长江学者和创新团队发展计划(IRT1235)
- 作品数：72 被引量：601H指数：13
- 相关作者：魏国营贾天让高建良张学博郝天轩更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国矿业大学（北京）大连理工大学更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 综采面采空区孔隙率分布规律数值研究被引量：2
- 2015年
- 准确掌握采空区孔隙率分布规律,对研究采空区瓦斯分布规律及指导采空区卸压瓦斯抽采等具有重要的意义。以平煤六矿戊8-22310综采面为例,利用UDEC软件建立了物理模型,模拟了采动覆岩结构移动变形破坏情况,得到了上覆岩层下沉量分布,研究了综采面采空区孔隙率的分布规律。研究表明,综采面采空区孔隙率大致呈"簸箕"状分布,工作面附近孔隙率较大,深部孔隙率较小;中间孔隙率较小,两帮孔隙率较大。研究成果为准确研究采空区瓦斯运移及分布规律提供了基础数据。
- 张学博程红军靳晓敏
- 关键词：矿山安全孔隙率采空区上覆岩层下沉量
- 煤层顶板水平长钻孔布置高度对抽采效果的影响被引量：4
- 2016年
- 通过对水平钻孔布置在煤层顶板不同高度时的抽采效果进行研究可为采空区瓦斯抽采时的水平钻孔布置高度选择提供理论依据.利用Fluent软件对钻孔与煤层不同距离时的钻孔抽采纯量与抽采混量、采空区瓦斯分布、上隅角瓦斯浓度变化进行数值模拟,并且研究了钻孔抽采纯量与抽采混量、采空区瓦斯分布、上隅角瓦斯浓度变化与钻孔布置高度的关系.研究结果表明:随着钻孔与煤层之间的距离增大,钻孔的抽采瓦斯纯量基本逐渐增加,抽采混量呈现减小趋势,抽采瓦斯浓度逐渐增大;采空区内部瓦斯浓度靠近进风巷侧和采空区深部逐渐降低,靠近回风巷侧呈现先减小再增加再减小规律,竖直方向上在顶、底板附近瓦斯浓度逐渐降低;上隅角瓦斯浓度先减小再增加再减小最后趋于平衡.
- 葛林高建良李炫烨
- 关键词：水平长钻孔煤层顶板抽采效果
- 上行含水钻孔精准测压新技术被引量：2
- 2016年
- 针对目标煤层含水、渗水、顶板易破碎等复杂地质条件下真实瓦斯压力测定困难的现状,分析上行测压钻孔不同含水情况给测定结果造成的影响,发现若测压钻孔水量过大或出现塌孔,通过剔除水压得到的修正压力值将出现偏差,由此设计了以"高低位双测压管"测压技术及"两堵一注"快速注浆封孔装置的为核心测压体系。经过分析研究,并在郑煤集团振兴二矿进行现场测试,结果表明:该测压体系能够有效排除钻孔含水、塌孔等现象对测压准确性的干扰,为准确测定复杂地质条件下煤层瓦斯压力提供了整套技术方法。
- 魏风清杜晓奇温帅博韩世英
- 关键词：瓦斯压力测定
- 平顶山八矿突出煤层瓦斯地质控制特征被引量：31
- 2015年
- 运用瓦斯地质理论,以平顶山矿区八矿为研究对象,基于地质构造对区域、矿区和井田瓦斯赋存的控制特征,研究了三级构造对平顶山八矿突出煤层瓦斯赋存的地质构造逐级控制特征。研究表明:区域构造奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造将平顶山矿区划分为东西2个瓦斯赋存单元,瓦斯赋存以李口向斜呈轴对称分布;井田构造控制着矿井突出煤层的瓦斯赋存和构造煤分布,造成煤层瓦斯突出危险呈条带分布,合理划分出煤与瓦斯突出发生有利地带。
- 魏国营王保军闫江伟王蔚王蔚张玉柱
- 关键词：瓦斯地质地质构造瓦斯赋存构造煤煤与瓦斯突出
- 焦作煤田瓦斯赋存规律及差异性原因分析被引量：9
- 2016年
- 为厘清焦作煤田二1煤层瓦斯赋存规律及差异性原因,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论,研究了焦作煤田瓦斯赋存规律及瓦斯生成与排放的过程,探讨了造成瓦斯赋存差异性明显的原因。深成变质作用叠加岩浆热液的岩浆变质作用是焦作煤田二1煤变质为三号无烟煤的主要原因,也是焦作煤田煤层瓦斯含量高的基础。煤层瓦斯的生、储、排过程研究表明,在喜马拉雅期之前整个焦作煤田的瓦斯赋存状态是相似的;喜马拉雅期形成的NW向峪河口正断层使两盘煤层上覆基岩厚度产生明显差异,是造成焦作煤田瓦斯赋存差异性的根本原因。峪河口断层将焦作煤田划分为东、西两个瓦斯地质单元,西部瓦斯地质单元瓦斯含量高、瓦斯突出灾害严重;东部瓦斯地质单元主要表现为低瓦斯区。
- 张明杰张大千贾天让范豪杰
- 关键词：瓦斯赋存地质构造焦作煤田
- 基于ISM和AHP的煤矿透水事故影响因素研究被引量：3
- 2016年
