中国矿业大学(北京)
- 作品数：213 被引量：1,932H指数：22
- 相关作者：张利张国军白亚光更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）安徽理工大学中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程化学工程更多>>
- 絮凝法处理煤炭地下气化废水试验研究被引量：2
- 2017年
- 为解决气化污水在向气化炉回注过程中油及灰尘对管道的堵塞和腐蚀问题,利用河北大城煤炭地下气化冷凝水进行絮凝试验研究。以聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂和助凝剂,研究了不同pH值及在相应pH值下加入100mg/L的PAC后污水Zeta电位的变化规律。研究结果表明:絮凝剂PAC使用的最佳pH值在7左右;对比不同PAC和PAM的投加量,研究其除尘除油的能力,当絮凝剂的投加量为100mg/L、助凝剂的投加量为3mg/L时,废水中的含油量由2060mg/L降至1174mg/L,除油率达43%,含尘量由600mg/L降至96mg/L,除尘率达84%,此时PAC和PAM为最佳用量组合。
- 王莉王雨荆恬赵雪李爽李玉龙王喆
- 关键词：投加量PH值絮凝除油
- 大城烟煤大尺度热解特性研究被引量：4
- 2017年
- 煤炭地下气化技术能够对煤层进行原位气化,参与反应的煤块来自于煤层的热破碎过程,煤块尺度大。为研究大尺度块煤的热解特性,对大城烟煤进行CO_2和N_2气氛下、尺度为5cm、8cm、10cm的热解实验。结果表明:不同气氛与尺度对热解活化能无明显影响,以外温为基础时热解反应活化能为120k J/mol左右,以内温为基础时活化能为50k J/mol左右;随着尺度的增加,热解所得有效气体组分升高;增加热解反应停留时间可以增加热解反应效率;CH4的逸出从300℃开始持续增加,N_2气氛下CH_4含量在700℃达到峰值,CO_2气氛下则继续上升。H2的逸出均从500℃以上开始,并且随着温度的升高,在N_2气氛与CO_2气氛下热解过程中,在700℃、750℃时,H_2释放量达到最大值。
- 王雨荆恬赵雪李玉龙王喆
- 关键词：煤炭地下气化烟煤大尺度热解动力学
- 混合气氛下褐煤热解特性的实验研究被引量：5
- 2017年
- 在模拟煤地下气化过程中气化剂参与状态的条件下,采用卧式干馏炉进行褐煤恒温热解,对乌兰察布褐煤在单一气氛(N_2、CO_2及H_2O)及混合气氛(CO_2/N_2、H_2O(g)/N_2)下的原煤热解特性进行研究,综合分析了温度和气氛对原煤热解特性的影响。研究结果表明:在单一和混合气氛下,热解气氛对半焦产率的影响较小,其变化趋势基本相似;热解气氛中的H_2O有利于焦油的生成;混合气氛下水产率一般要大于单气氛;对于煤气组分,当热解终温升高时,H_2浓度随着H_2O与C的还原反应速率的增大而不断升高,高达60%;升温有利于混合气氛下CH_4的析出和CO浓度的提高,分别达到22%和45%;对于烃类组分,单气氛下的烃类气体浓度大于混合气氛,这是由于混合气氛与热解产物进行化学反应,破坏了烃类分子结构。
- 赵雪周松梁杰
- 关键词：煤炭地下气化热解特性
- 特厚煤层综放沿空掘巷围岩控制机理及其应用被引量：34
- 2017年
