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基于STM32的煤矿激光瓦斯遥测系统设计
1
作者 杨鹏 田坤 张继军 《煤矿机械》 2026年第3期38-42,共5页
传统瓦斯测量在实际应用中存在响应时间相对迟缓,且其测量精度易受到环境温湿度、粉尘等因素干扰等缺点。为解决上述问题,设计了一种基于STM32的煤矿瓦斯遥测系统。该系统采用先进的传感网络架构,结合可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技... 传统瓦斯测量在实际应用中存在响应时间相对迟缓,且其测量精度易受到环境温湿度、粉尘等因素干扰等缺点。为解决上述问题,设计了一种基于STM32的煤矿瓦斯遥测系统。该系统采用先进的传感网络架构,结合可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,能够实现对煤矿井下瓦斯浓度的高精度、实时监测。TDLAS技术利用激光光谱吸收特性,有效避免了传统热效式传感器常见的温度漂移等问题,显著提升了瓦斯检测的可靠性与响应速度。此外,该系统还集成有LoRa远距离无线通信模块,可将实时采集的瓦斯浓度数据远程传输至其他用户,实现了对煤矿环境的全天候、多节点监控,保障煤矿安全生产,为预防瓦斯事故提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 STM32 TDLAS 遥测系统
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溶液粘度影响煤内瓦斯解吸的实验研究
2
作者 刘端威 许彦鹏 单大阔 《煤》 2026年第4期66-69,共4页
为了研究注水添加剂粘度对煤内瓦斯解吸的影响,以山西省长平煤矿煤样为研究对象,选用无机盐NaCl增强表面活性剂AES的粘性,通过配置不同粘度的溶液,并将配置的溶液作用于含瓦斯煤,研究经不同粘度的溶液处理后煤内瓦斯的解吸特性。实验结... 为了研究注水添加剂粘度对煤内瓦斯解吸的影响,以山西省长平煤矿煤样为研究对象,选用无机盐NaCl增强表面活性剂AES的粘性,通过配置不同粘度的溶液,并将配置的溶液作用于含瓦斯煤,研究经不同粘度的溶液处理后煤内瓦斯的解吸特性。实验结果表明:溶液的粘度能够延缓煤内瓦斯释放速度,对煤内瓦斯解吸有一定的抑制作用。粘液处理煤样后,煤内瓦斯解吸速度在前10 min内逐渐衰减,60 min内瓦斯总解吸量远小于未处理的煤样解吸总量;不同溶液处理后,其煤内解吸总量、解吸速率随溶液粘度的增加而递减,溶液粘度越大,其缓释作用越显著。研究结果进一步丰富了关于煤内注液影响瓦斯解吸的研究内容与理论体系,为煤矿井下回采工作面注液治理瓦斯提供理论指导。 展开更多
关键词 瓦斯 解吸规律 溶液粘度 煤内注液 缓释效应
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基于GRA-EPSO的煤矿瓦斯浓度预测模型研究
3
作者 权军军 张晓垒 +3 位作者 郭明功 张鹏伟 邱黎明 于红 《煤矿机械》 2026年第3期239-243,共5页
针对煤矿瓦斯浓度预测中模型易受干扰、精度不足的问题,构建了一种融合灰色关联分析(GRA)与增强型粒子群(EPSO)算法的瓦斯浓度混合预测模型。首先,利用GRA筛选关键影响因素,实现特征降维;随后,引入EPSO优化预测模型的初始权重与阈值,提... 针对煤矿瓦斯浓度预测中模型易受干扰、精度不足的问题,构建了一种融合灰色关联分析(GRA)与增强型粒子群(EPSO)算法的瓦斯浓度混合预测模型。首先,利用GRA筛选关键影响因素,实现特征降维;随后,引入EPSO优化预测模型的初始权重与阈值,提升其收敛性能与稳定性;最后,基于实际监测数据进行验证,并与BP模型、PSO-BP模型进行对比。结果表明:GRA-EPSO模型的均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)较传统BP模型分别降低42.3%和38.7%,较PSO-BP模型分别降低21.5%和19.2%,表现出更高的预测精度与鲁棒性,可为煤矿瓦斯风险预警提供有效的技术支撑。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 浓度预测 GRA EPSO
