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掘进工作面围岩应力分布特征及其与支护的关系 被引量：168
1
作者 康红普 王金华 高富强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1585-1593,共9页
采用FLAC3D软件计算分析了掘进工作面周围应力、位移及破坏区分布特征与变化规律,巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角对围岩应力、位移及破坏的影响;研究了掘进工作面附近锚杆支护应力场的分布特征,及对空顶范围顶板的控制作用.分析了... 采用FLAC3D软件计算分析了掘进工作面周围应力、位移及破坏区分布特征与变化规律,巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角对围岩应力、位移及破坏的影响;研究了掘进工作面附近锚杆支护应力场的分布特征,及对空顶范围顶板的控制作用.分析了围岩与支护加固的相互作用,指出煤矿巷道围岩基本上属于非连续煤岩体,不能采用连续体的围岩响应曲线分析围岩与支护的关系,锚杆支护与支架等支护方式的基本原理有本质区别,也不能采用支架的围岩响应曲线分析围岩与锚杆的相互作用.基于锚杆受力变化的实测曲线,归纳出5种类型,得出锚杆支护围岩响应曲线,并提出了支护与加固的时空设计原则.最后,通过千米深井巷道、强烈动压影响巷道及深部沿空留巷的3个实例分析,对理论与数值研究结果进行了验证. 展开更多
关键词 掘进工作面 应力分布 支护应力场 锚杆受力 围岩响应曲线
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独头巷道附壁射流通风流场数值模拟研究 被引量：84
2
作者 王海桥 施式亮 +1 位作者 刘荣华 刘何清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期425-428,共4页
基于流体动力学和射流理论,建立了独头巷道压入式受限附壁射流通风的紊流k-ε数学模型,分析了计算边界条件,并结合实际应用Phoenics3 4计算流体动力学软件模拟了独头巷道射流通风三维流场,得出了独头巷道有限空间受限附壁射流通风典型... 基于流体动力学和射流理论,建立了独头巷道压入式受限附壁射流通风的紊流k-ε数学模型,分析了计算边界条件,并结合实际应用Phoenics3 4计算流体动力学软件模拟了独头巷道射流通风三维流场,得出了独头巷道有限空间受限附壁射流通风典型截面的流场规律.模拟计算结果表明,独头巷道压入式通风流场可分为附壁射流区、冲击射流附壁区、回流区和涡流区.数值模拟与实验结果相符,为研究独头巷道风流传质过程、瓦斯运移规律及通风排污效率等提供了理论基础. 展开更多
关键词 独头巷道 附壁射流 κ-ε模型 流场 数值模拟
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掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径 被引量：80
3
作者 康红普 姜鹏飞 +3 位作者 高富强 王子越 刘畅 杨建威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2023-2045,共23页
分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题,采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素,包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数,巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘... 分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题,采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素,包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数,巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘进速度等掘进参数,及临时支护、永久支护等。