河南省科技攻关计划(132102210485)
- 作品数：26 被引量：108H指数：5
- 相关作者：田坤云张瑞林孙光中王公忠徐星更多>>
- 相关机构：河南工程学院中南大学中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：河南省科技攻关计划国家自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程建筑科学天文地球更多>>
- 高压水载荷下煤体裂缝的起裂判据及延展规律被引量：6
- 2014年
- 为对水力压裂煤体裂缝的起裂判据作定量计算,根据弹性力学理论,分析了注水钻孔周围的应力状态,给出了水平和垂直裂缝产生时注水压力的计算模型;探讨了裂缝扩展的方向以及其扩展所需要的泵注压力;采用自制的高水载荷下煤体裂隙生成及延展模拟装置在实验室模拟了不同围压和轴压加载下条件下煤体起裂的临界注水压力及裂隙生成和延展的方向.实验研究表明:泵注压力克服最小主应力与煤体的抗拉强度之和时,煤体开始破裂;裂隙总是沿着最大主应力的方向发展.实验模拟结果和理论分析相吻合.
- 田坤云郭德勇张瑞林
- 关键词：裂缝起裂水力压裂
- 瓦斯压力对两种煤样渗流特性影响的试验研究
- 2016年
- 针对不同瓦斯压力作用下煤岩渗透率的差异性,利用自行研制改造的含瓦斯煤热流固耦合三轴渗流实验装置,对构造煤及硬煤两种煤样进行了不同轴压围压条件下瓦斯压力对渗流特性的试验研究。结果表明,煤样渗透率随瓦斯压力变化出现明显的Klinkenberg效应,软煤样与硬煤样的渗透率变化均符合二次多项式函数。不同围压下,两种煤样渗透率随瓦斯压力变化差异性较大,且Klinkenberg效应拐点也不一致,其主要受煤样吸附常数影响。煤样渗透率出现先减小后增大趋势的主要原因为:Klinkenberg效应与围压及轴压作用下瓦斯吸附致使煤基质膨胀从而使煤样渗透率减小,后来孔隙压力增大导致渗透率增加。研究结果为提高煤层气抽采率提供理论参考依据。
- 孙光中郭兵兵王公忠张瑞林
- 关键词：瓦斯压力渗透率构造煤硬煤
- 全自动工业分析仪测试煤中挥发分结果的不确定度评定被引量：1
- 2016年
- 根据国家标准GB/T 212-2008《煤的工业分析方法》,对采用全自动工业分析仪测试煤中挥发分进行测定,分析测试过程中不确定的来源,并确定不确定度的各个分量,依据JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》对测试结果的不确定度进行评定。
- 乔奎红
- 关键词：煤炭挥发分不确定度
- 穿层钻孔水力压裂卸压增透措施应用被引量：2
- 2015年
- 编制了临焕煤矿2个穿层压裂钻孔的压裂方案,包括压裂孔的设计、压裂设备的安装调试以及压裂钻孔的施工;提出了2个压裂钻孔现场进行水力压裂后对其压裂效果考核的指标,包括自然瓦斯流量、瓦斯流量衰减系数、钻孔抽采流量及浓度;通过现场效果考察,得出软煤层施工钻孔进行水力压裂增透是不可行的,在工程实践中印证了"硬煤可压、软煤不可压"的结论;针对软煤不可压这一定论,提出了转移压裂对象即采取"坚硬顶板压裂"来解决松软煤层卸压增透的这一难题,并且从理论上对"坚硬顶板压裂"的卸压增透机理进行了分析。
- 田坤云
- 关键词：水力压裂卸压增透穿层钻孔瓦斯抽放
- 基于连续变温变件的含瓦斯煤渗流特性数值模拟被引量：2
- 2016年
- 针对含瓦斯煤渗透率与温度变化关系,基于物理实验和数值模拟对比研究了温度变化对煤样瓦斯渗流的影响,通过对煤样的瓦斯渗流特性的深入的分析,得到以下结论：通过应力场-温度场-渗透率的实验研究,煤样渗透率随温度升高而下降,其变化曲线呈＂S＂型曲线;煤样渗透率随温度变化曲线可分为5个阶段,分别为缓慢下降阶段、加速下降阶段、减速下降阶段、二次加速下降阶段、平缓阶段;温度T=25～80℃的范围内,煤样渗透率随温度变化的幅度是随着轴压围压的增大而升高的;利用数值模型可以很好的对热力耦合情况下的煤岩的渗流特性进行计算模拟,其数值模拟结果与物理实验结果的吻合度较高。
