检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金刚石串珠绳锯切割煤层卸压增透效应研究

煤炭学报 2024年第2期49卷 785-800页

作者：李树清吕晨辉黄飞钱运来黄向韬赵天哲汤铸杨凤玲王晨湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 六盘水师范学院矿业与土木工程学院贵州六盘水553004

为探讨金刚石串珠绳锯割缝对缝槽周围煤层的卸压增透效应,首先建立基于缝槽顶板受力的两端固支梁力学模型,分析顶板梁的受力特征及缝槽顶板下沉接触底板(简称触底)特性,然后采用自行设计的物理相似模拟试验平台开展相似模拟试验,分析不... 详细信息

为探讨金刚石串珠绳锯割缝对缝槽周围煤层的卸压增透效应,首先建立基于缝槽顶板受力的两端固支梁力学模型,分析顶板梁的受力特征及缝槽顶板下沉接触底板(简称触底)特性,然后采用自行设计的物理相似模拟试验平台开展相似模拟试验,分析不同工艺参数绳锯割缝后缝槽上下方煤岩层应力、位移变化规律,基于FLAC^(3D)数值模拟和开发的煤层瓦斯渗透率计算程序,分析随割煤工作面推进缝槽周围煤岩体的应力和渗透率分布特征和周期演化规律。研究表明:绳锯割缝使缝槽周围应力重新分布,缝槽顶板随着割缝工作面的推进经过顶板悬露、顶板触底,连续缓沉3种演化形态;顶板未触底时,缝槽上下方形成“U”形卸压区,最大挠度在顶板中心位置,也是最先触底部位,顶板触底之后,缝槽中间位置出现应力恢复,减弱绳锯割缝的卸压增透效果;串珠绳锯的直径越大,顶板发生触底的极限跨度越大,缝槽触底越晚,卸压效果越好;相同割缝直径增加第2条割缝,两缝槽卸压区连成一起,卸压效果相互促进,减弱两缝作用下的应力恢复现象,增大了卸压范围;缝槽推进距离足够长时,由于顶板触底,缝槽两边的卸压增透效果更好,割缝卸压的影响范围从左到右划分为应力集中区、卸压区、应力恢复区、卸压区、应力集中区,对应的卸压区和应力恢复区都有较好的增透效果。

关键词：绳锯割缝顶板触底金刚石串珠渗透率卸压增透

同方期刊数据库

液态CO_(2)-水循环作用下煤体的物理改性规律及增润减尘效应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2024年第3期49卷 1463-1474页

作者：王和堂王辉谭江龙王豪杰杨景皓何军中国矿业大学煤矿灾害防控全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤层注水是预防煤矿粉尘危害的主动性、治本性措施,也是防治瓦斯突出、冲击地压等灾害的重要手段之一。但我国大量煤层具有高地应力、低孔隙率、低渗透性的特点,传统方法和技术面临水注入难、注水周期长、煤体假性润湿等瓶颈。为此,利... 详细信息

煤层注水是预防煤矿粉尘危害的主动性、治本性措施,也是防治瓦斯突出、冲击地压等灾害的重要手段之一。但我国大量煤层具有高地应力、低孔隙率、低渗透性的特点,传统方法和技术面临水注入难、注水周期长、煤体假性润湿等瓶颈。为此,利用液态CO_(2)具有的低温冷冻、高渗透性、相变自增压、酸化解堵等优异特性,提出液态CO_(2)-水循环作用致裂增润煤体的新思路,研制了液态CO_(2)循环冷浸试验系统,联合低场核磁共振仪研究了液态CO_(2)-水循环作用对煤孔隙结构的影响规律,联用电液伺服压力实验机探究了循环作用对煤体力学特性的改变机理,运用截齿破碎煤岩产尘试验系统研究了循环作用后煤体破碎过程的产尘特性。结果表明:液态CO_(2)-水循环作用使煤体有效孔隙度(φ_(NF))增加,增幅与循环作用次数呈正相关,煤体内部束缚流体变少,自由流体增多,T2截止值(T_(2cutoff))随之降低,结合分形理论发现基于渗流孔隙的分形维数Ds具有明显的分形特征,煤体原生孔隙经历了“扩容”的过程,微裂隙与原始裂隙形成贯通,循环作用增强了有效渗流通道连通性,优化了煤的孔隙网络与渗流条件。随着循环次数的增加,煤的最大应力σ_(c)呈指数衰减至4.93 MPa,应变ε_(c)线性增加至2.29×10^(-2),煤的抗压强度减弱,变形能力增加,循环作用改变了煤基质间联结状态,产生的冻胀力对煤体施加挤压作用加剧了裂隙的扩展,脆性指数B5最大降幅为34.71%,显著减弱了煤体脆性,具有了更好的抗动载荷或冲击能力;煤体对外加能量的存储能力弱化,改变了煤在截割过程中的破坏形式,试验条件下煤体破碎过程全尘产尘率降低了74%,呼吸性粉尘占比下降至2%,大幅减弱了粉尘危害性。