巷道开挖后在掘进工作面顶角和巷道四角周围出现应力集中区;围岩位移、破坏在超前工作面一定位置开始出现,随着远离掘进工作面围岩位移和破坏范围不断增大,达到2倍巷道宽度时基本稳定;煤层强度、地应力对围岩变形与破坏的影响十分显著;分步开挖的顶板下沉量及破坏程度明显大于一次开挖;空顶距越大,围岩破坏裂隙越多、分布越广;过快、过慢的掘进速度对围岩稳定性均不利;掘进后安装及时、主动、支护阻力大的临时支护效果好;分次支护围岩位移和裂隙场的扩展均大于一次支护,通过分次支护提高掘进速度是以影响锚杆支护效果为代价的,应限定在一定的围岩条件。根据煤巷掘进工作面空顶距及自稳时间,对煤巷掘进工作面围岩稳定性进行了分类,并提出了相应的支护要求;提出煤巷可掘性的概念,根据被掘煤岩体条件,对煤巷可掘性进行了分类;分析了围岩的可钻性、可锚性及对掘进速度的影响。提出提高煤巷掘进速度的主要技术途径:确定适合的掘进模式,优化掘进工艺,优选掘进装备;确定合理的支护形式与参数,适当降低支护密度;掘进全系统整体配套与协同。根据掘进工作面围岩稳定性、可掘性、可钻性及可锚性,提出煤巷掘进自动化、智能化技术总体架构及应解决的关键技术:自动化、智能化截割、临时支护、自动化锚杆施工、超前探测、定位与导航、围岩稳定性与环境监测及大数据分析等,最后提出我国煤巷掘进自动化、智能化的发展路径。 展开更多
关键词 掘进工作面 围岩稳定性 快速成巷 可掘性 技术途径 自动化 智能化
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掘进工作面射流通风流场研究 被引量：62
4
作者 王海桥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期498-501,共4页
掘进工作面压入式通风实际上是有限空间的受限贴附射流通风． 根据流体力学和射流理论， 分析了掘进通风射流产生过程及掘进工作面压入式通风风流结构． 风流从圆形风筒射入掘进工作面形成射流区和回流区． 给出了回流区平均速度、最大... 掘进工作面压入式通风实际上是有限空间的受限贴附射流通风． 根据流体力学和射流理论， 分析了掘进通风射流产生过程及掘进工作面压入式通风风流结构． 风流从圆形风筒射入掘进工作面形成射流区和回流区． 给出了回流区平均速度、最大回流速度及射流作用距离的计算模型， 为掘进工作面合理有效通风提供了新的理论依据． 展开更多
关键词 掘进工作面 风流结构 回流速度 矿井 射流通风
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掘进面喷雾雾化粒度受风流扰动影响实验研究 被引量：56
5
作者 聂文 程卫民 +2 位作者 周刚 谢军 崔向飞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期378-383,共6页
利用喷雾雾化粒度测量实验系统,对2种常用压力式喷嘴在受0.4m/s风流扰动前后不同水压、位置处的雾化粒度进行了测量.结果显示:风流扰动前后,喷雾雾化粒度随压力的增大、与喷嘴轴向距离的减小及与雾场轴向横截面中心距离的减小而减小;受... 利用喷雾雾化粒度测量实验系统,对2种常用压力式喷嘴在受0.4m/s风流扰动前后不同水压、位置处的雾化粒度进行了测量.结果显示:风流扰动前后,喷雾雾化粒度随压力的增大、与喷嘴轴向距离的减小及与雾场轴向横截面中心距离的减小而减小;受风流扰动影响后,雾滴粒度总体有所增大,相对尺寸范围Δs平均值减小了0.06,但是,D10平均值减小了1.12%,粒径在23μm以下的雾滴有所增加,雾场轴向横截面中心处的雾滴粒度减小了6.38%～8.51%.根据实验结论,对掘进机外喷雾进行了改进,水压由2MPa增至8MPa,喷嘴距截割头的距离由1.55m移至1m,喷雾雾场轴向横截面中心正对着截割头与煤的结合部,结果表明:相对于改进前,掘进面全尘、呼尘分别平均降低了60.5%,62.8%. 展开更多
关键词 掘进面 喷雾 雾化粒度 风流扰动 粉尘
