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基于两种数学模型的煤粒瓦斯放散数值解算 被引量：28
1
作者 秦跃平 郝永江 +2 位作者 王亚茹 刘伟 刘鹏 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期923-928,共6页
设计了煤粒瓦斯解吸实验,得到4种粒径煤样在4组不同初始压力条件下累积解吸量随时间变化的实测曲线.根据菲克扩散定律与达西渗流定律分别建立了瓦斯在球形煤粒中放散的数学模型,通过有限差分的方法并利用VB编程进行解算,得到煤粒在不同... 设计了煤粒瓦斯解吸实验,得到4种粒径煤样在4组不同初始压力条件下累积解吸量随时间变化的实测曲线.根据菲克扩散定律与达西渗流定律分别建立了瓦斯在球形煤粒中放散的数学模型,通过有限差分的方法并利用VB编程进行解算,得到煤粒在不同初始压力下的累积解吸量.通过与实验结果对比,表明达西模拟结果与实验结果匹配度较高,而菲克模拟结果与之偏离较大.验证了煤粒中的瓦斯放散更符合达西定律. 展开更多
关键词 瓦斯放散 菲克扩散 达西渗流 数学模型 有限差分
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煤对瓦斯吸附特征研究 被引量：13
2
作者 杨威 罗德刚 +2 位作者 林柏泉 翟成 贾丽丽 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2011年第1期3-5,共3页
通过分析煤对瓦斯的吸附作用,指出温度和瓦斯压力对煤体的吸附量影响显著,瓦斯压力越大,温度越低,吸附量越大。吸附温度对吸附常数a,b都有显著影响a,随温度的升高而降低。煤体放散瓦斯的速度符合文特式和孙重旭式,在初期,瓦斯放散的速... 通过分析煤对瓦斯的吸附作用,指出温度和瓦斯压力对煤体的吸附量影响显著,瓦斯压力越大,温度越低,吸附量越大。吸附温度对吸附常数a,b都有显著影响a,随温度的升高而降低。煤体放散瓦斯的速度符合文特式和孙重旭式,在初期,瓦斯放散的速度极快,并迅速衰减,决定突出强度。 展开更多
关键词 瓦斯放散 吸附量 吸附温度 吸附压力
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煤层瓦斯运移机制的关键参数表征 被引量：11
3
作者 刘永茜 张玉贵 张浪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1145-1151,共7页
煤层的瓦斯扩散系数、浓度流动系数、初始运移强度系数和衰减系数,是煤体孔隙结构和煤质特性的力学表征。为研究煤层瓦斯运移机制,量化煤层瓦斯运移能力,依据Fick扩散理论和质量守恒方程,建立了描述煤体瓦斯浓度与扩散速率的计算模型,... 煤层的瓦斯扩散系数、浓度流动系数、初始运移强度系数和衰减系数,是煤体孔隙结构和煤质特性的力学表征。为研究煤层瓦斯运移机制,量化煤层瓦斯运移能力,依据Fick扩散理论和质量守恒方程,建立了描述煤体瓦斯浓度与扩散速率的计算模型,采用变量分离法进行数学求解,并通过数据迭代方法获取煤体内瓦斯的扩散系数和表面浓度流动系数;通过室内4种煤样瓦斯运移实验数据比较发现,煤体瓦斯质量增量与运移时间成负指数关系,且随煤阶升高而增大;瓦斯运移速度和衰减系数取决于煤的吸附能力和煤质组分,且煤种之间差异明显;渗透率与扩散系数成线性关系,与流动系数成二次函数关系,且随煤阶升高整体呈增加趋势。 展开更多
关键词 采矿工程 瓦斯放散 变量分离法 柱状模型 Fick定律 扩散系数
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突出煤的电磁响应特征研究 被引量：9
4
作者 刘明举 何学秋 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第5期470-473,共4页
