检索结果-南通市图书馆

钻孔变形失稳瓦斯抽采负压及流量变化规律研究

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煤炭技术 2023年第7期42卷 92-97页

作者：徐刚王申佳马利伟王朝峰金洪伟西安科技大学安全科学与工程学院西安710054 西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心西安710054 河南大有能源股份有限公司新安煤矿河南洛阳471842

为研究瓦斯抽采过程中钻孔变形失稳对抽采效果的影响,在分析钻孔的变形规律和钻孔中瓦斯流动规律的基础上,设计并搭建了钻孔变形失稳瓦斯抽采相似模拟试验系统,同时建立了瓦斯抽采流固耦合数学模型,最后以陕西蒋家河煤矿为例,采用COMSO... 详细信息

为研究瓦斯抽采过程中钻孔变形失稳对抽采效果的影响,在分析钻孔的变形规律和钻孔中瓦斯流动规律的基础上,设计并搭建了钻孔变形失稳瓦斯抽采相似模拟试验系统,同时建立了瓦斯抽采流固耦合数学模型,最后以陕西蒋家河煤矿为例,采用COMSOL软件对不同变形失稳程度下的钻孔抽采负压分布规律进行了数值模拟研究。结果表明:在钻孔完整的条件下,沿钻孔长度的抽采负压分布近似为线性。孔口的抽采负压增大,钻孔的抽采流量也增大,钻孔内的负压损失同时增大,但与孔口相比仍然很小,仅占3.38%~4.11%。当钻孔的孔底发生一定程度的塌孔时,由于阻力系数的增大,在塌孔段的沿程损失要大于完整孔,由于在塌孔段内的流量相对于完整孔较小,其负压损失比完整孔有所增加,占孔口负压的8.9%~17.5%。当钻孔的中部发生塌孔时,负压损失比完整孔大,但比底部塌孔时有所降低,占孔口负压的7.6%~16.9%。研究结果为确定钻孔坍塌位置和钻孔的日常维护提供理论依据。

关键词：瓦斯抽采钻孔变形失稳抽采负压数值模拟瓦斯流量

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抽采负压沿顺层钻孔分布规律及应用研究

矿业安全与环保 2021年第2期48卷 81-86页

作者：王凯赵旭生李树刚西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 重庆市能源投资集团科技有限责任公司重庆400060 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为了掌握顺层长钻孔内负压分布规律,更好地指导顺层钻孔关键参数的确定及抽采技术应用,建立了钻孔周围煤体内瓦斯流动模型,并对钻孔内瓦斯流动模型进行耦合,得到顺层钻孔内负压分布计算公式。理论分析了传统抽采、加长抽采管抽采和下放... 详细信息

为了掌握顺层长钻孔内负压分布规律,更好地指导顺层钻孔关键参数的确定及抽采技术应用,建立了钻孔周围煤体内瓦斯流动模型,并对钻孔内瓦斯流动模型进行耦合,得到顺层钻孔内负压分布计算公式。理论分析了传统抽采、加长抽采管抽采和下放筛管抽采3种工艺钻孔内负压分布状态及抽采效果,并在重庆能投渝阳煤矿N3702工作面进行现场试验验证,结果表明:采用理论计算公式对实测数据进行拟合,拟合度接近1,百米钻孔压损计算值与实测值偏差仅为3.97%,计算模型能满足工程实践的精度要求;3种抽采工艺效果对比显示,传统抽采工艺压损大、易漏气,在成孔条件较好的硬煤层中宜采用加长抽采管工艺,而在成孔条件不好的软煤层中宜采用下放筛管工艺。

关键词：瓦斯抽采顺层钻孔抽采负压负压分布抽采效果抽采工艺

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原煤层瓦斯抽采对孔周CO浓度影响规律研究

煤炭技术 2024年第8期 184-189页

作者：张卫东张璇池刘华蔡国斌郭军西安天河矿业科技有限责任公司西安科技大学安全科学与工程学院陕西小保当煤矿有限公司

针对原煤层负压抽采瓦斯引起的钻孔周围煤自燃问题，以某矿215工作面为研究背景，基于Comsol数值模拟构建了瓦斯抽采裂隙漏风多场耦合模型，开展了不同抽采条件下钻孔周边煤体的CO浓度场分布规律研究。结果表明：随着抽采负压的增加，... 详细信息

