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北京航空航天大学学报 2003年第10期29卷 931-934页

作者：任发科周伯生吴超英北京航空航天大学计算机学院北京100083

软件度量过程是实施软件过程改进的基础 .为了建立支持过程改进的软件度量过程 ,研究了几种与过程改进有关的度量标准、模型 .然后提出一种基于实用软件度量的改进过程。

关键词：软件工程过程软件度量过程改进实用软件度量

低瓦斯煤层高强度生产工作面高位定向钻孔抽采技术研究

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低瓦斯煤层高强度生产工作面高位定向钻孔抽采技术研究

作者：任发科河南理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着煤矿生产机械化水平和能力的不断提高,涌现出一大批生产能力超过5.0Mt/a的特大型矿井,这些矿井中存在一类比较特殊的矿井,该类矿井开采煤层瓦斯含量都不高,但是在高强度开采条件下,造成工作面绝对瓦斯涌出量达到高瓦斯矿井标... 详细信息

近年来,随着煤矿生产机械化水平和能力的不断提高,涌现出一大批生产能力超过5.0Mt/a的特大型矿井,这些矿井中存在一类比较特殊的矿井,该类矿井开采煤层瓦斯含量都不高,但是在高强度开采条件下,造成工作面绝对瓦斯涌出量达到高瓦斯矿井标准,且存在上隅角瓦斯浓度偏高甚至超限的现象。针对于该类矿井,近年来开始采用顶板高位定向钻孔抽采采空区卸压瓦斯的方法来治理上隅角瓦斯问题,而对于这种抽采瓦斯方法,研究如何布置高位定向钻孔来抽采采空区卸压瓦斯,切实保障安全高效地生产,具有一定的理论意义和实用价值。本文以山西中煤华晋能源公司王家岭煤矿这一典型的煤层瓦斯含量较低、生产强度较大的特大型矿井的12318工作面为研究对象,通过对试验工作面高位定向钻孔抽采现状地分析,得到其存在的问题并分析了相应地解决方法;采用经验公式计算及数值模拟相结合的方法对采空区上覆岩层垮落后所形成的冒落“三带”高度范围进行了研究与确定,在此基础之上,通过调整高位定向钻孔布置参数及现场试验,分析了高位定向钻孔抽采效果与其布置参数之间的关联性,从而确定出了高位定向钻孔合理的布置参数范围,并进行了工程应用,来证明其合理性及分析其防治效果。论文的主要研究内容如下:（1）通过对试验工作面抽采现状地分析,得到当前高位定向钻孔抽采存在钻孔合理布置参数范围不确定、瓦斯抽采浓度低等问题。（2）利用经验计算公式与计算机数值模拟相结合的研究方法,得到采空区覆岩破坏后所形成的冒落“三带”高度范围分别为:冒落带最大高度达25m,裂隙带最大高度达125m左右,弯曲下沉带在125m以上。（3）根据冒落“三带”高度范围,通过分级调整高位定向钻孔布置参数和现场试验,分析钻孔布置参数与其抽采效果之间的关联性,最终确定王家岭煤矿高位定向钻孔的合理布置垂直层距范围在25-49m之间,合理布置水平错距范围在30-60m之间,相邻钻场之间的搭接长度应为80m左右。（4）对高位定向钻孔合理布置参数进行现场应用,通过将其抽采效果和防治效果与之前钻场进行对比的方式,证明了其布置参数的合理性。

关键词：瓦斯抽采高位定向钻孔合理布置参数冒落“三带”范围

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水力压裂试验中煤体扰动应力变化规律研究

煤矿安全 2023年第3期54卷 79-84页

作者：陈凯张东明任发科四川煤矿安全监察局安全技术中心四川成都610045 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044

为探究煤层钻孔在水力压裂过程中,压裂钻孔周边煤层内的扰动应力变化规律;以筠连县金钟煤矿有限公司1703采煤工作面为试验地点,在确定相关水力压裂参数的基础之上,利用KSE-2-1型矿用本安数显钻孔应力计监测压裂过程中压裂钻孔周边不同... 详细信息

