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基于煤粒扩散理论的吸附态瓦斯解吸膨胀能研究

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安全与环境学报 2013年第4期13卷 196-199页

作者：史广山魏风清河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

为了研究吸附态瓦斯解吸膨胀能,以煤粒扩散理论为基础描述参与煤与瓦斯突出的瓦斯量,得到吸附态瓦斯解吸膨胀能公式,研究了煤的粒度、扩散系数、瓦斯压力对煤粒吸附态瓦斯解吸膨胀能释放的影响及膨胀能释放模式。结果表明:随着煤粒粒度... 详细信息

为了研究吸附态瓦斯解吸膨胀能,以煤粒扩散理论为基础描述参与煤与瓦斯突出的瓦斯量,得到吸附态瓦斯解吸膨胀能公式,研究了煤的粒度、扩散系数、瓦斯压力对煤粒吸附态瓦斯解吸膨胀能释放的影响及膨胀能释放模式。结果表明:随着煤粒粒度减小和扩散系数增大,瓦斯解吸膨胀能释放强度迅速增大;瓦斯压力越大,煤粒粒度、扩散系数对瓦斯解吸膨胀能的影响越明显,在高压区粒度减小0.1 mm,瓦斯解吸膨胀能释放强度呈倍数增长。因此,降低瓦斯压力可以有效减小瓦斯解吸膨胀能的释放强度,是防止突出发生的重要措施。

关键词：安全工程煤与瓦斯突出扩散吸附态瓦斯解吸膨胀能

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基于瓦斯膨胀能的煤与瓦斯突出预测指标研究

煤炭学报 2010年第S1期35卷 95-99页

作者：魏风清史广山张铁岗河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

从煤与瓦斯突出机理出发,通过对突出过程中各能量大小及作用的分析,认为突出的主要能量来源于瓦斯膨胀能,膨胀能主要转化为移动功,据此简化了突出动力方程,提出了能够反映瓦斯膨胀能的瓦斯解吸指标Q3,并结合实验方法确定了Q3和瓦斯含量... 详细信息

从煤与瓦斯突出机理出发,通过对突出过程中各能量大小及作用的分析,认为突出的主要能量来源于瓦斯膨胀能,膨胀能主要转化为移动功,据此简化了突出动力方程,提出了能够反映瓦斯膨胀能的瓦斯解吸指标Q3,并结合实验方法确定了Q3和瓦斯含量的临界值。现场验证表明临界值可靠。

关键词：瓦斯膨胀能突出预测指标动力方程瓦斯解吸指标临界值

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钻屑瓦斯解吸指标K_1影响因素理论分析

安全与环境学报 2014年第5期14卷 8-10页

作者：史广山魏风清河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 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

工作面突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的一个重要环节,提高预测指标测定的准确性对于减少"低指标突出"现象,保证安全生产有重要意义。钻屑解吸指标K1是工作面煤与瓦斯突出预测的重要指标之一。基于扩散理论和钻屑瓦斯解吸指标K1物理... 详细信息

工作面突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的一个重要环节,提高预测指标测定的准确性对于减少"低指标突出"现象,保证安全生产有重要意义。钻屑解吸指标K1是工作面煤与瓦斯突出预测的重要指标之一。基于扩散理论和钻屑瓦斯解吸指标K1物理意义建立了K1的数学表达式,根据该式研究了瓦斯压力、损失时间、煤粒粒度、扩散系数对K1的影响。结果表明:钻屑解吸指标K1与瓦斯压力呈幂指数关系;相同条件下,损失时间越长测得的K1越小,并且钻屑的粒度越小表现越明显;扩散系数表征瓦斯绕过微孔和煤基质的能力,相同条件下扩散系数越大测得的K1越大;煤粒粒度对K1的影响较大,现场测定过程中煤粒粒度组成对获得真实的K1和准确的临界值至关重要。

关键词：安全工程扩散预测瓦斯解吸指标损失时间煤粒粒度

义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标的确定

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煤矿安全 2012年第1期43卷 107-110页

作者：史广山张向阳魏风清河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 郑煤集团白坪煤业公司河南登封452470

煤与瓦斯突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的关键环节,瓦斯突出预测的核心又是预测指标的敏感程度问题。为了预测义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出危险性,深入分析了突出预测指标的性质和适用条件,并统计分析了掘进工作面突出预测指标区... 详细信息

煤与瓦斯突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的关键环节,瓦斯突出预测的核心又是预测指标的敏感程度问题。为了预测义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出危险性,深入分析了突出预测指标的性质和适用条件,并统计分析了掘进工作面突出预测指标区间分布特征和突出预测指标的影响因素,同时结合标准差和模糊优先关系排序决策,最终确定义安矿二1煤层掘进工作面现有突出预测敏感指标为q和△h2。

关键词：掘进工作面煤与瓦斯突出敏感指标

预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验方法研究

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煤炭工程 2012年第4期44卷 95-97页

作者：史广山魏风清河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

为了提高预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验效率,保证安全生产,提出用钻屑瓦斯解吸指标Q3、Q20和瓦斯含量逐级对区域防突措施进行效果检验的方法,通过实验研究了各解吸指标与瓦斯压力和瓦斯含量之间的关系,并在平煤股份八矿区已15-1... 详细信息

