国家自然科学基金(51274115)
- 作品数：46 被引量：269H指数：9
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 基于PCMRA-SVM的采煤工作面瓦斯涌出量预测
- 2016年
- 为了准确、快速地预测采煤工作面瓦斯涌出量,针对瓦斯涌出系统的特点,提出了一种基于PCMRA-SVM的瓦斯涌出量预测模型。以钱营矿的25组瓦斯涌出量观测数据进行仿真实验,并与BPNN、SVM、CIGOA-ENN方法的预测结果进行对比。结果表明:PCMRA-SVM模型的最大、最小和平均相对误差分别为4.06%、0.02%和1.73%,均优于CIGOA-ENN、SVM、BPNN,验证了所提出模型的有效性、可靠性及准确性。
- 王瑶郭鹏飞
- 关键词：瓦斯涌出量主成分分析
- 煤层底板突水危险性的ReliefF-IGS-SVM预测模型及应用被引量：1
- 2016年
- 为了准确、快速地预测煤层底板突水危险性,针对如何合理有效地选取煤层底板突水影响因素以及如何快速、有效地确定支持向量机相关参数等问题,提出一种ReliefF-IGS-SVM模型。以20组煤矿底板突水数据为实验样本,选取底板含水层水压等6个变量作为煤层底板突水影响因素,建立煤层底板突水预测的ReliefF-IGS-SVM模型。利用该模型对良庄51302工作面等9个煤矿的底板突水情况进行实际预测,结果与实际完全相符,而利用单一GSSVM模型预测时出现一处误判,验证了所提出模型的有效性和可靠性。
- 孙臣良商政李冰包小龙
- 关键词：煤层底板突水RELIEFF算法网格搜索
- 液态CO_2相变制冷降温试验研究被引量：3
- 2017年
- 为解决煤矿深井开采过程中的降温问题,提出一种以液态CO_2作为冷源的热害治理新方法,采用自行设计的液态CO_2相变制冷降温装置进行地面试验,研究液态CO_2降温效果及其冷量利用率,以验证该降温方法的有效性。结果表明:试验条件下,液态CO_2注入流量分别为14.722、16.484、19.168和23.146 kg/min时,对应制冷能力依次为89.8、97.2、109.6和128.6 kW,风流温度依次降低6.2、6.8、7.5和8.6℃,含湿量依次减少2.746、3.066 5、3.613 5和4.09 5 g/kg,液态CO_2冷量利用率达到95%以上;当液态CO_2注入量增加到一定程度时,该降温系统的制冷量达到最大;析湿工况下,换热器的析湿系数与入口风流相对湿度成正相关关系。
- 宋东平周西华李景阳白刚
- 关键词：矿井降温
- 不同变质程度煤燃烧特性及动力学参数研究被引量：7
- 2017年
- 为研究煤的变质程度对煤矿火灾时期煤燃烧放热特性的影响,选取6种不同变质程度煤样作为试验样品,采用STA-449C型同步热分析仪进行热重(TG)试验。研究煤样的质量变化、放热量变化规律。通过对TG曲线进行一阶微分得到煤样失重速率(DTG)曲线。利用Freeman-Carrol模型计算各煤样的燃烧反应动力学参数。结果表明:失重率和最大失重速率随着煤样变质程度升高逐渐降低,DTG曲线近似符合Gauss分布;初始放热温度T_(f_0)随着煤样水分含量升高而升高;煤样变质程度升高,特征温度点T_1,T_3,T_(s_1)与T_4呈线性增加,T_(f_0)与T_(s_0)呈线性下降趋势变化;放热量随煤变质程度升高呈指数关系变化,相同温度时,煤样变质程度越高放热量越小;煤化程度越高,综合燃烧特性指数S越大,放热量越大,失水活化能、着火活化能与燃烧活化能均升高。
- 白刚周西华宋东平李雪明
- 关键词：变质程度动力学参数
- 高温矿井主动隔热巷道风流温度变化规律被引量：5
- 2018年
- 为分析矿井巷道布置隔热层的隔热效果,建立了隔热巷道围岩与风流换热的非稳态数学模型,采用异步长隐式差分法求解该数学方程组,编制了模拟主动隔热巷道围岩与风流换热的计算机程序,解算得出主动隔热巷道风流温度的变化规律.研究结果表明:隔热层能够有效减缓围岩向风流散热,有隔热层的巷道风流温度明显降低;随着通风时间和隔热层厚度的增加,风流温度随通风距离变化越缓慢;布置隔热层降低的风流温度值随通风时间增加而呈指数关系减小,与隔热层厚度呈正幂指数关系.
