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U型工作面上隅角埋管瓦斯抽采数值模拟研究被引量：31: 2013年; 传统的U型通风工作面上隅角瓦斯积聚现象经常出现,严重制约着矿井正常生产能力的有效发挥,对矿井安全生产造成重大威胁。基于前人对采空区非均质多孔介质气体运移理论的研究,采用Fluent软件数值模拟研究了U型和上隅角埋管条件下U型通风系统的静压力场和瓦斯浓度场。研究结果表明:在相同的模型参数条件下,U型通风容易造成上隅角瓦斯积聚,上隅角瓦斯超限问题十分严重;采空区5m处埋管,治理上隅角瓦斯积聚的效果欠佳,达不到安全开采的条件;15m处埋管可以较好的解决上隅角瓦斯超限问题,工作面没有出现瓦斯积聚现象,工作面和回风巷的瓦斯浓度始终处于1%以下;25m处埋管的效果与15m基本相同,没有表现出更好的瓦斯治理效果。综合数值模拟的结果,确定了上隅角埋管抽放采空区瓦斯的理想抽放位置为距离地板垂高1.2m、沿走向深入采空区15m处。; 李英明杨明东付永刚; 关键词：U型通风上隅角瓦斯抽采数值模拟

偏W型通风工作面小煤柱设计公式的探讨被引量：5: 2015年; 为了解决偏W型通风工作面小煤柱的合理尺寸留设难题,通过对掘巷和采煤两个阶段的小煤柱应力分布和变形特征进行分析和研究,科学提出了煤柱的力学模型,在弹塑性极限平衡理论的基础上,运用损伤力学的相关理论推导出偏W型通风工作面小煤柱宽度的设计公式。运用该设计公式计算出段王煤矿090506偏W型通风工作面小煤柱合理宽度为13.3m,比原设计方案小3.3 m。最后通过FLAC3D三维数值计算程序进行仿真模拟,验证了小煤柱设计公式的准确性与适用性。; 张瀚李英明杨明东; 关键词：煤柱设计力学模型

基于Zienkiewicz-Pande准则的隧道/巷道围岩弹塑性分析被引量：6: 2015年; Zienkiewicz-Pande准则是Mohr-Coulomb准则的改进。文章基于Zienkiewicz-Pande屈服准则,考虑中间主应力作用的影响,通过结合平衡方程推导出了隧道/巷道围岩弹塑性应力、塑性区半径及位移的解析解。在此基础之上给出了具体算例,分析了中间主应力对Zienkiewicz-Pande准则解的影响,最终分别基于Zienkiewicz-Pande准则和Mohr-Coulomb准则对塑性区半径和围岩应力分布进行对比分析。研究结果表明,Zienkiewicz-Pande准则适用于隧道/巷道围岩的弹塑性分析,合理地选用Zienkiewicz-Pande准则对于工程实践具有较大的参考价值。; 张瀚李英明任方涛杨明东; 关键词：弹塑性分析中间主应力

综放开采偏W型通风系统及工作面参数优化研究被引量：16: 2014年; 针对高瓦斯工作面采用传统U型通风上隅角瓦斯超限问题,提出了偏W型通风系统,采用数值模拟方法研究了这一通风系统瓦斯流场特征,及在保证回采安全前提下,进行了最大限度提高回采率的工作面参数优化研究。结果表明:采用偏W型通风系统,其工作面、回风流、上隅角瓦斯体积分数明显降低,有效地解决了U型通风瓦斯超限问题,可保证工作面的安全开采。煤柱留设宽度15 m能够保证掘进和回采期间煤柱稳定,研究成果的现场应用保证了工作面安全高效开采。这一通风系统可为其他高瓦斯综放面安全高效开采提供了一条新的技术途径。; 李英明徐继成张瀚杨明东付永刚; 关键词：综采放顶煤数值模拟煤柱宽度

偏W型通风系统瓦斯浓度场数值模拟研究被引量：13: 2013年; 煤矿井下80%的瓦斯需要通过井下通风系统来排放,通风系统安全可靠状况直接决定着整个矿井的安全或危险程度,是煤矿安全工作的重中之重。在高瓦斯矿井中,现有的U型通风工作面风流瓦斯超限严重,实际生产中多通过改变通风方式来解决这一问题。基于前人对采空区非均质多孔介质气体运移理论的研究,采用Fluent软件数值模拟研究了U型、U+L型和偏W型通风系统的静压力场和瓦斯体积分数场。结果表明:与U型和U+L型通风相比,偏W型通风的静压力场和瓦斯流场发生了很大改变;偏W型通风系统工作面与采空区的压力差比U型小,抑制了工作面向采空区的漏风;偏W型通风的漏风流由回风巷附近汇聚流出,形成漏风汇,采空区上隅角位置也由原来U型的轨道巷处转移至中间回风巷附近;在相同的瓦斯涌出和供风量下,偏W型通风工作面的风流瓦斯体积分数明显低于U型通风工作面,同时比U+L型工作面管理简单。将偏W型通风系统现场应用于段王矿090702工作面,对工作面瓦斯积聚的治理效果显著。研究表明,采用两边进中间回偏W型通风可以有效解决上隅角瓦斯积聚和回风巷瓦斯超限问题。; 杨明东李英明张瀚; 关键词：矿山安全 U型通风数值模拟

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杨明东