刘勇
- 作品数：26 被引量：170H指数：8
- 供职机构：河南理工大学安全科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项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文化科学更多>>
- 基于Klinkenberg效应影响的煤体瓦斯渗流规律及其渗透率计算方法被引量：33
- 2014年
- 针对气体渗流存在的Klinkenberg效应,利用自主研发的三轴瓦斯渗流实验系统,对煤层瓦斯的渗流特性进行了研究。通过实验数据分析和理论推导,提出了一种综合气体动力黏度和压缩因子影响及克氏效应的煤层瓦斯渗透率计算方法。通过比较传统的拟压力法计算结果,考虑克氏效应方法在理论上和数据处理结果上更合理、更准确。研究结果表明:1克氏效应对煤层瓦斯渗流影响明显,利用考虑克氏效应方法评估的渗透率结果正确,能充分反映出气体渗流的真实状态。2吸附解吸作用对煤层瓦斯渗透性有一定的影响,其影响结果是导致煤层绝对渗透率的降低。3处于标准状况附近的气体,可以忽略动力黏度和压缩因子对其渗透性的影响,离开标准状况较远的气体,需要考虑动力黏度和压缩因子对其渗透性的影响。研究结果对正确认识克氏效应和选择更精确的含瓦斯煤渗透率计算方法具有一定的指导价值。
- 王登科魏建平付启超刘勇
- 关键词：煤层瓦斯渗流规律渗透率吸附解吸
- 降低井下煤层压裂起裂压力方法研究被引量：12
- 2013年
- 为减少煤矿井下水力压裂高水压对顶底板破坏形成的次生灾害,提出采用水射流在煤孔中定向射孔,以降低起裂压力,避免顶底板次生灾害。通过分析射孔煤体受力状态,基于线弹性理论建立钻孔射孔起裂压力计算模型。对比钻孔射孔及普通钻孔的起裂压力。结果表明,射孔能够改变钻孔应力分布,降低煤体的起裂压力,且起裂压力降低的幅度受水平主应力比值影响。采用RFPA2D-Flow对比分析钻孔射孔前后起裂压力,计算结果与理论结果相吻合。将该方法应用于鱼田堡煤矿-350 m东抽放巷,证明钻孔射孔能够降低起裂压力,减轻对顶底板的伤害。
- 刘勇刘勇刘勇卢义玉魏建平
- 关键词：水力压裂射孔起裂压力水射流
- 高压气体射流破煤应力波效应分析被引量：16
- 2016年
- 针对松软低透煤层中水力化增透措施存在的塌孔、抑制瓦斯解析及运移等缺点,提出采用高压气体射流破煤卸压增透的技术方法。根据热力学相关理论,计算分析了气体射流破煤应力波产生的临界当地声速及压力;并进行了高压气体射流破煤实验,高压气体射流冲击煤体时,以准静态载荷和动态载荷作用于煤体,在煤体表面形成冲蚀坑,并以应力波加载的方式在煤体内形成贯穿裂纹导致煤体破裂。通过建立应力波在煤体内传播的弥散方程,分析了孔隙率和渗透率对应力波在煤体内传播的影响。结果表明孔隙率对波速有明显的影响,应力波的衰减随孔隙率增大呈增大趋势,且在高频时应力波衰减变化更为明显;低频时渗透率对波速的影响不大,高频时,在渗透率较低时波速随着渗透率的增大逐渐增大,且波速衰减呈现先增大后减小的趋势;当渗透率大于10-11时,波速不受渗透率的影响,同时应力波也未出现衰减。
- 刘勇刘勇何岸魏建平
- 关键词：水射流卸压增透瓦斯抽采应力波
- 磨料水射流与磨料气体射流破岩压力对比分析被引量：14
- 2018年
- 为验证磨料气体射流破岩可行性,对比分析磨料水射流和磨料气体射流破岩效果。理论分析了磨料水射流和磨料气体射流中磨料加速机理,得出磨料动能与磨料水射流和磨料气体射流入口压力之间的数值关系。基于统一强度理论,建立了适用于磨料射流破岩的能量准则,得出了岩石破坏时所需的临界能量。根据磨料加速理论和岩石破坏临界能量计算了岩石破坏临界磨料速度以及所需入口压力。基于理论计算结果,试验验证了磨料水射流和磨料气体射流冲蚀灰岩的破碎效果。结果表明:当磨料速度达到270 m/s时,所需气体射流压力的理论值为15 MPa,水射流压力的理论值为45 MPa;两种磨料射流冲蚀坑形状相同,均呈现"V"型,磨料水射流的冲蚀坑形状相较于磨料气体射流具有"口小","坑深"的特征,磨料气体射流破灰岩形成的冲蚀坑体积要大于磨料水射流。
- 刘勇刘勇魏建平陈长江
- 关键词：磨料水射流破岩
- 含瓦斯煤渗透率各向异性研究被引量：17
- 2018年
