检索结果-内蒙古大学图书馆

煤矿安全 2019年第9期50卷 42-45,50页

作者：黎经雷牛会永鲁义李石林赵蕾湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭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

为研究大气压力变化对锁风启封火区内气体积聚的影响,探索合理的启封时机,降低火区启封工作中的危险性。在大气压力对火区内气体运移作用机理的基础上,运用Fluent软件对锁风启封前、启封后的封闭火区内的气体状态进行计算,对各个启封时... 详细信息

为研究大气压力变化对锁风启封火区内气体积聚的影响,探索合理的启封时机,降低火区启封工作中的危险性。在大气压力对火区内气体运移作用机理的基础上,运用Fluent软件对锁风启封前、启封后的封闭火区内的气体状态进行计算,对各个启封时期封闭区内的气体状态进行理论分析。研究结果表明:大气压力变化平缓时启封火区危险性较小;锁风启封火区过程中,由于外界新鲜空气不断漏入封闭区内,当密闭距离越接近着火带时,着火带附近的氧浓度越高;瓦斯主要积聚在着火带下风侧,随着漏入火区氧量的增大其瓦斯浓度也相应地降低。在实际启封工作中,应根据矿区实际情况合理选择启封时机,时刻监视火区内气体状态,提高煤矿火区启封的安全性。

关键词：煤矿火区大气压力热风压锁风启封气体积聚数值模拟

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综掘工作面附壁旋流通风控尘效果数值模拟

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矿业工程研究 2019年第3期34卷 31-37页

作者：蒋逸丹刘荣华刘辉李泳俊韩涵裴叶湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 山西冀中能源集团山西金晖万峰煤矿有限公司山西吕梁032300

为了得到综掘工作面附壁旋流通风的最佳控尘效果,对附壁旋流通风的流场进行数值模拟.首先在附壁旋流通风方式下,对不同的吹吸流量比进行数值模拟,再改变压风筒轴向和径向的风量比进行数值模拟,得到不同的吹吸流量比和不同轴径风量比下... 详细信息

为了得到综掘工作面附壁旋流通风的最佳控尘效果,对附壁旋流通风的流场进行数值模拟.首先在附壁旋流通风方式下,对不同的吹吸流量比进行数值模拟,再改变压风筒轴向和径向的风量比进行数值模拟,得到不同的吹吸流量比和不同轴径风量比下的气流特性以及粉尘浓度分布规律.结果表明:在不同的吹吸流量比下,若吹风量太小,虽然对掘进面的扰动也小,但附壁旋流径向风幕太弱,对粉尘的封堵效果不好.若吹风量太大对掘进面的扰动太大会导致粉尘向巷道后方运动,不利于径向风幕对掘进面粉尘的封堵.在不同的轴径风量比下,随着轴径风量比的减小,径向风幕的强度增强,对掘进面粉尘的封堵效果也增强.当吹吸流量比为0.8和轴径风量比在1︰9以下时可获得较为理想的控尘效果,能够有效的把粉尘控制在掘进面前端由吸风筒排出,使掘进机司机处粉尘浓度得到有效控制.

关键词：附壁旋流通风吹吸流量比轴径风量比气流特性粉尘浓度

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近距离下保护层矸石充填开采可行性理论分析

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采矿与安全工程学报 2017年第5期34卷 838-844页

作者：周泽朱川曲李青锋欧懿湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室能源与安全工程学院湖南湘潭411201

为提高下保护层开采的适用性,将矸石充填法应用于下保护层开采。分析了充填开采的采场覆岩的弯曲下沉变形,得到了矸石充填开采采场顶板的下沉变形规律;以维持被保护煤层底板岩层稳定性为基础,建立了下保护层矸石充填开采的可行性理论判... 详细信息

