果,并建立预警响应机... 为了实现矿井瓦斯灾害过程控制,起到超前提醒作用,把瓦斯灾害遏制在萌芽状态,余吾煤矿结合矿井实际条件建立了瓦斯灾害综合预警平台。根据影响瓦斯灾害的各种因素建立预警模型,通过人工智能分析计算,实时发布预警结果,并建立预警响应机制,根据不同预警结果,采取安全措施,指导矿井生产实践。该预警系统有效遏制瓦斯灾害的发生,给瓦斯灾害应急响应预留了充足时间。 展开更多
关键词 预警系统 煤与瓦斯突出 辅助决策
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厚硬煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术及应用
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作者 秦逢缘 武文宾 +1 位作者 李良伟 潘雪松 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页
针对厚硬煤层抽采钻孔影响范围小,抽采纯量低,治理达标时间长等问题,采用顺煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术对目标煤体进行物理改性和缝网改造。同时针对硬煤坐封过程中存在的封隔器破损及压裂液漏失难题,在掌握硬煤压裂破碎特性及封隔... 针对厚硬煤层抽采钻孔影响范围小,抽采纯量低,治理达标时间长等问题,采用顺煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术对目标煤体进行物理改性和缝网改造。同时针对硬煤坐封过程中存在的封隔器破损及压裂液漏失难题,在掌握硬煤压裂破碎特性及封隔器力学参数特征的基础上,对其端部进行了主动承压“压环-内楔式”结构改进,优选了厚硬煤层裸眼坐封组合工具串,经实验室打压试验,密封效果良好,满足多次卸压膨胀要求。研发了厚硬煤层分段压裂成套装备及顺层定向长钻孔后退式分段压裂工艺,于山西亚美大宁矿3号煤层进行了2个定向长钻孔、8段压裂试验,累计钻孔深度975 m,累计压入水量596 m^(3)。结果表明:试验区域钻孔瓦斯抽采浓度均在75%以上,采用地面微震监测、孔内瞬变电磁、区域渗水量综合判定压裂实际影响半径为22.5~32 m,DY-1、DY-2钻孔瓦斯抽采纯量平均为1.36 m^(3)/min、1.22 m^(3)/min,压裂后单个钻孔抽采纯量最大提升49%,最小提升16%,平均提升约30%。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 定向长钻孔 分段压裂 区域增渗
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坚硬厚顶板高压磨料水射流切顶卸压技术研究
11
作者 黄振飞 《中国矿业》 北大核心 2025年第9期257-268,共12页
为解决近距离坚硬厚顶板巷道矿压显现剧烈问题,提出了高压磨料水射流切顶卸压技术。首先分析了坚硬厚顶板条件下巷道变形机制及高压磨料水射流切割坚硬岩石过程,获得了顶板岩层切割缝槽起裂条件及巷道切顶卸压控制机制。然后进行了工艺... 为解决近距离坚硬厚顶板巷道矿压显现剧烈问题,提出了高压磨料水射流切顶卸压技术。首先分析了坚硬厚顶板条件下巷道变形机制及高压磨料水射流切割坚硬岩石过程,获得了顶板岩层切割缝槽起裂条件及巷道切顶卸压控制机制。然后进行了工艺参数下高压磨料水射流切割深度试验,获得了高压磨料水射流对典型顶板岩石切割参数。以华阳一矿81403工作面为工程背景进行数值模拟分析,对比了不同切顶角度、切顶钻孔深度条件下巷道围岩垂直应力分布规律及底板变形情况,获得切顶钻孔施工参数。最后在华阳一矿81403工作面进行了工业性应用,试验区域执行水力切顶措施后巷道变形量得到有效控制,巷道平均顶底板移近量30.0%、巷道平均两帮移近量23.2%,较对比段顶底板移近量减小42.3%,两帮移近量减小38.1%。现场应用结果表明高压磨料水射流切顶卸压技术能实现近距离坚硬顶板岩层的有效切割,切断两侧顶板岩层间应力传递途径,有效改善巷道围岩应力状态,减少工作面回采巷道后期顶底板及两帮变形量,降低巷道维护难度。 展开更多
