国家自然科学基金(11072102)
- 作品数：15 被引量：201H指数：5
- 相关作者：潘一山唐巨鹏李丽丽施伟杨森林更多>>
- 相关机构：辽宁工程技术大学义马煤业集团股份有限公司中国科学院力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划辽宁省教育科学“十一五”规划课题更多>>
- 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术环境科学与工程理学更多>>
- 基于Fisher模型的煤层注水可行性分析及应用
- 2011年
- 针对文献[1]和[2]分别采用模糊聚类和神经网络方法进行煤层注水可行性分析过程中共同存在的煤层适应性单一和计算机运算过程复杂问题,提出建立Fihser判别模型进行煤层注水可行性分析的新方法。选取裂隙发育程度、孔隙率、煤层湿润边角、饱和水分增值、坚固性系数、埋藏深度6个因素,以11组煤层注水实测标准数据作为样本,通过模糊积分的方法建立Fisher判别函数,并通过实测数据验证该方法准确率为87.5%。将建立的模型应用于2个实际注水工程,与实际情况吻合良好。该方法与传统分类方法相比对各种煤层的适应性强,计算机实现简单,更适合用于指导实际煤层注水工程。
- 李丽丽施伟
- 关键词：煤层注水影响因素
- 三维应力下煤与瓦斯突出模拟试验研究被引量：43
- 2013年
- 煤与瓦斯突出实质是开采扰动下含瓦斯煤体在三维应力作用下突然发生的力学失稳破坏,严重威胁着煤矿安全生产。以典型高瓦斯矿井—阜新孙家湾煤矿突出煤粉压制而成的型煤为研究对象,利用自主研制的煤与瓦斯突出仪,进行煤层埋深-600 m,在轴压、围压、孔隙压三维应力条件下煤与瓦斯突出模拟试验,以探求煤与瓦斯突出规律。试验再现煤与瓦斯突出孔洞口小腔大、突出煤粉分布具有分选性等突出特征现象,验证煤与瓦斯突出模拟仪的可靠性。通过对试验结果分析,划分6个突出区域,得到以下新认识:突出煤粉质量分布具有区域性特征,存在煤粉质量极值区和均值区。突出试验现象表现为瓦斯–煤气固两相射流特征,为引入射流理论研究煤与瓦斯突出机制提供新思路。突出煤粉量极大值区域位于突出中远区,是瓦斯–煤气固两相射流突出破坏能量的耗散阶段区域。不同粒径突出煤粉分布具有明显的波动分布特性。煤粉质量极大值区以较小粒径煤粉为主,煤粉质量极小值区以较大粒径煤粉为主,突出末端区域以较小粒径煤粉为主。指出高压瓦斯是突出发生的动力源和煤体粉碎粉化的破坏源,煤与瓦斯突出能量释放具有波动性特征。试验结论对煤与瓦斯突出的机制认识具有重要参考价值。
- 唐巨鹏潘一山杨森林
- 关键词：采矿工程煤与瓦斯突出三维应力波动性
- 水力割缝增透抽采煤层瓦斯原理及应用被引量：63
- 2011年
- 煤层瓦斯抽采是避免煤矿瓦斯灾害发生的根本防治措施,水力割缝技术使煤体在割缝后应力松弛、卸压、破坏、破裂,以成倍或者十几倍地提高煤层的渗透性,继而对煤层瓦斯进行抽采,使瓦斯煤层变为低瓦斯或无瓦斯煤层,从根本上避免瓦斯灾害发生。从水力割缝技术切割煤层致煤层应力变化角度,将理论分析和数值模拟方法相结合,根据渗流力学平面径向流理论,分析给出水力割缝技术增透抽采瓦斯原理。以兖州东滩矿3号煤层为例,分析采用水力割缝技术前后煤层应力变化、渗透率变化规律。结果表明:大面积割缝后,应力重新分布,由均匀状态转变为非均匀状态分布,水平缝使煤层卸压,煤层应力普遍降低,在缝上部煤层局部形成拉应力区。割缝后渗透率是割缝前的4.34倍,渗透率大幅度增加,从而提高瓦斯抽采速度和最终抽采率。
- 宋维源王忠峰唐巨鹏
- 关键词：数值模拟
- 钻进速度对钻屑温度影响的实验研究被引量：3
- 2012年
- 利用钻屑温度预测冲击地压时,钻进速度是影响钻屑温度的一个重要因素。本文利用自行研制的钻头温度测试装置,对钻头温度变化进行监测,分析不同钻进速度对钻头温度变化的影响规律。实验结果表明:钻孔时,钻进速度减慢,钻头与孔壁之间的摩擦时间增长,摩擦产生的热量增多,使钻头温度升高。钻进速度对钻屑温度有较大影响,使用钻屑温度法预测冲击地压时,应制定统一的钻进速度指标,增加预测准确性。
- 李忠华于文鑫徐连满姜学焱朱丽媛
- 关键词：钻孔钻进速度冲击地压
- 人工调控围岩防冲减振数值研究被引量：5
- 2014年
- 煤矿冲击地压产生的冲击应力波由围岩介质向巷道表面传播,强烈应力波作用致使支护结构严重破坏甚至失效。采用水力割缝、爆破、锚固以及注浆等人工调控技术,改变巷道附近围岩体物理力学性质,形成不同强度的层状结构,使其成为优良耗能体,增强衰减和散射冲击应力波能力,进而减少对支护结构的破坏。利用ANSYS/LS-DYNA非线性显式动力学有限元程序,模拟5种不同人工调控结构类型对耗散冲击应力波的影响。研究结果表明:当巷道附近围岩结构整体强度均匀时,其耗能性能较弱,冲击应力波作用使得巷道剧烈振动,支护结构受到强烈冲击力作用容易发生破坏;采用人工调控技术手段,围岩体形成不同强度的层状结构,具有较强的耗散冲击能作用,大幅度降低冲击应力波振动频率和幅值,支护结构受到冲击作用力明显降低,整体稳定性得到提高。人工调控围岩技术可有效降低冲击地压的振动作用和冲击应力波的强度。
