检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭技术 2025年第5期 186-189页

作者：秦兴林中煤科工集团沈阳研究院有限公司矿山重大灾害防治与环境修复协同创新中心煤矿安全技术国家重点实验室

深入探讨了煤层酸化增透技术在提高煤储层渗透性方面的机理与效果。通过理论分析与实验验证，揭示了该技术通过与煤岩中的矿物质发生化学反应溶解堵塞物，恢复或提高渗透性。实验研究显示，酸化处理显著提升了煤样的渗透率，且酸液浓度... 详细信息

深入探讨了煤层酸化增透技术在提高煤储层渗透性方面的机理与效果。通过理论分析与实验验证，揭示了该技术通过与煤岩中的矿物质发生化学反应溶解堵塞物，恢复或提高渗透性。实验研究显示，酸化处理显著提升了煤样的渗透率，且酸液浓度、反应时间和温度等参数对效果有显著影响。煤层酸化增透技术不仅操作简便、成本低廉，而且效果显著，对煤层气开采效率和产量有重要提升作用。未来通过进一步优化工艺参数，该技术有望在煤层气高效开采中发挥更大作用，为清洁能源的利用提供有力支持。

关键词：煤层酸化增透渗透性改造机理与效果

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煤炭自然发火产生明火燃烧的分岔分析

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工程热物理学报 2009年第4期30卷 695-698页

作者：梁运涛贾宝山浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 煤炭科学研究总院抚顺分院煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000

基于煤氧复合作用学说,建立了炭粒填充床燃烧的数学模型,研究了炭粒自然发火发生明火燃烧的分岔特性,揭示了炭粒由自燃发生明火燃烧本质上属于气相反应。在气相反应区,忽略多相反应区的影响,应用数值分岔理论,以Frank-Kamenetskii参数... 详细信息

基于煤氧复合作用学说,建立了炭粒填充床燃烧的数学模型,研究了炭粒自然发火发生明火燃烧的分岔特性,揭示了炭粒由自燃发生明火燃烧本质上属于气相反应。在气相反应区,忽略多相反应区的影响,应用数值分岔理论,以Frank-Kamenetskii参数为分岔参数对气相着火-熄火的发生进行了分岔分析,指出了炭粒自燃向明火转捩的分岔曲线包含稳定的着火分支、熄火分支及非稳定状态分支共三个分支,分析了其着火和熄火的非线性特性,得出了发生气相反应的条件,并探讨了方程中的其他控制参数对炭粒发生明火燃烧过程中着火-熄火分岔特性的影响。

关键词：煤自然发火明火燃烧分岔理论着火-熄火

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固溶热处理对发动机用Cr4Mo4V滚动轴承钢的组织和力学性能的影响

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矿产综合利用 2019年第5期40卷 144-147页

作者：温禄淳煤科集团沈阳研究院有限公司检测分院煤矿安全技术国家重点实验室

采用扫描电镜、硬度和冲击韧性测定等手段分析Cr4Mo4V钢在不同固溶温度处理后的组织和力学性能。研究结果表明:随着固溶温度从1050℃上升到1095℃,Cr4Mo4V钢组织的平均晶粒尺寸会随之快速增大,增大幅度约30%。在1050℃与1065℃下等温淬... 详细信息

采用扫描电镜、硬度和冲击韧性测定等手段分析Cr4Mo4V钢在不同固溶温度处理后的组织和力学性能。研究结果表明:随着固溶温度从1050℃上升到1095℃,Cr4Mo4V钢组织的平均晶粒尺寸会随之快速增大,增大幅度约30%。在1050℃与1065℃下等温淬火可以生成细小的贝氏体组织,以及没有完全溶解的、均匀分布的碳化物颗粒。随着固溶温度升高到1080℃与1095℃,贝氏体的尺寸开始不断变大,在钢基体中形成了非常粗大的贝氏体组织。当固溶温度从1050℃上升到1095℃时,其硬度从HRC60.4增大到了HRC64.3,其冲击功从162.2kJ.m^-2减小到了84.6kJ.m^-2。随固溶温度的上升,硬度表现出不断增大,冲击功不断减小。