应用ΔP仪和电磁场发生仪构成的实验系统 ,研究了结构破坏严重的突出煤在电磁场作用下的响应特征。结果表明 ,电磁场作用下煤的初始瓦斯放散速度有明显的变化 ,突出煤的变化幅度远大于非突出煤。根据煤屑瓦斯放散理论 ,分析了实验现象... 应用ΔP仪和电磁场发生仪构成的实验系统 ,研究了结构破坏严重的突出煤在电磁场作用下的响应特征。结果表明 ,电磁场作用下煤的初始瓦斯放散速度有明显的变化 ,突出煤的变化幅度远大于非突出煤。根据煤屑瓦斯放散理论 ,分析了实验现象的机理 ,应用突出煤体电磁响应特征 ,提出了关于突出机理和突出防治的新见解。 展开更多
关键词 电磁响应 煤 瓦斯 突出 瓦斯放散
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煤体结构对瓦斯解吸放散特征影响试验研究 被引量：8
5
作者 张逸斌 齐庆杰 +2 位作者 张浪 张慧杰 王维华 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期103-107,共5页
为研究不同煤体结构煤在瓦斯吸附解吸与放散规律方面的差异性,对寺家庄矿15#煤层煤样进行等温吸附/解吸试验与恒温瓦斯放散试验,研究了构造煤与原生煤的吸附/解吸参数以及在不同吸附压力下的瓦斯放散特征。研究结果表明:构造煤的瓦斯吸... 为研究不同煤体结构煤在瓦斯吸附解吸与放散规律方面的差异性,对寺家庄矿15#煤层煤样进行等温吸附/解吸试验与恒温瓦斯放散试验,研究了构造煤与原生煤的吸附/解吸参数以及在不同吸附压力下的瓦斯放散特征。研究结果表明:构造煤的瓦斯吸附能力稍大于原生结构煤,吸附常数a值较原生煤提高6.3%左右;构造煤与原生煤的瓦斯放散曲线有较大差异,尤其体现于瓦斯放散初期,构造煤瓦斯放散速度更大,就达到极限解吸量所需时间而言,构造煤所需时间更短;瓦斯放散曲线拟合结果表明,孙重旭式与乌斯基诺夫式能够分别准确描述原生煤与构造煤的瓦斯放散过程。 展开更多
关键词 构造煤 原生结构煤 瓦斯吸附 瓦斯解吸 瓦斯放散
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煤粒瓦斯放散数学模型及数值模拟 被引量：9
6
作者 王健 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期781-785,共5页
为了进一步验证将煤粒视为规则球形研究得到煤粒瓦斯放散符合达西定律的合理性,选取煤粒的另一种极限形状——圆柱形煤粒进行研究。基于达西定律和菲克定律,分别建立圆柱形煤粒瓦斯放散的有限差分数学模型,编制Visual Basic程序进行数... 为了进一步验证将煤粒视为规则球形研究得到煤粒瓦斯放散符合达西定律的合理性,选取煤粒的另一种极限形状——圆柱形煤粒进行研究。基于达西定律和菲克定律,分别建立圆柱形煤粒瓦斯放散的有限差分数学模型,编制Visual Basic程序进行数值解算,并进行达西和菲克数值模拟。通过对比圆柱形煤粒的模拟结果和实验结果,得出达西模拟结果与实验结果的吻合程度远高于菲克模拟结果。同时,通过对比圆柱形煤粒和球形煤粒的研究结果,发现瓦斯累积解吸量随时间的变化和煤粒形状无直接关系,从而证实煤粒瓦斯放散服从达西定律。 展开更多
关键词 瓦斯放散 煤粒形状 解吸量
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煤粒瓦斯放散模型对比分析 被引量：7
7
作者 秦跃平 郝永江 +1 位作者 刘鹏 王健 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第4期144-147,共4页
根据煤粒瓦斯放散的机理,将常见的几种放散模型分为扩散型、渗透型、实验型3类。通过放散模型和实验结果的对比,表明渗透模型中的新解吸式与实验结果的拟合度最高;然后绘制了4种煤样在不同初始瓦斯压力下新解吸式和实测结果的对比曲线,... 根据煤粒瓦斯放散的机理,将常见的几种放散模型分为扩散型、渗透型、实验型3类。通过放散模型和实验结果的对比,表明渗透模型中的新解吸式与实验结果的拟合度最高;然后绘制了4种煤样在不同初始瓦斯压力下新解吸式和实测结果的对比曲线,发现两者在各种条件下都比较吻合。因此,新解吸式可较准确地描述煤粒瓦斯的放散规律,有助于指导工程实践,进一步分析还得出煤粒中的瓦斯放散更符合达西定律。 展开更多