原文传递
基于PCA-CS-IndRNN的工作面瓦斯涌出量预测模型研究
4
作者 郑立 周斌 +1 位作者 郝朝瑜 朱英健 《山西焦煤科技》 2026年第1期1-6,共6页
为提高工作面瓦斯涌出量预测准确度,在主成分分析法(PCA)降维处理瓦斯影响因素基础上,引入独立循环神经网络(IndRNN)深度挖掘数据信息,并选用布谷鸟算法(CS)加快数据迭代与稳定收敛,建立瓦斯涌出量预测的PCA-CS-IndRNN模型。研究结果表... 为提高工作面瓦斯涌出量预测准确度,在主成分分析法(PCA)降维处理瓦斯影响因素基础上,引入独立循环神经网络(IndRNN)深度挖掘数据信息,并选用布谷鸟算法(CS)加快数据迭代与稳定收敛,建立瓦斯涌出量预测的PCA-CS-IndRNN模型。研究结果表明:PCA-CS-IndRNN模型计算得到的瓦斯涌出量预测曲线与工作面实际瓦斯涌出量曲线高度重合,能够准确反映瓦斯涌出量变化特征。与PCA-CS-GRU和PCA-CS-LSTM模型相比,PCA-CS-IndRNN模型的MSE、RMSE和MAE误差指标显著降低至0.033、0.181和0.160,R^(2)拟合优度提升至0.997,表明PCA-CS-IndRNN模型对复杂瓦斯数据的泛化能力较强,预测准确度较高,能够为矿井智能通风系统自主调控提供理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量 主成分分析法 布谷鸟算法 独立循环神经网络 预测模型
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基于采煤工作面相对瓦斯涌出量的预警技术研究
5
作者 徐平安 张若楠 +1 位作者 蒋博文 谢玉麒 《煤矿现代化》 2026年第2期62-66,共5页
瓦斯治理是煤矿开采过程中重中之重的工作,瓦斯治理不仅要及时、迅速,同时要有超前意识。本文通过研究采煤工作面相对瓦斯涌出量计算模型,提出了一种新的预警技术,通过相对瓦斯涌出量的趋势变化情况,结合瓦斯抽采量以及风排瓦斯量,能够... 瓦斯治理是煤矿开采过程中重中之重的工作,瓦斯治理不仅要及时、迅速,同时要有超前意识。本文通过研究采煤工作面相对瓦斯涌出量计算模型,提出了一种新的预警技术,通过相对瓦斯涌出量的趋势变化情况,结合瓦斯抽采量以及风排瓦斯量,能够对采煤工作面瓦斯治理情况超前预判,同时,利用大数据理念,采用最为合适的编程语言,将通过实际验证后的瓦斯计算模型固化为相关系统,为煤矿管理者和技术人员提供了一种新的瓦斯治理综合管理平台。 展开更多
关键词 瓦斯治理 相对瓦斯涌出量 计算模型 数据展示
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近距离煤层群开采瓦斯涌出量预测研究
6
作者 王红 李祝 +1 位作者 崔跃 陈云 《陕西煤炭》 2026年第3期114-119,共6页
