国家自然科学基金(51174157)
- 作品数：28 被引量：344H指数：9
- 相关作者：李树刚许满贵赵勇林海飞徐刚更多>>
- 相关机构：西安科技大学教育部中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程一般工业技术理学更多>>
- “三软”煤层综采工作面覆岩运移和裂隙演化规律实验研究被引量：23
- 2017年
- 针对"三软"煤层综采工作面卸压瓦斯治理问题,采用物理相似模拟和UDEC数值模拟实验研究了工作面受采动影响后采场覆岩运移规律。同时,采用现场仰斜注水钻孔法和高位钻孔瓦斯抽采浓度监测法对实验结果进行验证。结果表明:在相似材料模拟实验中,对观测面刷白后,能更加清晰地观测到裂隙发育情况;相似材料模拟和UDEC模拟结果基本吻合,垮落带和断裂带最大高度分别为12和38 m,则高位钻孔最佳布孔垂距为20~26 m;现场仰斜注水表明垮落带和断裂带最大高度分别为10和39 m;现场高位钻孔瓦斯抽采浓度监测结果表明,1-2和1-3高位钻孔瓦斯抽采浓度最大,其垂距分别为24.4和20.5 m,验证了物理相似模拟和数值模拟实验方法和结果的正确性和科学性。
- 许满贵魏攀李树刚李树刚
- 关键词：相似材料模拟
- 新型“固-气”耦合相似材料特性影响因素研究被引量：4
- 2017年
- "固-气"耦合相似材料的研制是"固-气"耦合相似模拟实验的基础,由于以砂子、石蜡、油为原料的相似材料抗压强度较低,变化范围不大,对于较高强度岩层的物理相似模拟效果不佳。在上述材料研究的基础上,以河砂为骨料,将已选胶结材料普通水泥和玉米淀粉作为影响相似材料的主要因素,进行配比设计、试件制作及参数测试,分析水泥及淀粉含量的变化对试件抗压强度σc及渗透率K的影响。实验结果表明:水泥在调节材料抗压强度方面起主要作用,淀粉在调节材料渗透性方面起主要作用,从而得到此新型材料的材料特性。运用此材料能够进行较高强度及低渗透率(在达西渗流范围内)的"固-气"耦合物理相似模拟实验,为"固-气"耦合物理相似模拟实验的开展进一步补充了实验基础。
- 李树刚别创峰赵鹏翔李莉林海飞
- 关键词：相似材料抗压强度渗透率敏感性
- 王洼矿巷道围岩特征的实验研究被引量：4
- 2011年
- 为了研究王洼煤矿围岩变形原因,调研分析了该矿煤层开采深度,围岩变形情况。进行了围岩特征的力学实验,煤层顶底板均为泥岩,岩体强度低、有明显的节理和裂隙,煤层内生裂隙和构造裂隙都发育,一般锚固长度支护的有效性差。研究表明,巷道围岩结构属破碎软岩,围岩成分属于较膨胀软岩至膨胀软岩,底板属于极软弱底板,现有锚网支护条件下围岩不能保持平衡,难进入稳定状态,满足不了该条件下的围岩变形。研究结论对该矿巷道支护设计和参数选择具有一定的指导作用。
- 张杰程学智樊贵强刘斌科赵毕付贵张芳宁
- 关键词：巷道支护
- 煤样瓦斯放散性能多因素敏感性试验研究被引量：9
- 2016年
- 煤的瓦斯放散性能是影响煤与瓦斯突出的一个重要因素,瓦斯放散初速度是表征瓦斯放散性能的主要指标之一,其影响因素较多。采用"四因素、四水平"正交试验方法,通过自主研发的MFGE-1型瓦斯放散初速度试验台,测定了粒径、水分、吸附时间及温度等影响下的瓦斯放散初速度;应用方差分析等方法,研究各因素对煤样瓦斯放散性能影响的敏感性,以及两者相互间的变化规律。结果表明:自主研发的瓦斯放散初速度试验装置可满足试验测定要求;粒径对瓦斯放散初速度的影响最大,其次是水分、温度及吸附时间;绘制了各因素对瓦斯放散初速度影响的直观分析图,得到瓦斯放散初速度随粒径、水分及温度增大而减小,随吸附时间增加而增大;与粒径、水分呈指数关系,与温度呈线性关系,与吸附时间呈幂函数关系,并构建了多因素影响下的综合模型。
- 林海飞丁智超李树刚蔚文斌严敏
- 关键词：安全工程正交试验方差分析敏感性
- 互联网+煤矿安全信息化关键技术及应用构架被引量：44
- 2016年
- 针对煤矿安全生产信息化的发展及现状,总结"互联网+"背景下煤矿安全信息化的内涵,提出互联网+煤矿安全信息化就是将物联网、云计算、大数据等新一代IT创新变革技术及概念与煤炭工业深度融合,实现煤矿生产的安全、低耗及高效。同时,从煤矿物联网、煤矿云计算、煤矿大数据三方面分析互联网+煤矿安全信息化的关键技术,并在此基础上提出了由信息感知层、数据传输层、云计算资源层、应用服务层、用户接口层组成的互联网+煤矿安全信息化应用构架及专有云构建模式,使煤矿物联网产生的大数据在弹性可扩展的云计算平台支撑下,为煤矿防灾、减灾,改善煤矿安全现状提供高效、科学的决策依据与技术手段。最后分析了煤矿安全信息化在互联网+背景下面临的机遇与挑战。