为探究煤层钻孔在水力压裂过程中,压裂钻孔周边煤层内的扰动应力变化规律;以筠连县金钟煤矿有限公司1703采煤工作面为试验地点,在确定相关水力压裂参数的基础之上,利用KSE-2-1型矿用本安数显钻孔应力计监测压裂过程中压裂钻孔周边不同距离煤层内的扰动应力变化情况。试验结果表明:水力压裂过程中出现煤体开裂现象时,其注水压力将会出现明显的下降,相应的其单位注水量将会出现一定的上升;水力压裂过程中,由压裂液所形成的扰动应力在煤层内的传递主要以衰减为主;同时,在水力压裂影响范围内,煤层内部的扰动应力变化主要包括3个阶段:原始应力阶段、应力响应阶段和应力趋稳阶段,并且处于应力响应阶段的煤层内部扰动应力值变化呈波浪式上升。

关键词：水力压裂扰动应力变化规律注水压力单位注水量

基于Matlab曲面插值算法的综放工作面瓦斯分布特征研究

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煤矿安全 2021年第6期52卷 199-205页

作者：徐国帅李杰任发科大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司刘家梁煤矿山西原平034100 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

受采煤工艺、工作面风流、采空区瓦斯、瓦斯物理特性等因素影响,工作面不同区域的瓦斯分布不尽相同,为准确掌握综放工作面在不同生产条件下的瓦斯分布特征,利用单元法和Matlab数值软件,通过工作面测定单元的划分,构建、分析各测定单元... 详细信息

受采煤工艺、工作面风流、采空区瓦斯、瓦斯物理特性等因素影响,工作面不同区域的瓦斯分布不尽相同,为准确掌握综放工作面在不同生产条件下的瓦斯分布特征,利用单元法和Matlab数值软件,通过工作面测定单元的划分,构建、分析各测定单元的三维瓦斯分布图来研究整个工作面的瓦斯分布特征。现场应用结果表明:不同生产条件下,沿工作面煤壁至采空区方向,在进风巷上帮至回风巷下帮这段工作面区间内,各测定单元在整个通风断面上的瓦斯分布呈现"U"型变化规律;沿进风巷至回风巷方向,工作面整体瓦斯体积分数呈现逐渐升高的变化规律。

关键词：综放工作面瓦斯分布单元法 Matlab 变化规律

三轴应力加卸载作用下损伤煤岩渗透率模型研究

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岩石力学与工程学报 2021年第8期40卷 1536-1546页

作者：白鑫王登科田富超张东明李豪君任发科南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地河南焦作454000 煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁沈阳113122 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400030 太原理工大学安全工程技术与装备研究院山西太原030024

为研究低渗煤岩在应力加卸载作用下损伤破坏过程渗透性变化规律,基于“立方体”结构模型,综合考虑三轴应力加卸载煤岩损伤、有效应力及吸附/解吸作用引起的煤岩割理与基质变形,建立三轴应力加卸载作用下损伤煤岩渗透率模型,并基于试验... 详细信息

为研究低渗煤岩在应力加卸载作用下损伤破坏过程渗透性变化规律,基于“立方体”结构模型,综合考虑三轴应力加卸载煤岩损伤、有效应力及吸附/解吸作用引起的煤岩割理与基质变形,建立三轴应力加卸载作用下损伤煤岩渗透率模型,并基于试验结果对渗透率模型进行验证。研究结果表明:(1)所构建的渗透率模型,不仅可以较好地反映三轴应力加卸载作用下损伤煤岩渗透率变化规律,而且也可以反映有效应力对损伤煤岩渗透率的影响远大于吸附解吸作用的规律。(2)当煤岩应力水平低于峰值强度时,在恒定围压、持续加轴压应力作用下煤体处于压缩状态,瓦斯渗透率降低;在卸围压、持续加轴压应力作用下,煤体内部开始产生损伤破坏,瓦斯渗透率缓慢上升;使得煤岩在加卸载失稳破坏前,瓦斯渗透率整体呈“V”字型发展趋势。(3)不同初始围压条件下,煤岩加卸载破坏失稳后渗透率增大程度随着初始围压的增大而增大;不同瓦斯压力条件下,煤岩的初始渗透率随着瓦斯压力的增大而增大。研究结果可以为我国采煤工作面瓦斯高效抽采提供理论支撑,具有指导性意义。