- 为研究含瓦斯煤各向异性渗流特征,以原煤煤样为研究对象,以含瓦斯煤三轴渗流实验系统为实验平台,开展了含瓦斯煤的各向异性渗流规律的研究,确定了含瓦斯煤各向异性渗透率主值及其方位的计算方法,定义了含瓦斯煤渗透率各向异性率,重点分析了含瓦斯煤渗透率各向异性动态变化规律和瓦斯优势流动方向的转变现象。研究结果表明:煤体瓦斯流动具有非常明显的各向异性特征,本文所提出的含瓦斯煤各向异性渗透率计算方法简单有效;含瓦斯煤具有较强的应力敏感性,其渗透率与有效应力之间符合负指数函数变化规律;含瓦斯煤渗透率的各向异性随有效应力的变化表现出了明显的动态变化发展规律,优势流动方向存在转变现象。
- 王登科吕瑞环彭明彭明魏建平刘勇
- 关键词：含瓦斯煤渗透率各向异性瓦斯渗流应力敏感煤层瓦斯抽采
- 强突出煤层“内保护层”构建理论及工程实践
- 2023年
- 保护层开采是煤矿瓦斯灾害防治最有效的技术手段,适用于有保护层可采的多煤层(群)等。对于无保护层可采的强突出单一煤层,随着采深加大、开采强度增加、构造更加复杂等多重因素叠加影响,应力与瓦斯耦合型灾害成为主导。为消除煤与瓦斯突出危险,目前采取的诸如机械扩孔、水力冲孔、水射流割缝和水力压裂等措施均能较好地提高抽采效果,但未能实现均匀卸压、均匀增透和消除应力异常,存在一定的消突局限性。如何实现瓦斯高效抽采和高效消突是长期遏制该类煤层安全高效开采的主要技术瓶颈。研究结合河南能源集团所属突出矿井“零距离保护层”分层开采、穿层钻孔卸压增透强化抽采消突的工程实践,通过优化穿层钻孔设计、合理选择卸压措施和精准计量掏出煤量,强化卸压消突效果考察,实现大区域连片均匀卸压,形成了在煤层内构建类似保护层的消突途径,提出了“构建内保护层技术”,实现了强力均匀卸压、高效抽采,实现煤层快速消突。总结以河南能源焦煤公司为代表的突出矿井瓦斯治理技术发展历史及经验,开展单一厚煤层“构建内保护层技术”研究,阐释了“构建内保护层”消突的科学内涵、消突机理构建方法,开发了内保护层消突效果评价技术,构建了强突出单一煤层内保护层消突技术体系并制定了相关企业标准。提出强突出单一煤层主动构建内保护层的消突理念,创新了保护层开采的内涵和外延,为强突出单一煤层高效消突提供了较完善的技术体系和较为坚实的理论基础及技术手段。
- 辛新平杨程涛魏建平刘勇王一彤徐向宇
- 关键词：消突技术抽采效果
- 煤矿安全专业技术人才培养模式探析被引量：1
- 2014年
- 针对煤矿安全技术人员匮乏、人才流失严重等问题,通过优选对口专业生源,采用理实一体化教学,因材施教,开放实验以及现场实践教学培养学生处理实际问题的能力,积累安全问题处理经验,达到学生毕业后能与生产实践无缝接轨的目的,为我国煤矿企业输出安全技术人才。
- 刘勇刘笑天
- 关键词：校企合作煤矿安全现场教学
- 抽采钻孔瓦斯浓度原位检测技术及应用
- 2023年
- 准确检测瓦斯抽采参数对指导抽采负压调节,保障煤矿安全抽采具有重要意义。针对现有瓦斯抽采参数检测技术对于准确测量钻孔内原位瓦斯浓度存在困难的问题,基于激光检测原理设计了一种抽采钻孔瓦斯浓度原位检测设备。基于比尔-朗博定律推算瓦斯气体浓度解算公式,在此基础上完成了瓦斯抽采参数原位检测设备总体结构设计及瓦斯浓度传感器设计,开展了实验室设备性能测试及现场应用试验。研究结果表明,设备的相对误差、稳定性和响应时间均满足行业标准,同时该设备能够有效实现钻孔沿程瓦斯抽采参数检测,检测数据为煤矿高效负压调节及智能化开采提供数据支撑。
- 赵伟张文康刘德成曹阳夏代林刘勇
- 关键词：负压调节光谱吸收瓦斯抽采
- 管道内高温火团诱导H_2-O_2-N_2爆轰波传播特性研究被引量：4
- 2014年
- 为研究管道内H2-O2-N2爆炸特性,高温火团点火诱导的预混气体的爆轰形成过程及其流场变化,基于改进的全耦合总变差下降格式和简化的基元化学反应模型,建立可燃预混气体爆轰波传播过程的二维数值模型,模拟H2-O2-N2爆轰形成和传播过程,以及初始混合气体积分数比、点火温度对爆轰传播的影响。结果表明,点火初期燃烧加速形成的爆轰波发生反射,反射波不断向前移动。高温火团初始温度和压力越高,H2-O2-N2混合气燃烧加速形成爆轰所需的诱导时间越短;初始混合气中氢气与氧气的体积分数比接近2时,其爆轰波传播速度更快,波后压力更高。
- 刘勇刘勇刘勇
- 关键词：爆轰波基元反应
- 石门揭煤破碎围岩注浆加固理论及应用被引量：1
- 2015年
- 为了对鹤煤八矿-655轨道石门处破碎围岩进行注浆加固,基于黏度时变性宾汉体浆液,根据浆液扩散机理对围岩注浆加固技术展开探讨。在相关假设基础上,建立了黏度时变性宾汉体浆液的柱-半球形渗透注浆模型。由宾汉体浆液的流变方程与流体黏度时变性方程,推导出了浆液的有效扩散半径,确定了合理的浆液控制范围和注浆孔布置方式,并对注浆前后瓦斯抽采效果进行验证,结果表明,注浆后瓦斯抽采纯量提升了25.3%。
- 肖长河白振峰刘建磊刘勇刘勇
- 关键词：破碎围岩