关键词 煤粒 瓦斯放散 扩散模型 渗透模型 放散机理
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冲击载荷瞬时扰动原煤试样破裂演化及瓦斯放散特征研究 被引量：3
8
作者 孔祥国 杨送瑞 +3 位作者 王恩元 李树刚 林海飞 季鹏飞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1384-1394,共11页
为了揭示冲击扰动煤体瞬时破坏及瓦斯异常涌出机制,采用含瓦斯煤霍普金森压杆试验系统,开展冲击载荷下三维含瓦斯煤冲击破坏及瓦斯放散测试,研究冲击载荷瞬时扰动下原煤试样破裂演化特征及瓦斯放散规律,分析轴向静载、围压、瓦斯压力和... 为了揭示冲击扰动煤体瞬时破坏及瓦斯异常涌出机制,采用含瓦斯煤霍普金森压杆试验系统,开展冲击载荷下三维含瓦斯煤冲击破坏及瓦斯放散测试,研究冲击载荷瞬时扰动下原煤试样破裂演化特征及瓦斯放散规律,分析轴向静载、围压、瓦斯压力和冲击载荷速度4个受载因子对初始最大瓦斯放散速度的影响。结果表明:在低围压或高冲击载荷条件下,三维含瓦斯煤呈现粉碎式破坏,其他试验条件下煤样呈现轴向拉伸破坏模式,裂纹尺度和数量随着轴向静载、围压、瓦斯压力和冲击载荷数值大小而有所不同;冲击载荷作用瞬间,原煤试样瓦斯放散速度瞬时达到最大,随后呈幂指数形式衰减;瓦斯放散持续时长基本在2.00 s之内,随受载因子变化而略有不同;冲击瞬间最大瓦斯放散速度随轴向静载呈指数函数增加,随围压呈线性降低,随瓦斯压力和冲击载荷速度呈线性增加趋势。通过单位尺度受载因子变化对原煤试样最大瓦斯放散速度的贡献度,确定影响煤体瓦斯放散的受载条件重要度为r(冲击载荷)>r(围压)>r(轴向静载)>r(瓦斯压力)。基于乌斯基诺夫式煤粒瓦斯放散模型,建立冲击扰动原煤瓦斯放散模型,对比不同冲击载荷速度下放散模型计算的放散速度理论值与实验值,变化趋势和重合度较好,说明该模型可以反映冲击载荷对原煤瓦斯放散的影响,可以用于采场冲击扰动煤体瓦斯异常放散的预测。研究成果将有助于揭示含瓦斯煤复合动力灾害形成机制,促进采场扰动煤体瓦斯异常涌出治理,保障深部煤炭资源安全高效绿色开采。 展开更多
关键词 岩石力学 冲击载荷 含瓦斯煤 破裂演化 瓦斯放散 复合动力灾害
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煤粒瓦斯非常压放散特征及放散模型修正 被引量：4
9
作者 张冰 王汉鹏 +4 位作者 李术才 袁亮 张德民 薛俊华 陈本良 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期512-519,共8页
针对瓦斯放散特征研究局限于常压放散环境的现状,自主研发了"煤粒瓦斯放散测定仪"对煤粒瓦斯非常压放散特征进行测定.该仪器通过实时采集放散环境压力并控制多余气体瞬时释放的方法保持放散环境压力恒定,通过仪器内瓦斯压力... 针对瓦斯放散特征研究局限于常压放散环境的现状,自主研发了"煤粒瓦斯放散测定仪"对煤粒瓦斯非常压放散特征进行测定.该仪器通过实时采集放散环境压力并控制多余气体瞬时释放的方法保持放散环境压力恒定,通过仪器内瓦斯压力变化获取煤样瓦斯吸附、放散量,可准确测定特定放散环境压力下瓦斯放散特征.利用该仪器测定了2min内煤粒从0.8MPa放散至0~0.5 MPa环境压力下的瓦斯放散量、放散速度.结果表明:不同放散环境压力下瓦斯放散量占对应瓦斯吸附量比例相近;瓦斯放散量、放散速度随放散环境压力增大而减小;放散环境压力对煤粒扩散系数无影响.基于试验结果,结合现有瓦斯放散数学模型,构建了煤粒瓦斯非常压放散模型.经30余组试验验证,该模型可以准确描述短时间内煤粒瓦斯非常压放散特征. 展开更多
