山西省自然科学基金(2012012015)
- 作品数：7 被引量：48H指数：3
- 相关作者：王云刚周辰李辉王登科张宏图更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国矿业大学中煤科工集团重庆研究院有限公司更多>>
- 发文基金：山西省自然科学基金国家自然科学基金河南省基础与前沿技术研究计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程更多>>
- 煤样漏失瓦斯量推算试验研究被引量：2
- 2013年
- 为提高煤层瓦斯量的测定精度,解决煤样暴露时间延长、漏失瓦斯量推算误差增大的问题,采用自主研发的吸附解吸试验系统,对一缘煤矿15号煤层煤样的瓦斯解吸规律进行试验研究,以及运用巴雷尔公式和瓦斯解吸理论方程的近似公式分别对0 ～10,0～30,0～ 60,0～120 min等时段内的实测数据进行了拟合效果对比分析,并以上述2个公式为模型新建了2个漏失瓦斯量的推算公式,将2个新建公式在不同暴露时间、拟合时段情况下的推算值与实测的模拟漏失瓦斯量进行了误差对比.结果表明,在暴露时间和拟合时段都较短的情况下,适合采用巴雷尔公式推算漏失瓦斯量;在暴露时间与拟合时段均较长的情况下,采用解吸理论方程的近似公式推算漏失瓦斯量误差较小;在暴露时间为60 min,拟合时段为60～120 min时,推算误差达到最小,为3.09％.
- 王云刚鄢桂云李盟
- 耦合剂对煤样超声波测试影响的实验研究被引量：2
- 2016年
- 为了评价不同耦合剂对煤样超声波测试的效果,在无耦合剂和采用软橡胶、水、白凡士林以及蜂蜜为耦合剂条件下测试煤样超声波纵波波速、首波幅值,分析了超声波衰减系数。在采用不同耦合剂的测试条件下,研究结果表明:不同耦合剂黏度η和声阻抗值Z大小为η蜂蜜>η白凡士林>η水>η无耦合剂>η软橡胶,Z蜂蜜>Z白凡士林>Z水>Z软橡胶>Z无耦合剂;煤样超声波纵波波速V和首波幅值U大小为V蜂蜜>V白凡士林>V水>V软橡胶>V无耦合剂,U蜂蜜>U白凡士林>U水>U软橡胶>U无耦合剂;煤样超声波衰减系数α大小为α无耦合剂>α软橡胶>α水>α白凡士林>α蜂蜜。因此,在煤样超声波测试过程中,蜂蜜可作为最佳耦合剂使用,其次是白凡士林。
- 王云刚巨广刚陈兵兵李盟
- 关键词：耦合剂煤样
- 构造煤超声波参数影响因素的分析被引量：5
- 2014年
- 一定厚度构造煤的存在是瓦斯突出发生的必要条件;同时,构造煤发育区域也往往是瓦斯富集区。因此,研究构造煤的物性参数具有重要意义。采用灰色关联度和多元回归分析相结合的方法对构造煤的超声波实验测试参数的影响因素进行半定量研究。研究结果表明:影响构造煤纵波波速和品质因子的主要因素是煤体的孔隙率、水分、灰分和挥发分。纵波波速和品质因子随着孔隙率和挥发分的增加而增加,随着水分和灰分的增加而减少,视密度和最大镜质组反射率对两者影响较小。最后,从微观角度定性分析了孔隙率、水分和灰分三个主要影响因素对构造煤超声波参数的影响机理,为超声波探测构造煤技术提供了一定的理论支持。
- 王云刚李满贵李盟代少华
- 关键词：构造煤
- 司马矿薄基岩区顶板突水危险性数值模拟研究被引量：3
- 2014年
- 为了研究司马矿薄基岩厚松散层特殊地质条件下的采动覆岩破坏、渗流等特性,评价发生顶板突水的危险性,建立了薄基岩厚松散层开采条件下的数值计算模型。采用理论分析、数值模拟和现场工程相结合的方法,利用多物理场耦合数值模拟软件COMSOL Multiphysics,研究了随工作面推进采场的变形、破坏、渗流和应力变化规律。结果表明:在司马矿薄基岩厚松散层这一特定的地质条件下,工作面涌水量、顶板破坏高度均随工作面推进不断增加并最终趋于稳定,当工作面推进到200 m时,顶板破坏高度约为80 m,工作面涌水量约为33 m3/min,与实测数据基本吻合;随着开采的进行,在采空区后方煤层的支承压力峰值位置几乎不变,在工作面前方形成的支承压力峰值极值点位置不断前移,应力集中系数约为2.0;在司马矿薄基岩区,在煤层采厚为5 m、基岩厚度为40 m的条件下,若顶板黏土层厚度大于40 m,将不会发生顶板突水。
