刘伟
- 作品数：32 被引量：251H指数：9
- 供职机构：中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国矿业大学(北京)课程建设与教学改革项目更多>>
- 相关领域：矿业工程文化科学环境科学与工程理学更多>>
- 弹性力学中三种有限体积法方案的对比被引量：6
- 2012年
- 为了研究弹性力学中三种典型的有限体积法方案(FVM1,FVM2和FVM3)的精度差异问题,采用理论推导和算例验证的方法,建立了基于有限体积法原理的力平衡积分方程,利用三角形网格进行离散化,在计算出内部单元和边界单元对力平衡贡献的基础上,对每一种有限体积法方案确立了与有限单元法方案(FEM)刚度方程组相类似的线性方程组,对比所建立的各个方程组的待定系数.结果表明:方案FVM2与FEM精度相同,即为最优方案;在不考虑集中力的情况下,方案FVM3的精度也与FEM相同.最后以一个数值算例,对这三种有限体积法方案进行了对比分析,验证了上述分析.该结果对工程计算数值模拟具有一定的参考价值和指导意义.
- 秦跃平孙全刘伟张国玉
- 关键词：弹性力学有限体积法有限体积平面应力问题最小势能原理三角形网格
- “Y”型通风下采空区自然发火数值模拟被引量：29
- 2013年
- 针对综采工作面"U"型与"Y"型通风特点,建立了多场耦合的采空区自然发火模型,开发了基于有限体积法离散的模型解算程序,结合实例研究了相同条件下"U"型与"Y"型通风对采空区自然发火的影响,给出了不同通风系统下的采空区压力场、速度场、氧浓度场以及冒落煤岩固体温度场的分布情况.对比研究表明:"Y"型通风增大了采空区的漏风量,扩大了较高浓度氧气的分布范围,从而导致采空区温度更高.最后分析了"Y"型通风下的采空区漏风变化特点.该成果对"Y"型通风下的采空区自然发火防治工作具有一定指导意义.
- 刘伟秦跃平郝永江桂天柱
- 关键词：采空区自然发火数值模拟漏风有限体积法
- 基于非达西渗流的采空区自然发火数值模拟被引量：45
- 2012年
- 为了研究非达西渗流下的采空区自然发火情况,对4种不同平均粒度的破碎岩样分别进行了稳态渗流实验,再对得到的数据按非达西方程处理,然后进行二元拟合得到非达西渗透系数K与孔隙率n和粒度d的关系式以及非达西流因子β与n和d的关系式。依据流体动力相似准则的雷诺准则将这些关系式推广应用到实际采空区,结合采空区动态移动的特点,建立了移动坐标下的采空区漏风流场、氧浓度场和温度场相耦合的自然发火数学模型,利用有限体积法编制了数值解算程序。以河东矿31005工作面的采空区为例,解算得到了不同推进速度下的氧浓度场和垮落煤岩温度场的分布情况,比较分析后得出加快推进速度能显著降低该采空区自然发火危险。
- 秦跃平刘伟杨小彬罗维郝永江
- 关键词：非达西渗流采空区自然发火
- 松散煤体热导率及热扩散率的粒径效应被引量：1
- 2017年
- 松散煤体热导率及热扩散率受各种因素影响,是研究煤自燃的重要参数,对于同一煤体,其热导率及热扩散率主要与粒径有关。应用改良的瞬态平面热源法,可以同时测得材料的热导率及热扩散率。通过对小粒径煤样及混合粒径煤样的测量,得到热导率及热扩散率的变化规律。结果表明:随松散煤体粒径增大,热导率呈现逐渐减小的规律,热扩散率呈现先减小后增大的规律;在加权粒径相同的情况下,混合粒径煤样热导率及热扩散率受小粒径煤样影响。
- 王文强杨小彬刘伟郭丹丹何超
- 关键词：粒径松散煤体热导率热扩散率瞬态平面热源法
- 挥发分对煤自燃特性影响的实验研究被引量：26
- 2014年
