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基于网络化协同的煤炭企业巷长制安全管理体系研究
1
作者 代军 高保彬 +3 位作者 李岩 王昕 崔磊磊 朱宏博 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第11期299-304,共6页
为解决煤炭企业传统安全管理中存在的主体责任落实不到位、科室协同性差等问题,寻求煤炭企业安全管理的新模式。首先,将网络化治理及协同治理理论引入煤炭企业,提出建立网络化协同治理理论模型;然后在此基础上构建涵盖"四大机制&qu... 为解决煤炭企业传统安全管理中存在的主体责任落实不到位、科室协同性差等问题,寻求煤炭企业安全管理的新模式。首先,将网络化治理及协同治理理论引入煤炭企业,提出建立网络化协同治理理论模型;然后在此基础上构建涵盖"四大机制"的煤炭企业巷长制安全管理体系,并详细阐述了各机制的内容;最后,将该体系运用在三交河煤矿安全生产管理中。该体系具有"三道防线"、"双轴并行"、网络化、协同化、系统化等特征。 展开更多
关键词 煤炭企业 安全管理 网络化治理 协同治理 巷长制
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河南省煤矿安全管理现状与对策研究 被引量：1
2
作者 贺智勇 许艳之 贺晓琳 《河南科技》 2023年第23期60-65,共6页
【目的】为了解当前河南省煤矿安全管理情况,进一步推动河南省煤矿企业安全生产工作的发展。【方法】运用事故调查法和资料分析法,从煤炭能源保供、煤炭能源安全生产两方面分别展开分析,重点对河南省煤矿企业安全生产工作面临的主要问... 【目的】为了解当前河南省煤矿安全管理情况,进一步推动河南省煤矿企业安全生产工作的发展。【方法】运用事故调查法和资料分析法,从煤炭能源保供、煤炭能源安全生产两方面分别展开分析,重点对河南省煤矿企业安全生产工作面临的主要问题展开探讨,并针对性地提出改进措施及建议。【结果】研究表明:河南省煤矿安全形势较之前十年有极大的改善,但尚未能实现“清零”,主要面临的问题有企业主体安全责任意识差、现场安全管理混乱、安全技术管理不到位、作业环境恶劣、瓦斯治理难度大、职工安全培训不到位等。【结论】当前河南省煤矿安全管理形势仍然相对严峻,希望通过本研究进一步提高河南省煤炭能源安全水平,确保能源的稳定供应,促进河南省的经济和社会发展。 展开更多
关键词 煤矿安全 煤炭能源保供 事故统计 安全管理 现状分析
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基于正交试验的U形通风采煤工作面瓦斯爆炸超压影响因素分析
3
作者 刘佳佳 张翔 +3 位作者 高志扬 张扬 陈玖强 靳马超 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第4期163-176,共14页
为探究U形通风采煤工作面瓦斯爆炸的传播规律,并探讨瓦斯爆炸超压衰减对不同影响因素的敏感性,利用Fluent模拟软件并结合某矿3906工作面情况开展了数值模拟研究。首先,根据瓦斯爆炸机理搭建了数学模型,并依据前人实验方案进行了数值模拟... 为探究U形通风采煤工作面瓦斯爆炸的传播规律,并探讨瓦斯爆炸超压衰减对不同影响因素的敏感性,利用Fluent模拟软件并结合某矿3906工作面情况开展了数值模拟研究。首先,根据瓦斯爆炸机理搭建了数学模型,并依据前人实验方案进行了数值模拟,以此验证了该数学模型的可靠性;其次,依序进行了模拟关键参数的优化,并得到了关键参数网格尺寸、迭代步长和点火温度的最合理设置分别为0.2 m、0.05 ms和1900 K,通过拟合得到了工作面爆炸超压峰值及其到达时间与爆心距之间的函数关系。通过正交试验分析了瓦斯爆炸超压衰减对不同影响因素的敏感性。极差分析结果表明,温度、瓦斯体积分数和瓦斯积聚区压力3个主控因素的极差值依次减小,温度对于爆炸超压衰减的影响最显著,其中R值达到5.928。运用方差分析对影响瓦斯爆炸超压衰减率的主控因素进行了显著性研究,结果表明,温度的方差值最大,瓦斯积聚区压力的方差值次之,瓦斯体积分数的方差值最小,其中温度的显著值F达到31.835,其余两项不显著。 展开更多
关键词 U形通风 采煤工作面 瓦斯爆炸 超压衰减率 正交试验
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平顶山东部矿区煤系气资源量估算及有利开发层段预测
4
作者 李延河 倪小明 +1 位作者 王保玉 赵锦程 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第2期147-155,共9页