针对原煤层负压抽采瓦斯引起的钻孔周围煤自燃问题，以某矿215工作面为研究背景，基于Comsol数值模拟构建了瓦斯抽采裂隙漏风多场耦合模型，开展了不同抽采条件下钻孔周边煤体的CO浓度场分布规律研究。结果表明：随着抽采负压的增加，钻孔周边煤体的渗流速度增大，易发生煤氧化反应，导致钻孔周边和巷道煤壁CO浓度逐渐增加。随着封孔深度的增加，巷道煤壁与封孔段之间的距离增大，钻孔周边煤体CO体积分数逐渐减小。为抑制钻孔周边煤体自燃，可通过降低抽采负压、加深封孔深度或采用间接式抽采等措施。研究成果对高瓦斯矿井瓦斯和煤火灾害协同防控工作具有一定的指导意义。

关键词：瓦斯抽采数值模拟抽采负压封孔深度

抽采负压对煤体单轴抗压强度影响规律的实验研究

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实验力学 2019年第5期34卷 890-896页

作者：刘相文王恒祥马衍坤毛小艺安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

为研究抽采负压对煤体单轴抗压强度的影响,构建了负压环境煤体力学实验系统,开展了不同抽采负压下煤体单轴压缩力学实验。实验采用的抽采负压分别为70kPa、45kPa、30kPa与13kPa,并设置了常压及含瓦斯环境(200kPa、500kPa、1000kPa)作为... 详细信息

为研究抽采负压对煤体单轴抗压强度的影响,构建了负压环境煤体力学实验系统,开展了不同抽采负压下煤体单轴压缩力学实验。实验采用的抽采负压分别为70kPa、45kPa、30kPa与13kPa,并设置了常压及含瓦斯环境(200kPa、500kPa、1000kPa)作为对比。结果表明,负压环境下煤体强度明显大于常压及含瓦斯环境下的强度,抽采负压对煤体具有强化作用;煤体的峰值应变在常压变为13kPa、13kPa变为30kPa、30kPa变为45kPa、45kPa变为70kPa时分别增大了11.6%、4.74%、7.560%、10.78%,而弹性模量则分别增加了3.27%、2.03%、2.86%、6.53%。实验结果表明随着抽采负压的增大,煤体的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量均呈现增大的趋势,上述研究成果对瓦斯抽采的理论研究具有参考意义。

关键词：抽采负压抗压强度煤体瓦斯压力

煤矿瓦斯运移模型建立及瓦斯抽采技术的现场应用研究

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自动化应用 2024年第2期65卷 182-184,187页

作者：上官鑫山西省长治经坊煤业有限公司山西长治047100

瓦斯抽采是防治瓦斯灾害的主要措施,合理的抽采参数可以提高抽采效率,降低瓦斯事故风险。为进一步研究抽采参数对瓦斯抽采效果的影响,结合COMSOL Multiphysics数值模拟和现场实验,优化山西省塔山煤矿42201工作面的采空区插管间距和抽采... 详细信息

瓦斯抽采是防治瓦斯灾害的主要措施,合理的抽采参数可以提高抽采效率,降低瓦斯事故风险。为进一步研究抽采参数对瓦斯抽采效果的影响,结合COMSOL Multiphysics数值模拟和现场实验,优化山西省塔山煤矿42201工作面的采空区插管间距和抽采负压2个参数,建立了采空区三维瓦斯分布模型,利用COMSOL数值模拟软件进行计算,并结合现场实验,得到了插管间距和抽采负压对抽采效果的影响规律。结果表明,在50~70 m范围内,负压为12~18 kPa时的抽采效果较理想。

关键词：瓦斯抽放插管间距抽采负压

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智能化钻场抽采负压装置的研究与设计

陕西煤炭 2022年第2期41卷 177-180页

作者：张伟龙国能神东煤炭集团有限责任公司神东煤炭技术研究院陕西榆林719315

高瓦斯以及具有煤与瓦斯突出危险的矿井主要通过施工各种类型的瓦斯钻孔来降低煤层瓦斯浓度或者消除突出危险。但是钻孔施工过程中会从钻孔中涌出大量的煤渣、水、瓦斯导致瓦斯超限,严重威胁到作业地点施工人员的安全。为了避免钻孔施... 详细信息

高瓦斯以及具有煤与瓦斯突出危险的矿井主要通过施工各种类型的瓦斯钻孔来降低煤层瓦斯浓度或者消除突出危险。但是钻孔施工过程中会从钻孔中涌出大量的煤渣、水、瓦斯导致瓦斯超限,严重威胁到作业地点施工人员的安全。为了避免钻孔施工过程中瓦斯超限,提高抽放系统瓦斯浓度,准确设定边打边抽时的抽放负压,在前人研究的基础上设计了一种智能化控制钻场抽采负压防止瓦斯超限的装置。该装置克服了传统防喷孔装置存在的调整抽采负压时人为随意性大、调整不及时等弊端,能有效地处理喷孔时产生的煤渣、水和瓦斯,对于减少瓦斯超限事故、保障钻孔施工人员安全、促进瓦斯清洁利用具有重要意义。

