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国家自然科学基金(51104059)

作品数:11 被引量:186H指数:7
相关作者:王登科魏建平刘勇刘勇位乐更多>>
相关机构:河南理工大学重庆大学内蒙古太西煤集团股份有限公司更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
相关领域:矿业工程环境科学与工程理学更多>>

文献类型

  • 11篇中文期刊文章

领域

  • 8篇矿业工程
  • 2篇环境科学与工...
  • 1篇理学

主题

  • 8篇瓦斯
  • 5篇渗透率
  • 4篇含瓦斯煤
  • 3篇渗流
  • 2篇压裂
  • 2篇射孔
  • 2篇水力压裂
  • 2篇瓦斯抽采
  • 2篇煤层
  • 2篇煤层瓦斯
  • 2篇含水率
  • 2篇抽采
  • 1篇动态演化模型
  • 1篇断层
  • 1篇型煤
  • 1篇应力敏感
  • 1篇应力敏感性
  • 1篇有效应力
  • 1篇原煤
  • 1篇渗流规律

机构

  • 9篇河南理工大学
  • 2篇重庆大学
  • 1篇教育部
  • 1篇内蒙古太西煤...

作者

  • 9篇魏建平
  • 9篇王登科
  • 3篇刘勇
  • 3篇刘勇
  • 2篇刘笑天
  • 2篇刘勇
  • 2篇卢义玉
  • 2篇位乐
  • 1篇温志辉
  • 1篇李满贵
  • 1篇张莉
  • 1篇王云刚
  • 1篇姚邦华
  • 1篇李盟
  • 1篇吴松刚
  • 1篇李富仁

传媒

  • 4篇煤炭学报
  • 1篇煤炭科学技术
  • 1篇中州煤炭
  • 1篇中国安全科学...
  • 1篇重庆大学学报...
  • 1篇安全与环境学...
  • 1篇采矿与安全工...
  • 1篇Journa...