近年的勘探开发实践已经证实平顶山矿区煤系气资源潜力巨大,但煤系气富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了平顶山矿区煤系气勘探开发的快速推进。以平顶山东部矿区为例,从煤系气赋存地质条件、煤储层物性特征出发,剖析煤系气富集特... 近年的勘探开发实践已经证实平顶山矿区煤系气资源潜力巨大,但煤系气富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了平顶山矿区煤系气勘探开发的快速推进。以平顶山东部矿区为例,从煤系气赋存地质条件、煤储层物性特征出发,剖析煤系气富集特征,提出有利层段优选模型。结果表明:二1煤层和四2煤层的平均实测含气量分别为12.36和9.77 m^(3)/t,平均含气量梯度分别为2.56和1.60 m^(3)/(t·hm);二煤段、三煤段和四煤段的平均实测全烃值分别为0.39%、1.04%和0.85%,含煤岩系的含气量随全烃值的增加呈线性增大;平顶山东部矿区的煤系气总资源量为214.20×10^(8) m^(3),资源丰度为2.15×10^(8) m^(3)/km^(2);在区域分布上,首山一矿煤系气的总资源量最高,平煤八矿和十三矿中等,平煤十矿较低;垂向上,二煤段煤系气总资源量最高,四煤段次之,三煤段最小;研究区的有利指数为0.005~0.475,平均为0.172,煤系气开发有利层段3个,较有利层段5个,不利层段4个;区域上的优先开发顺序依次为首山一矿、平煤十矿、平煤十三矿和平煤八矿,垂向上的优先开发层段依次为二煤段、四煤段和三煤段。研究成果可为平顶山东部矿区煤系气有利开发层段的优选提供地质依据。 展开更多
关键词 煤系气 含气量 资源量 有利层段 平顶山矿区
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基于YOLOv8的煤矿安全帽和安全背心检测算法
5
作者 程磊 张俊展 +1 位作者 景国勋 王蒙 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第2期115-121,共7页
为了预防煤矿作业中因个人防护装备缺失导致的安全事故,提升工人安全帽和安全背心佩戴情况的智能检测能力。基于YOLOv8提出1种改进的目标检测算法SMT-YOLOv8s,该算法引入尺度感知调制模块(scale-aware modulation transformer,SMT)用于... 为了预防煤矿作业中因个人防护装备缺失导致的安全事故,提升工人安全帽和安全背心佩戴情况的智能检测能力。基于YOLOv8提出1种改进的目标检测算法SMT-YOLOv8s,该算法引入尺度感知调制模块(scale-aware modulation transformer,SMT)用于增强图像特征提取,设计跨通道增强通道注意力模块(cross-channel enhanced channel attention,C2ECA)以突出目标特征的表征能力,并提出增强型完全交并比(improved enhanced complete intersection over union,IE-CIoU),用于更精确地计算预测框与真实框之间的位置偏差。研究结果表明:提出的SMT-YOLOv8s算法相较于YOLOv8s模型在自建数据集上的mAP50和mAP50-95分别提高3.7百分点和2.7百分点。与其他算法相比,SMT-YOLOv8s兼具较高精度和计算效率。研究结果可为煤矿个人防护装备智能检测研究提供参考。 展开更多
关键词 YOLOv8 卷积神经网络 安全帽检测 安全背心检测 煤矿安全
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深部巷道围岩裂隙注浆加固浆液扩散规律研究 被引量：6
6
作者 肖同强 余子豪 +1 位作者 李怀珍 许磊 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期16-24,共9页