关键词：固溶 Cr4Mo4V 组织力学性能

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煤自然发火期计算模型及其解析解

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煤炭学报 2015年第9期40卷 2110-2116页

作者：梁运涛宋双林罗海珠林琦冯文彬田富超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110016 大连理工大学辽宁大连116024

考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首... 详细信息

考虑对流、导热及源项作用,建立了均质、各向同性松散煤体最短自然发火期解算控制方程。采用泰勒级数、等价无穷小对源项进行处理,认为计算温度步长应小于2.4 K;以环交换理论为基础,通过行波约化将偏微分方程转化为常微分方程,并采用首次积分法给出了控制方程的一个解析解。在寻找控制方程解析解的过程中,建立了以划分温度区间、分别求解各温度区间的经历时间,进而通过累加获得煤自然发火期的计算方法。通过将多种已知煤样的计算结果与现有文献结果对比分析,验证了解析解计算结果的合理性。

关键词：自然发火期解析解温度分区行波约化首次积分法

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平行裂隙砂岩破坏和声发射特性数值研究

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煤矿安全 2019年第11期50卷 210-215页

作者：薛世鹏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

为了研究加载速率对裂隙砂岩破坏特征和声发射响应的影响,利用RFPA2D数值模拟软件对单轴压缩条件下的预制平行裂纹砂岩进行模拟,分析不同加载速度下的力学特性、声发射响应特性和裂纹演化规律。结果表明:随着加载速率的增加,平行裂隙砂... 详细信息

为了研究加载速率对裂隙砂岩破坏特征和声发射响应的影响,利用RFPA2D数值模拟软件对单轴压缩条件下的预制平行裂纹砂岩进行模拟,分析不同加载速度下的力学特性、声发射响应特性和裂纹演化规律。结果表明:随着加载速率的增加,平行裂隙砂岩峰值强度、峰值应变、岩桥破裂强度和岩桥破裂应变都相应增大;峰值声发射计数也随着加载速率的增加而增大;当加载速率较小时,声发射信号较为丰富,试样破裂以沿预制裂纹扩展的剪切破坏为主,当加载速率较大时,声发射信号更加集中于破裂瞬间,最终的主裂纹为与加载方向平行的张拉裂纹。

关键词：平行裂隙速率效应力学特性声发射数值模拟

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卤盐阻化剂对煤自燃阻化作用的定量识别及机理

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 132-141页

作者：孟祥宁梁运涛郭宝龙孙勇田富超煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室和煤矿灾害防控全国重点实验室辽宁抚顺113122 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590

煤自燃灾害严重影响煤矿安全生产,卤盐阻化是防治煤自燃灾害的主要措施之一。优化阻化工艺、提高阻化效果的前提是掌握阻化剂的物理、化学阻化作用机制。为此,探究卤盐阻化剂对煤自燃的主要抑制方式,明确其物理、化学作用对煤层阻化的... 详细信息

煤自燃灾害严重影响煤矿安全生产,卤盐阻化是防治煤自燃灾害的主要措施之一。优化阻化工艺、提高阻化效果的前提是掌握阻化剂的物理、化学阻化作用机制。为此,探究卤盐阻化剂对煤自燃的主要抑制方式,明确其物理、化学作用对煤层阻化的贡献比显得尤为重要。基于此,提出一种定量识别卤盐阻化剂阻化作用的方法。本次研究卤盐中具有代表性的MgCl_(2)阻化剂,采用超声波清洗器多次反复冲洗阻化煤样和水洗煤样,得到水洗阻化煤样和水洗参考煤样。通过程序升温试验和红外光谱试验研究不同煤样的指标气体浓度、交叉点温度、阻化率和活性基团的变化规律,从宏微观角度研究卤盐阻化剂的物理、化学阻化作用。结果表明:水洗阻化煤样的产气浓度、交叉点温度、阻化率和活性基团含量明显低于原煤样,却高于阻化煤样,这说明MgCl_(2)阻化剂对煤自燃起到协同抑制作用,具有物理化学双重阻化效果。煤氧化反应前期,物理阻化作用大于化学阻化作用,煤氧化反应后期,化学阻化作用占主导地位,明显高于物理阻化作用。MgCl_(2)的化学抑制作用体现在能与煤中活性物质反应生成比较稳定的物质(ROCl)和镁络合物(Mg(OH)Cl),使得煤的活性下降,从而降低了煤的自热风险。MgCl_(2)阻化剂物理、化学阻化作用对平庄褐煤的贡献比分别为56.37%和43.63%,对同忻烟煤的贡献比为57.91%和42.09%,对白芨沟无烟煤的贡献比为59.60%和40.40%。随着煤样变质程度的增加,物理阻化作用贡献比增加,化学阻化作用贡献比减小,平庄褐煤的化学阻化作用是白芨沟无烟煤的1.08倍。该研究有助于丰富卤盐阻化剂的阻化机理,并为优化防灭火工艺提供理论指导。