关键词 含瓦斯煤 瓦斯放散 环境压力 放散特征 放散模型
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构造煤孔隙结构特征及其对瓦斯抽采的影响 被引量：2
10
作者 王斌 刘学 +3 位作者 涂琦 张尧 景慧情 宋鑫 《采矿技术》 2023年第5期163-170,共8页
为了得到煤岩全尺度孔隙结构分形特征对瓦斯放散性的影响,采用扫描电镜、高压压汞、低温液氮吸附试验,探讨寺家庄15号煤层原生煤和构造煤全尺度孔隙结构分形特征,并利用恒温瓦斯放散试验探讨孔隙结构对瓦斯的吸附、扩散和渗流特性的影... 为了得到煤岩全尺度孔隙结构分形特征对瓦斯放散性的影响,采用扫描电镜、高压压汞、低温液氮吸附试验,探讨寺家庄15号煤层原生煤和构造煤全尺度孔隙结构分形特征,并利用恒温瓦斯放散试验探讨孔隙结构对瓦斯的吸附、扩散和渗流特性的影响。结果表明:原生煤煤岩较致密,表面含有较多原生孔和矿物铸模孔,内部多为半封闭型裂缝形孔和墨水瓶孔。构造煤煤岩表面存在大量裂隙,内部多为半封闭型墨水瓶孔;原生煤和构造煤内部含有大量微孔和过渡孔,分形维数介于2.36~2.99之间,具有很好的分形特征。其中构造煤大孔、微孔较为发育,煤岩孔隙率较高;构造煤与原生煤的瓦斯放散规律均呈先逐渐上升后趋于平缓的变化趋势。构造煤初始瓦斯解吸速度较快,瓦斯累积量高于原生煤,易发生瓦斯异常涌出或突出灾害事故。煤岩孔隙结构特征的全面表征对于研究煤层的瓦斯赋存能力和瓦斯抽采特性具有重要意义。 展开更多
关键词 构造煤 原生煤 孔隙结构 分形特征 瓦斯放散
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采用主成分分析法的孔隙结构与瓦斯放散 被引量：4
11
作者 王月红 李靖 张九零 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第11期1457-1460,共4页
为解决中国煤与瓦斯突出越来越严重的问题,采用主成分分析法,利用SPSS软件,对处于3种变质程度的7个煤样分析了煤的孔隙结构对于瓦斯放散的影响,研究结果表明:随变质程度的增加,大孔孔容比与之呈现负相关关系,微孔孔容比随变质程度的增... 为解决中国煤与瓦斯突出越来越严重的问题,采用主成分分析法,利用SPSS软件,对处于3种变质程度的7个煤样分析了煤的孔隙结构对于瓦斯放散的影响,研究结果表明:随变质程度的增加,大孔孔容比与之呈现负相关关系,微孔孔容比随变质程度的增加而上升过渡孔和中孔孔容比没有明显变化.对瓦斯放散初速度影响较大的是比表面积和过渡孔孔容比,微孔孔容比对其影响与前两者相比较小,中孔孔容比对瓦斯放散初速度几乎无影响.主成分分析的应用,更好地研究了瓦斯放散初速度影响因素之间的耦合关系. 展开更多
关键词 瓦斯放散 孔隙结构 主成分分析 SPSS软件 变质程度 放散初速度
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瓦斯放散过程中煤样力学特性演化试验研究 被引量：4
12
作者 赵洪宝 曹光明 李华华 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第5期819-823,共5页
以处于固定应力环境中的含不同压力瓦斯的煤样瓦斯放散过程为研究对象,以瓦斯逐渐放散过程中煤样的轴向应变、横向应变为研究参数,系统地研究了瓦斯逐渐放散过程中煤样的变形特性与规律。结果表明:在一定外力环境下,煤样逐渐放散瓦斯后... 以处于固定应力环境中的含不同压力瓦斯的煤样瓦斯放散过程为研究对象,以瓦斯逐渐放散过程中煤样的轴向应变、横向应变为研究参数,系统地研究了瓦斯逐渐放散过程中煤样的变形特性与规律。结果表明:在一定外力环境下,煤样逐渐放散瓦斯后其轴向应变、横向应变变化均表现为一个明显的非线性过程;轴向应变变化规律呈三段式,存在一个瓦斯放散速度点使煤样轴向应变开始以较大速率增加,瓦斯放散速度与产生的轴向应变可用改进的乘幂关系表征;横向应变变化规律呈明显的非线性;试验结束时,随着瓦斯压力的增加煤样产生的总横向应变也呈明显的非线性;瓦斯压力大小对于瓦斯放散过程中煤样产生的轴向应变、横向应变均有明显影响,主要表现为开始出现应变处对瓦斯放散速度的敏感性、产生变形总量和产生变形过程与瓦斯放散速度的关联性等方面。 展开更多