【目的及方法】以贺西煤矿现采煤层为工程背景,通过分析煤层瓦斯赋存规律,得到影响煤层瓦斯含量的主控因素,并绘制煤层瓦斯含量等值线图,采用分源预测法对3号、4号煤层进行瓦斯涌出量预测。【结果】结果表明,煤层埋藏深度是3号、4号煤... 【目的及方法】以贺西煤矿现采煤层为工程背景,通过分析煤层瓦斯赋存规律,得到影响煤层瓦斯含量的主控因素,并绘制煤层瓦斯含量等值线图,采用分源预测法对3号、4号煤层进行瓦斯涌出量预测。【结果】结果表明,煤层埋藏深度是3号、4号煤层瓦斯赋存的主控因素,并满足线性关系。3号煤层为W_(3号煤层)=0.0842H-31.898,R^(2)=0.8332,4号煤层为W_(4号煤层)=0.0342H-5.97,R^(2)=0.8939。在3号煤层生产能力为1.4 Mt/a,4号煤层生产能力为1.4 Mt/a的情况下,3号、4号煤层采煤工作面绝对瓦斯涌出量(Q)与埋藏深度(H)之间遵循Q_(3号煤层)=0.2701H-94.36、Q_(4号煤层)=0.0628H-14.42的线性回归关系。【结论】预测结果可为煤矿瓦斯防治工作提供重要的数据依据。 展开更多
关键词 贺西煤矿 分源预测法 煤层群 瓦斯涌出量预测
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复杂构造下保护层开采卸压瓦斯异常涌出机制及定量溯源技术 被引量：7
7
作者 陈学习 陈星宇 +4 位作者 胡嘉英 周爱桃 肖健 孙际宏 严志龙 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2509-2526,共18页
保护层开采是瓦斯灾害防治的有效技术手段,开采过程中工作面异常涌出问题是矿井安全生产的重要威胁。以象山煤矿21313工作面为研究对象,基于地质统计法数值建模实现21512工作面瓦斯地质精细反演,通过FLAC3D-COMSOL耦合模拟分析了复杂构... 保护层开采是瓦斯灾害防治的有效技术手段,开采过程中工作面异常涌出问题是矿井安全生产的重要威胁。以象山煤矿21313工作面为研究对象,基于地质统计法数值建模实现21512工作面瓦斯地质精细反演,通过FLAC3D-COMSOL耦合模拟分析了复杂构造应力下保护层开采的力学演化规律及卸压增透机制,探究了开采后本煤层、邻近层瓦斯运移和瓦斯涌出量规律,结合现场统计、碳同位素测试、数值模拟对比分析实现了工作面异常涌出定量溯源,并针对性采取了底板卸压拦截定向长钻孔抽采措施。结果表明:当保护层工作面由40 m推进至200 m时,底板塑性破坏深度由8.5 m增至25 m,最大垂直应力由-19.09 MPa上升到-29.17 MPa,最大应力释放率由62%升至100%,反映随着推进距离的不断增加,煤岩层受采动破坏明显,底板岩体裂隙发育贯通到5号煤层,卸压范围及程度不断增大。开采200 m后工作面,计算得知保护层走向卸压角为66°、倾向卸压角为62°,5号煤渗透率约为原始煤层的600倍,卸压增透效果明显。随保护层工作面推进距离增大,瓦斯压力降低幅度及范围增大,本煤层、邻近层最大瓦斯压力在开采90 d时,下降幅度分别为3.7%、19.4%;瓦斯总涌出量随着推进距离增加而上升的同时,邻近层绝对瓦斯涌出量占比逐渐上升,推进到200 m时,邻近层绝对瓦斯涌出量占比63.00%。通过综合运用现场统计数据、碳同位素测试结果以及数值模拟方法的对比分析表明,采空区、上隅角瓦斯各来源比例随工作面向前推进基本保持稳定,瓦斯主要来源于邻近层,采空区、上隅角的邻近层瓦斯占比平均值分别为77.99%、49.33%,数值模拟得到的瓦斯涌出量略大于实测瓦斯涌出量,邻近层瓦斯涌出量占比小于实测值,增长趋势两者相符合。采取卸压瓦斯精准治理措施后,卸压瓦斯抽采率为55.80%、55.01%,工作面风排瓦斯量至少下降62.06%,回风流甲烷质量分数至少降低了52.38%,保护层工作面及被保护层瓦斯治理效果明显,实现了复杂构造矿区多煤层综合瓦斯精准治理。 展开更多
关键词 保护层开采 瓦斯运移 耦合模拟 瓦斯涌出量 定量溯源
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工作面采空区Y型通风瓦斯运移规律研究
