国家自然科学基金(51204174)
- 作品数：11 被引量：93H指数：5
- 相关作者：朱传杰林柏泉洪溢都孙豫敏刘谦更多>>
- 相关机构：中国矿业大学龙岩学院安徽理工大学更多>>
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- 相关领域：矿业工程理学环境科学与工程更多>>
- 开口型管道内瓦斯爆炸冲击波动压的数值模拟被引量：11
- 2016年
- 为了研究瓦斯爆炸冲击波的动压演化规律,利用数值模拟软件模拟开口型管道内的爆炸。结果表明:动压与流速在时间上存在较好的对应关系,基本同时出现正向和反向的峰值;动压在3个方向上不仅伴随传播距离的增大而不断增大,也伴随传播时间的延长而增大;沿管道方向(火焰传播方向)上的最大动压值是其他2个方向(管道径向)上的数千倍;相比爆炸超压而言,管道径向上的动压对爆炸破坏效应的影响较小,而沿管道方向上的动压造成的破坏效应不能忽视;验证了动压与流速的平方呈正比关系,同时通过分析给出了动压基于管道几何尺寸和流速的经验公式。
- 洪溢都林柏泉朱传杰
- 关键词：动压瓦斯爆炸流速
- 受限空间内爆炸波的波形演化特征分析被引量：4
- 2013年
- 为了分析研究瓦斯爆炸波在巷道内传播过程中的演化特征,运用AutoReaGas软件模拟了爆炸波沿开口平直巷道的传播演变规律。研究结果表明:爆炸波从波形上看大致分为前驱冲击波、热压缩波及稀疏波;在爆炸初期爆炸波以接近声速的速度稳定传播;爆炸超压峰值整体呈现出先减小后增大的趋势。根据分析结果,在超压较大的区域应加强相应的预防措施,以减少瓦斯爆炸带来的损失。
- 孙豫敏林柏泉朱传杰刘谦洪溢都
- 关键词：瓦斯爆炸冲击波
- 瓦斯浓度对爆炸波振荡特征的影响研究被引量：4
- 2013年
- 为研究瓦斯浓度对封闭型管道内爆炸波振荡特征的影响,用数值模拟方法分析超压波形振荡特征、超压沿管道的变化和浓度对振荡周期的影响。研究结果表明:随着瓦斯体积分数的增加,超压峰值和振幅先增大后减小,体积分数在9.5%时,具有最高的爆炸超压和最强的振荡特性。瓦斯体积分数在接近爆炸上下限时均出现多重爆炸波的振荡叠加现象,爆炸超压最大值既能发生在反射端,也能发生在爆炸波的对冲叠加点。随着瓦斯体积分数的增加,振荡周期先变短后变长,在体积分数为9.5%时具有最短的周期;振荡周期可以用拟合得到的关于浓度的多项式来计算。
- 周杨
- 关键词：瓦斯浓度爆炸波超压振荡
- 深部大倾角综放面瓦斯与火灾共存防治技术研究被引量：5
- 2013年
- 为解决赵各庄3237工作面瓦斯与自燃火灾共存的难题,采用数值模拟的方法探究了12#煤层上覆岩层垮落三带分布特征,确定了抽放的最佳位置。以CO与O2浓度为主要指标,以遗煤温度为辅助指标,对采空区自燃三带进行了划分,得出灌浆的最佳位置在采空区距工作面19.7m处。最后,提出利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料进行采空区堵漏和防火抑爆,利用高位巷和高位钻孔进行瓦斯抽采,降低工作面瓦斯浓度。
- 孙豫敏林柏泉朱传杰李贤忠
- 关键词：瓦斯突出火灾瓦斯抽放深部大倾角赵各庄矿
- 瓦斯爆炸过程中冲击波瞬时传播规律研究被引量：2
- 2013年
- 为了研究瓦斯爆炸过程中的冲击波变化规律,采用了AutoReaGas软件模拟了冲击波超压和冲击波瞬态流速的变化规律。研究结果表明:超压的波形可分为3个部分,而瞬态流速作为气体运动的直观表现,通常具有4个部分;利用最小二乘法,建立了首次流速峰值与超压的一次线性关系,给出了本次试验条件下的预测方程。
- 洪溢都林柏泉朱传杰
- 关键词：瓦斯爆炸冲击波超压
- 管道长度对爆炸波前流速与超压耦合关系影响研究被引量：6