关键词：智能化控制钻孔施工抽采负压瓦斯超限

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基于模糊PID的瓦斯抽采负压控制系统设计

机电产品开发与创新 2023年第4期36卷 25-28页

作者：邓华波李宏利赵洪瑞沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168 中国煤炭科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113001

对瓦斯抽采负压控制系统进行分析,完成系统的框架搭建。在此基础上,使用MATLAB根据专家经验建立的模糊规则完成模糊推理运算,实现PID参数的实时整定,结合硬件整体机构完成模糊PID控制系统的模型搭建。搭建了实验平台模拟实际瓦斯抽采过... 详细信息

对瓦斯抽采负压控制系统进行分析,完成系统的框架搭建。在此基础上,使用MATLAB根据专家经验建立的模糊规则完成模糊推理运算,实现PID参数的实时整定,结合硬件整体机构完成模糊PID控制系统的模型搭建。搭建了实验平台模拟实际瓦斯抽采过程中负压的变化,实验发现模糊PID方法与传统控制算法相比,其均方根误差减少了48%,受到波动后调节时间减少了28%,证明了模糊PID控制方法在瓦斯抽采负压的控制上的优越性。

关键词：模糊PID 瓦斯抽采抽采负压控制

基于负压测试的新田煤矿瓦斯抽采技术优化研究

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华北科技学院学报 2023年第5期20卷 15-23,35页

作者：陈鹏彭是阳陈西华高圆圆华北科技学院安全工程学院北京东燕郊065201 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 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 贵州豫能投资有限公司贵州贵阳550000 永贵能源开发有限责任公司新田煤矿贵州毕节551799

瓦斯抽采作为我国治理煤矿瓦斯灾害的根本措施一直受到广泛应用,提高瓦斯的抽采效率可以有效预防瓦斯事故,其中抽采负压对抽采效果有着重要作用。本文利用COMSOL软件建立抽采钻孔模型模拟瓦斯抽采,改变不同参数,观察不同条件下瓦斯压力... 详细信息

瓦斯抽采作为我国治理煤矿瓦斯灾害的根本措施一直受到广泛应用,提高瓦斯的抽采效率可以有效预防瓦斯事故,其中抽采负压对抽采效果有着重要作用。本文利用COMSOL软件建立抽采钻孔模型模拟瓦斯抽采,改变不同参数,观察不同条件下瓦斯压力云图以及等值线图,得出抽采效果具有时效性,抽采负压分布受多种因素影响,包括孔口负压、钻孔直径、抽采时间、封孔深度等因素。在新田煤矿进行现场试验,对不同条件下孔内负压分布进行对比测试,得出不同条件下抽采负压分布规律,形成以新田煤矿抽采负压为基础的瓦斯抽采技术优化体系,确定了合理的瓦斯抽采参数,有效提高了煤层抽采效果。

关键词：抽采负压抽采效果数值模拟分布规律瓦斯治理

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钻孔不同变形失稳时抽采负压分布规律研究

工矿自动化 2019年第5期45卷 40-45页

作者：焦荣坤张学博栗翌河南能源义马煤业集团股份有限公司新安煤矿河南洛阳471800 煤炭安全生产河南省协同创新中心河南焦作454003 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454003 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003

针对钻孔内瓦斯流动变质量流的特点及钻孔变形情况,建立了综合考虑钻孔负压动态变化的瓦斯抽采固-流耦合模型,并以新安煤矿为例,采用多物理场耦合软件Comsol Multiphysics对钻孔不同变形失稳时抽采负压分布进行了数值模拟研究。结果表明... 详细信息

针对钻孔内瓦斯流动变质量流的特点及钻孔变形情况,建立了综合考虑钻孔负压动态变化的瓦斯抽采固-流耦合模型,并以新安煤矿为例,采用多物理场耦合软件Comsol Multiphysics对钻孔不同变形失稳时抽采负压分布进行了数值模拟研究。结果表明:①完整孔孔口、孔底附近煤层瓦斯分布基本相同,抽采负压损失较小。②钻孔塌孔时,仅塌孔段附近煤层瓦斯分布与完整孔稍有不同,总负压损失比完整孔大,但与孔口负压相比仍较小。③钻孔堵孔时,孔口、孔底周围煤层瓦斯分布差异巨大,钻孔有效抽采长度缩短,堵孔段附近煤层出现抽采空白带;完整段抽采压力变化相对较小且仍为负压,堵孔段抽采压力变成正值,且越靠近钻孔底部越接近附近煤层瓦斯压力。现场测试结果表明完整孔抽采负压损失较小,且随抽采时间的延长而变小,与数值模拟结果一致。

关键词：瓦斯抽采抽采钻孔钻孔变形失稳抽采负压负压损失煤层瓦斯分布固-流耦合模型