8
作者 周俊虎 《能源与节能》 2026年第2期154-157,共4页
针对Y型通风工作面采空区瓦斯超限及新老采空区贯通后的瓦斯治理难题,通过数值模拟与现场试验,揭示了采空区瓦斯“O”形圈富集规律及裂隙带回风侧瓦斯的高浓度分布特征。分析了不同配风比对上隅角瓦斯积聚的影响,进而提出优化配风比与... 针对Y型通风工作面采空区瓦斯超限及新老采空区贯通后的瓦斯治理难题,通过数值模拟与现场试验,揭示了采空区瓦斯“O”形圈富集规律及裂隙带回风侧瓦斯的高浓度分布特征。分析了不同配风比对上隅角瓦斯积聚的影响,进而提出优化配风比与高位钻孔抽采相结合的协同控制技术方案。通过对比8组不同钻孔插管位置参数,确定距工作面220 m处为最优抽采点位,较优化前,沿空留巷瓦斯体积分数降低15.5%。 展开更多
关键词 采空区 Y型通风 瓦斯运移规律 配风比
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U型通风综采工作面回风隅角瓦斯治理研究
9
作者 孙宇 《矿业装备》 2026年第1期69-71,共3页
为解决综采工作面回风隅角积聚、瓦斯浓度偏高的问题,以7503综采工作面为研究对象,结合现场情况分析回风隅角瓦斯积聚原因,并提出了以“采空区瓦斯抽采+减少漏风”为主的回风隅角瓦斯治理方案。对7503综采工作面回风隅角瓦斯治理方案进... 为解决综采工作面回风隅角积聚、瓦斯浓度偏高的问题,以7503综采工作面为研究对象,结合现场情况分析回风隅角瓦斯积聚原因,并提出了以“采空区瓦斯抽采+减少漏风”为主的回风隅角瓦斯治理方案。对7503综采工作面回风隅角瓦斯治理方案进行详细阐述,现场应用后结果表明:7503综采工作面回采期间,回风隅角瓦斯体积分数降至0.23%以内,瓦斯浓度处于低位,可满足工作面安全高效回采需要。 展开更多
关键词 综采工作面 回风隅角 瓦斯涌出 瓦斯抽采
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煤自燃监测预警技术研究进展及展望 被引量：3
10
作者 邓军 刘登祯 《工矿自动化》 北大核心 2025年第7期1-14,共14页
针对煤自燃监测预警技术鲜有学者从井下不同场景实际工况与监测技术适配性的角度出发进行综述的问题,对井下场景实际工况的适用监测技术展开了综述。梳理了煤矿典型场景(采空区、工作面-巷道)适用的煤自燃监测技术及研究现状;分析了基... 针对煤自燃监测预警技术鲜有学者从井下不同场景实际工况与监测技术适配性的角度出发进行综述的问题,对井下场景实际工况的适用监测技术展开了综述。梳理了煤矿典型场景(采空区、工作面-巷道)适用的煤自燃监测技术及研究现状;分析了基于指标气体和机器学习的煤自燃预测技术原理及研究现状;介绍了现有煤自燃阶段划分方式、分级预警方法,并提出煤自燃预警技术智能化发展路径:构建“矿井一站式、可视化、智能化”煤自燃智能预警平台,实现煤自燃关键信息的实时连续可视化监测;随着大模型与煤炭行业的深度结合,煤自燃预警技术将向“多模态分析-精准预测-主动式防控”的智能化方向发展。指出了煤自燃监测预警技术的发展方向:①继续研究煤自燃多物理场耦合机制及其致灾机理,为超前预警与主动防控提供理论支撑。②基于煤自燃特性与井下实际工况,重点突破新型监测技术的井下应用瓶颈,为多参数动态监测网络构建提供技术支持。③深度结合机器学习、数字孪生等技术,基于多模态预测模型搭建三维可视化智能预警平台。④深耕煤炭行业大模型,以通用大模型为底座蒸馏出轻量型煤矿领域垂直大模型,助力煤矿智能化建设。 展开更多
关键词 煤自燃监测 煤自燃预警 煤自燃灾害防治 内因火灾 煤自燃阶段 多参数动态监测
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基于压力分配的瓦斯抽采管路优化技术研究 被引量：1
