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题名水射流割缝深度分析及现场试验研究
被引量：7
- 1
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作者
黄振飞
赵旭生
戴林超
杨慧明
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机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2017年第2期5-8,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51574280)
国家重点研发计划专项资助项目(2016YFC0801402)
重庆市基础科学与前沿技术研究专项资助项目(cstc2015jcyj BX0076)
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文摘
针对目前水射流割缝深度无法精确确认的问题,基于动量守恒定律推导二维平面内水射流截面速度分布规律,以水射流射流功率与冲蚀煤岩体积的线性关系、水射流动压衰减规律及Mohr-Coulomb准则等为基础,确定水射流冲蚀煤岩深度随时间的变化规律及水射流割缝的影响范围,并在川南某矿2#煤层2472风巷掘进工作面进行顺层钻孔割缝现场试验,对比计算水射流割缝深度、最大割缝深度。研究结果表明:理论计算值与现场试验实测值之间最大误差分别为8.67%、8.53%。
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关键词
水射流
煤层
割缝深度
钻孔
影响半径
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Keywords
water jet
coal seam
slotting depth
drilling
influence radius
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名高压水射流煤层割缝深度数值模拟与实验研究
被引量：1
- 2
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作者
刘德成
赵伟
贾林林
王涛
夏代林
刘勇
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机构
河南龙宇能源股份有限公司
武汉天宸伟业物探科技有限公司
河南理工大学安全科学与工程学院
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出处
《能源与环保》
2023年第10期16-24,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52174170,52374192)
河南省高校科技创新人才项目(21HASTIT009)。
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文摘
高压水射流割缝技术是提高低透气性煤层瓦斯抽采效率的有效措施之一,确定割缝深度是优化钻孔布置和射流参数的基础。基于Fluent软件数值模拟分析了入口压力、靶距、旋转速度对水射流流场特征的影响规律;基于高压水射流破煤实验系统,开展了淹没和非淹没条件下冲击破煤实验,并进行了现场实验。研究表明,喷嘴结构一定时,水射流速度随着入口压力的增大而增加,冲击压力随冲击距离增大而发生衰减;水射流发展过程中截面积逐渐增大,导致冲击压力集中区域的范围随靶距的增大而逐渐扩展;射流旋转会导致旋转方向一侧的应力大于另一侧,靶体表面最大切应力随旋转速度增加而增大;随着入口压力和冲蚀时间的增加,水射流对试样的冲蚀深度增大,但冲蚀深度随冲蚀时间的增加存在阈值。根据高压水射流破煤深度实验结果可知,喷嘴直径为1 mm、压力为30 MPa时,水射流割缝直径可以达到1.2 m。工程应用表明,割缝钻孔平均瓦斯抽采流量为普通钻孔的1.56~2.52倍;抽采16 d后,瓦斯抽采浓度维持在30%以上。
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关键词
水射流
冲击压力
割缝深度
抽采流量
瓦斯浓度
-
Keywords
water jets
impact pressure
slotting depth
extraction flow
gas concentration
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分类号
TD712.62
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名钢筋应力释放法中开槽参数对钢筋应力的影响研究
被引量：2
- 3
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作者
屈建强
黄福伟
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机构
重庆交通大学
招商局重庆交通科研设计院有限公司
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出处
《公路交通技术》
2011年第3期80-82,91,共4页
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文摘
以一块10 m长的简支预应力空心板桥为例,通过有限元计算和分析,研究钢筋应力释放法中混凝土开槽的长度、宽度和深度等参数对普通钢筋应力的影响,以便更为精准地研究钢筋应力释放法的测试精度。
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关键词
钢筋应力释放
开槽
长度
宽度
深度
-
Keywords
steel reinforcement stress release
slotting
length
width
depth
-
分类号
U448.35
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
-
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题名高瓦斯突出煤层底抽巷合理布置研究
被引量：28
- 4
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作者
刘志伟
张帅
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机构
中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第10期155-160,共6页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804208)
