国家科技支撑计划(2012BAK09B02-1)
- 作品数：10 被引量：257H指数：7
- 相关作者：刘明举郝富昌孙丽娟邓奇根支光辉更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国矿业大学（北京）平顶山天安煤业股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划博士科研启动基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程更多>>
- 基于多物理场耦合的瓦斯抽放半径确定方法被引量：52
- 2013年
- 为确定合理的瓦斯抽放半径,建立了考虑煤的流变特性、渗透率动态变化和吸附特征的渗流-应力耦合模型,对比分析了软硬煤层钻孔孔径的变化规律,研究了抽放过程的渗透率的动态演化规律,确定了软硬煤层的有效抽放半径,找出了瓦斯抽放半径的影响因素。研究结果表明:由于含瓦斯煤的流变特性,软硬煤层钻孔均会随时间发生缩孔现象,软煤层钻孔在短时间内就可能被堵塞,硬煤层钻孔直径虽有缩小但仍处于稳定状态,并不堵塞瓦斯抽放通道,在确定抽放半径时,应首先分析钻孔的孔径变化规律以确定有效抽放时间;瓦斯抽放过程中煤的渗透率会随时间的推移逐渐增大;煤体硬度、埋藏深度、初始瓦斯压力、初始渗透率和钻孔孔径等是影响瓦斯抽放半径的主要因素。
- 郝富昌刘明举孙丽娟
- 关键词：渗流场应力场流变特性
- 金鑫矿二_1煤层瓦斯赋存规律及其控制因素分析被引量：8
- 2015年
- 针对金鑫矿二1煤层瓦斯分布存在的不均衡特性,研究其瓦斯赋存规律。在大量瓦斯基础数据测试的基础上,结合矿井的地质构造和煤层情况,找出影响其瓦斯赋存的控制因素,即埋藏深度、地质构造、顶底板岩性和煤层露头等。结果表明:金鑫矿二1煤层瓦斯含量在倾向上随埋深增加而增大,瓦斯赋存总体呈"东南低,西北高"的规律。此结果对于金鑫矿制定合理有效的瓦斯防治措施具有指导作用。
- 刘明举司亚超张宏斌
- 关键词：瓦斯赋存规律地质构造埋藏深度
- 申家庄煤矿瓦斯抽放钻孔合理布置层位研究被引量：7
- 2015年
- 瓦斯抽放钻孔合理深度的研究,可以更加有效地抽采瓦斯。通过对申家庄煤矿2303工作面上覆岩＂三带＂进行分析,得出该矿2303工作面采空区垮落带高度为9.4~13.8 m,裂隙带高度为37.09~73.4 m,平均55.25 m。通过对U型通风方式下采空区瓦斯运移进行模拟,得出在距采面垂高45~60 m的范围内,是瓦斯富集区。综合分析上覆岩层三带高度和采空区瓦斯运移规律,得出2303工作面瓦斯抽放钻孔终孔位置处于采空区上方45~60 m范围裂隙带内。
- 张永平唐一举刘迅陈崇
- 关键词：瓦斯抽放垮落带裂隙带瓦斯运移钻孔布置
- 车集煤矿二_2煤层突出区域预测瓦斯含量临界值确定被引量：2
- 2013年
- 以河南永夏煤田车集煤矿二2煤层为例,在大量实测瓦斯基础参数的基础上,研究了煤的瓦斯吸附特征,对瓦斯含量和工作面预测指标进行了跟踪测试,分析了其相互关系,并对始突瓦斯含量临界值进行了比较研究。通过实验,模拟研究了钻屑瓦斯解吸指标△h2与瓦斯压力、瓦斯含量及煤的破坏类型的关系。综合确定了车集矿二2煤层突出区域预测瓦斯含量临界值为9.0 m3/t,并在实践中得到了验证。
- 邓奇根刘明举张健崔凯
- 关键词：瓦斯含量煤与瓦斯突出
- 考虑塑性软化和扩容特性的最短封孔深度研究被引量：17
- 2014年
- 为了确定合理的瓦斯抽采封孔深度,建立了考虑塑性软化和扩容特性的巷道周围煤体弹塑性模型,得到了巷道周围煤体应力分布和最短封孔深度的表达式,分析了最短封孔深度的影响因素,采用钻屑量法和抽采浓度法对确定的封孔深度进行了现场验证.结果表明:初始地应力、煤体强度、支护应力和巷道尺寸是控制最短封孔深度的主要因素;埋藏深度越深,煤质越软,钻孔的封孔深度应越长;在地质构造带和大断面巷道,应加大钻孔的封孔深度;钻屑量和CH4体积分数测试结果表明,确定的封孔深度合理可靠.