目的为了解决深部巷道围岩裂隙注浆加固难题,方法采用现场矿压观测、数值模拟等方法,结果研究得到深部巷道围岩破坏特征:深部巷道呈现“顶、帮、底”全断面大变形现象,围岩破坏深度显著增加;深部巷道围岩由浅至深形成裂隙发育区、裂隙... 目的为了解决深部巷道围岩裂隙注浆加固难题,方法采用现场矿压观测、数值模拟等方法,结果研究得到深部巷道围岩破坏特征:深部巷道呈现“顶、帮、底”全断面大变形现象,围岩破坏深度显著增加;深部巷道围岩由浅至深形成裂隙发育区、裂隙扩展区和原生裂隙区,其中裂隙扩展区裂隙较小,注入难度较大。采用数值模拟方法,分析裂隙特征、注浆压力、浆液水灰比等因素对浆液扩散特征的影响规律,结果表明:裂隙开度对浆液扩散半径影响显著,而裂隙粗糙度的影响较小;对于裂隙开度较大的裂隙发育区,采用常规注浆压力;对于裂隙扩展区,裂隙开度较小(小于0.10 mm),应采用高于10 MPa的注浆压力;浆液扩散半径与注浆压力、水灰比呈正比,但对于深部微围岩裂隙而言,注浆压力存在临界点,不应盲目增大注浆压力,选取水灰比时,应综合考虑浆液扩散半径和浆液析水效应。结论对于注浆工程而言,选取浆液配比及注浆压力时,应考虑巷道开挖后围岩裂隙开度的发育状态。 展开更多
关键词 深部巷道 围岩裂隙 注浆加固 浆液扩散
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基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析 被引量：2
7
作者 程磊 许艳之 景国勋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期413-422,共10页
为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和熵权法进行博弈分析,... 为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和熵权法进行博弈分析,以实现风险指标的组合赋权,通过构建三维云模型,对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明:包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容,且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知,平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级,即修复后可接受,与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法,可应用于工程实践。 展开更多
关键词 安全工程 深部煤矿 顶板事故 风险评估 指标体系 组合赋权 三维云评估模型
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酸化对高阶煤不同层理方向增透效果影响研究 被引量：1
8
作者 高建良 王德坤 +1 位作者 关孟瑶 张琛 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期108-117,共10页
为了研究酸化对寺河矿高阶煤垂直、平行两个层理方向的增透效果,开展了多组分酸煤粉和煤柱溶蚀试验,优选出了合适的酸液体系,分析了两个层理方向煤柱不同酸化时长下的溶蚀效果,并进行了两个层理方向煤柱的煤岩三轴吸附-解吸-渗流试验和... 为了研究酸化对寺河矿高阶煤垂直、平行两个层理方向的增透效果,开展了多组分酸煤粉和煤柱溶蚀试验,优选出了合适的酸液体系,分析了两个层理方向煤柱不同酸化时长下的溶蚀效果,并进行了两个层理方向煤柱的煤岩三轴吸附-解吸-渗流试验和低场核磁共振试验,对比了酸化前后的渗透率、孔隙度、孔径分布变化。结果表明:(1)寺河矿酸化选用质量分数2%HCl+2%CH3COOH+5%HF的酸液配比溶蚀效果最优;(2)酸化使垂直层理方向煤柱的孔隙率增幅更大,而平行层理方向煤柱达到最大增幅用时更短;(3)酸化后两个层理方向煤柱的渗透率、孔隙度均提升,垂直层理方向煤柱孔隙度增幅更大,渗透率增幅则小于平行层理方向煤柱,且二者的渗透率增幅都在滑脱效应拐点处最小;(4)酸化使两个层理方向煤柱的瓦斯吸附孔占比下降,其中平行层理方向煤柱降比更大,且酸化前后中大孔占比也都更高;确定了寺河矿酸化后以煤样平行层理方向作为钻孔瓦斯抽采方向能更好地提高瓦斯抽采率。 展开更多
关键词 安全工程 酸化 溶蚀率 核磁共振 渗透率 孔隙度 孔径分布
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长壁工作面采动覆岩层理开裂机理及侧向裂隙发育规律 被引量：6
9
作者 余伊河 马立强 +2 位作者 张东升 苏发强 王文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期527-541,共15页