关键词 瓦斯放散 瓦斯压力 应变 耦合方程
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不同粒径煤的瓦斯放散初期规律实验研究
13
作者 李博 游波 +3 位作者 张慧杰 施式亮 鲁义 李贺 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期64-70,共7页
为了研究钻屑粒径差异对瓦斯放散初期特征的影响,开展恒温煤粒瓦斯放散实验,采用动扩散系数模型分析不同粒径原生煤与构造煤的瓦斯放散初期过程。研究结果表明:在0.25~3.00 mm粒径范围内,原生煤与构造煤的初期瓦斯解吸量均随粒径的增大... 为了研究钻屑粒径差异对瓦斯放散初期特征的影响,开展恒温煤粒瓦斯放散实验,采用动扩散系数模型分析不同粒径原生煤与构造煤的瓦斯放散初期过程。研究结果表明:在0.25~3.00 mm粒径范围内,原生煤与构造煤的初期瓦斯解吸量均随粒径的增大而减小,相同粒径条件下构造煤初期瓦斯解吸量大于原生煤初期瓦斯解吸量;采用分数式衰减的动扩散系数模型能较好地描述煤粒瓦斯放散初期过程;原生煤与构造煤的初始扩散系数均随粒径的增大而增大,衰减系数均随粒径的增大而减小;原生煤与构造煤瓦斯放散初期过程产生差异的主要原因是孔隙结构不同。研究结果可为煤与瓦斯突出预测技术研究提供理论参考。 展开更多
关键词 瓦斯放散 动扩散系数 构造煤 衰减系数 粒径
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基于有限体积法的煤粒瓦斯放散无因次分析 被引量：4
14
作者 秦跃平 王健 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期399-405,共7页
根据煤粒瓦斯解吸放散的特点,基于达西定律,建立了圆柱形煤粒瓦斯放散微分方程,并运用有限体积法对方程进行处理。引入无因次准数,对瓦斯放散微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次化。通过编写Visual Basic计算机程... 根据煤粒瓦斯解吸放散的特点,基于达西定律,建立了圆柱形煤粒瓦斯放散微分方程,并运用有限体积法对方程进行处理。引入无因次准数,对瓦斯放散微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次化。通过编写Visual Basic计算机程序对方程进行解算,得到不同时间不同节点处煤粒内部瓦斯压力变化曲线、瓦斯解吸速度变化曲线、瓦斯累积解吸量变化曲线和瓦斯含量变化曲线。通过分析无因次曲线图,并给出应用实例,进而得到煤粒瓦斯解吸放散规律。 展开更多
关键词 有限体积法 煤粒 瓦斯放散 无因次分析
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震动载荷下煤体瓦斯瞬时放散特征实验研究 被引量：1
15
作者 孔祥国 邓岱雨 +3 位作者 王恩元 季鹏飞 王旭 周雨璇 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期40-46,共7页
