教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0724)
- 作品数：13 被引量：264H指数：9
- 相关作者：王凯周爱桃臧杰李鹏魏建平更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）河南理工大学液化空气(杭州)有限公司更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程石油与天然气工程更多>>
- 基于三维数值计算的U形和Y形通风瓦斯运移规律研究被引量：5
- 2011年
- U形通风和Y形通风是目前工作常用的2种通风方式,采用这2种通风方式后,采空区的瓦斯运移规律存在很大差别.由于现场无法直接测定采空区内的瓦斯浓度及其流场分布规律,而理论研究方面的数字模拟计算采用的二维模型忽略了与开采平面垂直方向上的瓦斯浓度分别,论文通过建立三维采空区物理模型,应用fluent软件模拟这两种通风方式采空区瓦斯运移规律,得出通风采场瓦斯运移及浓度分布的三维模拟结果.将Y型通风采场瓦斯运移及浓度分布计算结果与U形通风采场的计算结果进行比较分析,得出:Y形通风能更好地治理上隅角瓦斯.
- 冯彬汤绍泉周爱桃臧杰
- 关键词：三维模型采空区瓦斯分布
- 巷道截面变化对突出冲击波传播的影响被引量：22
- 2012年
- 为了分析巷道截面积变化对煤与瓦斯突出冲击波传播的影响,首先利用流体力学、空气动力学理论建立了突出冲击波在变截面巷道中传播的数学模型,理论分析得出了冲击波衰减与截面积变化率之间的变化规律;其次构建了变截面巷道冲击波传播的实验系统,研究了冲击波在变截面巷道中传播规律,实验研究表明突出冲击波由大截面巷道传到小截面巷道时,冲击波超压变大,波阵面的单位能量是增大的;然后建立了冲击波在变截面巷道中传播的数值计算模型,数值计算结果表明冲击波初始超压越大,冲击波衰减越快,且巷道截面积变化率越大,冲击波衰减系数也越大;最后通过对比分析,表明理论分析、实验研究以及数值计算的结果是一致的。
- 王凯周爱桃魏高举张品
- 关键词：煤与瓦斯突出冲击波
- 上解放层底板下向钻孔抽放被解放层瓦斯技术研究被引量：3
- 2011年
- 开采上保护层以解放邻近有突出危险煤层时,被解放层卸压瓦斯会通过裂隙大量涌入保护层采空区和工作面,增加了保护层工作面瓦斯治理工作难度.而在条件充许的情况下,如果直接对被保护层卸压瓦斯进行抽放可达到事半功倍的效果.据此思路,根据开采煤体时底板破坏理论可计算底板最大破坏范围及深度,提出上保护层底板下向钻孔抽放被保护层卸压瓦斯的抽放方法,并给出了抽放钻孔布置的设计方案.
- 王轶波李红涛赵启峰
- 关键词：瓦斯抽放开采解放层高瓦斯矿井
- 煤与瓦斯突出强度与冲击波超压关系研究被引量：5
- 2011年
- 煤与瓦斯突出强度是评判突出危险性的一个重要指标,因此对突出强度的准确预测意义重大.应用气体动力学理,对吨煤瓦斯膨胀能进行了理论分析,指出了参与突出的瓦斯量不仅仅是游离态瓦斯含量;通过自行研制的煤与瓦斯突出试验模拟装置,得出了不同瓦斯压力下突出强度;最后应用数值模拟,得出了不同时刻以及巷道不同位置的超压变化规律,并根据理论公式推算出突出强度,经过与试验值比较,说明理论分析、数值模拟的正确性.为煤与瓦斯突出强度研究与冲击波超压之间的关系研究预测提供了新的方法.
