国家自然科学基金(51104155)
- 作品数：19 被引量：212H指数：11
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- 超前支承压力对煤层注水速率影响试验研究被引量：5
- 2013年
- 为了分析煤层注水速率与工作面前方超前支承压力分布规律之间的关系，采用现场观测的方法对开元煤矿9801工作面前方超前支承压力与煤层注水速率进行了实测。结果表明：煤层注水速率受工作面前方超前支承压力分布规律的影响较为明显，在工作面超前极限平衡区0～20m段，注水速率增长明显，最高达到2．88m3／h，为应力上升区20～35m段的4．5～9．6倍，充分利用工作面超前支承压力影响区进行注水是保证煤层注水效果的重要途径。
- 董跃文胡国忠许家林秦伟汪锋
- 关键词：超前支承压力
- 老采空区瓦斯抽采地面钻井的井网布置方法被引量：19
- 2013年
- 为实现老采空区瓦斯抽采地面井网的优化布置,以导气裂隙带几何边界是否交汇作为相邻老采空区是否连通的依据,给出了相邻老采空区纵向连通及横向连通的判别方法和步骤,提出了基于老采空区连通性的老采空区区域划分方法;根据老采空区瓦斯的来源,采用分源法建立了老采空区瓦斯储量的计算模型;将老采空区瓦斯抽采地面钻井的管网选线优化设计转化为求解无向加权连通图最小生成树的图论问题,并举例介绍了Kruskal算法求解无向加权连通图最小生成树的详细步骤。在上述研究基础上给出了老采空区地面钻井井网优化布置的方法和步骤。
- 秦伟许家林彭小亚胡国忠
- 关键词：老采空区瓦斯抽采地面钻井
- 急倾斜上保护层开采瓦斯越流固-气耦合模型及保护范围被引量：20
- 2014年
- 开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的措施之一,其关键是保护范围的合理确定。针对急倾斜多煤层上保护层开采有效保护范围的划定问题,基于煤层瓦斯越流理论,根据煤岩层变形与瓦斯渗流的固-气耦合作用,建立了瓦斯渗流场方程和煤岩体变形场方程,得到了急倾斜上保护层开采瓦斯越流固-气耦合数学模型。以南桐矿区某矿上保护层开采为实例,通过多物理场耦合系统,建立了该矿上保护层开采瓦斯越流几何模型并进行数值计算,获得了上保护层工作面开采后被保护层瓦斯压力的分布规律,确定了上保护层开采的卸压保护范围。数值计算与现场考察试验结果具有一致性,由此验证了数值计算的合理性。研究结果可以对现场保护范围的划定及卸压瓦斯抽放等提供理论指导,具有实际工程意义。
- 王宏图黄光利袁志刚舒才胡国忠
- 关键词：上保护层固气耦合
- 基于SuperMap的区县矿产资源规划数据库系统研究被引量：2
- 2013年
- SuperMap是新一代的以关系型数据库为基础的大型综合GIS软件,但目前在区县区矿产资源规划编制工作中还没有得到广泛的应用。相较于传统的GIS软件,由于SuperMap软件采用最新的空间数据组织形式,对于大数据及空间数据的挖掘有与生俱来的优势。本文对SuperMap在区县矿产资源规划中的应用进行了研究,并提出符合区县矿产资源规划的数据库设计。针对项目实施过程中多数据格式融合的问题提出了简单可行的思路。特别对于广泛应用于矿山的AutoCAD格式数据,绕开SuperMap SDK直接使用数据库技术进行编程,解决了SuperMap中点结构数据表达式的显示问题。
- 施峰王宏图代纪元刘磊
- 关键词：SUPERMAP矿产资源规划数据库
- 露天石灰石采矿权设置方案爆破作业危害风险分析
- 2014年
- 本文分析石灰石露天开采的爆破作业对周边保护物的不同危害因素及其危害形式,总结前人的经验和成就,提出结合保护物的受损及破坏特征,利用已有的地质资料和矿山开采经验,推出拟设露天石灰石矿的开采设计参数,并选取合适的预测公式评价保护物是否可能被破坏,以此分析拟设露天石灰石采矿权未来开采活动对周边保护物的危害风险,保证露天石灰石采矿权设置的安全合理性。
- 代纪元王宏图施峰刘磊
- 关键词：爆破作业
- 不同砂胶比、密度和含水性相似材料力学性质正交试验研究被引量：21
- 2017年