11
作者 齐黎明 王声远 +2 位作者 陈学习 关联合 周家恩 《华北科技学院学报》 2025年第2期19-25,共7页
瓦斯抽采管路优化有助于合理分配抽采能力,从而提升瓦斯抽采效率。第一,提出了基于矿井通风网络解算的瓦斯抽采管路优化方法,并给出了具体实施方案;第二,对抽采管路优化方法的可靠性进行了分析;最后,开展了工程应用。其中,提出了通过改... 瓦斯抽采管路优化有助于合理分配抽采能力,从而提升瓦斯抽采效率。第一,提出了基于矿井通风网络解算的瓦斯抽采管路优化方法,并给出了具体实施方案;第二,对抽采管路优化方法的可靠性进行了分析;最后,开展了工程应用。其中,提出了通过改变管路阻力实现针对含多种瓦斯抽采气源的抽采管路压力分配的优化策略。结果显示,抽采管路优化方法可靠性较高,网络解算结果与实测数据误差小于1%;优化后,在满足优化目标的情况下,抽采管路瓦斯纯量提高了9.34%。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 瓦斯抽采纯量 压力分配 抽采管路优化 瓦斯抽采效率
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近距离煤层瓦斯异常区域采空区瓦斯综合治理研究 被引量：5
12
作者 高小峰 梁文勖 《煤》 2025年第1期59-61,70,共4页
针对台头煤焦公司上隅角瓦斯聚集问题,本研究对地质因素和开采因素对采空区瓦斯异常涌出进行了分析。研究结果表明,邻近层瓦斯和向斜构造区域是采空区瓦斯涌出的主要原因,同时回采时未及时退锚导致采空区漏风,造成上隅角瓦斯聚集。为了... 针对台头煤焦公司上隅角瓦斯聚集问题,本研究对地质因素和开采因素对采空区瓦斯异常涌出进行了分析。研究结果表明,邻近层瓦斯和向斜构造区域是采空区瓦斯涌出的主要原因,同时回采时未及时退锚导致采空区漏风,造成上隅角瓦斯聚集。为了解决这一问题,本研究提出了一套综合措施,包括使用长距离顶板高位钻孔、插管结合堵漏风等方法来治理采空区瓦斯问题。治理后,上隅角瓦斯体积分数成功降低至0.5%以下,有效控制了邻近层瓦斯的涌出,确保了工作面的安全高效生产。 展开更多
关键词 上隅角 瓦斯聚集 瓦斯抽采 长距离顶板高位钻孔 向斜构造
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淮南深部强突煤层群水平井区域瓦斯治理关键技术及应用
13
作者 王世森 姚宁平 +8 位作者 李点尚 李平 丁华忠 柏发松 丁同福 陈本良 苏雷 荚胜丰 杜新锋 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第9期189-200,共12页
淮南矿区地质条件复杂,随着煤矿开采深度增加,瓦斯灾害的复杂性和危险性显著增加,亟需探索新的瓦斯防治技术。围绕淮南矿区深部强突煤层群开采条件,以区域治理、超前治理为目标,引入地面水平井瓦斯区域高效抽采技术,针对水平井高效精准... 淮南矿区地质条件复杂,随着煤矿开采深度增加,瓦斯灾害的复杂性和危险性显著增加,亟需探索新的瓦斯防治技术。围绕淮南矿区深部强突煤层群开采条件,以区域治理、超前治理为目标,引入地面水平井瓦斯区域高效抽采技术,针对水平井高效精准钻进、压裂裂缝工作面全覆盖、持续稳产排采、防突效果评价等技术难题,通过理论研究、物理模拟、数值分析、技术攻关与现场试验,创新形成淮南深部强突煤层水平井区域瓦斯治理模式与技术体系:提出了深部煤层群开采条件下井上下立体区域瓦斯治理模式;研发了极复杂地层条件下“钻前地导建模-钻中动态定位-钻后综合判层”的地面顶(底)板水平井钻井轨迹控制技术,开发了地面水平井分段多簇、大液量大排量大砂量、动态混注高强度压裂技术,研发了以潜油隔膜泵、“零水位”为核心技术及装备的L型水平井排采工艺,提出了“残余瓦斯含量+残余瓦斯压力+排采影响范围+预抽率”防突效果评价指标体系、数值模拟和钻孔实测多方法融合的地面瓦斯抽采果评价方法;创立了“钻井+压裂+排采+产能预测+防突效果评价+井下区域验证”“六位一体”地面水平井区域瓦斯治理综合防突技术体系。