关键词 坚硬岩石顶板 高压磨料水射流 切割试验 矿压控制 深部矿井
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采动应力场分布特征及其对煤岩瓦斯动力灾害的控制作用分析 被引量:43
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作者 王振 胡千庭 +1 位作者 文光才 孙东玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期623-627,共5页
以实际发生动力灾害的采掘工作面为模拟原型,在模拟分析采场和巷道应力分布特征的基础上,分析了不同应力分布对煤岩瓦斯动力灾害的控制作用,得出了采场易于发生应力主导型的动力灾害而巷道更易于发生瓦斯作用为主导的、高强度的煤岩瓦... 以实际发生动力灾害的采掘工作面为模拟原型,在模拟分析采场和巷道应力分布特征的基础上,分析了不同应力分布对煤岩瓦斯动力灾害的控制作用,得出了采场易于发生应力主导型的动力灾害而巷道更易于发生瓦斯作用为主导的、高强度的煤岩瓦斯动力灾害的规律特征,并举例对上述分析做了论证。 展开更多
关键词 采动应力场 动力灾害 数值模拟 支承压力
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超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术研究进展 被引量:24
13
作者 高鹏飞 孙东玲 +4 位作者 霍春秀 康建东 赵旭生 陈金华 兰波 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第12期67-73,共7页
基于煤矿瓦斯减排要求及超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术的应用现状,介绍了超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术的工作原理,梳理了超低浓度瓦斯蓄热氧化技术从借鉴有机化合物处理经验开始至数学模型优化指导工业化设计的发展历程,并对国内外主... 基于煤矿瓦斯减排要求及超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术的应用现状,介绍了超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术的工作原理,梳理了超低浓度瓦斯蓄热氧化技术从借鉴有机化合物处理经验开始至数学模型优化指导工业化设计的发展历程,并对国内外主要研究方向及研究进展进行了阐述,包括惰性蓄热填料通道内反应动力学机理、燃烧反应热波移动规律、数值模拟及验证、氮氧化物排放及大尺度试验研究等方面。对超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术研究过程中存在的矛盾之处,如简化反应机理、反应产物及动力学参数等方面进行了探讨,并分析和预测了超低浓度瓦斯蓄热氧化利用技术研究的趋势。对该技术领域的科学研究、数值模拟计算、设计优化及工程应用等具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 蓄热氧化 超低浓度瓦斯 反应动力学 换向流动 解析解
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松软突出煤层全孔段下放筛管瓦斯抽采技术研究 被引量:26
14
作者 肖丽辉 李彦明 +1 位作者 郭昆明 钟沛 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第7期61-64,共4页