关键词：液态CO_(2)-水循环作用孔隙结构力学特性物理改性减尘效应

三轴卸荷损伤砂岩单轴再承载力学特性及其破坏机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土力学 2024年

作者：魏明星朱永建任恒李鹏王希之王平唐成湖南科技大学资源环境与安全工程学院南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

深部煤炭资源开采面临着高应力的地质环境和岩体开挖卸荷的工程环境，卸荷损伤岩体再承载力学特性及破坏机制研究对于揭示深部岩体失稳破裂规律具有重要意义。通过控制三轴加载卸荷点制备损伤砂岩试件，采用RMT-150C岩石力学加载系统和... 详细信息

深部煤炭资源开采面临着高应力的地质环境和岩体开挖卸荷的工程环境，卸荷损伤岩体再承载力学特性及破坏机制研究对于揭示深部岩体失稳破裂规律具有重要意义。通过控制三轴加载卸荷点制备损伤砂岩试件，采用RMT-150C岩石力学加载系统和东华DHDAS应力应变采集系统，监测三轴卸荷及单轴再加载过程中试件的横向应变和轴向应变。试验结果表明：根据加载前后波速差值可将卸荷岩体分为三类：压密岩体、低损岩体和高损岩体；随着卸载应力水平的升高，损伤砂岩由塑-弹-塑体变形特征过渡为塑-弹体变形特征最后转变为弹-黏体变形特征；压密岩体单轴再加载裂纹体积应变曲线与标准砂岩基本一致，低损岩体弹性变形阶段明显缩短，高损岩体经历极小变形就发生破坏；压密岩体呈现“Y”型斜面剪切破坏特征，低损岩体在卸荷阶段出现的纵向裂缝和裂隙基础上发育并贯通形成主控裂纹造成破坏，高损岩体在“Y”型斜面剪切破裂基础上发育为“X”型斜面剪切破坏；建立了单轴压应力下裂纹力学分析模型，明确了岩石裂纹断裂角θ与裂纹角β和裂纹面摩擦系数f之间的关系。

关键词：损伤砂岩单轴再加载特征强度裂纹体积应变破坏机制

瓦斯隧道压入式通风风管漏风对瓦斯分布的影响

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

科学技术与工程 2024年第12期24卷 5179-5184页

作者：安俊杰黄飞王少龙黄小亮靳星晨杨采俪中交二公局萌兴工程有限公司西安710119 湖南科技大学南方煤矿顶板及煤与瓦斯突出灾害预防控制应急管理部重点实验室湘潭411201 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焦作454003

压入式通风风管漏风对瓦斯隧道施工中的瓦斯分布规律影响颇大。以何家坡高瓦斯隧道通风为工程背景,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟风管漏风工况下的瓦斯隧道通风案例,分析漏风面积与漏风位置对隧道瓦斯... 详细信息

压入式通风风管漏风对瓦斯隧道施工中的瓦斯分布规律影响颇大。以何家坡高瓦斯隧道通风为工程背景,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟风管漏风工况下的瓦斯隧道通风案例,分析漏风面积与漏风位置对隧道瓦斯分布的影响规律。结果表明:风管出风口的射流作用导致掌子面靠近风管一侧无瓦斯聚集,而掌子面与出风口之间的涡流作用导致该区域出现大量瓦斯聚集;风管漏风面积越大,漏风处上游涡流强度和下游射流强度越大,因此上游瓦斯聚集程度与下游瓦斯稀释程度越明显,两者均随着漏风面积的增加呈线性增加;风管漏风位置越靠近掌子面漏风处上游瓦斯聚集的程度越明显,瓦斯聚集的增量随轴向距离呈指数减小的关系,风管位置越远离掌子面漏风处下游瓦斯的稀释与扩散程度越显著,瓦斯浓度减小的程度随轴向距离呈指数增大的关系。研究成果可为瓦斯隧道施工中的瓦斯监测及传感器布置提供一定的理论借鉴。