关键词：采矿工程煤岩体渗透率模型应力加卸载损伤破坏裂隙变形

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瓦斯抽采钻孔封孔质量检测及定量评价方法

煤炭学报 2019年第S01期44卷 164-170页

作者：杨宏民任发科王兆丰陈善文裴冠朕河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心河南焦作454003 山西中煤华晋能源有限公司山西河津043300

封孔质量是决定钻孔抽采效果的关键因素之一,长期以来封孔质量都是通过抽采浓度、抽采纯量等参数间接地反映,缺乏封孔质量的定量检测手段和定量评价方法。为了对瓦斯抽采钻孔内的漏风点进行精准定位,对钻孔各漏风点的漏风量进行定量计算... 详细信息

封孔质量是决定钻孔抽采效果的关键因素之一,长期以来封孔质量都是通过抽采浓度、抽采纯量等参数间接地反映,缺乏封孔质量的定量检测手段和定量评价方法。为了对瓦斯抽采钻孔内的漏风点进行精准定位,对钻孔各漏风点的漏风量进行定量计算,建立瓦斯抽采钻孔封孔质量的分级与评价方法,在分析钻孔封孔质量影响因素的基础上,研究了封孔漏风条件下,钻孔内部瓦斯体积分数、抽采负压等抽采参数的变化规律。研究发现,在漏风点上下游处的瓦斯体积分数及负压等抽采参数将会发生突变,而在不漏风的区段瓦斯体积分数则保持基本稳定,据此建立了钻孔漏风量和漏风率的计算方法。本文采用负压引射采样原理,将一根探测杆伸入钻孔不同深度,可以测定抽采钻孔内不同深度处的瓦斯体积分数、负压等参数,准确判断漏风点的位置。由于钻孔内瓦斯均来源于钻孔深部,在封孔段瓦斯总量保持不变,根据抽采参数的变化可以定量计算各漏风点的漏风量和漏风率。以王家岭矿为试验现场,针对2种不同的封孔方法进行了抽采钻孔封孔质量的现场检测和定量评价,结果表明采用“两堵一注”带压封孔方法的抽采钻孔漏风钻孔数仅占总钻孔数的5.0%、平均漏风率为3.28%、单孔最大漏风率为3.28%,而采用聚氨酯-水泥砂浆常压封孔方法的抽采钻孔漏风钻孔数占总钻孔数的60%、平均漏风率为46.03%、单孔漏风率最大为83.84%。最后,根据钻孔漏风对抽采效果的影响,提出了封孔质量等级划分指标和相应的处理措施。现场应用证明,建立的封孔质量检测方法操作简单、稳定可靠,采用漏风率等指标对抽采钻孔封孔质量进行定量评价是可行的和有效的。

关键词：封孔质量漏风率两堵一注定量评价

王家岭矿综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律研究

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河南理工大学学报（自然科学版） 2019年第1期38卷 1-6页

作者：裴冠朕杨宏民孙峰任发科李红波河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿山西河津043300

针对煤矿综放工作面上隅角瓦斯积聚严重影响安全生产的问题,从综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律与上隅角瓦斯抽采的关系出发,采用MATLAB场分析法,以山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿12318综放工作面的正方形上隅角为研究对... 详细信息