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煤巷掘进工作面水力挤出措施防突机理 被引量：36
6
作者 刘建新 李志强 李三好 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期183-186,共4页
通过理论分析、现场实验及数值仿真等手段,分析了注水过程中煤-水-瓦斯体系特征,研究了注水对煤的力学性质、应力和变形状态以及对瓦斯涌出量的影响.研究结果表明:该措施的防突机理在于注水后,煤体弹性潜能释放缓慢,集中应力带前移,卸... 通过理论分析、现场实验及数值仿真等手段,分析了注水过程中煤-水-瓦斯体系特征,研究了注水对煤的力学性质、应力和变形状态以及对瓦斯涌出量的影响.研究结果表明:该措施的防突机理在于注水后,煤体弹性潜能释放缓慢,集中应力带前移,卸压带加长,瓦斯涌出量减小. 展开更多
关键词 掘进工作面 水力挤出 防突机理
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独头巷道受限贴附射流流场特征模拟实验研究 被引量：27
7
作者 王海桥 刘荣华 陈世强 《中国工程科学》 2004年第8期45-49,63,共6页
独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。基于流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用PHOENICS3 4计算流体动力学(CFD)软件模拟了独头巷道射流通风三维流... 独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。基于流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用PHOENICS3 4计算流体动力学(CFD)软件模拟了独头巷道射流通风三维流场 ,得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风流场分区、射流起始段、射流贴附过程及射流流速变化规律等流场特征。模拟计算结果表明 ,独头巷道压入式通风流场可分为贴附射流区、冲击射流贴附区、回流区和涡流区 ,受限贴附射流起始段小于贴附自由射流起始段。射流完全贴附后 ,射流壁面轴心速度大于出风口轴心速度。数值模拟与实验结果相符 ,为研究独头巷道风流传质过程。 展开更多
关键词 独头巷道 受限贴附射流 κ-ε模型 数值计算
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基于掘进面应力和瓦斯浓度动态变化的煤与瓦斯突出预警试验研究 被引量：35
8
作者 姜福兴 尹永明 +2 位作者 朱权洁 王存文 曲效成 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期3581-3588,共8页
通过对煤与瓦斯突出主要影响因素的研究,提出基于应力和瓦斯浓度动态变化特征的掘进面煤与瓦斯突出实时监测预警方法——SMD法,建立以钻孔应力增量和瓦斯浓度时间序列变化特征为判定指标的突出预报模糊综合预测模型,可以确定掘进面煤与... 通过对煤与瓦斯突出主要影响因素的研究,提出基于应力和瓦斯浓度动态变化特征的掘进面煤与瓦斯突出实时监测预警方法——SMD法,建立以钻孔应力增量和瓦斯浓度时间序列变化特征为判定指标的突出预报模糊综合预测模型,可以确定掘进面煤与瓦斯突出指标值。在此基础上,研制掘进面煤与瓦斯突出监测预警系统,该系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化以及煤体瓦斯浓度动态变化情况,对煤与瓦斯突出危险区及其危险程度进行实时监测预警。通过在矿山的现场应用,表明该系统能够比较准确地预报突出危险区及其危险程度,保障突出危险工作面的作业安全。 展开更多
关键词 采矿工程 掘进面 瓦斯浓度 煤与瓦斯突出 监测预警
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掘进工作面湿式离心除尘器的结构优化及数值模拟 被引量：31
9
作者 刘建 姚海飞 +2 位作者 魏传光 金龙哲 李杰男 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期424-428,共5页