针对松软突出煤层松软、透气性低、施工瓦斯抽采钻孔成孔率低等问题,开发出全孔段下放筛管瓦斯抽采技术,并在平煤十矿、新集一矿对该技术进行了现场试验。结果表明:松软突出煤层全孔段下放筛管技术的筛管下入率可达97%以上,与传统退钻... 针对松软突出煤层松软、透气性低、施工瓦斯抽采钻孔成孔率低等问题,开发出全孔段下放筛管瓦斯抽采技术,并在平煤十矿、新集一矿对该技术进行了现场试验。结果表明:松软突出煤层全孔段下放筛管技术的筛管下入率可达97%以上,与传统退钻裸眼瓦斯抽采技术相比,平煤十矿的单孔平均瓦斯抽采浓度可提高2倍以上,单孔平均瓦斯抽采量可提高3.5倍以上;与普通下放筛管瓦斯抽采技术相比,新集一矿的瓦斯抽采浓度提高近1倍,达到了预期效果。 展开更多
关键词 松软突出煤层 瓦斯抽采 大通孔开闭式钻头 筛管
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突出过程中煤—瓦斯两相流运移规律的实验研究 被引量:18
15
作者 孙东玲 曹偈 +2 位作者 熊云威 戴林超 王波 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第2期26-30,共5页
为了深入探索煤与瓦斯突出过程中煤—瓦斯在巷道内的运移规律,利用自主研发的煤与瓦斯突出动力效应模拟实验装置,在"H"型巷道布置条件下进行了突出过程煤—瓦斯两相流运移规律的实验研究,结果表明:在气体压力0.35 MPa时共突... 为了深入探索煤与瓦斯突出过程中煤—瓦斯在巷道内的运移规律,利用自主研发的煤与瓦斯突出动力效应模拟实验装置,在"H"型巷道布置条件下进行了突出过程煤—瓦斯两相流运移规律的实验研究,结果表明:在气体压力0.35 MPa时共突出煤粉60.453 kg,煤粉主要堆积于主巷内,且呈梯形分布,联络巷与支巷内几乎没有煤粉堆积;沿巷道同一测点的气体压力在极短时间(t<1.5 s)内发生多次波动,主巷道内不同测点气体压力峰值基本沿巷道呈衰减趋势。同时,通过实验验证了突出过程冲击波的存在,主巷内冲击波传播速度为368.1~434.2 m/s。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 两相流 运移规律 气体压力 冲击波
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乏风瓦斯蓄热氧化利用的技术经济分析 被引量:13
16
作者 康建东 高鹏飞 +2 位作者 龙伍见 兰波 逄锦伦 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第2期80-83,共4页
介绍了乏风瓦斯氧化的原理和氧化方式研究现状,对乏风瓦斯氧化后热能利用的技术性进行了探讨,并以采用蒸汽余热发电方式为例,对乏风瓦斯氧化及热能利用的经济性进行了具体分析。
关键词 乏风瓦斯 蓄热式热氧化 蓄热式催化氧化 热能利用 余热发电
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瓦斯地质信息化编图的思考及关键技术 被引量:18
17
作者 王麒翔 韩文骥 +1 位作者 高原 梁军 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第6期93-95,共3页
针对目前瓦斯地质工作存在的问题,提出通过信息化程序开发,以更准确地进行瓦斯地质图编制。利用克里金法实现地面标高和煤层底板标高两个面的网格化,求差值得出埋深面,优于插值法;建立瓦斯含量多元拟合模型并绘制成图,解释瓦斯赋存的多... 针对目前瓦斯地质工作存在的问题,提出通过信息化程序开发,以更准确地进行瓦斯地质图编制。利用克里金法实现地面标高和煤层底板标高两个面的网格化,求差值得出埋深面,优于插值法;建立瓦斯含量多元拟合模型并绘制成图,解释瓦斯赋存的多因素控制作用,比单因素模型更具科学性;在体积法计算瓦斯储量时,采用微积分算法,可减少各区块平均值计算误差;动态瓦斯地质图可实现增加有效新测点后模型自动修正和图形自动更新,加强瓦斯地质图时效性;瓦斯地质图同步跟踪采掘进度,实现对已知构造预警和未知构造连续信息判识。 展开更多
关键词 瓦斯地质图 信息化 埋深面 微积分 多元拟合
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基于瓦斯浓度变化的煤与瓦斯突出预警技术 被引量:17
18