关键词：煤自燃卤盐阻化剂化学阻化作用物理阻化作用阻化率

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煤矿井下深孔定向钻进瓦斯抽采技术及应用

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工矿自动化 2019年第8期45卷 83-87,108页

作者：马小敏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

为解决试验矿井采用传统抽采技术存在巷道掘进速度慢、采掘接替紧张的问题,提出采用深孔定向钻进瓦斯抽采技术施工定向长钻孔替代常规钻孔进行煤层瓦斯抽采的方案。定向钻进对煤层有效作用面积大,可以大范围改变煤体原始应力的分布,从... 详细信息

为解决试验矿井采用传统抽采技术存在巷道掘进速度慢、采掘接替紧张的问题,提出采用深孔定向钻进瓦斯抽采技术施工定向长钻孔替代常规钻孔进行煤层瓦斯抽采的方案。定向钻进对煤层有效作用面积大,可以大范围改变煤体原始应力的分布,从而打破煤层瓦斯吸附-解吸的动态平衡,使大量吸附态瓦斯转化为游离态;在钻孔负压与煤体地应力和瓦斯压力形成的压力梯度作用下,游离态瓦斯源源不断地流向钻孔空间,使周围煤体瓦斯得到有效排放,煤体发生收缩变形,透气性系数大幅增加,地应力与瓦斯压力梯度减小,从而使得定向长钻孔抽采影响范围扩大,实现煤层瓦斯大面积有效抽采。试验结果表明:采用深孔定向钻进技术施工定向长钻孔成孔良好,试验钻孔总进尺为2 213m,主孔最大孔深达523m,日均抽采纯量为3 528m3;钻孔平均瓦斯抽采体积分数高达88.3%,最高为98.0%;单孔平均瓦斯抽采纯量为1.23m3/min,最大超过2m3/min,瓦斯抽采效果显著;与常规钻孔抽采相比,定向钻孔单孔瓦斯抽采纯量提高了16倍多,单孔瓦斯抽采体积分数提高了2~4倍,巷道月均进尺提高了1倍多。

关键词：瓦斯抽采深孔定向钻进顺层定向钻孔定向长钻孔布置

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西沟煤矿注CO2促抽煤层瓦斯模拟研究

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中国安全生产科学技术 2019年第7期15卷 94-99页

作者：韩兵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

为了提高瓦斯抽采效果,以西沟煤矿5315工作面注气瓦斯抽采方案为工程背景,开展注CO2促抽煤层瓦斯模拟研究。通过对注CO2驱替煤层瓦斯机理研究,结合注气瓦斯抽采过程中的气体运移场和煤体变形场的耦合关系,建立了注CO2促抽瓦斯固气耦合模... 详细信息

为了提高瓦斯抽采效果,以西沟煤矿5315工作面注气瓦斯抽采方案为工程背景,开展注CO2促抽煤层瓦斯模拟研究。通过对注CO2驱替煤层瓦斯机理研究,结合注气瓦斯抽采过程中的气体运移场和煤体变形场的耦合关系,建立了注CO2促抽瓦斯固气耦合模型;利用COMSOL Multiphysics软件模拟了工作面注气瓦斯抽采,对比分析了注气瓦斯抽采与本煤层顺层钻孔抽采的瓦斯抽采效果,论证了煤层注CO2促抽煤层瓦斯工艺的可行性与有效性。研究结果表明:在工作面瓦斯抽采90d后注入CO2,对瓦斯抽采的促抽效果明显,煤层瓦斯压力降至0.46~0.49MPa,瓦斯含量降低至4.22m^3/t;在90d后注入CO2促抽煤层瓦斯,在瓦斯抽采至第180d时,抽采效果较钻孔瓦斯抽采明显提高,煤层瓦斯压力降低了7.84%~9.26%,残余瓦斯含量减少了18.63%。通过工程实测可知,5315工作面在注入CO2促抽煤层瓦斯抽采后的瓦斯压力与瓦斯含量分别降低至0.48MPa和4.76m^3/t,有效降低了煤与瓦斯突出的危险性。