长壁开采煤层覆岩下沉变形过程中,岩层内部形成弯曲应力,并可能沿抗拉和抗剪强度较小的层理开裂形成侧向导水通道。针对相邻采空区积水侧向渗漏引起的工作面突水问题,研究了长壁开采覆岩层理开裂机理,分析了侧向裂隙发育规律。首先基于W... 长壁开采煤层覆岩下沉变形过程中,岩层内部形成弯曲应力,并可能沿抗拉和抗剪强度较小的层理开裂形成侧向导水通道。针对相邻采空区积水侧向渗漏引起的工作面突水问题,研究了长壁开采覆岩层理开裂机理,分析了侧向裂隙发育规律。首先基于Winkler弹性地基梁理论建立采动覆岩弯曲下沉挠度方程,考虑煤柱和采空区上覆岩层不同支承压力与破坏程度确定对应的上覆载荷和地基系数,给出各层位岩层的下沉、转角、弯矩和剪力曲线计算公式。在此基础上,将采动覆岩层理裂隙分为张拉离层裂隙和剪切错动裂隙,并根据岩层非同步弯曲下沉特征与组合梁理论计算岩层内部弯曲应力分布情况,提出了张拉离层裂隙和剪切错动裂隙发育判断依据,给出了覆岩任意层理面上侧向裂隙发育位置、长度和隙宽等参数的计算方法。最后以凌志达煤矿15102工作面工程地质条件为依据,计算了上覆各岩层的挠度曲线和弯曲应力分布,分析了采动覆岩层理裂隙发育规律。结果表明,15102工作面在区段煤柱上方发育有超过50 m的剪切错动裂隙,超过了15101和15102工作面之间区段煤柱最大宽度;采空区边界上覆岩层中剪切错动裂隙和张拉离层裂隙共同发育;采空区中部上覆岩层中主要为张拉离层裂隙。采用钻孔窥视法探测了15101工作面采动侧向裂隙发育情况,对比验证了理论计算结果。根据研究结果确定沿层理发育的侧向裂隙是15101采空区积水侧向渗漏的主要导水通道。据此针对15102回采巷道制定超前钻孔注浆和滞后钻孔注浆措施,以及15101采空区积水疏排措施,从而有效减少了15102工作面回采巷道顶板淋水量,保证了巷道正常掘进和工作面安全开采。 展开更多
关键词 侧向裂隙 弹性地基梁 覆岩下沉 张拉离层 剪切错动
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矿业类“专业导论”课程内容与教学模式创新实践
10
作者 袁瑞甫 杜锋 《教育教学论坛》 2024年第19期105-108,共4页
矿业类专业早期的艰苦、危险形象深入人心,导致矿业类学生的学习积极性不高,转专业率、转行率较高,而实际上新世纪以来,我国煤矿矿井面貌、工作环境、职业福利待遇有了极大改善。在详细分析我国煤炭行业发展现状及智能化建设成就的基础... 矿业类专业早期的艰苦、危险形象深入人心,导致矿业类学生的学习积极性不高,转专业率、转行率较高,而实际上新世纪以来,我国煤矿矿井面貌、工作环境、职业福利待遇有了极大改善。在详细分析我国煤炭行业发展现状及智能化建设成就的基础上,借助智能矿山模型、VR虚拟矿山、视频连线生产现场、毕业校友回校报告等方式改革教学模式,让采矿专业学生客观、详细地了解采矿专业的重要性及行业现状,有效提高了学生的学习效率,激发了学生的学习兴趣,使采矿专业学生转专业率、转行率明显下降。 展开更多
关键词 采矿工程 专业导论 智能化矿井 教学模式
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废塑料催化热解制备碳纳米管及其生长机理 被引量：1
11
作者 孟卫波 邢宝林 +7 位作者 程松 冯来宏 施凤 曾会会 雷思乐 王雪 赵赛丹 曾祥旺 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3468-3478,共11页
塑料因优异的易塑性、持久性、耐腐蚀等被广泛应用于生活中的各个角落。然而塑料在使用过程由于难降解、回收利用率低等缺点对环境造成严重污染。本文以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,以硝酸镍为催化剂前体,通过一步热解法将聚乙烯塑料制备... 塑料因优异的易塑性、持久性、耐腐蚀等被广泛应用于生活中的各个角落。然而塑料在使用过程由于难降解、回收利用率低等缺点对环境造成严重污染。本文以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,以硝酸镍为催化剂前体,通过一步热解法将聚乙烯塑料制备成具有高价值的碳纳米管(CNTs),通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜及气相色谱-质谱等技术对其结构和生长机制进行表征与分析。研究热解温度(600~900℃)和硝酸镍加入量(0.5%~2.0%)对CNTs结构形貌的影响。结果表明,在温度为800℃、硝酸镍质量分数1.0%的条件下制备得到形貌结构较好的CNTs。该条件下CNTs为多壁碳纳米管,石墨化度较高,长度为5~15μm,管平均外径为(28.43±0.56)nm,平均内径为(11.03±0.61)nm,层间距为0.340nm,接近碳纳米管的最理想的石墨层间距(d=0.3354nm)。结合气相色谱-质谱技术研究了CNTs的生长机理与模型,剖析出CNTs为顶端生长模型。将制备的CNTs用于去除废水中的微塑料并表现出了较好的去除性能,实现了“以废治废”。本研究以LDPE为原料采用一步热解法得到形貌结构优异的CNTs,实现了塑料的高质化利用,并为其他相似废弃物的利用提供了借鉴。 展开更多
