李树刚:煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统的研制与应用论文

李树刚:煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统的研制与应用论文

本文主要研究内容

作者李树刚,魏宗勇,林海飞,赵鹏翔,肖鹏,郝昱宇(2019)在《煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统的研制与应用》一文中研究指出:为进一步解决煤与瓦斯共采模型实验研究手段不足的问题,自主研制了一套煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统。该系统采用模块化设计,高度集成机、电、液、气于一体,主要由大尺度箱体(3. 0 m×2. 5 m×1. 8 m)与基座、自动液压开采、柔性加载、自动通风、瓦斯抽采、瓦斯注入以及综合数据采集与控制等7个子单元构成。按几何相似比1∶100计,加载单元可模拟最大采深2 105 m,开采单元可模拟采高0~12 m以及推进距离200 m;通风单元可模拟U型、U+L型、Y型等多种通风方式以及实现不同风量通风;抽采单元可模拟高位巷、高位钻孔、地面抽采等多种立体化抽采方式;瓦斯注入单元采用独立注入方式,实现不同瓦斯涌出量、不同位置的瓦斯涌出;综合数据采集与控制单元实现覆岩裂隙、矿山压力、瓦斯运移、瓦斯抽采等表征参数的采集以及对整个实验系统进行自动控制。该实验系统可进行工作面煤层开采、通风、瓦斯涌出与抽采等功能的模拟,实现煤层开采过程中覆岩裂隙演化、矿山压力分布、卸压瓦斯运移、瓦斯抽采等科学问题的一体同步研究。运用该系统对山西某矿302工作面开采过程进行模拟实验,得到了该矿条件下基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距20 m,覆岩破坏在空间上呈椭圆抛物形态等覆岩破断与裂隙演化规律;工作面推进过程中应力峰值不断前移,应力集中系数2. 11~2. 63,超前工作面距离6~11 m等动态应力变化规律;在卸压瓦斯储集与分布规律方面,得到采空区后部76~120 m瓦斯浓度增加较快,120 m之后趋于稳定,采空区上部5~60 m裂隙带中瓦斯浓度逐渐增加,裂隙带最上层瓦斯浓度达到65%~68%。实验结果表明,该系统能够较好进行工作面煤与瓦斯共采全过程的模型实验研究。

Abstract

wei jin yi bu jie jue mei yu wa si gong cai mo xing shi yan yan jiu shou duan bu zu de wen ti ,zi zhu yan zhi le yi tao mei yu wa si gong cai san wei da che du wu li mo ni shi yan ji tong 。gai ji tong cai yong mo kuai hua she ji ,gao du ji cheng ji 、dian 、ye 、qi yu yi ti ,zhu yao you da che du xiang ti (3. 0 m×2. 5 m×1. 8 m)yu ji zuo 、zi dong ye ya kai cai 、rou xing jia zai 、zi dong tong feng 、wa si chou cai 、wa si zhu ru yi ji zeng ge shu ju cai ji yu kong zhi deng 7ge zi chan yuan gou cheng 。an ji he xiang shi bi 1∶100ji ,jia zai chan yuan ke mo ni zui da cai shen 2 105 m,kai cai chan yuan ke mo ni cai gao 0~12 myi ji tui jin ju li 200 m;tong feng chan yuan ke mo ni Uxing 、U+Lxing 、Yxing deng duo chong tong feng fang shi yi ji shi xian bu tong feng liang tong feng ;chou cai chan yuan ke mo ni gao wei hang 、gao wei zuan kong 、de mian chou cai deng duo chong li ti hua chou cai fang shi ;wa si zhu ru chan yuan cai yong du li zhu ru fang shi ,shi xian bu tong wa si chong chu liang 、bu tong wei zhi de wa si chong chu ;zeng ge shu ju cai ji yu kong zhi chan yuan shi xian fu yan lie xi 、kuang shan ya li 、wa si yun yi 、wa si chou cai deng biao zheng can shu de cai ji yi ji dui zheng ge shi yan ji tong jin hang zi dong kong zhi 。gai shi yan ji tong ke jin hang gong zuo mian mei ceng kai cai 、tong feng 、wa si chong chu yu chou cai deng gong neng de mo ni ,shi xian mei ceng kai cai guo cheng zhong fu yan lie xi yan hua 、kuang shan ya li fen bu 、xie ya wa si yun yi 、wa si chou cai deng ke xue wen ti de yi ti tong bu yan jiu 。yun yong gai ji tong dui shan xi mou kuang 302gong zuo mian kai cai guo cheng jin hang mo ni shi yan ,de dao le gai kuang tiao jian xia ji ben ding chu ci lai ya bu ju 45 m,zhou ji lai ya bu ju 20 m,fu yan po huai zai kong jian shang cheng tuo yuan pao wu xing tai deng fu yan po duan yu lie xi yan hua gui lv ;gong zuo mian tui jin guo cheng zhong ying li feng zhi bu duan qian yi ,ying li ji zhong ji shu 2. 11~2. 63,chao qian gong zuo mian ju li 6~11 mdeng dong tai ying li bian hua gui lv ;zai xie ya wa si chu ji yu fen bu gui lv fang mian ,de dao cai kong ou hou bu 76~120 mwa si nong du zeng jia jiao kuai ,120 mzhi hou qu yu wen ding ,cai kong ou shang bu 5~60 mlie xi dai zhong wa si nong du zhu jian zeng jia ,lie xi dai zui shang ceng wa si nong du da dao 65%~68%。shi yan jie guo biao ming ,gai ji tong neng gou jiao hao jin hang gong zuo mian mei yu wa si gong cai quan guo cheng de mo xing shi yan yan jiu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自煤炭学报的李树刚,魏宗勇,林海飞,赵鹏翔,肖鹏,郝昱宇,发表于刊物煤炭学报2019年01期论文,是一篇关于大尺度论文,煤与瓦斯共采论文,裂隙演化论文,瓦斯运移论文,三维模拟实验论文,煤炭学报2019年01期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自煤炭学报2019年01期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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