- 郝富昌孙丽娟刘明举
- 关键词：卸压范围钻屑量
- 考虑卸压和抽采效果的水力冲孔布孔参数优化研究被引量：40
- 2014年
- 为了提高水力冲孔技术的消突效果,建立了考虑煤的塑性软化、扩容特性和流变特性的钻孔周围煤体黏弹塑性模型,得到了不同冲煤量钻孔的卸压范围,建立了考虑渗透率动态变化和吸附特征的渗流-应力耦合模型,采用COMSOL软件对建立的耦合模型进行求解,研究了不同冲煤量钻孔的抽放半径,优化了水力冲孔布孔参数。结果表明:在确定水力冲孔布孔参数时,应综合分析水力冲孔的卸压范围和抽放半径,冲煤量为0.5,1.0和1.5 t/m时,卸压范围分别为3.71,4.61和5.8 m,抽放半径分别为3.5,4.3和5.0 m,义安矿平均冲煤量为1.0 t/m,由此确定水力冲孔布孔间距为8.0 m,区域措施效果检验和工作面预测数据表明,确定的布孔参数合理可靠。
- 郝富昌孙丽娟刘明举
- 关键词：水力冲孔布孔参数渗流场抽放半径卸压范围
- 瓦斯抽采半径确定方法的比较及存在问题研究被引量：112
- 2012年
- 为快速有效消除采掘工作面的突出危险性,论述了确定瓦斯抽采半径的各种方法,指出了确定瓦斯抽采半径存在的问题,并对确定瓦斯抽采半径应深入研究的方向进行展望。研究结果表明:现场测试瓦斯抽采半径存在测试难度较大、精度较差、测试结果仅是区间值等问题,现场实测法不能随瓦斯地质条件的改变动态确定瓦斯抽采半径;数值模拟方法确定的抽采半径未考虑含瓦斯煤的流变特性,确定的有效抽采时间存在较大误差,今后应加强考虑煤的流变特性的抽采过程的流固耦合研究,以确定合理的抽采半径,为瓦斯灾害防治提供依据。
- 郝富昌刘明举孙丽娟
- 关键词：煤与瓦斯突出埋藏深度示踪气体瓦斯压力
- 考虑煤的塑性软化和扩容特性的钻孔卸压范围被引量：4
- 2013年
- 为确定抽放钻孔的卸压范围,建立了考虑煤的塑性软化和扩容特性的钻孔周围煤体弹塑性模型,得到了钻孔周围煤体的应力分布和卸压范围的表达式,利用Comsol软件对建立的数学模型进行求解,对比分析了软硬煤层钻孔的应力分布特征,找出了抽放钻孔卸压范围的影响因素.研究结果表明:在研究钻孔周围煤体的受力特征时,应考虑煤的塑性软化和扩容特性;软煤层钻孔具有更好的卸压效果,硬煤层钻孔更易形成应力集中;煤体硬度、埋藏深度和钻孔孔径是控制钻孔卸压范围的主要影响因素.
- 张英郝富昌刘成军刘文杰
- 关键词：抽放钻孔卸压范围应力分布埋藏深度
- 范家寨煤矿突出危险性预测及瓦斯富集控制因素分析被引量：1
- 2013年
- 在对范家寨煤矿煤层群瓦斯基础参数测定的基础上,对煤与瓦斯突出危险性进行了预测.探讨了沉积环境、构造特征、围岩特性、煤质、煤层割理特性、水文地质条件对瓦斯富集的控制作用.对指导该矿井的安全生产具有一定的现实意义.
- 邓奇根刘明举王倩
- 关键词：关键词瓦斯
- 考虑流变特性的抽放钻孔应力分布和移动变形规律研究被引量：30
- 2013年
- 为了研究抽放钻孔周围煤体的应力分布及移动变形规律,分析了钻孔周围煤体的力学特性,建立了考虑煤的塑性软化和扩容特性的黏弹塑性模型,得到了煤体应力、位移、孔径变化和卸压范围的表达式,对比分析了软硬煤层钻孔的应力分布及卸压效果,研究了抽放钻孔孔径变化规律,解释了软煤层钻孔抽放体积分数快速衰减的原因。研究结果表明:钻孔周围煤体具有塑性软化、扩容和流变特性,软煤层钻孔具有更好的卸压效果,蠕变变形更为剧烈,在短时间内就可能发生失稳破坏,阻塞瓦斯抽放的通道,致使瓦斯抽采体积分数迅速下降;硬煤层钻孔直径虽有缩小但仍处于稳定状态,并不发生堵孔现象,但是到井田深部由于应力增大,蠕变变形加剧,就有可能发生失稳破坏。研究成果与生产实践具有较好的一致性,可以为瓦斯抽采参数的确定提供理论指导。
- 郝富昌支光辉孙丽娟
- 关键词：抽放钻孔流变特性应力分布