- 2014年
- 为了研究管道长度对瓦斯爆燃爆炸波前流速与超压耦合关系的影响,采用数值模拟的方法研究了封闭管道内爆炸超压与波前流速的传播特征。研究结果表明：不同长度下管道内的最终爆炸超压均趋于0.7～0.9 MPa之间;对于较短管道,流速峰值相对较小,流速峰值的下降趋势较平缓,流速在正负区间的振荡频率较快;对于较长管道,流速峰值相对较大,峰值下降趋势较快,振荡频率较慢;在15～20 m之间存在一个临界长度,当管长大于临界长度时,管道内会出现2个最低超压峰值,当管长小于临界长度时,则管内只会出现1个最低超压峰值;首次流速峰值与超压表现出良好的正比关系,通过拟合得到不同长度下首次流速峰值与超压的耦合关系。研究成果可为今后受限空间内爆炸的预防与控制提供基础理论参考。
- 刘谦林柏泉朱传杰江丙友洪溢都孙豫敏
- 关键词：瓦斯爆炸流速超压振荡
- 煤矿瓦斯爆炸冲击波多相破坏效应研究被引量：10
- 2013年
- 建立了多相破坏的理论模型,提出了对于小试块的破坏特征分析采用碎块面积分布统计的方法来评估其破坏能力,开展了多相破坏验证实验.结果表明:随着爆炸破坏强度的增大,混凝土碎块的数量增多,特别是低于2cm2的碎块数量明显增多,而面积较大的碎块数量减少.对单一气相和气固两相破坏特征进行了实验对比分析,发现在爆炸冲击波传播方向和侧面,气固两相破坏都比单相破坏大,表现为碎块数量增多.
- 朱传杰林柏泉江丙友刘谦洪溢都孙豫敏
- 关键词：瓦斯爆炸超压
- 火成岩与断层群联合控制下瓦斯异常赋存规律被引量：1
- 2014年
- 通过对塔山矿一、二盘区21个煤样的瓦斯含量、吸附常数等参数进行对比分析,结果表明:断层群对区域瓦斯赋存有明显的控制作用,导致一盘区瓦斯含量较低,二盘区瓦斯含量较高;在火成岩的影响下,煤的变质程度增大,吸附瓦斯的能力强;瓦斯含量最大值出现在火成岩侵入边界附近。研究结果可以为火成岩和断层群联合控制作用下瓦斯赋存机理研究及瓦斯治理工作提供参考。
- 郭畅林柏泉朱传杰江丙友洪溢都孙豫敏
- 关键词：火成岩断层瓦斯涌出赋存规律
- 割缝与压裂协同增透技术参数数值模拟与试验被引量：39
- 2015年
- 针对古汉山矿低透气性煤层穿层抽采钻孔卸压不充分的问题,提出了割缝与压裂协同增透技术,基于弹性断裂力学和Biot经典渗流力学理论,采用数值模拟的方法,分析了割缝钻孔与压裂钻孔协同布置时不同条件下压裂裂缝扩展规律,确定割缝钻孔与压裂钻孔水平距离为4 m时压裂效果较好,缝槽相对于水平方向的倾角应避免为45°,割缝钻孔形成的缝槽可以控制压裂裂缝的扩展方向,裂缝影响范围内应力由约8 MPa下降至4 MPa以内。现场试验表明,距割缝钻孔2 m以内的煤体发生了位移,协同割缝钻孔的瓦斯抽采纯量是割缝钻孔的2.3倍,是普通钻孔的7.8倍,协同压裂钻孔的瓦斯抽采纯量是压裂钻孔的2.1倍,普通钻孔的5倍,瓦斯抽采效率显著提高。
- 闫发志朱传杰郭畅邹全乐乔时和
- 关键词：压裂RFPA低透气性煤层瓦斯抽采
- 爆炸冲击波扬尘过程中的颗粒动力学特征被引量：5
- 2014年
- 为研究爆炸扬尘过程中粉尘颗粒的运动特征,通过纹影仪以及高速摄像机,对粉尘的运动轨迹及其水平、纵向速度进行了分析。结果表明:粉尘颗粒的运动轨迹大体呈抛物线型,其上升过程中受到重力、气流曳引阻力等的作用,速度逐渐降低直至峰值高度,随后在重力作用下沉于管道底部;水平速度vx和纵向速度vy的发展趋势都可用指数函数描述;一定压力下,颗粒的初始位置对其轨迹有影响;冲击波前方的颗粒,受前方粉尘层的阻碍以及冲击波压力损失的影响,上扬过程较缓慢,最大扬尘高度减小,扬尘距离增大;此外,扬尘距离、vx和vy随压力的增大而增大,而最大扬尘高度减小。
- 林柏泉孙豫敏朱传杰江丙友刘谦洪溢都
- 关键词：瓦斯粉尘颗粒扬尘