- 冯彬周爱桃徐新华任运强
- 关键词：超压数值模拟
- 2001—2012年我国煤与瓦斯突出事故基本特征及发生规律研究被引量：50
- 2013年
- 通过对2001—2012年我国煤矿所发生的417起煤与瓦斯突出事故的统计分析,总结出该阶段我国煤矿煤与瓦斯突出事故的两个基本特征,并依据这两个基本特征对突出事故发生的原因进行了分类。突出事故起数和死亡人数统计表明,我国煤与瓦斯突出事故发生频率呈南高北低的特点,导致的死亡人数也是南多北少。其中较大事故多发,造成的死亡总人数最多,占事故总起数的62.11%,占总死亡人数的46.0%;特别重大事故较少发生,仅占事故总起数的2.39%,但造成的死亡人数较多,占总死亡人数的19.9%。根据事故发生原因及特点,瓦斯矿井所发生的突出事故原因符合第一类基本特征;突出矿井所发生的突出事故原因符合第二类基本特征;高瓦斯矿井除了符合第一类基本特征外,在管理方面和勘探方面也基本符合第二类基本特征。
- 李波王凯魏建平田涛李鹏
- 关键词：安全工程煤与瓦斯突出事故统计
- 主动式补气对煤层瓦斯压力测定影响规律研究被引量：6
- 2012年
- 针对目前煤层瓦斯压力测定周期长、准确性差的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实验相结合的研究方法,分析了主动式补气快速测压的原理,研究了补气气源压力、补气时间、煤层渗透率、原始瓦斯压力等因素对补气测压结果的影响规律。结果表明,主动式补气可以明显减少瓦斯压力测定所需要的时间,补气压力越接于煤层原始瓦斯压力、煤层透气性越大、补气时间越长,越有利于煤层瓦斯压力的测定。现场试验证实,主动式补气法对准确快速测定煤层瓦斯压力具有较好的实用价值。
- 王凯任运强翟茂兵
- 关键词：瓦斯压力
- 主动式补气对煤层瓦斯压力测定影响规律研究
- 针对目前煤层瓦斯压力测定周期长、准确性差的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实验相结合的研究方法,分析了主动式补气快速测压的原理,研究了补气气源压力、补气时间、煤层渗透率、原始瓦斯压力等因素对补气测压结果的影响规律。结果...
- 王凯任运强翟茂兵
- 关键词：瓦斯压力
- 文献传递
- 水力冲孔钻孔周围煤层透气性变化规律被引量：84
- 2013年
- 为了研究水力冲孔钻孔周围煤层透气性变化及分布规律，基于煤层实际赋存条件，采用压力法和含量法对水力冲孔卸压范围进行了现场试验考察。采用RFPA^2D-Flow软件模拟分析了水力冲孔钻孔周围煤体应力及透气性变化规律。结果表明：受水力冲孔的影响，孔洞周围形成了半径为5．0～6．0m的卸压范围，卸压范围内应力在0．038～6．545MPa之间，在距被考察孔6．8m处，出现应力集中现象，最大主应力为15．85MPa，与现场考察结果基本一致。孔洞周围煤层透气性的分布规律与主应力变化趋势相一致。距卸压区域距离不同，煤体最大主应力不同，越靠近孔洞的区域，应力和瓦斯压力下降幅度越大，煤层透气性系数也就越大。
- 王凯李波魏建平李鹏
- 关键词：水力冲孔透气性卸压增透卸压范围
- 煤与瓦斯突出冲击波的形成与传播规律研究被引量：26
- 2010年
- 本文首先对煤与瓦斯突出冲击波的形成过程进行了分析,然后研究了突出冲击波的初始能量.根据冲击波理论与相关资料分析得出突出冲击波属于弱冲击波,并给出了一组计算冲击波参数的常用关系式.突出冲击波传播衰减与冲击波的初始能量、传播距离、巷道摩擦阻力特性等因素有关,最后给出了突出冲击波传播规律的数学关系式.研究结果有助于了解突出后的气流动力演化规律,以及确定突出影响的范围,从而采取有效的措施进行预防控制.
- 张建方王凯韦彩平
- 关键词：煤与瓦斯突出冲击波冲击波传播瓦斯膨胀能
- 易自燃采空区瓦斯与火灾共治数值模拟被引量：26
- 2010年
- 易自燃煤层采空区瓦斯和火灾综合防治是煤矿亟待解决的难题,基于多孔介质渗流理论,把采空区渗透系数以及瓦斯涌出源项看成随采空区位置变化的量。建立采空区气体流动的质量方程、动量方程、组分传输方程以及能量守恒方程,应用fluent软件模拟采空区在不同工作面供风量、不同抽放情况下采空区流场分布,得出工作面风量与氧化带宽度的拟合关系式。指出瓦斯抽放对采空区瓦斯浓度分布以及氧化带宽度影响比较显著;结合现场观测数据,表明数值模拟的可靠性。通过数值模拟,可以得出采空区不同瓦斯治理参数与氧化带宽度的对应关系,为煤矿采空区瓦斯和火灾合理防治提供依据。
- 周爱桃王凯臧杰闫本正吕康
- 关键词：采空区易自燃煤层瓦斯治理数值模拟火灾防治