- 李树刚马莉杨守国
- 关键词：云计算大数据煤矿安全物联网
- 董家河煤矿综采工作面瓦斯抽采方案设计被引量：9
- 2015年
- 介绍了董家河矿煤层赋存及22518工作面状况，分析了工作面瓦斯涌出规律，针对性的提出以工作面采用交叉钻孔强化预抽、边采边抽，以及工作面回风巷布置高位钻孔抽采上覆邻近煤层卸压瓦斯为主要抽采方法；工作面上隅角埋管抽采空区瓦斯为备用抽采方法。对抽采效果进行检验，测得抽采后的残存瓦斯含量平均值为2．4m^3／t，可解吸瓦斯含量为0．65～1．12m^3／t，两个指标均满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求的6m^3／t。
- 李树刚赵勇许满贵双海清
- 关键词：瓦斯抽采交叉钻孔采前预抽
- 顺煤层剪切带煤与瓦斯突出机理分析被引量：4
- 2014年
- 为了确定顺煤层剪切带的煤与瓦斯突出机理,在对顺煤层剪切带的受力状态进行分析的基础上,应用Mohr-Coulomb理论研究了顺煤层剪切带的形成机制,并探讨了顺煤层剪切带内的煤层变化特征、瓦斯含量和瓦斯压力特征及地应力对煤与瓦斯突出的影响。结果表明:当煤层倾角接近剪切滑动的临界角时,易产生薄煤区,而远离临界角时,煤层厚度增加,煤层厚度剧烈变化部位为应力集中区并具有较高的应力梯度;顺煤层剪切带内的压应力、煤层的面理化结构和煤层厚度的剧烈变化使其在宏观上形成了高瓦斯含量和高瓦斯压力特征,微观上糜棱煤细颈瓶型的孔隙形态为发生煤与瓦斯突出提供了必要的介质条件;在紧闭褶皱区,煤与瓦斯突出类型以突出为主,在宽缓褶皱区和伸展型顺煤层剪切带内,煤与瓦斯突出类型以压出和倾出为主。顺煤层剪切带内的高地应力、高瓦斯压力和发育的构造煤等3个因素是煤与瓦斯突出发生的主要原因。
- 徐刚李树刚马瑞峰
- 关键词：煤与瓦斯突出应力
- 瓦斯解吸过程温度变化实验测量研究被引量：3
- 2013年
- 应用红外热像仪对不同吸附气体条件下煤体瓦斯解吸过程温度变化进行了实验测量。实验结果表明,煤体对瓦斯的解吸过程是吸热过程,伴随有温度的变化,煤体解吸瓦斯的同时对外吸收热量,从而使煤体的温度下降;煤体吸附的气体不同,解吸过程中由于气体膨胀吸热以及解吸吸热造成的煤体温度下降幅度也不同。煤体吸附不同瓦斯气体时解吸造成的温度下降幅度大小顺序依次为CO2>CH4>N2。对不同吸附气体条件下煤体瓦斯解吸过程温度变化曲线进行了拟合,其温度变化曲线符合指数函数。
- 刘纪坤王翠霞
- 关键词：瓦斯解吸温度变化红外热像
- 低频振动对煤解吸吸附瓦斯特性分析被引量：4
- 2012年
- 研制了瓦斯吸附/解吸激振及测试系统,并进行低频振动对煤样解吸/吸附瓦斯特性试验。解吸试验发现低频振动能阻碍瓦斯气体解吸;吸附试验显示不同频率对煤样吸附瓦斯的影响不同。解吸试验结果表明,低频扰动增加了煤样内部吸附位,并使气体分子自由程变大,瓦斯扩散速率减慢,不利于气体分子解吸;吸附试验结果认为,低频扰动作用下,煤体温度升高,煤样内部煤分子吸附势垒加深,分子间作用势变大,煤基质外表面瓦斯气体膜破裂加剧同时吸附位增多,这4种因素共同作用下导致不同频率对煤样产生的影响不同。
- 赵勇李树刚潘宏宇
- 关键词：低频振动解吸吸附位
- 含瓦斯煤解吸过程煤体温度场变化红外测量研究被引量：8
- 2013年
- 为实现煤矿井下采掘工作面煤与瓦斯突出的非接触式预测预报,对煤中所含瓦斯解吸过程温度场的变化过程进行初步研究。应用红外热像仪分别对不同吸附平衡压力条件下煤含瓦斯解吸过程的温度场变化过程进行试验测量。用希尔伯特-黄变换对测量得到的原始红外辐射温度信号进行经验模态分解去噪,得到准确、有效的温度变化曲线。试验结果表明:煤体瓦斯的解吸是吸热过程,致使煤体本身温度下降。煤体瓦斯吸附平衡压力不同,煤体温度下降幅度也不相同,吸附平衡压力越高,温度下降幅度越大。对不同压力条件下煤体瓦斯解吸过程温度变化曲线进行拟合,所得曲线符合指数函数。
- 刘纪坤王翠霞
- 关键词：瓦斯解吸温度变化红外热像