应用效果表明,水平井水平段煤层顶底板2.5m内钻遇率、钻井工程与套管下入成功率达到100%;水平井分段压裂实现工作面缝网全覆盖;排采系统检泵周期显著延长,“零水压”排采可充分释放水平井产气潜力;工程施工水平井取得了良好的产气效益和安全效益,单井日产气量突破11000m^(3),累计产气量突破4000万m^(3),大幅减少井下瓦斯治理工程量,保障了矿井安全高效生产。地面分段压裂水平井区域瓦斯治理技术的推广应用,推进瓦斯治理模式从井下向地面转移,实现了地面区域瓦斯治理规模化、标准化,为我国类似煤矿区地面区域瓦斯治理提供了技术支撑。 展开更多
关键词 淮南矿区 煤层群 水平井区域瓦斯治理 分段压裂 防突效果评价
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多算法融合的瓦斯涌出量预测方法研究及应用 被引量：1
14
作者 刘祥龙 江东海 《煤》 2025年第8期28-33,共6页
煤矿瓦斯涌出量预测面临着影响因素复杂、数据非线性以及单一算法局限性等难题。为实现精准预测,文章提出KPCA-MEA-ELM结合的预测方法。通过核主成分分析(KPCA)对复杂数据进行特征提取与降维,利用思维进化算法(MEA)优化极限学习机(ELM)... 煤矿瓦斯涌出量预测面临着影响因素复杂、数据非线性以及单一算法局限性等难题。为实现精准预测,文章提出KPCA-MEA-ELM结合的预测方法。通过核主成分分析(KPCA)对复杂数据进行特征提取与降维,利用思维进化算法(MEA)优化极限学习机(ELM)的参数,有效克服传统算法的缺陷。通过山西常村煤矿的观测数据进行了案例验证,结果表明,该方法预测瓦斯涌出量与实测瓦斯涌出量相比最大相对误差为7.5%,最小相对误差为1.04%,显著提高了瓦斯涌出量预测的准确性,为煤矿安全生产提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 瓦斯涌出量 KPCA-MEA-ELM 预测方法 煤矿安全
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温度与有效应力对受载煤体瓦斯渗流及变形规律影响研究 被引量：1
15
作者 孙锐 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期100-106,115,共8页
为探究不同温度与有效应力条件下煤体瓦斯渗流及变形动态演化特征,基于煤岩心三轴渗流测试装置,开展了不同温度与有效应力条件下煤体瓦斯渗流实验。研究结果表明:保持有效应力不变,随着温度升高,煤体渗透率均呈现减小趋势,最大降幅为21.... 为探究不同温度与有效应力条件下煤体瓦斯渗流及变形动态演化特征,基于煤岩心三轴渗流测试装置,开展了不同温度与有效应力条件下煤体瓦斯渗流实验。研究结果表明:保持有效应力不变,随着温度升高,煤体渗透率均呈现减小趋势,最大降幅为21.99%;煤体渗透率变化率随温度升高均呈负指数趋势减小,最大降幅为23.01%,温度对煤体瓦斯渗流过程具有明显抑制作用;在相同温度下,煤体渗透率随有效应力增大而逐渐减小,最大降幅为60.56%;随着有效应力增大,渗透率变化率均呈负指数趋势降低,最大降幅为60.08%;煤体轴向应变、径向应变、体积应变均随温度升高呈降低趋势,升温后煤体吸附能力减弱,分子平均动能增大,从而导致煤体变形量趋于减小;有效应力增大,煤体轴向应变逐渐增大,径向应变与体积应变均呈减小趋势,有效应力增大造成瓦斯吸附对煤体的膨胀作用远大于瓦斯解吸对煤体的收缩作用,从而导致煤体总体产生膨胀变形。研究结果可为瓦斯抽采过程中合理布置抽采参数提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 温度 有效应力 瓦斯渗流 煤体变形 瓦斯抽采