- 周西华宋东平
- 关键词：隔热效果
- 含自然风压通风网络的自动解算及应用被引量：10
- 2016年
- 矿井自然风压作为矿井通风动力的重要组成部分,与通风系统和通风网络密切相关,随着煤矿产量和开采深度的增加,矿井自然风压对通风系统的作用会越来越大。为了快捷预测、计算和分析矿井自然风压及其对通风系统的影响,运用流体静力学、热力学,结合通风网络解算算法,得出了矿井自然风压实时计算算法。结合晋煤集团长平煤矿实际矿井,得出了不同温度、压强条件下,含有自然风压的实时通风网络解算结果。实例表明:该算法能够进行含自然风压通风网络的自动解算,能够快捷、实时计算得出含自然风压实时通风网络解算的结果,为确保通风系统稳定可靠运行提供技术支持。
- 马恒张跃周西华
- 关键词：矿井通风自然风压通风系统
- 基于响应曲面法的松散煤体导热系数测试与分析被引量：1
- 2018年
- 为研究松散煤体导热系数随其影响因素的变化规律,基于平行热线法和交叉热线法,通过自制的试验装置测得不同粒径、温度和含水率下松散煤体的导热系数,并拟合导热系数与温度、含水率的变化曲线;引入二次响应曲面法,对粒径、温度和含水率做Box-Behnken试验设计,得出影响因素的重要度排序。结果表明:借助试验装置进行试验,能够准确测算松散煤体导热系数,测量误差在3.0%以内,并能同时得到热扩散率与比热容;松散煤体导热系数随粒径的增大而减小,随温度的升高而降低,随含水率的增大而增大;三因素对导热系数一次项重要度排序为含水率 >粒径 >温度,二次项重要度排序为粒径和温度 >粒径和含水率 >含水率和温度,且粒径和温度间存在交互作用,其余无交互作用。
- 周西华童谣宋东平白刚李昂
- 关键词：松散煤体响应曲面法导热系数粒径温度含水率
- 煤矿应急预案评估研究及在常村煤矿中的应用被引量：5
- 2017年
- 为降低煤矿重特大事故的影响及损失,不断完善应急预案的有效性、可操作性,根据矿井应急管理体系的实际情况和评估要求,设计出符合煤矿实际的应急预案评估指标体系,并运用层次分析法对评估指标完成赋值。提出一种基于改进的灰色系统评估方法,对常村煤矿瓦斯爆炸应急预案进行评估分析。结果表明,与应急演练相比,该方法便于操作,节约成本,相较于其他评估方法最大程度地减少了由多名专家参与评估带来的主观影响,对完善应急预案的有效性、可操作性有一定的指导意义。
- 马恒王苏
- 关键词：应急预案指标体系
- 基于可压缩流体理论的常村煤矿瓦斯抽采系统优化被引量：3
- 2018年
- 针对常村煤矿瓦斯抽采系统负压大、流量偏低等问题,提出了可压缩流体理论的管路流阻计算新方法,基于此方法并将瓦斯抽采系统作为树状图网络开发了矿井瓦斯抽采网络解算系统。利用开发的网络解算系统优化矿井瓦斯抽采管路、查找抽采管路阻力损失严重问题。通过优化瓦斯抽采系统管网、抽采负压、管径等,降低了抽采系统负压损失、提升了抽采率。同时针对常村煤矿瓦斯抽采系统管路与瓦斯抽采泵的连接方式,给出4种优化方案,分别对其进行模拟结算与比较,结果表明:方案二全矿井抽采瓦斯纯量增加0.001 5 m^3/s,提高率0.169 7%,方案四停地面低负压泵站,停泵以后全矿抽采混量减少1.312 6 m^3/s,瓦斯抽采纯量减少0.052 0 m^3/s。
- 魏士平
- 关键词：瓦斯抽采可压缩流体煤与瓦斯突出
- 低透煤层水力压裂促进瓦斯抽采模拟与试验研究被引量：34
- 2017年
- 针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、工作量大、效率低等问题,采用水力压裂技术促进煤层瓦斯抽采。在多场耦合和弹性损伤理论基础上,建立煤层损伤-应力-渗流耦合模型,数值模拟马堡煤矿15108工作面水力压裂及瓦斯抽采过程,分析煤层弹性模量、渗透率和瓦斯压力的变化规律,确定压裂和抽采关键参数,并据此开展工程试验,对模拟结果进行验证。结果表明:高能压裂液能使煤层破裂,渗透率急剧升高,加快瓦斯向抽采钻孔运移;随着压裂时间增加,压裂损伤范围逐渐扩大;模拟得出水力压裂10 000 s时,2个压裂孔间的损伤区在抽采孔处贯通,压裂损伤范围达14 m;现场压裂试验后,瓦斯抽采平均和最高纯量分别达到63.79和126.57 m3/d,是未压裂的9.65倍和7.23倍,透气性升高了67倍。
- 周西华周丽君范超军白刚宋东平
- 关键词：低透气性煤层水力压裂瓦斯抽采数值模拟