- 为了研究挥发分对煤本身自燃能力的影响作用,在氮气环境中对同一处采集的煤样分别在300,600,900℃高温下进行了灼烧处理,获得了挥发分不同的5份煤样;利用自制的油浴式煤低温氧化实验系统对所得煤样进行了升温氧化实验,测得了不同温度下煤样罐出口中的O2,CO,CO2等气体的体积分数;推导了煤的耗氧速率与放热强度计算公式,结合实验数据,得到了不同煤样的耗氧速率及放热强度变化情况,以此来判断减少挥发分后煤的自燃能力强弱。结果表明,相同条件下,挥发分越低,煤的耗氧速率、放热强度越小,越不易自燃。
- 刘伟秦跃平杨小彬张国玉
- 关键词：挥发分自燃耗氧速率放热强度
- 采空区自然发火的能量迁移理论被引量：6
- 2013年
- 根据能量守恒原理提出采空区自然发火的能量迁移理论,建立采空区能量平衡方程,推导出采空区最高温度预判方程以及工作面最小安全推进速度计算方程。结合某煤矿31005工作面现场情况,分析推进速度、工作面风量以及注氮等因素对采空区最高温度和工作面最小安全推进速度的影响。结果表明,加快推进速度、减小工作面风量以及增大注氮量都能有效降低采空区自然发火危险,但随着推进速度的增大,注氮所起的防火作用减弱;减小风量或增大注氮量都会使最小安全推进速度减小,从而有利于采空区防火。
- 刘伟秦跃平杨小彬郝永江
- 关键词：采空区自然发火风量注氮
- 煤粒孔隙的分形模型与分形特性研究被引量：3
- 2017年
- 为了定量表征煤粒孔隙结构特性,选取褐煤、烟煤和无烟煤3个不同煤阶煤样分别破碎成3个不同粒度的煤粒进行压汞试验,基于Menger海绵模型和热力学模型对试验数据进行处理,研究了煤粒孔隙的分形特性。研究表明:基于Menger海绵模型得到的试验曲线不符合线性关系,曲线分为2段,前段分形维数DM大于3,后段线性拟合度太低;采用热力学模型分析孔隙分形特性时,曲线呈现显著的线性关系,拟合度均在0.98以上,且分形维数DT均在2~3。表明热力学模型较Menger海绵模型更适合研究煤粒孔隙的分形特性。DT随着煤粒度的减小而减小,且煤粒度对其影响较小;DT随着煤阶的升高而减小,并从煤变质作用的角度分析了其原因。
- 何超刘伟
- 关键词：压汞法多孔介质
- 煤氧化产物生成速率与Graham′s Ratio关联性研究
- 2018年
- 对混合粒径的煤样通入4组不同进气氧浓度的氮氧混合气体,利用自主研发的油浴式煤低温氧化试验系统进行试验。通过检测煤样罐出口气体浓度,计算标准耗氧速率、标准CO生成速率及标准CO_2生成速率,研究标准CO_2生成速率与格雷哈姆系数的变化规律以及两者之间的关系。
- 刘伟张继友王贤田薛洁武德尧吕乾龙
- 关键词：不同氧浓度
- 不同浸水时间风干煤样瓦斯吸附解吸规律实验被引量：2
- 2017年
- 为了研究浸水风干煤样瓦斯吸附解吸规律,选择未浸水的原煤样和浸水3、15、30 d风干煤样进行恒温动态瓦斯吸附解吸实验,得到瓦斯累积吸附解吸量随时间变化的实测曲线。对所选煤样进行比表面积及孔径分析,得到其比表面积、孔容和孔径分布。结果表明:浸水风干煤样瓦斯累积吸附量随压力变化的趋势与原煤样一致;浸水风干煤样解吸初始20 min内解吸量倒数与时间函数成线性关系;浸水时间增加,风干煤样的饱和吸附量、比表面积、总孔容、微孔孔容先减小后增大,平均孔径先增大后减小。
- 刘伟武德尧何超王贤田张继友宋奕澎
- 关键词：函数关系式
- 坚硬顶板煤层一次采全高顶板支护管理研究被引量：2
- 2012年
- 大采高综采技术是厚煤层开采工艺的重要发展方向,越来越多地被采用,顶板事故在矿山生产安全事故中占有较大比例,有效控制顶板,合理对顶板进行支护是采矿过程中必须认真考虑的问题。大采高综采工作面采场顶板跨度大、高度高,矿山压力复杂,管理难道大,本文针对某矿9、10号煤层大采高综采工作面顶板坚硬特性,通过理论计算出了不同工作条件下支架工作阻力和顶板支护强度参数,结合对本矿区所做的相似模拟实验结论,对顶板管理中支护强度进行了分析研究,就矿区特定顶板条件选定和提出了具体支护要求。
- 李建璞杨小彬刘伟李艳强
- 关键词：大采高坚硬顶板顶板管理