- 近几年我国煤矿多发生重大煤矿透水事故,因此研究了基于ISM和AHP的煤矿透水事故影响因素,从人的因素、管理因素、自然因素、物的因素4个层面建立煤矿透水事故的影响因素指标体系。利用解释结构模型(ISM)分析各因素之间的关联性,并建立3级多层递阶ISM模型,在其基础上利用层次分析法(AHP)分析各因素之间的权重。结果表明:透水事故发生的表层影响因素表现在人的因素和自然因素;内部管理、监督体系、地质条件是影响煤矿透水事故发生的主要影响因素,因此完善内部管理、加强监督体系、同时进行精准且正确的地质探测,有助于防治煤矿透水事故。
- 郝天轩王雪迎
- 关键词：邻接矩阵
- 圆盘试样巴西劈裂试验的空间应力分布及破坏过程被引量：2
- 2016年
- 利用离散元数值计算方法,研究了圆盘试样径向加载时的空间应力分布及劈裂过程的裂隙扩展情况。结果表明：1）径向加载圆盘试样横截面上的应力分布规律与二维解析计算的结果相同,中轴线上的拉应力并不是常数,而是呈两端高、中间低分布,具有明显空间效应;2）不同高径比对拉应力的分布具有重要影响,试样两端最大拉应力随高径比增加而增大,中间拉应力随高径比增加而减小,当高径比大于1以后,最大和最小拉应力数值不再变化,因空间效应引起的拉应力增高程度最大为25%左右;3）由于拉应力分布不均,圆盘试样破坏裂隙首先在试样轴向两端产生,然后向试样内部延伸,试样宏观裂隙在中轴线贯通并不代表试样失去径向承载能力;4）由于空间效应影响,试样的最大径向承载应力随高径比增加而减少,由二维圆盘计算公式得到的巴西劈裂强度明显偏小,对于试验中常用的高径比为0.5的试样,建议使用系数k=1.25～1.30进行修正。
- 张俊文金小东袁瑞甫李玉琳
- 关键词：破坏过程
- “U+L”型通风综采工作面采空区漏风特性研究被引量：11
- 2015年
- 为了掌握"U+L"型通风综采工作面采空区的漏风规律,以某矿综采工作面为试验地点,先采用Fluent软件对综采工作面采空区的漏风流场进行了数值模拟,后结合数值模拟结果制定了综采工作面示踪气体SF6的测漏风技术方案,并现场实测了"U+L"型综采工作面采空区的漏风风流分布特征。数值模拟结果与现场实测结果十分吻合。结果表明:1)"U+L"型综采工作面全程向采空区漏风,漏风汇至滞后联络巷后经专用排瓦斯巷排出;2)"U+L"型综采工作面漏风量随联络巷距离工作面距离增大而逐渐降低;3)"U+L"型综采工作面漏风量沿工作面倾向方向(从进风至回风)呈逐渐减少趋势。
- 张学博靳晓敏
- 关键词：示踪气体
- 基于灰色关联分析-GA-BP模型预测煤层瓦斯含量被引量：5
- 2016年
- 为提高煤层瓦斯含量预测的精度和效率,提出用灰色关联分析从影响因素中筛选主要因素,结合运用GA-BP神经网络预测煤层瓦斯含量的方法。通过遗传算法(GA)优化BP神经网络的权值和阈值,解决BP神经网络易过早收敛极小值以及收敛速度慢的问题。用Matlab构建灰色关联分析-GA-BP神经网络、GA-BP神经网络和BP神经网络模型。选取成庄矿3#煤层的含量与影响因素作为实验数据对该模型进行实验分析,比较三个的预测模型的预测结果。实验结果表明:顶板泥岩厚度、煤层厚度、基岩厚度、煤层深度是影响成庄矿3#煤层瓦斯含量的主要因素。灰色关联分析-GA-BP神经网络预测模型平均相对误差为2.77%,比后两种预测模型的预测结果好,能准确预测煤层瓦斯含量。
- 郝天轩李鹏飞
- 关键词：灰色关联分析GA-BP神经网络MATLAB软件
- 钻孔瓦斯抽采气固耦合模型及其应用被引量：13
- 2017年
- 为研究钻孔瓦斯抽采过程中瓦斯运移机制,基于瓦斯渗流扩散方程,探讨钻孔周围不同区域煤体变形和渗透率动态变化,推导出钻孔周围卸压区和非卸压区瓦斯流动耦合方程。根据某矿己15-31010工作面煤体物性参数建立几何模型,利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件对耦合方程进行数值求解。结合模拟结果分析煤体形变、渗透率动态变化、钻孔周围瓦斯压力之间的耦合关系。对相关参数模拟结果进行现场抽采效果验证。结果表明,在瓦斯抽采过程中,煤体瓦斯压力随着时间推移逐渐降低,沿钻孔中心向四周方向,瓦斯压力在卸压区迅速增加,在非卸压区增速逐渐变缓,最终趋于稳定;煤体渗透率在钻孔周围呈现非对称V字型变化规律;卸压区的煤体变形较大,变形量在远离钻孔的方向上逐渐减小;模拟结果与现场抽采效果基本吻合。
- 魏国营娄振陶东东贾天让闫江伟秦宾宾
- 关键词：瓦斯抽采数值模拟渗透率卸压