关键词：瓦斯抽采数值模拟固气耦合 CO2 注气孔

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大倾角综采工作面过断层支架失稳机理及控制技术

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煤炭科学技术 2021年第10期49卷 16-22页

作者：刘啸安徽理工大学能源与安全学院安徽淮南232001 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113000 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113000

支架的稳定性控制是大倾角煤层走向长壁工作面安全高效开采的关键问题之一,以潘四东矿11513大倾角厚煤层综采工作面为背景,基于现场上覆岩层破断运移规律与支架受载特征的监测分析,采用理论分析方法,建立了工作面支架倾向力学模型,研究... 详细信息

支架的稳定性控制是大倾角煤层走向长壁工作面安全高效开采的关键问题之一,以潘四东矿11513大倾角厚煤层综采工作面为背景,基于现场上覆岩层破断运移规律与支架受载特征的监测分析,采用理论分析方法,建立了工作面支架倾向力学模型,研究顶板载荷下支架的力学行为响应,定义了支架抗倒稳定性系数与抗滑稳定性系数,推导了支架倾倒、下滑临界倾角,并探讨了煤层倾角和设备参数等因素对支架稳定性的影响。结果表明:在大倾角厚煤层开采中,受采高增大影响,顶板破断运移的幅度与支架工作阻力比一般大倾角煤层开采明显增大,挤架、咬架现象明显;受工作面顶板运移的影响,支架随顶板运动而运动,增大支架与顶底板间的摩擦力和初撑力,可有效防止支架倒滑;多重因素耦合作用下,支架抗倒稳定性系数随底座宽度的增大而增大,随支架重心高度和质量的增大而减小;系统分析了11513工作面支架偏斜原因,得到煤层倾角大、断层构造复杂、防倒防滑措施不齐全是支架失稳的主要因素。提出了注浆加固破碎顶板,铺设双层金属网、加快推进速度、安装防倒防滑装置等措施;回采时,严控工作面3煤缺失区和异常区的顶板稳定并及时调整支架,提高工作面支护系统的稳定性,保障了安全高效回采。

关键词：大倾角煤层厚煤层支架稳定性防倒防滑

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矿井复杂风网火灾风烟流应急调控技术及应用

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煤炭科学技术 2023年第5期51卷 124-132页

作者：裴晓东郝海清王凯蒋曙光孙勇陈佳辉吴征艳蒋合国邵昊中煤科工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抚顺113122 煤炭资源与安全开采国家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 彝良驰宏矿业有限公司云南昭通657000

针对复杂通风网络井巷火灾预防和应急救援较困难现状,分析了风流场、温度场、烟流浓度场的风流扰动、热量传递、烟流扩散等规律。根据不同火源位置的烟流演化规律,提出一种能够同时满足排烟风量和采场风量需求的火灾风烟流应急联动调控... 详细信息

针对复杂通风网络井巷火灾预防和应急救援较困难现状,分析了风流场、温度场、烟流浓度场的风流扰动、热量传递、烟流扩散等规律。根据不同火源位置的烟流演化规律,提出一种能够同时满足排烟风量和采场风量需求的火灾风烟流应急联动调控方案。以鄂尔多斯转龙湾煤矿为应用案例,建立了转龙湾煤矿火灾烟流应急联动调控系统。为分析其控风排烟效果,结合实际的井巷和通风参数,基于Ventsim软件构建了其复杂通风网络三维可视化模型。运用VentFire模块对其不同火源位置火灾场景的风烟流蔓延效果进行模拟。分析了采取应急调控方案前后的排烟效果和风量分配情况。结果表明:当不同位置发生火灾时,及时启动应急排烟方案,在满足排烟风量的基础上其他各关键地点的风量仍能保证正常通风时的90%以上,能够满足转龙湾煤矿灾变期间的控灾、救灾需求。

关键词：矿井火灾火灾烟流控风排烟应急调控 Ventism模拟复杂风网

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