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基于煤块瓦斯放散模拟的回采落煤瓦斯涌出量预测模型构建及应用
16
作者 赵灿 《煤炭工程》 北大核心 2025年第11期167-174,共8页
针对目前工作面回采落煤瓦斯涌出预测准确率低的问题,以寺河煤矿5304工作面回采落煤瓦斯放散过程为研究对象,基于达西渗流定律和朗格缪尔等温吸附定律,构建了工作面采落煤块基质-裂隙结构下多孔介质内部瓦斯非稳态解吸渗流控制方程组。... 针对目前工作面回采落煤瓦斯涌出预测准确率低的问题,以寺河煤矿5304工作面回采落煤瓦斯放散过程为研究对象,基于达西渗流定律和朗格缪尔等温吸附定律,构建了工作面采落煤块基质-裂隙结构下多孔介质内部瓦斯非稳态解吸渗流控制方程组。利用FLUENT求解器对不同尺寸的球状、立方体、圆柱状煤块瓦斯放散过程进行了数值模拟,采用分离变量法建立了以当量直径、表面积与体积比值、放散时间为主控变量的多尺寸多形状煤块瓦斯放散速率通式。在此基础上结合采煤机割煤与刮板输送机运煤过程,引入了用于表征采煤机割煤与刮板输送机运煤等宏观作业过程的工作面内回采落煤时空分布数学模型,构建了工作面回采落煤瓦斯涌出量预测模型。基于预测模型计算得到5304工作面回采落煤瓦斯涌出量为1.21 m^(3)/min。采用基于风量瓦斯平衡原理的工作面分段测定法测得,5304工作面回采落煤瓦斯涌出量为1.10 m^(3)/min,预测结果与实测结果之间相对误差为10.96%,验证了工作面回采落煤瓦斯涌出量预测模型的现场实用性。 展开更多
关键词 回采落煤 煤块基质-裂隙结构 瓦斯放散 回采割煤 落煤运输
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复合煤层钻孔初始瓦斯涌出特性研究
17
作者 林华颖 田世祥 +4 位作者 焦安军 宋凯 许石青 谢红飞 衡献伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期143-149,共7页
为研究单一性质与复合煤层钻孔初始瓦斯涌出曲线的差异性,采用Comsol Multiphysics模拟钻孔过程中的初始瓦斯涌出曲线,运用煤层模拟装置与连续流量法测定设备监测了三组钻孔初始瓦斯涌出数据,研究了不同性质煤层钻进过程中瓦斯涌出量随... 为研究单一性质与复合煤层钻孔初始瓦斯涌出曲线的差异性,采用Comsol Multiphysics模拟钻孔过程中的初始瓦斯涌出曲线,运用煤层模拟装置与连续流量法测定设备监测了三组钻孔初始瓦斯涌出数据,研究了不同性质煤层钻进过程中瓦斯涌出量随钻进深度的变化规律。研究结果表明:破碎带内瓦斯瞬时流速为正常流速的19倍;钻孔瓦斯集中于钻杆前部,且在暴露2 s后涌出速度迅速下降;整体钻进距离与钻孔初始瓦斯涌出量曲线存在明显的单调递增函数关系,不过随着时间推移,其增长速率逐渐减缓,这一结论在后续海孜煤矿和威奢煤矿的实验中也得到了验证。采用汇丰煤样对复合煤层(硬煤内部局部存在软煤)进行钻孔初始瓦斯涌出量测定,发现瓦斯曲线异常区域初始瓦斯涌出量的变化趋势与数值模拟相似,异常区域峰值高于正常值2.96倍,这表明该参数对复合煤层具有敏感性。 展开更多
关键词 复合煤层 初始瓦斯涌出量 连续流量法 数值模拟
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煤岩动力灾害电磁辐射监测仪及其应用 被引量：105
18