作者 徐雪战 孟祥瑞 邹云龙 《工矿自动化》 北大核心 2016年第9期17-21,共5页
为实现掘进工作面煤与瓦斯突出的实时、准确和超前预测,提出了一种基于瓦斯浓度变化的煤与瓦斯突出预警方法,通过掘进工作面煤体瓦斯压力反演技术,确定了煤与瓦斯突出临界条件,构建了煤与瓦斯突出预警模型,在此基础上研制了基于瓦斯浓... 为实现掘进工作面煤与瓦斯突出的实时、准确和超前预测,提出了一种基于瓦斯浓度变化的煤与瓦斯突出预警方法,通过掘进工作面煤体瓦斯压力反演技术,确定了煤与瓦斯突出临界条件,构建了煤与瓦斯突出预警模型,在此基础上研制了基于瓦斯浓度变化的非接触式煤与瓦斯突出预警系统。应用结果表明,该系统能够实时监测掘进工作面瓦斯浓度变化和风量信息,并提前一个工作班次对煤与瓦斯突出区域进行非接触实时灾害预警。 展开更多
关键词 掘进工作面 煤与瓦斯突出 瓦斯浓度 瓦斯监测预警
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煤矿瓦斯智能抽采关键技术研究进展及展望 被引量:33
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作者 赵旭生 马国龙 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期27-34,共8页
为了推动智能瓦斯抽采技术发展,提高煤矿安全保障能力,从瓦斯抽采全过程少人化或无人化角度,阐述了智能瓦斯抽采的精准感知、自决策、自执行、自适应、自学习等5个方面特征,提出了包含功能和技术2个维度的智能瓦斯抽采体系结构,功能维... 为了推动智能瓦斯抽采技术发展,提高煤矿安全保障能力,从瓦斯抽采全过程少人化或无人化角度,阐述了智能瓦斯抽采的精准感知、自决策、自执行、自适应、自学习等5个方面特征,提出了包含功能和技术2个维度的智能瓦斯抽采体系结构,功能维度上涵盖瓦斯抽采所有环节,技术维度上包含单机智能、机组智能和集成智能3个层次,体现了智能瓦斯抽采技术的发展迭代过程;设计了智能瓦斯抽采总体架构,由感知控制层、传输层、数据层、应用层等4个层面和信息标准、信息安全等2个体系构成;最后,从动态透明瓦斯地质、抽采钻孔智能设计、打钻-增透-封孔机器人、抽采系统智能调控与诊断、抽采达标自动评判等5个方面对智能瓦斯抽采关键支撑技术进行了探讨,分析了关键技术向精准、高效、智能方向发展的趋势,提出了抽采钻孔差异化智能设计和抽采达标多层递进动态评判等解决策略,并给出了谢桥煤矿“三人五台一组”自动钻机集中控制协同作业、霍尔辛赫煤矿抽采管网自动调控、新元煤矿抽采达标在线评判等典型应用案例,为煤矿智能瓦斯抽采技术研究和建设实践提供了有益参考。 展开更多
关键词 智能瓦斯抽采 透明瓦斯地质 差异化设计 自主调节 自动评判 一体化机器人
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新型瓦斯抽采钻孔设备及下放筛管技术研究 被引量:13
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作者 郭昆明 肖丽辉 +1 位作者 冯大钧 李克松 《煤炭工程》 北大核心 2014年第1期50-52,55,共4页
针对突出松软煤层区域治理中暴露的本煤层钻孔钻进难、塌孔、抽采周期短、抽采浓度衰减快这一瓶颈问题,课题组研发了一套新型的钻进工艺及设备,并与河南煤层气开发与利用公司合作,在平煤十矿进行现场试验,通过与传统钻孔工艺对比,... 针对突出松软煤层区域治理中暴露的本煤层钻孔钻进难、塌孔、抽采周期短、抽采浓度衰减快这一瓶颈问题,课题组研发了一套新型的钻进工艺及设备,并与河南煤层气开发与利用公司合作,在平煤十矿进行现场试验,通过与传统钻孔工艺对比,新型工艺具有成孔率高(成孔率可达100%)、筛管下放率高(可达98%以上)、操作方便快捷、节省成本、减小劳动强度等特点,提高了瓦斯的抽采浓度和抽采周期(浓度提高3~4倍,日平均抽采量提高8倍以上),实现了煤矿的安全生产,具有良好的经济效益。 展开更多
关键词 新型工艺 松软煤层 成孔率 下放筛管 瓦斯浓度
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