关键词 废塑料 碳纳米管 生长机理
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基于差分进化算法的旧采空区水分质利用优化配置
12
作者 郑立军 岳俊超 +3 位作者 魏亚辉 郭水涛 罗文骏 王心义 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期68-76,共9页
大部分矿井水污染程度低,稍加处理即可供饮用、工业、农业、生态等使用。焦作煤田吴村矿旧采空区水可供水量为718 m^(3)/h,矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态等用户需水量为1073.74 m^(3)/h,旧采空区水仅能满足66.87%的用水需求;旧... 大部分矿井水污染程度低,稍加处理即可供饮用、工业、农业、生态等使用。焦作煤田吴村矿旧采空区水可供水量为718 m^(3)/h,矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态等用户需水量为1073.74 m^(3)/h,旧采空区水仅能满足66.87%的用水需求;旧采空区水需处理达标后才能供给用户,不同用户的水处理工艺和费用差异较大,依据水质优化配置旧采空区水量具有重要意义。目的为了实现矿井排水综合利用效益最大化,方法以焦作煤田吴村矿旧采空区水为研究对象,在计算其供水量和分析水质基础上,结合矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态需水量及水质要求,构建718 m^(3)/h旧采空区水分质利用优化配置数学模型,并利用差分进化算法求解。结果结果表明:灌溉期分配饮用水6.00 m^(3)/h、电厂用水334.95 m^(3)/h、灌溉用水353.89 m^(3)/h、养殖用水19.76 m^(3)/h、生态用水3.40 m^(3)/h;非灌溉期分配饮用水6.00 m^(3)/h、电厂用水688.84 m^(3)/h、灌溉用水0 m^(3)/h、养殖用水19.76 m^(3)/h、生态用水3.40 m^(3)/h时,旧采空区水分质利用年收益最大。结论研究结果可为类似矿井旧采空区水和矿井排水资源化利用提供借鉴。 展开更多
关键词 差分进化算法 旧采空区水 分质利用 优化配置
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基于压汞-液氮吸附-核磁共振法的中低阶煤孔裂隙联合表征
13
作者 刘佳佳 张云龙 +2 位作者 杨迪 高志扬 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期19-31,共13页
目的为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤(XJ)和鹤壁八矿中阶煤(HB)的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区... 目的为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤(XJ)和鹤壁八矿中阶煤(HB)的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区间的全孔径分形维数表征方法,即孔径r<140 nm时,使用低温液氮吸附法的FHH模型表征;140≤r<1000 nm时,使用核磁共振模型表征;r≥1000 nm时,使用压汞法的Menger海绵模型表征。结果结果表明:XJ的中/大孔主要由开放孔构成,微/小孔主要由封闭孔和半封闭孔构成,其中,大孔对孔容的贡献率最高,达到94%以上,中孔是孔比表面积的主要贡献者,贡献率为40.58%,微/小孔和中孔较发育,大孔几乎不发育,微/小孔的孔隙连通性较差,中大孔隙的连通性较好;HB孔隙主要由半封闭孔构成,其中孔容中大孔占比最高,占比达97%以上,孔比表面积主要由小孔贡献,贡献率为58.33%,以微/小孔发育为主,中孔、大孔和裂隙相对不发育,孔隙连通性较差;低温液氮吸附法的DFT模型可以得到XJ最发育的孔径为10~12 nm,HB最发育的孔径为1~4 nm;r<140 nm时,HB的内分形维数明显大于XJ的,此孔径范围内HB的非均质性比XJ的更强,孔隙结构更复杂;r>140 nm时HB的分形维数小于XJ的,此孔径范围内XJ的孔隙结构比HB的更复杂。结论研究结果揭示了中低阶煤储层孔隙分布规律,为中低阶煤层的裂隙扩展和瓦斯运移提供理论指导。 展开更多