针对中国煤矿综掘工作面的产尘特点,设计了湿式离心除尘器3种结构模型。为高效优化其内部结构,用Gambit2.2分别建立这3种内部结构的物理模型,并进行网格划分;用Fluent6.2求解含尘气流在除尘器内的三维速度变化、静压力场分布、流场的湍... 针对中国煤矿综掘工作面的产尘特点,设计了湿式离心除尘器3种结构模型。为高效优化其内部结构,用Gambit2.2分别建立这3种内部结构的物理模型,并进行网格划分;用Fluent6.2求解含尘气流在除尘器内的三维速度变化、静压力场分布、流场的湍流特性,以及不同粒径粉尘在除尘器内的运动轨迹。结果表明,分流板具有分隔导流作用,可使涡对运动稳定,有利于高气速带的连续性、稳定性、静压力分布的对称性和湍动能变化的规律性;稳定的流场及较高的离心速度对于去除呼吸性粉尘都十分关键。有分流板且中间为两排挡板的除尘器(模型3)尽管在保持气流速度、湍动能变化方面比有分流板且中间为三排挡板的除尘器(模型1)有更大优势,但在一级挡板的前端多了两个"死区",降低了除尘效率。通过以上几方面的综合比较,最后选定模型1的结构作为除尘器的制作模型。 展开更多
关键词 掘进工作面 湿式离心除尘 静压力 湍动能 粉尘运移轨迹 涡旋
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基于CFD数值模拟分析综掘工作面粉尘迁移规律研究 被引量：29
10
作者 胡方坤 陆新晓 +1 位作者 王德明 王帅领 《中国煤炭》 北大核心 2012年第6期94-98,103,共6页
针对目前综掘工作面产尘量大、空间狭小、粉尘浓度高、降尘难度大的问题,基于CFD离散相解算模拟技术,通过建立全尺寸掘进面巷道模型,对比研究在压入式通风条件下割上部与下部煤(岩)时,粉尘在掘进巷道的纵向与横向运移规律。掘进头模拟... 针对目前综掘工作面产尘量大、空间狭小、粉尘浓度高、降尘难度大的问题,基于CFD离散相解算模拟技术,通过建立全尺寸掘进面巷道模型,对比研究在压入式通风条件下割上部与下部煤(岩)时,粉尘在掘进巷道的纵向与横向运移规律。掘进头模拟结果显示,在掘进头风流场中有两处涡流区域,一处位于掘进机前、中部,一处位于掘进机右侧后部。涡流的卷吸作用会导致这两处有明显的粉尘聚集,非常靠近掘进司机的位置,影响范围分别近似为1m×3m与0.8m×1.5m的矩形区域,最高浓度约为500mg/m3。同时还研究了通风量对风流场涡流区域粉尘聚集区域的影响,对比发现增大通风量可有效减小粉尘聚集区域的浓度。 展开更多
关键词 通风量 掘进工作面 矿井粉尘 粉尘运移 涡流 数值模拟
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通风条件影响长压短抽掘进面粉尘扩散的仿真实验 被引量：27
11
作者 聂文 马骁 +2 位作者 程卫民 周刚 刘阳昊 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3346-3353,共8页
为了提高长压短抽掘进面通风除尘效果,通过仿真实验确定通风条件影响风流场运移及粉尘扩散的规律。研究结果表明：风流场运移规律为压风口与迎头距离、压抽比越大,抽风口与迎头距离、压风量越小,越利于形成风速方向均指向掘进面迎头的... 为了提高长压短抽掘进面通风除尘效果,通过仿真实验确定通风条件影响风流场运移及粉尘扩散的规律。研究结果表明：风流场运移规律为压风口与迎头距离、压抽比越大,抽风口与迎头距离、压风量越小,越利于形成风速方向均指向掘进面迎头的控尘风流场,形成控尘风流场的压风口与迎头最小距离为25 m。粉尘扩散规律为随着测点与迎头距离的增大,粉尘质量浓度整体呈现减小或波动性减小趋势;抽风口与迎头距离越小,迎头粉尘扩散能力越小;随着压风口与迎头距离增大、压抽比减小,迎头粉尘扩散能力逐渐减小并趋于稳定,压抽比为0.75时距迎头5～39 m的有人作业区域全尘、呼尘平均降尘率已增至95.56%和94.31%;随着压风量增大,迎头粉尘扩散能力先减小后增大,其中压风量为250 m3/min时扩散能力最小。 展开更多
关键词 通风条件 长压短抽 掘进面 风流场运移 粉尘扩散 仿真实验
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掘进工作面高压喷雾降尘的机理分析 被引量：25