关键词：瓦斯隧道漏风数值模拟瓦斯分布

城市地下排水管道中燃气爆炸及气-液两相耦合作用规律

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

爆炸与冲击 2024年第3期44卷 88-102页

作者：周刚孔阳崔洋洋钱新明傅砺烨张琦山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 应急管理部研究中心中国煤炭工业发展研究中心北京100713 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为研究城市地下排水管道中燃气爆炸传播特性和气-液两相耦合作用规律,基于气-液两相流理论和计算流体力学方法,对不同水深率下的天然气/空气混合物的爆炸-加速-衰减过程进行了数值模拟。研究结果表明:当水深率小于0.7时,随着水深率的增... 详细信息

为研究城市地下排水管道中燃气爆炸传播特性和气-液两相耦合作用规律,基于气-液两相流理论和计算流体力学方法,对不同水深率下的天然气/空气混合物的爆炸-加速-衰减过程进行了数值模拟。研究结果表明:当水深率小于0.7时,随着水深率的增加,气相空间的长径比增大,燃料燃烧加剧,火焰的加速现象逐渐显著,导致峰值超压逐渐增大,超压峰值显现时间逐渐缩短,且峰值超压沿轴向的提升效果更加显著;当水深率达到0.7时,火焰在管道内的传播明显受阻,水震荡产生的波动及细水柱迅速占据了有限的气相空间,阻断了火焰的自维持传播,使得爆炸超压仅在点火源附近显现。不同水深率条件下,管道中相同区域内,同一时刻水面被扬起的高度和气相区域的速度场不同,被卷扬起的低温液体对其相邻区域的高温火焰形成降温和阻断,之后由于气体的宏观流动,与液面相邻的低温气体流动至管道内高温区域,进而造成管道内火焰温度降低,同时,水的震荡和细水柱的飞扬大大降低了爆炸超压风险。

关键词：城市排水管道天然气爆炸爆炸超压火焰熄灭

维普期刊数据库博看期刊

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

铅锌冶炼渣基胶凝材料固化电镀污泥研究

硅酸盐通报 2024年第8期43卷 2961-2974页

作者：石燿铭李东伟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

电镀污泥是含有各类重金属的危险废物。本文利用铅锌冶炼渣制备胶凝材料,评估该胶凝材料对固化电镀污泥效果,并阐明了有机聚合物对固化过程的影响机制。结果表明,在碱含量为3.5%(质量分数)、水玻璃模数1.4、液固比0.22条件下,铅锌冶炼... 详细信息

电镀污泥是含有各类重金属的危险废物。本文利用铅锌冶炼渣制备胶凝材料,评估该胶凝材料对固化电镀污泥效果,并阐明了有机聚合物对固化过程的影响机制。结果表明,在碱含量为3.5%(质量分数)、水玻璃模数1.4、液固比0.22条件下,铅锌冶炼渣基胶凝材料可安全固化2.5%(质量分数)的电镀污泥;与未加有机聚合物相比,加入有机聚合物后复合胶凝材料对电镀污泥的固化量提高一倍,同时抗压强度提高27.45%,此时总Cr浸出浓度从20.05 mg/L降低至13.65 mg/L,低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)规定的限值。固化体的矿物组成、微观形貌、化学键和原子价态分析表明,在铅锌冶炼渣中Fe(II)和有机聚合物共同作用下,能有效降低Cr毒性,提高重金属离子固定率。本研究为安全处置电镀污泥及综合利用铅锌冶炼渣提供了新思路。

关键词：铅锌冶炼渣电镀污泥有机聚合物抗压强度重金属固定

GO–PVA注浆材料的制备及其强度特征研究

维普期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

安全与环境学报 2024年

作者：郭鑫李大芳鲁义施式亮李贺湖南科技大学资源境与安全工程学院南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室

由于瓦斯抽采钻孔周围稳定性较差，受扰动影响致钻孔周围煤岩体产生新的裂隙，降低瓦斯抽采效率。为填补现有材料颗粒大、胶结能力差的缺陷，引?纳米材料和高分子聚合物材料来改善瓦斯抽采钻孔封孔材料的性能，并分析纳米材料氧化石墨烯... 详细信息