深部煤炭开采受顶底板破断、断层活化、相邻采掘活动和工程爆破等扰动,引起煤体瓦斯短时间大量放散,进而造成采掘作业空间瓦斯超限。为研究扰动作用下煤体瓦斯异常放散规律,建立了含瓦斯煤分离式霍普金森压杆试验系统,进行了震动载荷下... 深部煤炭开采受顶底板破断、断层活化、相邻采掘活动和工程爆破等扰动,引起煤体瓦斯短时间大量放散,进而造成采掘作业空间瓦斯超限。为研究扰动作用下煤体瓦斯异常放散规律,建立了含瓦斯煤分离式霍普金森压杆试验系统,进行了震动载荷下煤体瓦斯放散实验。结果表明:震动载荷下煤体瓦斯放散具有瞬时性,瓦斯放散持续时间在0~4 s内,震动载荷作用瞬间,最大瓦斯放散量随着轴向静载和围压的增加而减小,分别由0.1710,0.2080 L/min降低到0.0944,0.0210 L/min,随着瓦斯压力和震动载荷冲击速度的增加而增加,分别由0.0250,0.0500 L/min增加到0.1380,0.0988 L/min;在瓦斯放散过程中,最大瓦斯放散速度随着轴向静载和围压的增加而减小,随着瓦斯压力和震动载荷冲击速度的增加而增加;为刻画瓦斯放散的难易程度,基于瓦斯渗流稳态法,提出瓦斯瞬时放散率,瓦斯瞬时放散率随着轴向静载和围压增大而呈线性减小,降低幅度分别达到44.80%和89.90%,随着瓦斯压力的增大呈非线性减小,减小幅度逐渐降低,随着震动载荷冲击速度增加而增大,增加幅度达90.89%。此研究将有助于揭示扰动诱导煤体瓦斯异常放散机制和预测不同开采环境中瓦斯放散趋势。 展开更多
关键词 瓦斯放散 震动载荷 含瓦斯煤 瞬时放散率
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粉化煤体孔隙损伤特征及其对突出的影响 被引量：2
16
作者 金侃 程远平 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第5期174-177,共4页
为了研究粉化煤体的孔隙结构损伤特征及其对突出的影响,采用现场取样、实验室测试的方法,对铁法矿区大隆矿12煤层6个不同粒径煤样的工业分析、真密度、低温(77 K)N2吸附、高压瓦斯吸附和瓦斯放散初速度等参数开展系统测定。结果表明:粉... 为了研究粉化煤体的孔隙结构损伤特征及其对突出的影响,采用现场取样、实验室测试的方法,对铁法矿区大隆矿12煤层6个不同粒径煤样的工业分析、真密度、低温(77 K)N2吸附、高压瓦斯吸附和瓦斯放散初速度等参数开展系统测定。结果表明:粉化后煤体的基本成分构成没有较大变化,但是孔隙结构和瓦斯吸附-放散性能均发生了显著改变;随着粉化程度的增加,煤样的比表面积,孔容均呈幂函数趋势增长;小粒径粉煤颗粒在相同条件下具有更高的瓦斯吸附能力和更快的初始瓦斯释放速率,对于突出的发动和发展具有促进作用。 展开更多
关键词 粉化煤体 煤与瓦斯突出 孔隙结构 瓦斯吸附 瓦斯放散 损伤特征
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透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性影响研究 被引量：1
17
作者 赵洪宝 张欢 +1 位作者 王飞虎 琚楠松 《矿业科学学报》 2016年第2期162-171,共10页
利用自行研制开发的煤层瓦斯放散试验装置,以含透气夹矸层型煤试样为研究对象,以试样内瓦斯放散速度和累积放散量为研究参数,系统研究了透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响,并对瓦斯在含透气夹矸层煤层中的放散机理进行了分析探讨。结... 利用自行研制开发的煤层瓦斯放散试验装置,以含透气夹矸层型煤试样为研究对象,以试样内瓦斯放散速度和累积放散量为研究参数,系统研究了透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响,并对瓦斯在含透气夹矸层煤层中的放散机理进行了分析探讨。结果表明:含透气夹矸试样与全煤试样瓦斯放散速度均随时间呈幂函数单调衰减,瓦斯累积放散量均随时间呈有上限的单调递增;瓦斯吸附平衡压力越大,瓦斯放散初速度越大,且相同时间段内瓦斯累积放散量越大;在相同吸附平衡压力下,含透气夹矸试样的瓦斯放散速度在初始10 min内明显大于全煤试样,在30~90 min之间两放散速度曲线出现交叉,而含透气夹矸试样的瓦斯累积放散量在前120 min均大于全煤试样。透气夹矸层的存在增大了煤层的渗透率,为煤层中瓦斯放散提供了运移通道,创造了瓦斯放散的有利条件,使煤层的瓦斯放散效率得到提高。 展开更多