- 针对特厚煤层(达15 m)综放沿空掘巷采动影响范围大、围岩性质裂隙以及煤柱稳定性差等特点,提出了顶板以高强高预应力让压锚杆支护系统、梯级锚固的束锚索支护系统以及多锚索-钢带桁架支护系统的强力联合控制技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统、高韧性材料注浆加固、钢筋混凝土墙支撑系统的刚柔协同控制技术,以及实体煤帮强力锚杆索支护系统进行特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性的控制,并阐明其支护机理。结合地质生产条件与现场工程实践确定了沿空掘巷具体支护方案与工艺流程,并进行了现场应用。现场实践表明,巷道两帮和顶底板最大移近量分别为65和57 mm,变形量较小,首次实现了15 m特厚煤层综放沿空掘巷围岩的有效控制。
- 郭金刚王伟光岳帅帅何富连郜明明谢生荣
- 关键词：特厚煤层综放沿空掘巷
- 瓦斯抽采长钻孔负压沿孔长衰减机制及影响因素模拟研究被引量：13
- 2021年
- 长钻孔具有抽采流量大、抽放时间长的优点,但是由于钻孔长度过长,在瓦斯流动过程中会有负压衰减,负压衰减对抽采效果有着重要影响。通过对瓦斯赋存和瓦斯运移的研究,结合对煤体进行受力分析,根据有效应力原理和吸附膨胀内向应变推导孔隙率和渗透率的演化方程,建立了煤层瓦斯扩散-渗流的模型,得到了计算钻孔内各区段沿程阻力损失的公式。采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件针对影响抽采钻孔内负压衰减的因素进行了数值模拟,结果表明:初始瓦斯压力、初始渗透率、初始扩散系数、煤层厚度、钻孔间距与钻孔内的负压损失呈正相关;初始瓦斯压力、初始渗透率、初始扩散系数越大,孔口负压降低速度越快;随着煤层厚度、钻孔间距的增加,孔口负压降低的速度放缓;随着钻孔直径的增加,钻孔内的负压损失呈现出减小的趋势,且孔口负压随时间的降低速度也随钻孔直径的增加减慢。研究结果对于提高瓦斯抽采率以及煤矿安全生产具有一定的指导意义。
- 徐超徐超王建文周爱桃王凯
- 关键词：数值模拟物性参数
- 充填开采采场球应力壳分布及演化规律研究被引量：7
- 2019年
- 针对传统矿压理论中对采场承载体系的解析所存在的问题,本文提出采用球应力这一表征岩体三维应力及完整性状态的力学参量进行工作面围岩稳定性控制分析。基于充填采场上覆岩层结构及球应力分布的相互关系研究,认为采场围岩中存在对其稳定性起主控作用的球应力壳结构。采用FLAC3D数值软件建立了充填开采的全应变软化数值模型,模拟分析了充填开采采场球应力壳的空间分布形态及其随工作面推进的演化规律。研究表明:球应力壳由低球应力值的应力核区及核外区域所组成,球应力壳随工作面推进呈现阶段性时空演化特征,其趋稳过程历经上壳发展、上壳稳定、下壳发展及应力壳稳定4个阶段;工作面推进距离小于工作面长度时,球应力壳受开采进度影响明显,并且相对上壳而言下壳的发展具有明显的滞后性;顶底板塑性区的破坏范围与球应力核区域范围相同且随工作面的推进保持同步协调关系,扩展空间由下及上,破坏深度由表及里,破坏形式由拉及剪。
- 谢生荣郜明明陈冬冬陈冬冬潘浩曾俊超索海翔
- 关键词：稳定性控制
- 大采高工作面煤柱扰动下巷道冲击机理及优化设计被引量：6
- 2021年
- 以所研究矿井1-2,2-2煤层大采高开采工程地质条件为背景,以遗留煤柱下2-2煤层22306平巷大变形破坏为主线,通过理论分析和数值计算研究大采高工作面煤柱扰动下底板巷道冲击机理。结果表明:煤柱底板应力与煤柱所承受载荷有关,而采高是影响煤柱支承压力的主导因素,煤柱支承压力随采高的增大而增大,导致底板固定点的应力升高,对底板的影响范围和程度增加;构建煤柱效应下底板冲击理论模型,并对冲击过程进行分区,得出底板最大影响深度达到46.6 m,对2^(-2)煤层的开采有显著影响;数值计算工作面不同采高条件下煤柱支承压力变化及其对底板的效应,并验证了数值计算与理论计算是相吻合的;综合确定了巷道的合理位置与上层煤柱错动30m布置,得出巷道布置不仅与高、低应力区的分界线有关,还与主应力比值造成的围岩应力环境是否平衡有关。