关键词 中低阶煤 孔径分布 孔隙特征 分形维数 联合表征
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超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤微观-宏观结构损伤演化特征
14
作者 刘佳佳 李元隆 +2 位作者 高建良 王丹 张云龙 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期190-199,共10页
为了明晰超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤的作用效果及机理,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)脉动致裂试验系统开展试验研究,对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附试验、低场核磁共... 为了明晰超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤的作用效果及机理,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)脉动致裂试验系统开展试验研究,对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附试验、低场核磁共振及单轴压缩试验测定,量化分析超临界CO_(2)脉动作用前后煤体的微观结构、孔隙结构及力学特性变化。结果表明:超临界CO_(2)脉动作用后,煤中方解石和黏土矿物的质量分数增加,黏土矿物质量分数的变化主要受氨伊利石增加的影响,煤中各有机官能团峰值均呈现不同程度的降低,超临界CO_(2)对有机物的萃取作用效果明显,脉动作用后煤体的微晶结构受到损伤,晶体层片间距增加了0.002 9 nm,煤体结构趋于松散;对比超临界CO_(2)脉动作用前,作用后煤样XJ-A、XJ-B有效孔隙率分别提高了66.7%、128.6%,煤体内部孔隙连通性增强,脉动作用对微小孔及中孔的改造作用更明显;超临界CO_(2)脉动作用后煤的力学特性显著劣化,单轴抗压强度和弹性模量分别降低54.73%和59.82%,声发射振铃计数和累积能量均大幅降低,振铃计数峰值降至作用前51%,煤样内部颗粒黏聚力降低,累积能量降低了62%。综上,超临界CO_(2)脉动作用能够显著破坏低阶煤的微观-宏观结构,对深部低阶煤储层致裂增透、煤层气抽采具有重要意义。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 脉动致裂 微观结构 孔隙 力学特性
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超细水雾抑制预混可燃气爆炸超压的衰减模型
15
作者 牛国庆 马亚男 贾海林 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期447-456,共10页
为获得超细水雾作用下预混可燃气爆炸超压的衰减规律,基于自行搭建的超细水雾抑爆系统,开展了不同超细水雾通量抑制三种预混气(甲烷、丙烷、氢气分别与空气预混)爆炸的系列试验,以分析超细水雾通量对爆炸超压的影响规律。结果表明,超细... 为获得超细水雾作用下预混可燃气爆炸超压的衰减规律,基于自行搭建的超细水雾抑爆系统,开展了不同超细水雾通量抑制三种预混气(甲烷、丙烷、氢气分别与空气预混)爆炸的系列试验,以分析超细水雾通量对爆炸超压的影响规律。结果表明,超细水雾能够有效减弱预混气爆炸超压。随着超细水雾通量增加,在1.25 L爆炸管道中,甲烷、丙烷、氢气预混气的爆炸超压分别减小了17.26%、10.13%、9.50%;在14.4 L爆炸管道中,氢气预混气的爆炸超压减小了11.33%。基于量纲分析法和爆炸相似律,结合试验数据运用regress函数进行回归分析,推导获得了四个爆炸超压衰减模型。误差分析显示,超细水雾通量在0~1 kg/m^(3)范围内时A3和A5模型相对误差在±15%以内,模型预测值与试验测试值吻合度较高。进一步结合另外两组试验数据,验证A3和A5模型的通用性发现,A5模型比A3模型更为准确,表明超细水雾通量在0~1 kg/m^(3)范围内时A5模型更可靠。爆炸超压衰减模型的建立可为抑爆设计提供依据,工程实践时可为爆炸冲击波危害防控提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 预混气爆炸 超细水雾通量 爆炸超压 衰减模型 回归分析