- 王公忠徐星
- 关键词：含瓦斯煤渗透率温度渗流特性数值模拟
- 煤的坚固性系数与孔隙率变化关系的实验研究被引量：4
- 2014年
- 为了探究煤的坚固性系数(f值)与孔隙率之间的变化关系,分别对新安煤矿、新登煤矿、演马庄煤矿、临涣煤矿的不同类型煤体进行了坚固性系数与孔隙率的测定,并对其进行了分析对比。结果表明:同种类型的煤体,其坚固性系数与孔隙率呈正相关的变化规律;不同类型的煤体,孔隙率随其坚固性系数增大的增幅不同;不同类型煤体的坚固性系数与孔隙率变化关系之间的差异性较大,未呈现明显的变化规律。
- 张瑞林王海乐
- 关键词：坚固性系数孔隙率煤与瓦斯突出瓦斯抽采
- 构造煤承压过程瓦斯渗透特性实验研究被引量：2
- 2016年
- 构造煤具有瓦斯含量高、渗透率低等特征,是瓦斯抽采和灾害预防的难点。在采用"二次成型"法制取原煤样试件的基础上使用自行设计的"三轴应力瓦斯渗透性模拟实验装置"通过"应力-渗透性"实验,针对构造煤原煤试件不同瓦斯压力条件下的应力加、卸载过程的瓦斯渗透规律进行了研究。实验结果表明:加载阶段,随着加载应力的增大渗透率降低,初期阶段降幅最为急剧,围压升到3 MPa时,渗透率均下降近65%;卸载阶段渗透率随着应力的减小而增大,围压完全卸载后渗透率只恢复到初始值的25%;同样的应力条件下,煤基质收缩对构造煤的影响作用大于有效应力的增加,渗透率随着其内部瓦斯压力的降低而增大。实验结果可为构造煤"卸压增透"效果最佳化提供参考,进一步完善低渗透率煤层的瓦斯抽采理论及方法体系。
- 田坤云徐星张瑞林
- 关键词：构造煤
- 基于瓦斯含量及单项指标法的煤层突出危险性评估被引量：2
- 2017年
- 在收集井田地勘期间钻孔及邻近矿井瓦斯资料的基础之上对某矿3#煤层瓦斯赋存的平面展布特征进行了研究;采用分源预测法对煤层的瓦斯涌出量进行了计算;应用突出煤层鉴定的4个单项指标对该煤层的突出危险性进行了预评估。
- 田坤云郑吉玉
- 关键词：煤层瓦斯含量煤层瓦斯压力
- 构造煤渗透率对温度变化响应规律的试验研究被引量：19
- 2016年
- 针对含瓦斯构造煤渗透率与温度变化关系,利用自主研发的含瓦斯煤岩热-流-固耦合三轴渗流试验装置,开展不同应力条件下含瓦斯构造煤原煤样的渗透率与温度变化的试验研究。试验结果表明:(1)在试验温度变化过程中,构造煤样渗透率随温度升高而降低,渗透率与温度变化呈现负指数函数分布规律;(2)在试验温度变化过程中,构造煤渗透率损失率与有效应力符合Boltzmann分布,渗透率损失率存在有效应力门槛值大约为4.515 MPa。渗透率变化主要分为渗透率加速变化与平稳变化两个阶段,构造煤样渗透率从加速阶段过渡到平稳变化温度大约为45℃;(3)在温度21~80℃范围内,渗透率敏感性系数数量级为10^(-2),温度变化对构造煤样渗透率影响不显著。同时,有效应力的增加使得温度敏感性系数降低。
- 孙光中王公忠张瑞林
- 关键词：构造煤渗透率有效应力温度敏感性
- 高压稀氧环境下微生物降解甲烷的实验研究被引量：3
- 2014年
- 探讨微生物高效降解甲烷的外部环境和有利条件,是进一步优化形成通过生物学方法治理煤层瓦斯灾害的基础工作。采用自制高压甲烷和氧气混合装置调节混合气体的压力和氧气浓度,并在充分混合后与吸附罐连通,观察测试罐中煤样对甲烷的吸附变化特征。通过向预先装入吸附罐中的多组干燥煤样喷洒不同浓度甲烷氧化菌液,重点就高压、低氧混合气体供给条件下甲烷氧化细菌对煤样的甲烷吸附(解吸)量影响及二氧化碳气体生成量变化进行了比较深入、细致的实验分析。实验结果表明:高压稀氧条件下甲烷氧化细菌仍能进行呼吸作用;增大混合气体压力、提高混合气体中的氧气浓度、增加甲烷氧化菌液浓度均有利于降解反应的进行。
- 张瑞林蔡传辉王振江
- 关键词：甲烷氧化菌瓦斯降解