为了提高预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施效果检验效率,保证安全生产,提出用钻屑瓦斯解吸指标Q3、Q20和瓦斯含量逐级对区域防突措施进行效果检验的方法,通过实验研究了各解吸指标与瓦斯压力和瓦斯含量之间的关系,并在平煤股份八矿区已15-13330机巷进行了现场试验,应用效果良好。

关键词：条带预抽瓦斯效果检验瓦斯解吸指标瓦斯含量

五凤井田6_中煤层瓦斯赋存规律及主控因素分析

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煤矿安全 2011年第6期42卷 131-134页

作者：魏风清孟战成史广山李如波河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 平顶山天安煤业股份有限公司五矿河南平顶山467000

为了研究五凤井田6中煤层瓦斯赋存规律及主控因素,通过对区域地质演化和地质构造特征分析,结合地质勘探时期钻孔探明的瓦斯基础参数、井下采掘过程中揭露的地质构造及采掘工作面的瓦斯涌出数据分析,研究了五凤井田6中煤层瓦斯赋存规律,... 详细信息

为了研究五凤井田6中煤层瓦斯赋存规律及主控因素,通过对区域地质演化和地质构造特征分析,结合地质勘探时期钻孔探明的瓦斯基础参数、井下采掘过程中揭露的地质构造及采掘工作面的瓦斯涌出数据分析,研究了五凤井田6中煤层瓦斯赋存规律,揭示了地质构造与瓦斯赋存的关系。结果分析表明,褶皱、埋藏深度是影响井田瓦斯含量的主要因素,并进行了t检验。对井田深部煤层瓦斯的赋存状况进行了预测,对井田后期的安全生产有一定的指导作用。

关键词：地质构造埋深瓦斯赋存褶皱

构造的挤压剪切作用对郑州矿区煤与瓦斯突出的控制

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煤田地质与勘探 2016年第6期44卷 51-54页

作者：冉小勇魏风清史广山河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003

通过对郑州矿区煤与瓦斯突出矿井和历年突出事故分布特征统计分析,结果表明:NNE–NE向和NW–NNW向构造叠加及滑动构造的挤压剪切作用对郑州矿区煤与瓦斯突出的控制作用明显,该矿区以五指岭断层–樊寨断层一线为界,突出矿井和瓦斯矿井呈... 详细信息

通过对郑州矿区煤与瓦斯突出矿井和历年突出事故分布特征统计分析,结果表明:NNE–NE向和NW–NNW向构造叠加及滑动构造的挤压剪切作用对郑州矿区煤与瓦斯突出的控制作用明显,该矿区以五指岭断层–樊寨断层一线为界,突出矿井和瓦斯矿井呈北西向分区分带性展布,大平、超化等突出矿井位于矿区南部构造复合地带,且突出点多分布在构造挤压剪切作用强烈区域。

关键词：地质构造控制挤压剪切煤与瓦斯突出

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不同条件煤粒瓦斯瞬时扩散系数变化特征试验

中国安全科学学报 2017年第8期27卷 102-107页

作者：史广山白鹏飞张玉贵河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

为研究不同外界条件下瓦斯(甲烷)在煤体内部的扩散规律,根据相似理论和扩散方程建立瓦斯扩散系数计算方法,研制煤粒瓦斯扩散测定系统,并通过试验测定了不同煤体结构、不同压力、不同粒度条件下煤粒瓦斯瞬时扩散系数,分析不同条件下瞬时... 详细信息

为研究不同外界条件下瓦斯(甲烷)在煤体内部的扩散规律,根据相似理论和扩散方程建立瓦斯扩散系数计算方法,研制煤粒瓦斯扩散测定系统,并通过试验测定了不同煤体结构、不同压力、不同粒度条件下煤粒瓦斯瞬时扩散系数,分析不同条件下瞬时扩散系数的变化特征。研究结果表明:瞬时扩散系数与时间成幂函数递减关系;瓦斯在构造煤中的初期瞬时扩散系数远大于原生结构煤;随着粒度的增大,原生结构煤和构造煤中的瓦斯瞬时扩散系数明显增大,原生结构煤中的瓦斯瞬时有效扩散系数逐渐增大,但构造煤中瓦斯瞬时有效扩散系数却明显减小。

关键词：瓦斯扩散系数 Fick定律煤体结构平衡压力煤粒粒度

基于空气脉冲循环作用的抽采钻孔增透技术研究

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煤炭技术 2023年第3期42卷 207-210页

作者：史广山魏风清高吾斌河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

为了提高抽采钻孔抽采率,延长钻孔寿命,分析了空气脉冲循环对煤体的破坏和钻孔及周围裂隙的疏通作用,在此基础上研发了空气脉冲循环增透装置,并在现场进行了效果考察。研究结果表明:空气脉冲循环可通过反复增压-卸压使煤层产生拉伸和收... 详细信息

为了提高抽采钻孔抽采率,延长钻孔寿命,分析了空气脉冲循环对煤体的破坏和钻孔及周围裂隙的疏通作用,在此基础上研发了空气脉冲循环增透装置,并在现场进行了效果考察。研究结果表明:空气脉冲循环可通过反复增压-卸压使煤层产生拉伸和收缩,从而产生损伤破坏;气体快速卸出过程可以疏通钻孔及周围裂隙,从而提高煤层渗透率,改善抽采效果。研制的空气脉冲循环增透装置现场应用效果良好,增透钻孔60 d平均瓦斯浓度超5%的占总数的80%。

关键词：瓦斯抽采增透空气脉冲循环瓦斯浓度