针对煤矿综放工作面上隅角瓦斯积聚严重影响安全生产的问题,从综放工作面上隅角瓦斯体积分数场分布规律与上隅角瓦斯抽采的关系出发,采用MATLAB场分析法,以山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭矿12318综放工作面的正方形上隅角为研究对象,对上隅角区域的瓦斯体积分数场分布进行了分析。结果表明:12318综放工作面上隅角靠近采空区一侧以及靠近回风巷外侧煤壁处瓦斯体积分数较高,最高可达0. 5%;靠近工作面处瓦斯体积分数较低,仅为0. 10%～0. 25%。这对于合理有效地治理上隅角瓦斯体积分数超限问题具有重要的指导意义。根据研究结果,提出了采用顶板走向定向高位钻孔抽采和埋(插)管抽采等综合瓦斯治理方法,该方法有效地降低了上隅角瓦斯体积分数,即从0. 7%降低至0. 3%左右。

关键词：王家岭矿综放工作面上隅角瓦斯体积分数场定向高位钻孔综合瓦斯治理

刘家梁矿5136综放工作面瓦斯涌出构成及控制

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同煤科技 2020年第4期 19-21,24页

作者：任彦文曹有任发科大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司山西原平034114 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122

针对轩岗煤电刘家梁矿5136综放工作面瓦斯治理问题,从工作面瓦斯来源分析出发,利用单元测定法,对该工作面瓦斯涌出构成进行研究。结果表明:综放工作面瓦斯来源主要包括工作面煤壁、采放落煤、采空区,生产条件下涌出到工作面的瓦斯量及... 详细信息

针对轩岗煤电刘家梁矿5136综放工作面瓦斯治理问题,从工作面瓦斯来源分析出发,利用单元测定法,对该工作面瓦斯涌出构成进行研究。结果表明:综放工作面瓦斯来源主要包括工作面煤壁、采放落煤、采空区,生产条件下涌出到工作面的瓦斯量及采空区抽采瓦斯量占比分别为10.52%、20.73%、15.31%和53.44%。根据研究结果,提出增加上隅角插管抽采瓦斯治理方法,上隅角瓦斯体积分数有效控制在0.50%以下。

关键词：综放工作面瓦斯来源瓦斯涌出

王家岭煤矿高位定向长钻孔抽采顶板卸压瓦斯技术

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河南理工大学学报（自然科学版） 2018年第4期37卷 31-36,54页

作者：于士芹杨宏民鲁小凯孙峰任发科山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭煤矿山西河津043300 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

王家岭煤矿是典型的低瓦斯煤层高强度开采引起的高瓦斯矿井,由于煤层瓦斯含量不高且透气性差,所以瓦斯抽采顶板难度大。为了得到适合于王家岭煤矿的高位定向水平钻孔抽采卸压瓦斯工艺参数,现场跟踪考察了12318综放工作面高位定向钻孔的... 详细信息

王家岭煤矿是典型的低瓦斯煤层高强度开采引起的高瓦斯矿井,由于煤层瓦斯含量不高且透气性差,所以瓦斯抽采顶板难度大。为了得到适合于王家岭煤矿的高位定向水平钻孔抽采卸压瓦斯工艺参数,现场跟踪考察了12318综放工作面高位定向钻孔的瓦斯抽采体积分数、纯流量等工艺参数,分析了布孔垂直层距、水平错距等关键参数与抽采效果的关联特性。依据实测的顶板岩层力学参数及经验公式,计算得到顶板冒落带高度,为19.11~24.10 m;裂隙带高度,为57.06~74.86 m。分析抽采效果认为:同一钻场中的钻孔抽采瓦斯纯流量随着钻孔垂直层距的增大而增大,钻孔抽采瓦斯纯量随水平错距的减小而增大,垂直层距最大的2个钻孔瓦斯抽采纯量占钻场抽采总量的70%以上。钻场钻孔垂直层距在25~41 m时,对工作面上隅角瓦斯防治效果明显优于垂直层距20 m的钻场。

关键词：高位定向水平钻孔垂直层距水平错距卸压瓦斯抽采裂隙带