关键词 透气夹矸层 瓦斯放散 吸附平衡压力 放散速度 累积放散量
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煤体瓦斯放散特性电场响应研究 被引量：3
18
作者 雷东记 张玉贵 +1 位作者 孟慧 薛群山 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期72-77,共6页
针对含瓦斯煤放散特性的电场响应,对不同煤阶的煤样施加不同静电压,测试其放散初速度,结果表明,静电场具有提高瓦斯放散初速度的作用,受其影响程度由大到小为烟煤(YM)构造煤、烟煤(YM)非构造煤、无烟煤(WYM)非构造煤、无烟煤(WYM)构造... 针对含瓦斯煤放散特性的电场响应,对不同煤阶的煤样施加不同静电压,测试其放散初速度,结果表明,静电场具有提高瓦斯放散初速度的作用,受其影响程度由大到小为烟煤(YM)构造煤、烟煤(YM)非构造煤、无烟煤(WYM)非构造煤、无烟煤(WYM)构造煤。这一现象符合不同煤级自由基浓度的分布规律,利用灰色关联分析法验证了静电场是通过影响煤岩组分中固定碳来宏观改变瓦斯放散速度,分析其影响机理,静电场下煤与瓦斯分子发生极化,增加了吸附势阱深度,计算静电压下煤表面能的变化,即电压升高,煤表面能降低值增大,两者都使得煤表面吸附更多瓦斯,提高了瓦斯放散时的瞬时瓦斯压力梯度,从而促使瓦斯放散初速度加快。 展开更多
关键词 安全工程 静电场 瓦斯放散 极化性 表面能
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基于达西定律的煤粒瓦斯放散数值模拟研究 被引量：3
19
作者 王健 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期459-462,531,共5页
为了证明煤粒瓦斯解吸放散与视煤粒为球体无关,将煤粒简化为圆柱体进行研究。基于达西定律,建立柱坐标系下的瓦斯放散方程,运用有限体积法进行离散并无因次化,编制Visual Basic程序进行解算。通过对比分析模拟结果和实验结果,发现两者... 为了证明煤粒瓦斯解吸放散与视煤粒为球体无关,将煤粒简化为圆柱体进行研究。基于达西定律,建立柱坐标系下的瓦斯放散方程,运用有限体积法进行离散并无因次化,编制Visual Basic程序进行解算。通过对比分析模拟结果和实验结果,发现两者拟合程度很高,再一次证实了瓦斯在煤粒内部微孔隙中的流动符合达西定律,且进一步说明煤粒瓦斯放散规律与所选用煤粒形状无直接关系。 展开更多
关键词 达西定律 瓦斯放散 煤粒形状
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无因次在煤粒瓦斯放散模型解算中的应用 被引量：1
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作者 郝永江 叶飞 庞杰文 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第2期88-90,94,共4页
根据达西定律建立了瓦斯在煤粒中放散的数学模型,通过无因次化简化了瓦斯流动方程,并利用有限差分法编程进行解算。解算过程中减少了条件的代入次数并且得到各种无因次量,分析得出煤粒内部瓦斯压力和累计解吸量的变化规律。通过引入无... 根据达西定律建立了瓦斯在煤粒中放散的数学模型,通过无因次化简化了瓦斯流动方程,并利用有限差分法编程进行解算。解算过程中减少了条件的代入次数并且得到各种无因次量,分析得出煤粒内部瓦斯压力和累计解吸量的变化规律。通过引入无因次量,能够简化方程的求解过程及程序的编写,而且由此得出的煤粒瓦斯放散规律更具有普遍意义。 展开更多
关键词 无因次 煤粒 瓦斯放散 达西定律
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