作者 王恩元 何学秋 +3 位作者 刘贞堂 窦林名 周世宁 聂百胜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期366-369,共4页
基于受载煤岩体的电磁辐射特性及规律,研制了具有电磁信号接收、数据处理、数据存储、通讯和灾害预报等功能的煤岩动力灾害电磁辐射监测仪,开发了基于Windows系统的具有数据通讯、参数设置、数据处理及分析和动态预报等功能的软件.该仪... 基于受载煤岩体的电磁辐射特性及规律,研制了具有电磁信号接收、数据处理、数据存储、通讯和灾害预报等功能的煤岩动力灾害电磁辐射监测仪,开发了基于Windows系统的具有数据通讯、参数设置、数据处理及分析和动态预报等功能的软件.该仪器在预测煤与瓦斯突出时,有突出危险煤层的电磁辐射水平远高于无突出危险煤层;在预测冲击地压时,矿压大的地方,电磁辐射较强,有冲击危险的区域,电磁辐射异常,表现为电磁辐射水平明显增强或变化剧烈.表明电磁辐射法预测煤与瓦斯突出和冲击地压等煤岩动力灾害危险性是可行的,研制的电磁辐射监测仪实现了非接触预测,省时省力,对生产影响较小,稳定性好,准确率较高. 展开更多
关键词 电磁辐射 监测仪 监测预报 煤与瓦斯突出 冲击地压
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保护层开采工作面瓦斯涌出量预测 被引量：71
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作者 戴广龙 汪有清 +2 位作者 张纯如 李庆明 邵广印 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期382-385,共4页
分析了分源法预测保护层工作面瓦斯涌出量理论和保护层开采时上覆煤岩层采动裂隙的分布,然后应用分源法预测了谢桥矿1242(1)保护层开采工作面瓦斯涌出量,预测结果为15.93-17.22 m3/min,误差为3.3%-4.5%.
关键词 保护层开采 瓦斯涌出量 预测 瓦斯治理
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近距离上保护层开采工作面瓦斯涌出及瓦斯抽采参数优化 被引量：124
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作者 王海锋 程远平 +1 位作者 吴冬梅 刘洪永 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期590-594,共5页
为确保近距离上保护层工作面的开采安全,同时有效抽采下被保护层的卸压瓦斯消除其突出危险性,开展了近距离上保护层开采工作面的瓦斯涌出规律研究,在此基础上对被保护层的卸压瓦斯抽采参数进行了优化。研究结果表明:下被保护层12煤层位... 为确保近距离上保护层工作面的开采安全,同时有效抽采下被保护层的卸压瓦斯消除其突出危险性,开展了近距离上保护层开采工作面的瓦斯涌出规律研究,在此基础上对被保护层的卸压瓦斯抽采参数进行了优化。研究结果表明:下被保护层12煤层位于上保护层开采后形成的底臌断裂带内,层间裂隙发育充分,保护层工作面瓦斯涌出量大多来自被保护层的卸压瓦斯;在采用底板岩巷上向网格式穿层钻孔对被保护层进行卸压瓦斯抽采时,被保护层卸压瓦斯流向保护层工作面还是穿层钻孔由瓦斯在裂隙中流动形成的沿程阻力决定;被保护层12煤层穿层钻孔间距确定为1倍层间距大小,即穿层钻孔间距为16m。工程应用表明,该设计参数能够满足保护层安全开采及被保护层消除突出危险性的要求。 展开更多
关键词 近距离保护层 瓦斯涌出 穿层钻孔 瓦斯抽采
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