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液态CO_(2)脉动致裂低渗煤细观结构演化特征分析
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作者 高建良 李星 +1 位作者 刘佳佳 朱有彬 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第3期955-967,共13页
在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致... 在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致裂试验,基于压汞法、核磁共振法联合表征煤岩的孔隙结构,分析煤岩中不同孔径范围的孔隙比表面积、孔径分布、分形维数和孔隙度等参数的变化,揭示液态CO_(2)脉动作用下低渗煤中细观结构的演化特征。结果表明:液态CO_(2)脉动致裂技术可改变煤岩的孔隙结构和增大煤岩的渗透率;最大累计进汞量和滞后环的相对大小分别增大47.0%和51.8%;微孔和小孔的孔径占比大幅度减小,中孔和大孔的连通性得到显著增强,煤样中出现新生裂隙;渗流孔的分形维数降低,煤样的孔隙分布变得更加规则、孔隙表面变得更加平滑;吸附孔的占比降低超过25%,有效孔隙度增大超过4倍,处理后煤样的渗透率增大超过30倍。 展开更多
关键词 安全工程 液态CO_(2) 脉动致裂 孔径分布 孔隙度 渗透率
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煤层抽采钻孔用高性能微泡沫钻孔冲洗液研制
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作者 张学博 屈朕 +1 位作者 王攀 潘荣锟 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第2期292-304,共13页
针对传统的清水和无水冲洗液易导致钻孔变形和坍塌的问题,通过优选发泡剂、稳泡剂、膨润土和降滤失剂,构建一种微泡沫钻孔冲洗液体系,并通过室内模拟实验建立松软煤层相似材料模型,开展抽采钻孔模拟实验,分析微泡沫钻孔冲洗液的护孔效... 针对传统的清水和无水冲洗液易导致钻孔变形和坍塌的问题,通过优选发泡剂、稳泡剂、膨润土和降滤失剂,构建一种微泡沫钻孔冲洗液体系,并通过室内模拟实验建立松软煤层相似材料模型,开展抽采钻孔模拟实验,分析微泡沫钻孔冲洗液的护孔效果。研究表明:①微泡沫钻孔冲洗液体系黏度适中,流变性能良好,动塑比高,滤失量小,密度为0.38 g/cm^(3),半衰期超过90 h,具有较厚的水化膜,稳定性强,粒径大小呈现正态分布,平均粒径为158μm;②微泡沫钻孔冲洗液携岩能力约为清水的67倍;③煤层岩样在微泡沫钻孔冲洗液中的膨胀量为0.2 mm,滚动回收率为96.4%,表明微泡沫钻孔冲洗液具有良好的抑制性能,能够维持瓦斯抽采钻孔的孔壁稳定性;④微泡沫钻孔冲洗液抗温性能良好,护孔效果好,能够有效阻止水分渗入煤层,防止抽采钻孔孔壁失稳坍塌。 展开更多
关键词 钻孔瓦斯抽采 微泡沫钻孔冲洗液 性能评价 护孔效果
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承压注浆加固含弱面岩体时的岩−浆抗剪强度耦合机理 被引量：6
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作者 王春 王怀彬 +4 位作者 熊祖强 王成 程露萍 李雪峰 展帅菲 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2758-2772,共15页
采用不同强度的水泥砂浆块模拟均质性较好岩性不同的岩体,开展承压注浆加固含弱面岩体时的岩−浆抗剪强度耦合机理研究,探索承压注浆加固效果的评价机制。结果表明:承压注浆加固可有效提高含弱面岩体的抗剪强度,并延缓含弱面岩体宏观破... 采用不同强度的水泥砂浆块模拟均质性较好岩性不同的岩体,开展承压注浆加固含弱面岩体时的岩−浆抗剪强度耦合机理研究,探索承压注浆加固效果的评价机制。结果表明:承压注浆加固可有效提高含弱面岩体的抗剪强度,并延缓含弱面岩体宏观破坏的发生;含弱面岩体抗剪强度随法向应力的增大呈线性趋势增加,随着注浆材料强度的增强呈对数函数趋势增加,且抗剪强度参数(τ、c、φ)都随注浆材料强度和岩体基体强度比值的增大呈先增大后减小的趋势变化;含弱面岩体黏聚力随注浆材料强度、岩体基体强度的增加呈线性增加,内摩擦角却随注浆材料强度的增加而减小,随岩体基体强度的增加维持稳定。试验验证了基于岩−浆抗剪强度耦合机理建立的承压注浆加固含弱面岩体效果评价准则能有效判定承压注浆加固的最优效果,可用于指导含弱面岩体注浆加固控制工程。 展开更多