12
作者 马胜利 刘亚力 《煤矿机械》 北大核心 2009年第8期88-90,共3页
针对目前掘进工作面的粉尘浓度过高的原因进行了分析,对掘进工作面产尘机理以及常规喷雾降尘机理进行了研究;同时对雾流中雾粒的粒度和分散性与实际的降尘效果进行了研究,得出在不同的压力下喷雾雾流的形式,进一步体现出高压喷雾在降尘... 针对目前掘进工作面的粉尘浓度过高的原因进行了分析,对掘进工作面产尘机理以及常规喷雾降尘机理进行了研究;同时对雾流中雾粒的粒度和分散性与实际的降尘效果进行了研究,得出在不同的压力下喷雾雾流的形式,进一步体现出高压喷雾在降尘技术中的优势。 展开更多
关键词 掘进工作面 降尘机理 粒度 分散性 高压喷雾
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煤矿巷道掘进超前钻探技术应用与发展 被引量：25
13
作者 张幼振 范涛 +2 位作者 阚志涛 魏宏超 陈洪岩 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期286-293,共8页
随着煤矿巷道智能快速掘进的发展,掘进工作面超前精细化探测需求日益迫切。结合巷道掘进与坑道钻探工作技术特点,分析了煤矿智能绿色开采地质保障发展背景下巷道掘进超前钻探技术特征与技术需求。为有效解决探掘矛盾,提升超前钻探技术... 随着煤矿巷道智能快速掘进的发展,掘进工作面超前精细化探测需求日益迫切。结合巷道掘进与坑道钻探工作技术特点,分析了煤矿智能绿色开采地质保障发展背景下巷道掘进超前钻探技术特征与技术需求。为有效解决探掘矛盾,提升超前钻探技术装备水平,阐述了掘探一体化、双臂超前钻探和基于定向钻孔的综合探测等技术装备创新实践。相关工程实践表明,双臂钻机超前探施工效果明显,试验巷道单月掘进进尺效率提升了30%;基于定向钻孔技术,综合使用孔内多种物探手段,在山西某矿2203工作面进行超前综合探测,效果良好,探明多处断层与陷落柱等地质构造情况。结合智能化矿山技术的发展趋势,从自动化控制角度探讨了由基础自动化层、过程控制层和智能决策层组成的智能钻进闭环控制策略;从钻探信息融合发展角度,按照有数据、管数据、用数据的技术思路为钻探信息挖掘与管理提供了新的视角。 展开更多
关键词 超前钻探 掘进工作面 地质保障 综合探测 智能钻探 钻探信息管理
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掘进工作面瓦斯流动规律数值模拟分析 被引量：25
14
作者 梁冰 刘蓟南 +1 位作者 孙维吉 李宏艳 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2011年第4期46-51,共6页
研究煤层巷道掘进过程瓦斯流动规律对认识掘进巷道瓦斯涌出规律和瓦斯治理具有重要的理论意义和现实意义。本文通过建立流固耦合模型,考虑煤与瓦斯流固耦合作用,进行了不同掘进长度,掘进工作面瓦斯压力分布规律,瓦斯压力梯度改变以及瓦... 研究煤层巷道掘进过程瓦斯流动规律对认识掘进巷道瓦斯涌出规律和瓦斯治理具有重要的理论意义和现实意义。本文通过建立流固耦合模型,考虑煤与瓦斯流固耦合作用,进行了不同掘进长度,掘进工作面瓦斯压力分布规律,瓦斯压力梯度改变以及瓦斯流动规律的数值模拟研究。研究表明,掘进巷道周边煤层瓦斯压力随煤壁暴露时间的增长逐渐降低,采掘活动对工作面前方煤体的影响范围达30m。并且越靠近煤壁瓦斯压力梯度越大,在距离巷帮5m范围内,瓦斯压力变化幅度最大。煤壁瓦斯流速随巷道掘进长度的增加先增加后减小,最后瓦斯流速趋于稳定。掘进工作面瓦斯流动规律的研究为矿井瓦斯治理提供安全可靠的依据,保证矿井安全生产。 展开更多
关键词 掘进面 流固耦合 数值模拟 瓦斯压力 瓦斯流速
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独头巷道受限贴附射流特征参数对流场的影响研究 被引量：23
15
作者 昝军 刘祖德 赵云胜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期24-28,共5页