由于瓦斯抽采钻孔周围稳定性较差，受扰动影响致钻孔周围煤岩体产生新的裂隙，降低瓦斯抽采效率。为填补现有材料颗粒大、胶结能力差的缺陷，引?纳米材料和高分子聚合物材料来改善瓦斯抽采钻孔封孔材料的性能，并分析纳米材料氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）、高分子聚合物聚乙烯醇纤维（Polyvinyl Alcohol Fibres，PVA）复掺于水泥基注浆材料中的宏微观强度特征。采用单因素探究GO最佳质量分数及PVA纤维最佳长度和质量分数，确定最优值后再与普通水泥注浆材料进行复合对比试验，通过单轴压缩测试不同养护龄期下的强度变化规律，结合蠕变特性、相似模拟和扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）图像，探讨复合材料的增强机理。研究结果表明：两类型添加剂均展现出对水泥基注浆材料抗压强度的有效提升作用，尤其是当氧化石墨的含量为0.04%，PVA质量分数和长度分别为0.2%和3 mm时，其抗压性能达到顶峰，密封性能提升，抵抗外界应力变化的能力得到增强。研究结果可为封孔注浆材料的研发提供基础。

关键词：安全工程氧化石墨烯 PVA纤维力学强度水泥基材料

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

铅锌冶炼渣基胶凝材料固化电镀污泥研究

硅酸盐通报 2024年

作者：石燿铭李东伟重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学资源与安全学院

电镀污泥是含有各类重金属的危险废物。本文利用铅锌冶炼渣制备胶凝材料，评估该胶凝材料对固化电镀污泥效果，并阐明了有机聚合物对固化过程的影响机制。结果表明，在碱含量为3.5%（质量分数）、水玻璃模数1.4、液固比0.22条件下，铅... 详细信息

电镀污泥是含有各类重金属的危险废物。本文利用铅锌冶炼渣制备胶凝材料，评估该胶凝材料对固化电镀污泥效果，并阐明了有机聚合物对固化过程的影响机制。结果表明，在碱含量为3.5%（质量分数）、水玻璃模数1.4、液固比0.22条件下，铅锌冶炼渣基胶凝材料可安全固化2.5%（质量分数）的电镀污泥；加入有机聚合物后复合胶凝材料对电镀污泥的固化量提高一倍，同时抗压强度提高27.45%，此时总Cr浸出浓度从20.05 mg/L 降低至13.65 mg/L，低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）规定的限值。通过对固化体的矿物组成、微观形貌、化学键和原子价态分析表明，在铅锌冶炼渣中Fe(II)和有机聚合物共同作用下，能有效降低Cr毒性、提高重金属离子固定率。本研究为安全处置电镀污泥及综合利用铅锌冶炼渣提供了新思路。

关键词：铅锌冶炼渣电镀污泥有机聚合物抗压强度重金属固定

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

采动诱发断层活化响应机制特征研究

煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 12-20页

作者：孙文斌郝建邦戴宪政孔令君山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077

在煤矿开采过程中,采动引起的应力扰动是导致断层活化的关键因素,这种断层活化是煤矿安全开采面临的主要挑战之一。断层活化不仅易于诱发煤矿冲击地压、底板突水等地质灾害,而且对开采安全构成重大威胁。为分析采动效应下断层构造带的... 详细信息

在煤矿开采过程中,采动引起的应力扰动是导致断层活化的关键因素,这种断层活化是煤矿安全开采面临的主要挑战之一。断层活化不仅易于诱发煤矿冲击地压、底板突水等地质灾害,而且对开采安全构成重大威胁。为分析采动效应下断层构造带的演化机制,通过Flac^(3D)数值模拟软件及相似材料模拟试验,建立采动条件下断层的应力-位移响应模型,进行相关研究。结果表明:开采过程中,扰动对于应力的影响作用要先比位移产生,且应力会出现峰值;当应力出现峰值,达到屈服极限后,扰动对于位移的影响作用逐渐显现;随着工作面不断推进,采动导致上覆岩层大面积垮落,致使上覆岩层与断层带贯通,并逐渐诱发断层带的活化现象;采动影响下,断层活化并不是一次性全阶段活化,而是由上部到下部的逐渐活化,其具有明显的空间性、阶段性特征。明确了断层活化的发生特征,能够有效提高对于断层活化间接引起的冲击地压、底板突水等一系列地质灾害事故的预警预防,对于煤矿安全高效开采生产具有重要意义。

关键词：断层活化采动影响数值模拟相似试验应力分析

同方期刊数据库