- 姚邦华魏建平王登科王云刚张宏图
- 关键词：安全工程突水
- 基于熵权灰色关联法的煤与瓦斯突出主控因素分析被引量：17
- 2016年
- 煤与瓦斯突出主控因素的科学确定是突出预测及防治的重要前提条件。根据突出综合作用假说及瓦斯地质理论确定了平顶山东部矿区的突出影响因素为开采深度、瓦斯、煤的物理力学性质、地质构造、煤层和构造煤厚度及煤层透气性系数。建立了熵权灰色关联分析模型,分析得出平顶山东部矿区突出影响因素的熵权灰色关联序为开采深度、瓦斯压力、断层特征系数、煤厚特征系数、f、Δp、煤体破碎程度、透气性系数。结合平顶山东部矿区的实际情况分析突出影响因素的重要性,验证了熵权灰色关联法计算得到的关联序结果是正确的。结果表明,熵权灰色关联方法具有模糊、随机、灰色等特征,对数据要求较低且计算量小,应用该方法分析突出主控因素是可行和有效的。
- 王云刚周辰李辉张宏图
- 关键词：安全工程煤与瓦斯突出主控因素熵权
- 煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究被引量：17
- 2016年
- 预裂爆破可以增加开采煤层的透气性系数,提高煤层瓦斯抽采率,为煤层的快速消突提供了一种有效的技术手段。为了考察不同影响因素条件下预裂爆破对煤层的增透效果,基于岩石力学、弹性波、爆破等相关理论,利用有限元模拟软件ANSYS/LS-DYNA,数值模拟分析了不同装药量、孔间距等条件下的爆破煤体裂纹扩展及爆破应力的传播特征,得到了装药量、孔间距对预裂爆破增透效果的影响特征。研究结果表明:(1)爆破应力波以爆破点为起点,随着传播距离的扩大不断衰减,裂纹扩展与爆破应力波的传播方向一致,裂纹的分叉及其贯通具有一定的随机性。(2)预裂爆破存在一个最佳的装药量,装药量过大或过小均无法达到充分开裂煤体、增大透气性的目的。(3)控制孔对爆破应力在传播过程中具有减缓其衰减的作用,其减缓作用与孔间距有关,呈现随着孔间距的增加,其减缓作用先增大后减少的规律。研究成果对利用预裂爆破实现突出煤层卸压增透、快速消突具有一定的指导意义。
- 徐向宇姚邦华魏建平王登科王云刚
- 关键词：爆破装药量数值模拟
- 煤屑暴露初期较长时间段瓦斯解吸规律的试验研究被引量：3
- 2014年
- 为了解决长钻孔取样暴露时间长、损失瓦斯量推算误差偏大的问题，采用自主研发的试验系统对煤屑暴露初期长时间段内的瓦斯解吸规律进行试验研究，找出了极限瓦斯解吸量与吸附平衡压力的关系，并对Qt=K√t和Qt=Q∞（1-e^λt＋A）两企理论公式在不同时间段内的拟合效果和损失量推算误差进行对比。结果表明，两公式在不同时间段内的拟合效果显著，决定系数均在0．94以上。从损失瓦斯量的推算误差来看，前者在30min内的推算误差较小，相对误差最大值小于7％，但随拟合时间段的向后推移，推算误差越来越大，最小值在40％以上；后者在30min内的推算误差较大，相对误差都在24％以上，而在30—70min和70～120min内的推算误差较小，相对误差都在11％以下。因此，前者适合煤样暴露短时间内损失瓦斯量的推算，后者则适用于暴露长时间后的损失瓦斯量推算，联合两个公式，按时间段推算损失瓦斯量，就可以减少长时间段内的计算误差。
- 王云刚鄢桂云李盟李满贵
- 关键词：安全工程