根据独头巷道受限贴附射流规律,基于独头巷道受限贴附射流特征参数计算,分析风筒出口直径与流场的关系、风筒出口风速与射流轴心速度变化的关系等,得出独头巷道受限贴附射流特征参数对流场有影响较大,各项特征参数与流场关系的研究使得... 根据独头巷道受限贴附射流规律,基于独头巷道受限贴附射流特征参数计算,分析风筒出口直径与流场的关系、风筒出口风速与射流轴心速度变化的关系等,得出独头巷道受限贴附射流特征参数对流场有影响较大,各项特征参数与流场关系的研究使得对独头巷道的通风环境监控更加有利。从而达到改善此类工况的作业环境并提高此类工况的安全系数。 展开更多
关键词 独头巷道 射流参数 流场 流体力学 数值分析
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掘进工作面粉尘综合治理技术与实践 被引量：23
16
作者 王惠风 陈殿赋 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第5期90-94,共5页
针对保德煤矿掘进过程中产生高浓度粉尘的难题,采用大直径钻孔煤层注水和掘锚机喷雾块改造、高压外喷雾降尘技术、湿式钻进技术等相结合的降尘技术,同时结合可伸缩式全断面捕尘喷雾装置和高效清除二次扬尘技术工艺,建立一套掘进工作面... 针对保德煤矿掘进过程中产生高浓度粉尘的难题,采用大直径钻孔煤层注水和掘锚机喷雾块改造、高压外喷雾降尘技术、湿式钻进技术等相结合的降尘技术,同时结合可伸缩式全断面捕尘喷雾装置和高效清除二次扬尘技术工艺,建立一套掘进工作面综合降尘技术及工艺,实现掘进工作面低尘化生产。应用结果表明,保德煤矿81310胶带运输巷、81311回风巷及联络巷掘进工作面注水后煤层含水率平均增加了3.82%,总粉尘平均降尘率达98.72%,呼吸性粉尘平均降尘率达97.36%,有效改善了工作面的粉尘污染状况,为矿井安全高效生产提供了有利条件。 展开更多
关键词 掘进工作面 动压注水 高压外喷雾 捕尘网 清扫器
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引水隧洞独头掘进工作面风流和粉尘扩散的模拟 被引量：20
17
作者 张静 王晓玲 +2 位作者 陈红超 刘雪朋 孙月峰 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期111-117,共7页
本文结合改进的高雷诺k-ε紊流模型及响应函数,建立独头引水隧洞风流和粉尘扩散的三维非稳态欧拉两相流模型,在动量方程中考虑了曳力、虚拟质量力、升力的作用;模拟云南南汀河新塘房水电站引水隧洞独头掘进工作面爆破通风过程,分析隧洞... 本文结合改进的高雷诺k-ε紊流模型及响应函数,建立独头引水隧洞风流和粉尘扩散的三维非稳态欧拉两相流模型,在动量方程中考虑了曳力、虚拟质量力、升力的作用;模拟云南南汀河新塘房水电站引水隧洞独头掘进工作面爆破通风过程,分析隧洞内的风流结构分布,研究涡流、壁面粗糙度对粉尘扩散的影响,揭示壁面粉尘浓度随通风时间的变化关系。结果表明,在压入式通风情况下,独头掘进工作面附近存在涡流分布;粉尘浓度从涡流中心向周围空间逐渐降低;与光滑壁面相比,粗糙壁面对粉尘滞留作用大。与Nakayama通风模型试验进行了对比,模拟结果与实验测定结果基本吻合。 展开更多
关键词 流体力学 风流分布 三维非稳态欧拉气固两相流模型 粉尘扩散 引水隧洞 独头掘进工作面
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复合厚煤层巷道掘进冲击地压机制及监测预警技术 被引量：21
18
作者 朱斯陶 姜福兴 +6 位作者 刘金海 王高昂 王绪友 姜亦武 曲效成 徐怀阁 宁廷洲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1659-1670,共12页
