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温度作用下煤体裂隙演化规律数值模拟及声发射特性研究被引量：8: 2015年; 温度的作用会在煤体上产生热应力,进而引发煤体的裂隙发育乃至引发破裂,有利于瓦斯的抽采.利用RFPA有限元软件模拟加温热处理时煤体的破裂过程,观察不同温度下煤体破裂的裂纹裂隙发展规律.采用声发射的试验方法对不同围压下温度改变时煤体内部裂隙发展进行细微观察并与RFPA数值模拟结果进行对比.研究结果表明:温度改变产生的热应力能够使煤体温度升高,进而破坏原有割理系统产生新的裂隙裂纹;当温度达到一定值时,煤体内部孔隙裂隙发育扩展较为明显,形成主裂纹,有效渗透通道增加,降低煤体对气体分子的吸附能力,提高游离气体含量,渗透率明显提高.该研究可为预防瓦斯相关灾害和瓦斯的抽采提供理论参考.; 张永利曹竹肖晓春秦豹徐军孙雅楠; 关键词：裂隙煤热应力声发射

温度作用下煤体裂隙演化规律数值模拟及声发射特性研究: 温度的作用会在煤体上产生热应力,进而引发煤体的裂隙发育乃至引发破裂,有利于瓦斯的抽采.利用RFPA有限元软件模拟加温热处理时煤体的破裂过程,观察不同温度下煤体破裂的裂纹裂隙发展规律.采用声发射的试验方法对不同围压下温度改...; 张永利；曹竹；肖晓春；秦豹；徐军；孙雅楠；; 关键词：裂隙煤热应力声发射; 文献传递

上行开采缓倾斜煤层群围岩稳定性分析被引量：4: 2013年; 为了研究缓倾斜煤层群下覆煤层开采时层间岩层的破坏规律以及影响上覆煤层开采的安全因素,采用相似材料实验建立两槽缓倾斜煤层上行开采平台。观测下覆煤层开采过程中采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况,利用位移传感器采集到的上覆煤层下沉数据分析其整体稳定性并记录上覆煤层顶板周期来压步距。采用FLAC3D软件建立模型进行数值模拟对比验证分析,找出下覆煤层工作面推进距离与上覆岩层活动规律的关系以及采空区影响下上覆煤层的纵向位移。结果表明:下覆煤层顶板冒落岩梁排列整齐,碎胀系数小,无法完全填充采空区,使岩层上部产生离层和裂隙,冒落下来的岩梁发生折断并形成稳定结构,上行开采引起上覆岩层的纵向变形与破坏,产生大量采动裂隙,表现为上覆煤层发生台阶错动最终形成一个沉陷区域,周围岩层向区域中心倾斜,影响上覆煤层顶板稳定性。由相似材料实验与数值模拟得到上覆煤层监测点下沉情况对比现场具有较好的吻合性,验证了实验模拟的正确。所得结论也可为相关问题提供有益的借鉴与参考。; 张永利庞清良马玉林; 关键词：采矿工程相似材料数值模拟

温度作用下煤层瓦斯解吸渗流规律数值模拟被引量：5: 2014年; 如何提高煤层气渗透率是目前煤层气开采研究中的重要课题。基于煤层瓦斯渗流规律数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件,对流-固-热耦合条件下的非等温煤层气解吸、渗流变化规律进行了数值模拟。结果表明,在注热条件下,煤层气渗流压力随着温度的增加而下降,且下降速度加剧,压力差越大,气体从高压区域流向低压区域的渗流速度越快。气体在煤层中径向流向井口,井口附近压力的梯度增大,气体渗流速度较快;在未受到加热影响的区域,煤层气不受外加热量影响,煤层气解吸速率保持不变;注热后煤层温度升高,可以加快煤层气渗流速度、提高渗透率、增加煤层气产量。研究成果可为煤层中注热开采煤层气的工程实践提供相应的理论依据。; 张永利张乐乐马玉林王金铜; 关键词：数值模拟

缓倾斜薄煤层群相向同采围岩稳定性数值模拟被引量：2: 2015年; 为了保证缓倾斜煤层群的安全开采以及了解相向开采时围岩的破坏规律,基于木城涧煤矿+250水平西一采区二、三槽煤层赋存条件,采用相似材料实验观测采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况,运用FLAC3D软件建立模型,分析煤层工作面推进距离与围岩应力变化的关系以及得到采空区影响下煤层的纵向位移的变化情况。研究结果表明:随着上覆煤层工作面推进,下覆煤层顶板大部冒落,使下覆煤采空区上部岩层和上覆煤层及上部岩层整体下沉,压密上覆煤层和上部岩层,提高顶板岩体整体性,上覆煤层和直接顶岩层没有受到破坏有利于上覆煤层开采;上覆煤层的开采,对下覆煤层顶板有明显的卸压作用,降低顶板积压的危险,有利于下覆煤层的开采。; 张永利崔宏达程瑶马玉林; 关键词：稳定性数值模拟

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国家自然科学基金(51174269)