- 徐连满潘一山李忠华李国臻曾祥华
- 关键词：耗能
- 煤层注水效果分析的仿真研究被引量：3
- 2012年
- 研究煤层注水标准优化问题,由于煤层因素复杂,需进行煤层注水效果分析,为确定注水模型参数提供依据。传统煤层注水效果分析模型,由于煤层适应性单一,造成分级误差大的问题。为建立正确模型,提出采用Fisher判别模型进行注水效果分析的新方法。模型选取裂隙发育程度、孔隙率、煤层湿润边角、饱和水分增值、坚固性系数、埋藏深度6个因素,以11组煤层注水实测标准数据作为样本,通过模糊积分的方法建立Fisher判别模型,并对结果处于可注性临界状态的煤层进行BP网络二次修正。经过一组实测数据的仿真,结果表明模型分级准确率为93.8%,并将改进方法应用于2个实际注水工程与实际情况吻合良好,表明提出的模型对各种煤层都有很强的适应性,为煤层注水技术提供了科学依据。
- 李丽丽
- 关键词：煤层注水
- 深部残采区域下冲击危险易突出煤层开采的相似模拟试验被引量：5
- 2012年
- 针对深部残采区域下伏煤层工作面的安全开采问题,采用相似模拟试验的方法,通过监测残采区域形成过程中及稳定后下伏煤层应力变化情况,分析应力变化规律,根据应力卸压准则确定了残采区域的走向和倾向的卸压角及保护范围。试验结果表明,残采区域下伏煤层工作面开采过程中上覆岩层运动经历了"正常—剧烈—缓和—剧烈—正常"5个阶段和2次瞬时大面积整体失稳,工作面进风巷位于高应力集中区域内;在工作面走向方向上存在2处危险区域,结合应力观测数据划定了2处危险区域的范围。该研究工作为制定残采区域下伏煤层工作面防冲、防突安全措施提供了可靠的基础数据。
- 王爱文潘一山
- 关键词：深部开采相似模拟试验
- 不同水力割缝布置方式对卸压防突效果影响数值模拟被引量：31
- 2012年
- 随着浅部煤炭资源逐渐枯竭,我国煤矿相继进入深部开采阶段,煤与瓦斯突出灾害愈趋严重,采用水力割缝技术对煤体卸压是煤与瓦斯突出防治的一种有效手段。以平顶山某煤矿深部突出煤层为例,进行了不同水力割缝布置方式对煤层卸压防突效果影响的数值模拟研究。计算了水力割缝切割煤体横向深度,建立了水力割缝三维有限元模型,数值模拟得到了三种水力割缝布置方式(平行、菱形、交错)对煤体X、Y向应力场影响变化规律。结果表明:交错排列的水力割缝布置方式导致应力降影响范围几乎覆盖整个煤层,X向、Y向应力降显著,应力降幅度分别为91.6%、97.8%,均大于其他两种布置方式。因此交错排列的水力割缝布置方式既可以满足卸压范围需要,同时也能够较好释放深部煤层应力,卸压防突效果较好。
- 唐巨鹏杨森林李利萍
- 关键词：煤与瓦斯突出水力割缝卸压数值模拟
- 力-电-热多参量监测深井动力灾害的试验分析被引量：1
- 2014年
- 采掘活动引起工作面前方煤体应力场重新分布、煤体破裂、瓦斯运移等活动,煤体内部内能,势能等能量不断发生转换,并向外辐射电荷、电磁等能量,致使煤体应力,煤体温度发生变化。使用煤体应力、煤体电荷和煤体温度多参量监测技术,对工作面前方煤体压力、煤体电荷和煤体温度进行持续监测,可判断煤体应力变化、瓦斯运移及煤体破裂状况等,从而确定煤层动力灾害危险程度。通过现场试验研究表明:含瓦斯煤层煤体应力突变时,煤体辐射电荷量增加、煤体温度降低,应力平稳变化阶段,煤体温度、煤体电荷信号基本稳定不变。因此,可利用对煤体应力、煤体温度和煤体电荷的监测结果,判断煤层动力灾害危险性,并且煤体应力、煤体温度、煤体电荷监测技术可相互补充验证,增加动力灾害预测可靠度。力-电-热多参量预测技术可提高煤矿动力灾害预测准确性,为煤矿安全生产提供可靠保障。
- 李祁王皓潘一山徐连满马箫
- 关键词：动力灾害煤体应力煤体温度
- 矿井无线监测嵌入式Linux上位机系统设计被引量：3
- 2012年
- 针对目前矿井安全监测系统的应用状况,提出了一种基于Linux socket的嵌入式无线矿井监测系统上位机设计方案。首先采用套接字编程方法实现终端与主控端之间的基于Zigbee协议的网络通信。然后利用Perl语言完成主控端的数据分析和统计,并采用MegaView组件实现统计图表的动态显示同时利用多线程技术和dialog组件完成界面设计。最后通过单元测试和集成测试方法,进行了大量重复并且有效的测试,验证了系统的正确性和稳定性。
- 李丽丽施伟
- 关键词：无线传感网嵌入式操作系统安全监测