- 许旭辉何富连李晓斌吕凯何常西李亮
- 关键词：大采高支承压力巷道位置
- 基于Citespace的煤与瓦斯共采研究知识图谱分析
- 2023年
- 为进一步了解我国煤与瓦斯共采领域的整体研究进展,以中国知网(CNKI)数据库作为样本来源,借助Citespace软件绘制出发文量、研究机构以及关键词聚类等知识图谱,对我国煤与瓦斯共采研究状况进行可视化分析。研究表明:在时间分布上,经历了缓慢萌芽期−快速成长期−平稳成熟期3个发展阶段,尤其是在2000—2014年之间开启了该领域快速发展的黄金时代,核心期刊和全部期刊的发文量均得到快速增长,反映出该阶段处于我国煤与瓦斯共采研究的高潮期;在合作网络方面,主要研究机构包括中国煤炭科工集团、中国矿业大学、河南理工大学等机构,均是国内从事煤炭领域研究的重要科研机构;结合关键词聚类和相关文献进行梳理分析,发现我国煤与瓦斯共采研究主要包括数值模拟、瓦斯、采空区和水力压裂等高频关键词,通过提取突现强度较高的前20位关键词,并按照突现年份重新排序,得到突现词随时间推进的演化情况;形成了以煤层增透、水力冲孔、以孔代巷以及碎软煤层等为主要突现关键词成为近年来研究人员高度关注的对象,表征了其是当前的研究热点,并有成为未来发展和关注的研究趋势。在此基础上,利用可视化知识图谱,挖掘研究领域的前沿热点和发展趋势,以期为我国煤与瓦斯共采研究提供科学参考。
- 徐超徐超王凯吴世敏王凯周爱桃
- 关键词：煤与瓦斯共采CITESPACE知识图谱CNKI数据库
- 等幅循环加载岩石非均匀变形演化试验研究被引量：4
- 2019年
- 为了研究循环加载条件下岩石的变形演化规律,开展了红砂岩试件的等幅循环加载与分级等幅循环加载试验。采用CCD相机对试验过程中试件的变形图像进行采集,基于数字散斑相关方法分析了等幅循环加载过程中试件的非均匀变形演化规律。分析研究发现:循环加载过程中,随着循环次数的增加,试件的非均匀变形场逐步演化,变形局部化现象愈加明显;非均匀变形在循环加载过程中存在时间滞后和变形累积特征,且分级等幅循环加载过程中其峰值应力的增加会使非均匀变形的滞后特性与累积特征更加明显;在试件发生破坏前,加载顶点和卸载底点的非均匀变形指标数值逐渐接近。研究循环加载作用下岩石的非均匀变形演化规律,可为岩石破坏提供新的前兆信息。
- 杨小彬韩心星刘恩来刘恩来张子鹏王逍遥
- 关键词：数字散斑相关方法
- 高瓦斯煤层群保护层工作面留设煤柱合理宽度被引量：9
- 2020年
- 以神东矿区保德煤矿高瓦斯煤层群为工程背景,对保护层8~#煤层留设煤柱的自身稳定性及其对被保护层的卸压效果进行研究.结果表明:煤柱宽度越大,则煤柱内部塑性区占比、垂向应力、水平变形均越小,煤柱稳定性越高;煤柱下方卸压盲区中不同底板深度处的垂向应力与煤柱宽度呈不规则关系,据此将煤柱底板不同深度区域划分为垂向应力-底板埋深负相关区(底板埋深0~15 m)、垂向应力-底板埋深过渡区(底板埋深15~30 m)、垂向应力-底板埋深正相关区(底板埋深大于30 m)3个区域;煤柱宽度对完全卸压区域的范围及卸压程度几乎无影响,11~#煤层完全卸压后膨胀变形量达0.7%,最小垂向应力仅为0.57 MPa;11^#煤层卸压盲区宽度为57 m,现场实测结果与数值模拟结果基本吻合.综合考虑煤柱稳定性、被保护层卸压效果、资源回收率方面因素,建议将保护层8^#煤层中留设煤柱宽度优化为25~30 m.
- 徐超李小芳王凯郭超飞付强鞠杨
- 关键词：保护层开采煤柱宽度煤柱稳定性