-
文摘
为解决新田煤矿高瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题,提出沿工作面走向布置底抽巷,利用超高压水力割缝增透技术预抽煤巷条带瓦斯,同时用作回采期间Y型通风方式的回风巷。采用底板滑移线场理论计算、FLAC^(3D)数值模拟计算底板破坏深度,确定底抽巷的层位距离4号煤层底板约14 m;数值模拟巷道开挖扰动应力集中区在两帮5 m范围内,避免巷道应力集中区叠加,界定了底抽巷布置范围,其后建立每排钻孔总长度表达式,并进行最优解求解为125 m,最终确定水平距离轨道巷约10 m。结果表明:底抽巷水力割缝卸压增透实现轨道巷条带15 d抽采达标;回采期间底抽巷和轨道巷顶底板变形量分别在约20 cm和15 cm后基本稳定,保障了工作面安全高效回采。
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关键词
高瓦斯突出煤层
超高压水力割缝
滑移线场理论
FLAC3D数值模拟
底板破坏深度
-
Keywords
high gassy-outburst seam
ultra-high pressure hydraulic slotting
slip line field theory
FLAC 3D numerical simulation
floor failure depth
-
分类号
TD713
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
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题名超高压水力割缝精准控制技术应用及效果分析
被引量：12
- 5
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作者
陆占金
乔伟
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机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
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出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2020年第3期87-91,共5页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0804206)
中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项项目(2018MS011)
中煤科工集团重庆研究院有限公司项目(2017YBXM31)。
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文摘
为了解决由于水力割缝压力、喷嘴大小、割缝时间等参数的选取不当导致煤层割缝深度浅、割缝后煤体卸压增透效果不理想、割缝作业期间钻孔憋孔、堵孔等问题,提出了超高压水力割缝精准控制技术,分析了割缝缝槽宽度、深度控制,割缝落煤速度控制,以及割缝区域效果控制,集成开发了ZGF-100(A)型超高压水力割缝装置,并进行了精准控制割缝现场应用试验。结果表明:采用超高压水力割缝精准控制技术对煤层进行割缝后,缝槽等效半径约为1.02~1.58 m,割缝钻孔平均抽采瓦斯纯量较普通对比钻孔增大约2倍,割缝钻孔抽采半径较对比钻孔增大1倍左右。
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关键词
煤层卸压增透
超高压水力割缝
精准控制
缝槽宽度
缝槽深度
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Keywords
pressure relived and permeability enhanced of coal seam
ultra-high pressure hydraulic slotting
precise control
slot width
slot depth
-
分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名高压水射流环形割缝深度理论模型及应用
被引量：10
- 6
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作者
张永将
郭寿松
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机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S01期126-132,共7页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804206)
中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2018MS011)
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2018-TD-MS076)。
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文摘
我国煤层透气性系数普遍较低,尤其进入深部开采后,煤层表现出高地应力、高瓦斯压力和低渗透性等特征,采用高压水力割缝降低煤层地应力,增加煤体透气性,提高煤层瓦斯抽采效率是技术发展方向之一。针对不同煤层地质条件,煤层采用水力割缝的相关技术参数设计主要依据经验判断,可能导致煤层水力割缝钻孔控制不均匀存在空白带或两相邻钻孔割穿而影响瓦斯抽采及煤层防突效果。研究以高压水射流破煤冲击效应分析为基础,针对高压水射流冲击特征,结合高压水射流分区结构,通过边界层理论得出高压水射流速度分布函数,获得了高压水射流割缝过程中平均射流速度衰减规律;应用应力波在煤体中传播特性建立波动方程,然后结合高压水射流随距离变化的衰减规律及最大伸长线应变准则,综合建立了高压水射流环形割缝深度理论模型。通过试制高压水射流作用力采集装置,以喷嘴直径、射流压力和射流距离为条件,测试了不同参数下高压水射流打击力的变化规律,在理论上验证高压水射流平均速度衰减规律。采用研究获得的高压水射流环形割缝深度理论模型,结合新集二矿试验区1煤层力学参数,理论计算了不同射流压力条件下煤层割缝破煤深度,现场实际割缝深度与理论模型预测结果对比误差小于7%。研究表明高压水射流环形割缝模型能较好地预测煤层割缝深度,可用于指导煤层高压水力割缝参数的设计。
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关键词
高压水射流
煤体破坏准则
环形割缝深度
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Keywords
high pressure water jet
coal failure criterion
