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突发停风巷道内气体扩散演化及应急撤离研究
1
作者 赵金典 杨艳国 +2 位作者 谯永刚 马熠坤 张泽宇 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第6期49-58,共10页
为解决掘进巷道意外停风后新掘煤壁涌出大量瓦斯,导致瓦斯体积分数快速上升进而危及作业人员生命安全问题,提出停风期间掘进巷道瓦斯体积分数时空演化数学模型,采用多物理场耦合软件模拟研究掘进巷道发生突发性停风事故后瓦斯涌出量、... 为解决掘进巷道意外停风后新掘煤壁涌出大量瓦斯,导致瓦斯体积分数快速上升进而危及作业人员生命安全问题,提出停风期间掘进巷道瓦斯体积分数时空演化数学模型,采用多物理场耦合软件模拟研究掘进巷道发生突发性停风事故后瓦斯涌出量、瓦斯体积分数、氧气体积分数的时空演化规律。结果表明:停风后巷道内瓦斯扩散属于低雷诺数层流流动;理论计算数据与太岳煤矿2207掘进巷道停风实测数据对比分析趋势一致;涉险人员逃离速度必须大于3.91 m/min,最佳撤离时间段7~25 min,最迟在30 min巷道氧气体积分数降至低氧水平前逃出巷道。 展开更多
关键词 瓦斯阵面 应急撤离 瓦斯超限 停风瓦斯扩散 最佳撤离时间
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近距离特厚夹矸煤层多向消突技术研究
2
作者 马熠坤 杨艳国 +3 位作者 谯永刚 赵勇 邓存宝 赵金典 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2023年第7期131-137,共7页
为解决底抽巷条带瓦斯抽采消突技术存在的工程造价高、施工周期长和消突效率低等问题,以山西上良煤矿3-2、3-3近距离特厚夹矸煤层为工程背景,提出利用矸石层开掘钻场,施工顺层定向长钻孔多向预抽煤层条带瓦斯实现区域消突。通过建立煤... 为解决底抽巷条带瓦斯抽采消突技术存在的工程造价高、施工周期长和消突效率低等问题,以山西上良煤矿3-2、3-3近距离特厚夹矸煤层为工程背景,提出利用矸石层开掘钻场,施工顺层定向长钻孔多向预抽煤层条带瓦斯实现区域消突。通过建立煤层条带瓦斯多向渗流模型,引入最不利抽采理论,对煤层瓦斯压力变化进行无差别数值模拟,同时结合现场数据,对两种技术的消突效果进行双向对比分析。结果表明:顺层定向长钻孔多向消突方式下,煤层瓦斯由于顶底板限制作用,在水平方向运移倾向性更强,瓦斯压力降低等值线呈椭圆形分布;底抽巷方式下,瓦斯压力降低等值线呈环形分布。提出的顺层定向长钻孔多向消突技术使3-2煤层、3-3煤层瓦斯压力分别在抽采70d和110d后达到消突要求,消突效率较底抽巷抽采消突方式提升55%~143%,日抽采瓦斯纯流量、浓度分别提升35%和14%,同时施工成本节约65%,工期缩短56%,可以为近距离特厚夹矸煤层的瓦斯高效治理提供参考。 展开更多
关键词 近距离煤层 瓦斯抽采 定向长钻孔 底抽巷 煤层瓦斯压力
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基于三铰斜拱的不同宽度区段煤柱下底板应力变化规律研究
3
作者 雒铜童 杨艳国 +3 位作者 谯永刚 赵金典 马熠坤 王江 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期135-144,共10页
为获取上保护层充分采动后,区段煤柱影响下的上覆岩层结构及底板应力传递规律,基于三铰斜拱理论推导了合理拱轴线方程;数值模拟了不同宽度区段煤柱的保护层底板应力分布规律;基于三铰斜拱和弹性力学理论2种方法得到了保护层底板应力分... 为获取上保护层充分采动后,区段煤柱影响下的上覆岩层结构及底板应力传递规律,基于三铰斜拱理论推导了合理拱轴线方程;数值模拟了不同宽度区段煤柱的保护层底板应力分布规律;基于三铰斜拱和弹性力学理论2种方法得到了保护层底板应力分布的解析解,并通过现场实测验证。研究表明:三铰斜拱形态参数与留设煤柱宽度、煤层开采高度、采空区卸压宽度等动态相关;当煤柱宽度大于15 m时,采空区底板重新压实区将产生三铰斜拱结构引起的附加应力,并且应力极值点随煤柱宽度增加而向采空区中心移动。现场试验得出被保护层回采巷道应内错布置,合理错距为10~20 m。 展开更多
关键词 三铰斜拱 底板附加应力 采场覆岩结构 区段煤柱宽度 FLAC^(3D)
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