关键词 承压注浆 含弱面岩体 抗剪强度 耦合机理 评价准则
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煤炭地下气化废水的微生物修复研究 被引量：6
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作者 李从强 杨明坤 +5 位作者 付佳 谌伦建 徐冰 吴咏梅 马朝伟 刘松 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期8-15,共8页
煤炭地下气化产生的废水污染直接限制了该技术的推广应用,针对此问题,采用筛选到的降解苯酚菌JP和降解萘菌KN,对模拟煤炭地下气化产生的废水进行降解修复试验。结果表明:经过72 h培养,煤炭地下气化废水的TOC下降80%以上,有机污染物种类... 煤炭地下气化产生的废水污染直接限制了该技术的推广应用,针对此问题,采用筛选到的降解苯酚菌JP和降解萘菌KN,对模拟煤炭地下气化产生的废水进行降解修复试验。结果表明:经过72 h培养,煤炭地下气化废水的TOC下降80%以上,有机污染物种类减少近50%,酚类、杂环化合物、多环芳烃为代表的有机污染物种类和质量浓度减幅明显;重金属离子质量浓度均有所降低,Pb,Cd,Cu质量浓度降幅较大,最高可达100%;降解菌能在煤炭地下气化废水中存活,并能有效去除有机污染物和重金属离子。降解机理研究表明,JP菌降解煤炭地下气化废水中的吲哚时与喹啉和酚类物质存在共代谢,其对喹啉的降解遵循吡啶环开环途径;KN菌对喹啉的降解同时存在苯环开环与吡啶环开环2种途径,对多环芳烃的降解遵循水杨酸途径;两菌混合在对中间产物和终产物的利用上存在协同机制,有利于有机污染物的彻底清除。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 有机污染 微生物 修复 降解机理 地下水污染
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高温处理后含铜矽卡岩的动态力学特性及损伤破碎特征 被引量：5
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作者 王春 熊宏威 +4 位作者 舒荣华 薛文越 胡慢谷 张攀龙 雷彬彬 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2801-2818,共18页
为探究热处理后矿岩的动态力学特性及损伤破坏特征,以含铜矽卡岩为研究对象,开展“岩样密度、热处理温度、冲击气压”三因素影响下的动态冲击试验研究。研究结果表明:“三因素”对含铜矽卡岩本构曲线变化趋势的影响不明显,都未改变动态... 为探究热处理后矿岩的动态力学特性及损伤破坏特征,以含铜矽卡岩为研究对象,开展“岩样密度、热处理温度、冲击气压”三因素影响下的动态冲击试验研究。研究结果表明:“三因素”对含铜矽卡岩本构曲线变化趋势的影响不明显,都未改变动态压缩应力-应变曲线先后经历的似直线段、非线性上凸段、类平台段和峰后下降段;但含铜矽卡岩的动态峰值应力、动态变形模量却随热处理温度的升高而减小,随岩样密度的增大而增大;基于生物种群理论定义了可反映热损伤程度的损伤变量,并得出岩样内部损伤先后经历了缓慢增加-快速增加-减速增加-宏观破坏四个阶段;接着,通过捕捉冲击过程中岩样的损伤历程、分析破碎块度的形状及分形维数特征,得出裂纹起裂于岩样入射端,且分形维数的变化规律与破碎岩块块度随热处理温度、岩样密度、冲击气压变化而变化的规律相呼应;最后结合岩样内部破裂面形态及碎块多呈长条状、三棱锥状和粉末状,得出热处理后含铜矽卡岩的破坏模式复杂多变,且以拉伸破坏和压剪破坏为主,以混合型摩擦破坏为辅。基于研究结论,可推测热处理温度、动态扰动都对矿岩的动态强度劣化、损伤破碎程度起促进作用,而岩样密度的增大有利于提升矿岩抗外界冲击荷载的能力,其为深部资源开发利用及围岩状态控制方案的制定提供了理论参考。 展开更多
关键词 高温处理 含铜矽卡岩 动态力学特性 损伤破碎特征 分形维数
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