针对我国西部矿区复合厚煤层工作面掘进期间煤粒弹射现象频繁、震动持续时间长、冲击破坏范围集中在掘进工作面附近的特点,以新疆硫磺沟煤矿复合厚煤层巷道掘进为工程背景,采用现场调研、理论分析和现场监测等方法,对复合厚煤层掘进工... 针对我国西部矿区复合厚煤层工作面掘进期间煤粒弹射现象频繁、震动持续时间长、冲击破坏范围集中在掘进工作面附近的特点,以新疆硫磺沟煤矿复合厚煤层巷道掘进为工程背景,采用现场调研、理论分析和现场监测等方法,对复合厚煤层掘进工作面煤粒弹射和冲击地压发生机制及监测预警技术进行了研究。复合厚煤层掘进工作面频繁发生煤粒弹射和冲击地压的主要原因是巷道开挖后围岩中软煤部分会快速卸荷破坏产生煤粒弹射现象,软煤破坏后导致硬煤局部产生剪应力集中,当应力集中程度超过硬煤极限强度时,硬煤发生剪切失稳破坏,进而诱发掘进工作面冲击地压。现场监测结果表明,复合厚煤层掘进工作面冲击前后煤体应力及锚杆索压力监测无明显征兆,地音监测能够捕捉到冲击地压信息,但复合厚煤层工作面掘进期间频繁煤粒弹射产生的众多小能量震动事件严重影响了地音监测预警结果的准确性。据此提出了基于“地音大事件”概念的监测预警方法,即只监测对掘进工作面冲击地压有明显影响的大能量地音事件,这些地音事件具有的明显特征为发生的总频次相对较低,但总能量较高,根据统计分析,将(4-5)04胶带巷掘进工作面能量大于1000 mV的地音称之为地音大事件。通过与原预警方法进行对比,基于“地音大事件”概念的预警方法预警准确率更高,也更符合现场实际情况。 展开更多
关键词 复合煤层 冲击地压 掘进工作面 监测预警 地音监测
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煤巷掘进工作面瓦斯治理技术现状及存在问题分析 被引量：20
19
作者 申广君 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第5期127-129,共3页
在分析近年来我国煤巷掘进工作面发生瓦斯灾害事故频发原因的基础上,对晋煤集团各煤矿企业目前所采用的几种常用掘进工作面瓦斯治理技术进行了对比考察,并分析了各个瓦斯治理技术在应用上存在的优缺点。最后提出了解决高瓦斯矿井掘进工... 在分析近年来我国煤巷掘进工作面发生瓦斯灾害事故频发原因的基础上,对晋煤集团各煤矿企业目前所采用的几种常用掘进工作面瓦斯治理技术进行了对比考察,并分析了各个瓦斯治理技术在应用上存在的优缺点。最后提出了解决高瓦斯矿井掘进工作面掘进进度缓慢、瓦斯涌出量大导致瓦斯超限等问题的途径。 展开更多
关键词 瓦斯灾害 瓦斯涌出 瓦斯治理 掘进工作面 瓦斯抽放
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特厚煤层掘进面围岩能量积聚特征及诱冲机制研究 被引量：19
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作者 朱斯陶 姜福兴 +3 位作者 王绪友 姜亦武 宁廷洲 孙邵华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2071-2078,共8页
以新疆硫磺沟煤矿特厚煤层掘进工作面为工程背景,采用现场调研、岩石力学试验和理论分析等方法,对特厚煤层掘进面围岩能量积聚特征及其诱冲机制进行了研究。研究认为:①根据硫磺沟煤矿9-15煤层与岩层的岩石力学试验结果,埋深在100~1000 ... 以新疆硫磺沟煤矿特厚煤层掘进工作面为工程背景,采用现场调研、岩石力学试验和理论分析等方法,对特厚煤层掘进面围岩能量积聚特征及其诱冲机制进行了研究。研究认为:①根据硫磺沟煤矿9-15煤层与岩层的岩石力学试验结果,埋深在100~1000 m时,煤、岩层的能量密度与埋深成正比,煤层与岩层的能量密度比值为1.8~2.3,平均为2.1;②相同深度条件下特厚煤层掘进工作面围岩积聚弹性能远大于薄及中厚煤层,其积聚高弹性能的围岩结构是特厚煤层掘进面更容易发生冲击地压和冲击地压灾害更严重的原因之一;③掘进巷道影响范围内围岩积聚弹性能与煤层厚度和巷道半径成正比,且在同等巷道半径条件下,煤层厚度越大,巷道围岩积聚弹性能越大,当巷道半径为3.0 m时,围岩积聚的弹性能分别为巷道半径为2.5m和2.0m时围岩积聚弹性能的1.4倍和2.0倍;④提出的考虑煤层厚度和煤层冲击倾向性的冲击危险性评价方法比当前冲击危险性评价方法更加科学合理,评价结果也更符合现场实际情况。研究结果对特厚煤层掘进工作面冲击地压防治具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 特厚煤层 掘进工作面 能量积聚 冲击地压 危险性评价
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