annular slotting depth
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
-
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题名基于试验对小断面硬岩巷道爆破掘进参数的优化
被引量：7
- 7
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作者
冯依赞
李圆鸿
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机构
淮南矿业集团矿业工程分公司
淮南矿业集团张集煤矿
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2011年第1期22-24,共3页
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文摘
针对煤层附近小断面硬岩巷道爆破施工高效和低成本的要求,采用循环施工试验,工序写实,结合围岩条件和施工实际情况对掏槽方式和炮眼深度这两个重要的爆破参数进行优选。试验结果表明,小断面巷道的爆破施工采用复式掏槽外加辅助空眼可以取得较好的爆破效果,炮眼深度的确定应在提高炮眼利用率的前提下,兼顾提高工人劳动生产效率。
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关键词
小断面
硬岩
掏槽方式
炮眼深度
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Keywords
small cross section
hard rock
slotting mode
depth of blasting borehole
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分类号
TD235.4
[矿业工程—矿井建设]
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题名镐型截齿截槽非对称的峰值截割力计算
被引量：4
- 8
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作者
王立平
蒋斌松
张强
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机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
河南理工大学土木工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2876-2882,共7页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB046301)
国家自然科学基金资助项目(51204168)
江苏省科技计划资助项目(BK20140051)
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文摘
为了能够对平面截割截槽非对称条件下镐型截齿垂直截割煤岩时的峰值截割力P_c'进行预测,基于截槽非对称模型,通过理论推导得到了截割孔半径r、截深h_1,h_2及煤岩左、右崩裂角Φ_1,Φ_2关系的一般表达式。提出了r相对截深h_1,h_2可忽略时截槽对称的峰值截割力P_c的新的计算公式;基于截槽非对称与截槽对称条件下的峰值截割力与表面接触半径的等效概念,即通过换算等效截深hequ,并利用截槽对称的峰值截割力P_c推导得出了截槽非对称的峰值截割力P_c'计算公式。所得到的截槽非对称(h_1<h_2=h)的镐型截齿垂直截割的峰值截割力P_c',能够考虑截齿半锥角θ、煤岩抗拉强度σ_t、脆性指数m以及齿岩摩擦因数f等参数对其的影响;在保持h_2=h不变的条件下,得到P_c'与h_1/h_2的变化近似呈线性关系的结果。理论计算结果得到了试验结果的验证。
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关键词
镐型截齿
截槽非对称
峰值截割力
等效截深
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Keywords
conical pick
dissymmetrical slotting
peak cutting force
equivalent cutting depth
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分类号
TD821
[矿业工程—煤矿开采]
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题名顾北煤矿岩巷掏槽超深爆破试验研究
被引量：3
- 9
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作者
于冰冰
王雁冰
王宝珠
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机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第11期113-119,共7页
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文摘
针对岩石巷道掘进工艺钻爆法效果不佳的问题,以顾北煤矿-648m水平降温硐室为研究对象,参照岩石巷道断面掘进原始方案,结合现场分析影响爆破效果的一些关键因素(炮孔深度,掏槽形式,炸药单耗等),同时在优化爆破参数的基础上,根据煤矿该岩石巷道的现场实际情况设计了掏槽孔超深深度为300mm、400mm、500mm的三种爆破方案。经现场试验对三种爆破方案的效果进行验证,并与原始方案进行对比,最终选用三种设计方案中方案二的炮孔布置情况,方案二的炮孔最佳超深为400mm,炸药单耗降低至1.64kg/m^(3),炮孔利用率提高至96.4%,单循环进尺为1.735m,在原方案的基础上提高了8.4%,为节约掘进成本及提升掘进巷道质量奠定了基础.
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关键词
钻爆法
巷道掘进
超深深度
炮孔利用率
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Keywords
drilling and blasting method
rock roadway excavation
over-slotting depth
utilization rate of blasthole
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分类号
TD235.3
[矿业工程—矿井建设]
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