张超
- 作品数：11 被引量：26H指数：3
- 供职机构：太原理工大学矿业工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省青年科技研究基金山西省科技攻关计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球更多>>
- 急剧冷却后粗粒花岗岩渗透率和孔隙结构演化规律研究
- 2024年
- 开发深层地热能是实现“双碳”目标的一种重要途径。由于成岩环境的不同,深层花岗岩的矿物组成和细观结构与浅层花岗岩有较大差异。选取代表深层热储的山西芦芽山粗粒花岗岩为研究对象,在急剧冷却的方式下,利用三轴渗流测量系统,采用压力脉冲击和压汞法分别研究了不同围压、热处理温度和循环次数下粗粒花岗岩试样渗透率和孔隙结构的演化规律。结果表明:在无约束且缓慢升温条件下,粗粒花岗岩渗透率的阈值温度为250℃;多次“升温-冷却”循环可以提高渗透率和孔隙率,但随着循环次数的增加,增幅逐渐降低;提高热处理温度和增加“升温-冷却”循环次数均有利于超大孔和大孔的形成,当热处理温度达到400℃时,微孔开始生成;粗粒花岗岩的物性和温度敏感性均有利于深层热储的开发。
- 高星阴伟涛陈正男张超赵阳升
- 关键词：渗透率孔隙结构
- 自燃火区上部地下水环境运动对氡迁移影响的实验研究被引量：1
- 2014年
- 通过利用山西安全工程技术研究中心研制的煤自燃与测氡实验台,进行土壤中水分含量对氡浓度影响的模拟实验研究,得出地下水环境运动是氡迁移的重要影响因素,并结合实验室先前关于煤体程序升温氡迁移规律的实验数据,大胆假设水与氡地下运移模型并验证,对同位素测氡法火源探测的现场应用提供进一步的理论基础。
- 张超邬剑明王俊峰吴玉国
- 关键词：火源探测
- 综放工作面冒放性及放煤方式分析被引量：4
- 2019年
- 为确定常村煤矿S5-13工作面合理的放煤方式,提高煤层的冒放性和采出率。在明确S5-13工作面煤层及地质情况的基础上,分析了顶煤节理裂隙、顶板、煤层厚度和硬度、开采深度、煤层夹矸等因素对顶煤冒放性的影响,选取各影响因素对顶煤冒放性的隶属度值,通过计算确定了顶煤冒放性和适宜的开采方式;综合分析后,确定了合理的放顶煤方式及工序。论证表明,S5-13工作面放煤的适宜方式为多轮顺序放煤,可有效减少煤中混矸,在一定程度上提高了顶煤的回收率。在提高煤炭采出率的同时,有效预防了顶板事故的发生。
- 张超
- 关键词：冒放性采出率顶煤放煤方式
- 潞宁矿区2^#煤层自燃指标气体优选的试验研究被引量：3
- 2014年
- 以潞宁矿2#煤层煤样为研究对象,通过程序升温试验,研究不同气体在煤氧化过程中的变化规律,具体分析了CO、C2H4、CO/CO2体积分数随温度变化特性。试验结果表明:潞宁矿区2#煤层煤产生CO的临界温度为30℃,从80℃开始CO体积分数呈持续稳定上升趋势,C2H4出现的温度为160℃左右,CO/CO2体积分数比从80℃时生成速率迅速增加。因监测中难以准确分析气体在采空区的真实体积分数,所以同一组气样体积分数比对于预测煤自燃具有重要意义。因此,潞宁矿区2#煤层检测煤炭自燃的标志气体应以CO为主,CO/CO2为辅。当煤温达30℃时,应加强CO体积分数监测;当CO体积分数达1.8×10-5,CO/CO2体积分数比为1时,应发出煤炭自燃预警并采取有效的防灭火措施。
- 牛倩倩邬剑明张超王俊峰
- 关键词：煤炭自燃指标气体
- 锚固长度对松软特厚煤层巷道支护稳定性影响研究被引量：4
- 2014年
- 孟家窑煤矿石炭系5#煤属松软特厚煤层,具有厚度大、强度低、易碎等特征。传统架棚支护,支护强度、刚度和主动性较差,落后的支护方式不能有效保持顶板煤岩体的完整性,导致破碎区域从顶板浅部逐步向深部延伸。基于高预应力、强力锚杆(索)支护理论,通过数值模拟研究孟家窑煤矿松软特厚煤层煤体强度4 MPa条件下不同锚固长度下锚杆锚固效果及预应力在顶煤中的分布情况。并设计孟家窑煤业5105切眼井下工业性试验支护方案,验证高预应力锚杆锚索组合支护系统的科学性、合理性。矿压监测结果显示,巷道变形较小,5105切眼外侧帮和顶板变形量分别为12 mm和35 mm,顶板几乎没有离层,锚杆、锚索总体受力不大,巷道支护稳定,试验效果非常理想。