- 在物理相似模拟试验中相似材料的物理力学性质与模拟原型物理力学性质的相似性是物理相似模拟试验成功与否的关键。为了确定相似材料的物理力学性质,采用3因素4水平正交试验表,研究由河沙和石膏组成的相似材料的砂胶比、密度和残余含水率3个因素对相似材料单轴抗压强度、弹性模量和泊松比3个物理力学性质的影响规律。研究结果表明,对单轴抗压强度影响程度由大到小的因素依次为砂胶比、密度、残余含水率,单轴抗压强度随着密度的增大而增大,随着砂胶比、残余含水率的增大而减小;对弹性模量影响程度由大到小的因素依次为砂胶比、密度、残余含水率,弹性模量随着密度的增大而增大,随着砂胶比的增大而减小;对泊松比的影响程度由大到小的因素依次为残余含水率、密度、砂胶比,泊松比随着密度、残余含水率的增大而增大,与砂胶比关系不明显;砂胶比、密度、残余含水率对相似材料单轴抗压强度存在交互作用,但对相似材料的泊松比不存在交互作用,砂胶比和密度对相似材料的弹性模量存在交互作用。研究得出砂胶比、密度、残余含水率与单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的回归方程,对物理相似模拟试验相似材料设计具有指导意义。
- 王鹏舒才施峰胡国忠王宏图
- 关键词：相似材料物理力学性质正交试验
- 可控源微波场强化煤体瓦斯解吸扩散的机理研究被引量：17
- 2017年
- 为了探索可控源微波场强化煤体瓦斯解吸扩散的机理,采用自主研制的可控源微波场作用下煤岩瓦斯解吸实验装置和扫描电子显微镜研究了微波场对煤体的甲烷解吸扩散特性、温度与表面结构形态的影响规律,分析了微波场对煤体的电磁辐射热效应和损伤效应.结果表明:微波在煤体的传播过程中会产生功率损耗,将电磁能转化为煤体的热能,使煤体温度升高并呈现出先快速上升、后保持大致线性增长的特征;微波场对煤体的穿透与选择性吸收的特性,改变了煤体的表面结构形态,使煤体出现诸如失水收缩、矿物界面剥离和碎裂、裂隙张开、形成孔洞等破坏形式.可控源微波场对煤体的电磁辐射热效应与损伤效应的共同作用,使煤体吸附瓦斯的能力降低、甲烷气体分子动能增加、煤体的瓦斯扩散通道更通畅,从而提高了煤体的瓦斯解吸与扩散能力.
- 胡国忠朱怡然许家林秦伟
- 关键词：瓦斯煤
- 基于固气耦合模型的煤巷掘进煤壁瓦斯动态涌出规律被引量：5
- 2018年
- 为掌握煤巷掘进煤壁瓦斯涌出量的动态变化规律,在传统二维煤巷瓦斯涌出量计算方法中引入固气耦合模型,提出基于固气耦合及巷道断面瓦斯涌出量时间积分的煤壁瓦斯涌出计算方法,并通过现场实测瓦斯涌出量验证了计算结果的准确性。研究结果表明:煤巷掘进速度恒定,煤壁瓦斯涌出量随掘进距离逐渐增大,增幅不断减小,符合指数衰减多项式的变化规律;间断式掘进循环的煤壁瓦斯涌出量呈锯齿状增加,总体涌出趋势与恒速掘进相同;随时间增加,不同掘进循环瓦斯涌出总量差异趋于稳定,长时间掘进,掘进循环内瓦斯涌出量波动对瓦斯涌出总量的影响可忽略;瓦斯压力对煤巷煤壁瓦斯涌出具有较大影响,瓦斯压力越大,煤壁瓦斯涌出量随掘进距离的增幅越大,且存在瓦斯压力临界值,当巷道煤层瓦斯压力超过该值后,巷道瓦斯浓度可能超限。根据项目背景的工程条件,计算得到该煤巷掘进的临界瓦斯压力。
- 施峰王宏图舒才
- 关键词：固气耦合煤巷掘进掘进速度
- 煤与瓦斯突出危险性评价的集对分析方法被引量：1
- 2014年
- 针对煤与瓦斯突出机理的复杂性,利用集对原理改进了层次分析法获取指标权重的局限性,建立了煤与瓦斯突出危险性评价的集对模型,并提出了相应的判别规则,最后选用瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、构造复杂度与垂深作为评价指标体系对评价模型进行了验证。研究结果表明,集对分析模型计算简单、结果准确,不仅可以得到具体的评价等级,定量评价矿井煤与瓦斯突出的危险性,而且还可以得到各等级的概率值,是一种有效的煤与瓦斯突出危险性评价方法。
- 刘年平李仕雄
- 关键词：采矿工程冲击地压集对分析
- 穿层钻孔水力压裂数值模拟及工程应用被引量：27
- 2012年
- 基于煤岩体变形模型、裂缝面内流体压降模型和裂缝扩展模型及扩展准则,建立了煤岩体钻孔水力压裂数学模型,并使用ANSYS的APDL语言编程实现了该数学模型的数值求解。穿层钻孔水力压裂数值模拟结果表明:随注入压力的增大,水力压裂缝长线性增大,最大缝宽近似指数函数形式递增,压裂后期的造缝宽能力略大于造缝长能力;随压裂液黏度的增大,最大缝宽增大,缝长近似指数函数形式递减,压裂液黏度增大到一定程度后对缝长和缝宽的影响作用减弱。穿层钻孔水力压裂数值模拟结果与现场试验结果具有很好的一致性,验证了该数学模型及数值解法的正确性和适用性。
- 袁志刚王宏图胡国忠范晓刚刘年平
- 关键词：穿层钻孔水力压裂数值模拟