为提高下保护层开采的适用性,将矸石充填法应用于下保护层开采。分析了充填开采的采场覆岩的弯曲下沉变形,得到了矸石充填开采采场顶板的下沉变形规律;以维持被保护煤层底板岩层稳定性为基础,建立了下保护层矸石充填开采的可行性理论判据。以贵州某矿下保护层开采为工程背景,设计了下保护层充填开采的充填参数,并对下保护层开采对上部煤层所造成的影响进行了分析。结果表明:当下保护层充填开采采取合理的充填参数时,即能保证下保护层开采不影响上部煤层的正常回采,又能保证上部煤层会受到下保护层采动而使其裂隙充分发育。

关键词：弹性地基理论矸石充填开采下保护层开采岩块失稳判据

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裂隙带顶板巷道围岩破坏机理及稳定性控制

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煤炭学报 2017年第6期42卷 1400-1407页

作者：周泽朱川曲李青锋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 湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

针对上行开采过程中顶板巷道支护困难的问题,采用UDEC离散元数值模拟软件对上行开采过程中采场采动裂隙、塑性区以及巷道围岩裂隙、塑性区发育进行了系统的研究和分析,研究结果表明:采动作用下顶板巷道围岩破坏以巷道顶、底板破坏最为明... 详细信息

针对上行开采过程中顶板巷道支护困难的问题,采用UDEC离散元数值模拟软件对上行开采过程中采场采动裂隙、塑性区以及巷道围岩裂隙、塑性区发育进行了系统的研究和分析,研究结果表明:采动作用下顶板巷道围岩破坏以巷道顶、底板破坏最为明显,靠工作面侧的巷帮破坏次之。采场采动裂隙、塑性区发育与巷道围岩裂隙、塑性区发育在工作面的推进过程中不断相互吸引和促进,最终贯通。同时,当采动作用达到一定程度时,采动裂隙会以顶板巷道顶板为起点向上发育,而巷道肩角处塑性区向上产生畸形发展,其发育方向与采场覆岩断裂角一致,其发育高度远远大于未受采动影响的巷道塑性区发育高度。基于分析结果,提出了上行开采裂隙带顶板巷道支护策略,并以山脚树矿上行开采为工程背景对其顶板巷道原有的支护形式进行了改进,改进后的支护能够有效保证巷道围岩稳定。以上研究成果可为上行开采工程中顶板巷道的支护提供设计参考,丰富采动巷道围岩稳定性控制理论成果。

关键词：上行开采顶板巷道塑性区围岩裂隙

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岩体裂隙渗流-劈裂-损伤耦合模型及应用

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中南大学学报（自然科学版） 2017年第3期48卷 794-803页

作者：赵延林曹平马文豪唐劲舟万文王卫军湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008 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 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

基于岩体裂隙渗流-劈裂-损伤耦合效应是引起岩体工程高压突水、水力劈裂等地质灾害的重要原因,研究高水压下岩体裂隙的劈裂损伤机理和各向异性渗流特性,建立岩体裂隙渗流-劈裂-损伤耦合理论模型。将损伤应力场和渗流场作为2个子系统,采... 详细信息

基于岩体裂隙渗流-劈裂-损伤耦合效应是引起岩体工程高压突水、水力劈裂等地质灾害的重要原因,研究高水压下岩体裂隙的劈裂损伤机理和各向异性渗流特性,建立岩体裂隙渗流-劈裂-损伤耦合理论模型。将损伤应力场和渗流场作为2个子系统,采用间接耦方法构建岩体裂隙渗流-劈裂-损伤耦合数值模型。将模型应用于山西省长治市潞安王庄矿3号煤4309工作面高压注水软化顶煤工程,对高压注水下煤岩体的渗流-劈裂-损伤耦合响应规律进行研究。研究结果表明:所建模型反映了渗透压对岩体柔度张量的贡献和翼形裂纹扩展对裂隙岩体渗透张量演化的贡献;在高渗透压条件下,煤岩的应力场会发生很大变化,甚至可能改变煤岩应力拉压状态;高渗透压改变了煤岩裂纹结构,导致煤岩破裂是高压注水软化顶煤的基本原因;潞安王庄矿3号煤4309工作面的合理注水压力为7 MPa左右,这在现场注水现场试验中得到证实。