- 张超
- 关键词：高预应力锚杆支护锚固长度
- 基于插值计算和红外观测的煤样吸附/解吸实验研究
- 2018年
- 基于红外热成像技术,对煤同一平面上的不同区域进行了吸附/解吸过程的红外观察,并对相关数据进行了插值计算和分析。研究表明:贫煤比无烟煤有较快的升温速率和较大的升温量。吸附过程符合指数函数关系,解吸过程符合对数函数关系;大尺度下,煤样表面的不同区域在吸附过程中升温量不同。升温量大的区域,其吸附瓦斯的量也相对较多;提出了"相关系数"ξ的概念,即:ξ=V_b/T_b,将吸附量V_b与温度变化量T_b进行关联,可以以此来评估某地区煤层气工业抽采的可行性。
- 张超赵东冯增朝周动王乔
- 关键词：煤层气解吸温度红外热像仪
- 三轴应力下超临界水对寺河矿无烟煤渗流与变形特性的影响规律研究被引量：1
- 2023年
- 为了探索煤层在原位超临界水环境下改性的渗流和变形特性,将煤炭超临界水处理技术和原位改性采矿技术相结合,以?25 mm×50 mm寺河矿无烟煤为样本,在三轴应力条件下开展了超临界水环境下的渗流及变形特性研究。研究结果表明,在365、400、435℃的亚临界和超临界水注水条件下,无烟煤的渗透率分别比原煤下降了56.75%、96.93%和94.99%,整体渗透率的变化趋势为先快速降低再略微升高;实验初期无烟煤的渗流通道会逐渐闭合,持续注热一段时间后,渗流现象会再次恢复,恢复时间约43.5、24.54、19.81 h;渗流恢复同时伴随剧烈的轴向压缩变形,试验温度越高,最终轴向压缩应变越大,约为0.06、0.11、0.16。
- 武群杰冯子军张超张超
- 关键词：无烟煤超临界水热变形
- 高温三轴应力下石灰岩热膨胀特性演化规律
- 2023年
- 石灰岩作为地下工程中常见的岩层,其热力耦合作用下热变形在核废料深层封存、煤炭地下气化、地热资源开发等高温地下工程中至关重要。利用伺服控制多功能三轴试验系统,研究了高温三轴应力状态下石灰岩热膨胀的演化规律。试验结果表明:高温三轴应力下实时升温过程中,三轴应力压缩裂隙闭合和抑制矿物颗粒膨胀,随着温度的升高微裂隙伴随不断的开闭竞争关系,石灰岩热应变曲线呈阶梯状,并随着静水压力的增大,热应变大小及阶梯波动逐渐减小。热力耦合作用下,由于石灰岩固体骨架在温度作用下发生热破裂和软化,高温阶段三轴应力对热膨胀系数抑制作用增强。500℃升温过程中石灰岩热膨胀平均系数存在阈值压力,当静水压力不小于25 MPa时,热膨胀系数显著衰减。
- 陈正男冯子军阴伟涛张超
- 关键词：热力耦合石灰岩热膨胀
- 近距离煤层群开采上层采空区气体变化规律被引量：2
- 2015年
- 近距离煤层群开采过程中邻近层之间产生大量相连通的裂隙,采场情况十分复杂,并伴随不同煤层间因通风导致的煤层间漏风,致使采空区漏风规律与单层开采有很大区别,采空区气体的分布规律也更加复杂,给采空区煤层自燃预测预报带来了困难。因此通过理论分析并结合现场监测结果研究近距离煤层群开采本层及上层采空区气体变化规律,为制定采空区煤自燃预防措施提供科学依据。
- 张立海吴玉国张超
- 关键词：近距离煤层群漏风煤自燃采空区
- 基于CT扫描的煤岩钻孔注液氮致裂试验研究被引量：11
- 2017年
- 为解决煤层气排采效率低的问题,提高煤储层渗透率,采用CT扫描的精细观测手段,对煤样进行钻孔注液氮实验,并分析其致裂过程与增透效果。研究结果表明:在冷冲击收缩应力与孔隙压力的双重作用下,煤岩注液氮钻孔周围发生了破裂,其孔隙率增加量随与钻孔距离增大呈负指数衰减。煤岩钻孔注液氮致裂效果随着与钻孔距离增加而减弱;增透效果在邻近钻孔的位置增加,由于碎胀作用,在远离钻孔的位置反而降低。液氮冷冲击对煤岩孔隙结构的影响与原始孔隙率之间具有一定相关性:即在原始孔隙率较低的区域,孔隙率增加较为明显,而在原始孔隙率较高的区域,孔隙率增加不明显甚至略有降低。研究结果证明注氮可以实现煤储层增透、提高煤层气排采产量。
- 王乔赵东冯增朝周动张超
- 关键词：致裂钻孔CT扫描