年份

  • 3篇2015
  • 4篇2014
  • 4篇2013
11 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
下保护层开采数值模拟与突水危险性评价被引量:1
2013年
为了确定断层附近防隔水煤(岩)柱的合理宽度,解决煤炭安全生产问题,以山西省某矿下保护层开采为工程研究对象,用FLAC3D数值模拟软件进行了数值仿真计算,充分考虑了断层的产状和落差,再现了回采工作面在推进过程中的顶底板采动裂隙的发展情况,并结合经验公式法确定了隔水煤(岩)柱的合理宽度。同时还利用数值计算结果,对该矿六采区下保护层开采作了突水危险性评价。研究结果表明:断层不但是影响保护层开采底板扰动破坏程度的重要因素,也是确定防隔水煤(岩)柱宽度的关键所在。在对矿井突水危险性评价中,应该考虑采动对底板扰动破坏的影响。
王登科魏建平温志辉王云刚
关键词:下保护层断层数值模拟突水危险性
两种典型受载含瓦斯煤样渗透特性的对比被引量:36
2013年
利用自主研发的含瓦斯煤岩三轴压缩实验系统,进行了受载含瓦斯煤的渗透特性实验,对比分析了受载含瓦斯型煤与原煤两种典型煤样的渗透特性之间的异同。研究结果表明,控制煤体渗透率大小的直接原因是有效孔隙度而非总孔隙度,有效孔隙度大,则渗透率大。在恒定瓦斯压力条件下,型煤与原煤的渗透率随围压的增大而减小,均服从负指数函数变化规律;相同实验条件下,型煤渗透率普遍远大于原煤渗透率,且型煤渗透率随围压下降的速度比原煤的快。在恒定围压条件下,型煤与原煤的渗透率呈现先减小后增加的趋势,在瓦斯压力p<1.0 MPa范围内均具有明显的Klinkenberg效应。全应力-应变条件下,瓦斯渗流规律与煤样的破坏形式相关,煤样渗透率都表现出先减小后增大的现象,并且具有一般的"V"字型变化规律。
魏建平王登科位乐
关键词:含瓦斯煤型煤原煤瓦斯运移
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:34
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
井下射孔强化压裂裂缝导流机理研究
2014年
煤矿井下水力压裂中经常出现裂缝扩展无序、闭合快等现象,导致裂缝导流能力较差,无法实现瓦斯的高效抽采。针对此问题,提出采用水射流射孔强化裂缝导流能力的方法,即采用高压水射流在煤孔段垂直于钻孔轴向射孔。采用FLAC3D分析了射孔周边煤体应力分布,结果表明,射孔尖端处存在耳状塑性区。根据最大主应力的准则判断,塑性区的存在可促使裂缝在射孔尖端处起裂。采用RFPA2D-Flow分析了不同水平应力组合下的裂缝扩展特性,结果表明,裂缝在射孔尖端处起裂后,在塑性区内沿水平方向延伸,然后平行于最大水平主应力方向延伸。视压裂裂缝面为粗糙面,基于Y模型分析了裂缝面微凸体分布规律。采用Hertz接触理论研究了两缝面单个微凸体接触受力状态,得出压裂裂缝面微凸体受力与裂缝闭合量呈正指数关系。基于N-S方程分析了真实压裂裂缝内瓦斯渗流速度分布,得出了煤岩体裂缝中瓦斯流量与裂缝面高度成立方关系。对比分析得出,射孔煤体周边应力明显小于不射孔煤体周边应力。通过以上分析得出,射孔导向裂缝在煤层中有序扩展,降低了煤岩体有效应力,减小了压裂裂缝的闭合量,实现了瓦斯长时高效抽放。
刘勇刘勇刘勇卢义玉魏建平
关键词:安全工程射孔水力压裂裂缝导流瓦斯抽采
煤样渗透率围压敏感性试验研究被引量:19
2014年
根据采掘工作面前方煤体的复杂受载状态,利用自主研发的受载煤岩瓦斯渗流试验系统,研究了不同含水率煤样在2次加、卸载围压过程中的渗透率变化特性。研究结果表明:随着围压的增加,煤样的无因次渗透率及渗透率损害系数减小,且减小幅度逐渐趋于平缓;第1次加载过程的应力敏感性要大于第2次加载过程,应力敏感系数随着煤样含水率的增加而增加;围压升降过程中煤样渗透率的变化是不完全可逆过程;第1次围压加、卸载过程中,渗透率损害很大,且随着含水率的增加而增大,第2次加、卸载过程中渗透率损害率较小。研究结果可为深入认识煤层瓦斯运移规律提供试验基础,也可为煤层瓦斯抽采和煤矿瓦斯灾害防治提供理论支撑。
魏建平李明助王登科秦恒洁
关键词:渗透率含水率应力敏感性
温度和轴向变形耦合作用下受载含瓦斯煤渗流规律研究被引量:13
2015年
利用自主研发的三轴渗流实验装置,恒定围压和瓦斯压力条件,进行不同温度条件下的含瓦斯原煤渗流实验,模拟煤体变形中瓦斯渗流过程,建立了受载含瓦斯煤渗透性与温度和轴向应变的定性定量关系。结果表明:1)轴向应变对受载含瓦斯煤渗透率的影响很大,受载含瓦斯煤屈服之前,渗透率随轴向应变的增加而降低,且降幅逐渐减小;失稳破坏后,渗透率剧增,最高增幅为769%。2)温度变化对渗透率的影响与受载含瓦斯煤所处的变形阶段密不可分,从实验角度说明了开采过程对含瓦斯煤渗流特性的影响分3个主导阶段,即基质外膨胀主导阶段、基质内膨胀主导阶段和滑脱效应主导阶段。3)建立了适合受载含瓦斯煤应变与温度共同影响下的渗透率计算公式k=(a T+b)εc T+d,该公式能很好地描述受载含瓦斯煤渗透率与应变和温度的关系。研究结果可以为瓦斯渗流规律的揭示和矿井瓦斯防治提供理论依据。
魏建平吴松刚王登科李富仁
关键词:轴向应变温度渗透率
Seepage law and permeability calculation of coal gas based on Klinkenberg effect被引量:6
2015年
Focused on the Klinkenberg effect on gas seepage, the independently developed triaxial experimental system of gas seepage was applied to conduct research on the seepage characteristics of coal seam gas. By means of experimental data analysis and theoretical derivation, a calculation method of coal seam gas permeability was proposed, which synthesized the respective influences of gas dynamic viscosity, compressibility factor and Klinkenberg effect. The study results show that the Klinkenberg effect has a significant influence on the coal seam gas seepage, the permeability estimated with the method considering the Klinkenberg effect is correct, and this permeability can fully reflect the true seepage state of the gas. For the gas around the standard conditions, the influences of dynamic viscosity and compressibility factor on the permeability may be ignored. For the gas deviating far away from the standard conditions, the influences of dynamic viscosity and compressibility factor on the permeability must be considered. The research results have certain guiding significance in forming a correct understanding of the Klinkenberg effect and selecting a more accurate calculation method for the permeability of coal containing gas.
王登科魏建平付启超刘勇夏玉玲
关键词:PERMEABILITY
含水率对含瓦斯煤的渗流特性影响试验研究被引量:52
2014年
利用自主研发的三轴煤岩瓦斯渗流试验系统,测定煤样在含水率、围压和瓦斯压力的不同组合情况下的渗流量,得到含水率与含瓦斯煤渗透特性之间的关系表达式,揭示了受水分影响的含瓦斯煤渗透特性的一些新的认识:①不同含水率煤样,固定瓦斯压力条件下,含瓦斯煤渗透率随围压的增大而减小,且呈指数函数关系;②不同含水率条件下的含瓦斯煤,随着瓦斯压力的增大,含瓦斯煤渗透率的先减小后增大,呈现出"V"字型变化趋势,具有明显的Klinkenberg效应;③瓦斯压力对含瓦斯煤渗透性的影响大于围压的影响;④恒定温度环境条件下,含水率对含瓦斯煤的渗透性有很明显的影响,随着煤样中含水率的增加,含瓦斯煤的渗透率逐渐减小,整体呈负指数关系。
魏建平位乐王登科
关键词:含水率渗透率含瓦斯煤渗流特性
寺河矿东井区3^#煤层瓦斯解吸规律实验研究被引量:2
2013年
瓦斯含量是确定煤层煤与瓦斯突出危险性的重要指标之一,研究煤样的瓦斯解吸规律对于煤层瓦斯含量测试的准确性以及反映煤体的突出危险性至关重要。以寺河矿东井区四盘区3#煤层煤样为研究对象,建立了煤样瓦斯解吸的实验系统,分析了煤样在不同温度和瓦斯压力下的解吸规律,以便为指导类似矿区采用瓦斯含量预测煤与瓦斯突出提供理论支撑。
张莉李盟李满贵
关键词:瓦斯含量
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