关键词：岩石力学高水压耦合分析煤层注水合理注水压力

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考虑煤体状态的采动岩体移动规律

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地下空间与工程学报 2017年第5期13卷 1338-1346页

作者：周泽朱川曲李青锋史应恩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 湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

在传统采动岩体理论分析中将煤体作为采动岩体的刚性边界,这与现场实际有较大的出入。针对该问题,将煤体视为与其上覆岩层一起协调变形的弹性承载体,对覆岩的初次破断和周期性破断进行了理论分析和数值模拟,结果表明:覆岩的移动规律不... 详细信息

在传统采动岩体理论分析中将煤体作为采动岩体的刚性边界,这与现场实际有较大的出入。针对该问题,将煤体视为与其上覆岩层一起协调变形的弹性承载体,对覆岩的初次破断和周期性破断进行了理论分析和数值模拟,结果表明:覆岩的移动规律不仅与其自身性质有关,而且与其下伏支撑体的地基系数密切相关。当下伏支撑体的地基系数小时,覆岩初次垮落步距更小,覆岩初次断裂位置位于岩梁中间,覆岩周期断裂的位置更趋于支撑边界深处,同时支撑体本身的破坏范围更大;反之,覆岩初次垮落步距更大,覆岩周期断裂的位置更靠近支撑边界,同时支撑体本身的破坏范围变小。因此,在煤层开采过程中,覆岩的移动规律不仅需要考虑自身的力学性质,还需考虑其下伏支撑体的状态。在考虑软弱煤层时,不仅应考虑软弱煤层的力学性质,还需综合考虑煤层的开采厚度。

关键词：弹性地基理论采动岩体断裂位置地基系数

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高温高湿环境对显性出汗人体躯干皮肤温度的影响

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环境与健康杂志 2017年第1期34卷 78-80页

作者：高黎颖刘何清刘天宇吴扬湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

为探讨环境参数、着装条件、劳动强度等多因素对人体皮肤温度的影响,以从事中度劳动强度的上体半裸的5名男性志愿者为研究对象,采用环境气候舱研究人体显性出汗情况下皮肤温度的变化情况。结果显示,环境温度升高或湿度增加均会造成人体... 详细信息

为探讨环境参数、着装条件、劳动强度等多因素对人体皮肤温度的影响,以从事中度劳动强度的上体半裸的5名男性志愿者为研究对象,采用环境气候舱研究人体显性出汗情况下皮肤温度的变化情况。结果显示,环境温度升高或湿度增加均会造成人体皮肤温度升高,且均接近线性增加;人体躯干前后、左右的皮肤温度基本对称分布;各部位皮肤温度由高到低顺序为:肩胛骨>胸部>腹部>腰部。

关键词：中度劳动强度显性出汗环境温湿度皮肤温度

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加锚预制裂隙类岩体锚固机制试验研究及其数值模拟

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岩土力学 2016年第3期37卷 793-801页

作者：王平冯涛朱永建余伟健中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点试验室湖南湘潭411201 湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

为研究锚杆对裂隙岩体的锚固机制及其影响因素,对预制锚固单排裂隙试件进行单轴破断试验。提出了主控裂纹的概念,即控制试件强度弱化和最终破坏的一条或几条大裂纹称为主控裂纹。在不同的锚固条件下主控裂纹会有不同的产状:在有效锚固... 详细信息

为研究锚杆对裂隙岩体的锚固机制及其影响因素,对预制锚固单排裂隙试件进行单轴破断试验。提出了主控裂纹的概念,即控制试件强度弱化和最终破坏的一条或几条大裂纹称为主控裂纹。在不同的锚固条件下主控裂纹会有不同的产状:在有效锚固范围内,裂隙试件具有横向和纵向两类主控裂纹,而在无锚或有效锚固范围之外的试件仅有纵向一条主控裂纹贯通。通过声发射和应力监测表明,在有效锚固范围内锚杆能延迟主控裂纹产生和提高裂隙试件强度。另外,利用ANSYS软件对不同锚固条件下的裂隙尖端应力强度因子进行数值计算,得到了锚固距离和锚固倾角与裂隙尖端应力强度因子之间的关系;通过FLAC3D模拟了不同锚固距离下主控裂纹贯通模式,数值模拟与试验结果比较吻合。

关键词：单组裂隙试件单轴破断试验数值模拟应力强度因子

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深部层状岩体巷道围岩塑性区边界扩展及控制研究

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能源与环保 2017年第3期39卷 13-19页

作者：刘俸菁王卫军湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

针对深部层状岩体巷道围岩塑性区边界扩展规律尚不明确的问题,采用FLAC^(3D)软件仿真模拟软件,研究了双层岩体、三层岩体等不同岩体组合下的塑性区边界扩展形态,揭示了其塑性区边界的扩展特性及规律。以曲江煤矿212回风巷为验证对象,在... 详细信息

针对深部层状岩体巷道围岩塑性区边界扩展规律尚不明确的问题,采用FLAC^(3D)软件仿真模拟软件,研究了双层岩体、三层岩体等不同岩体组合下的塑性区边界扩展形态,揭示了其塑性区边界的扩展特性及规律。以曲江煤矿212回风巷为验证对象,在分析调查该巷道变形破坏特征的基础上,模拟了该巷的塑性区边界扩展特性与形态,分析了其破坏机理与控制原理,并提出了相应的"预应力桁架+锚杆"控制技术。数值模拟结果表明,该支护技术将巷道围岩塑性区由恶化形态控制在较好的稳定形态,巷道围岩变形也趋于稳定。现场实践表明:经过75 d监测,高帮位移为180 mm、低帮位移仅为100 mm,顶板下沉量仅为80 mm。围岩变形在可控制的范围内,反映出巷道围岩塑性区得到了良好控制。该研究成果较好地丰富了塑性区边界扩展内容,同时为同类型巷道塑性区控制提供一定的技术参考。

关键词：深部巷道塑性区层状岩体数值模拟边界控制

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封闭顺序对煤矿火区气体分布规律的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第9期47卷 3239-3245页

作者：牛会永邓湘陵李石林李芳朱豪湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭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

为研究不同封闭顺序对煤矿火区内气体分布的影响规律,探索合理的封闭顺序及安全保障措施,降低封闭过程中的危险性,基于质量守恒定律,对封闭火区内气体体积分数变化规律进行理论分析,推导火区内气体体积分数变化的数学模型,确定动力学控... 详细信息

为研究不同封闭顺序对煤矿火区内气体分布的影响规律,探索合理的封闭顺序及安全保障措施,降低封闭过程中的危险性,基于质量守恒定律,对封闭火区内气体体积分数变化规律进行理论分析,推导火区内气体体积分数变化的数学模型,确定动力学控制方程;对火区封闭前的燃烧状态进行危险性分析,利用数值模拟技术对不同封闭顺序封闭火区的过程进行数值计算。研究结果表明:以3种不同封闭顺序对火区进行密闭时,会使得流入火区内的空气流量下降,不同程度地引起火区内部瓦斯积聚;对于高瓦斯矿井,以"先进后回"顺序封闭火区时,火区内的负压会使得瓦斯进入火区,增大了火区内的爆炸危险性;以"先回后进"顺序封闭火区时,易引发矿井火区发生风流紊乱现象;"进回同时"顺序封闭火区能够短时间内切断供氧条件,爆炸危险性较低。在实际应用时,由于井下环境的复杂性,应根据矿井具体情况进行综合分析,正确地选择封闭顺序对火区进行密闭,加强对火区内气体的监测以及采取向火区内注入惰性气体等技术手段,实现煤矿火区的安全封闭。

关键词：煤矿火区封闭顺序瓦斯积聚瓦斯爆炸

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