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期刊信息/Journal information
能源与环保
能源与环保

王春林

月刊

1003-0506

zzmttg@163.com

0371-67575989

450001

郑州市高新技术产业开发区枫杨街17号

能源与环保/Journal China Energy and Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>>《中州煤炭》重点刊登介绍煤炭生产新技术、新工艺、新经验、新产品的文章和信息，兼容经营管理。面向煤炭系统和相关行业的工程技术人员、管理干部、技术工人和大专院校师生。本刊为双月刊，彩色封面，国际标准大16开本，112页，月下旬出版，自办发行。每期定价10元，全年6期60元。
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    渐变截面管道内甲烷/氢气/空气预混爆燃传播特性研究

    申宏栋邢宝山
    1-5页
    查看更多>>摘要：变截面管道是一种能够通过改变管道横截面积和形状来调节流体流动特性的管道形式,利用 自主搭建的实验平台开展不同当量比及氢气体积分数的预混爆炸实验,对渐变截面管道中甲烷掺氢预混气体爆炸的压力波和火焰传播图像进行同步分析,并探究甲烷掺氢预混气体爆炸压力,以期为甲烷掺氢预混气体的运输做出预防和评估,并为防火防爆设计提供依据.研究结果表明,当混合气体处于0～300 mm管道部分时,不同当量比火焰变化趋势基本相同;当火焰锋面进入渐变截面管道部分,即300～600 mm时,火焰速度变化较大.其中,当量比为0.8时,火焰速度先升高后下降;当量比为1.0、1.2时,速度变化持续升高.

    渐变截面管道氢气甲烷预混气体火焰传播速度爆炸

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    构造煤的常规三轴试验仿真参数敏感度分析研究

    陈学雷冉庆雷
    6-13,21页
    查看更多>>摘要：目前,煤与瓦斯突出、冒顶等动力事故不间断发生,严重威胁煤矿安全生产,揭示动力灾害背后煤岩体力学损伤演化机制至关重要.利用离散元软件PFC3D,构建了以构造煤体为原型的颗粒流模型,通过改变模型的接触模量、刚度比、黏结强度比、内摩擦角、摩擦因数参数,对模型进行了常规三轴试验仿真参数敏感度分析.结果表明,接触模量对构造煤模型力学性能的影响主要体现在模型变形性能;刚度比对构造煤模型的强度和变形特性存在影响;黏结强度比对构造煤模型的最大抗压强度与峰值应变均有影响;内摩擦角对模型的损伤破坏形式存在影响;摩擦因数对构造煤模型影响体现在模型的强度与峰值应变.而后指导了参数标定过程,得出模拟结果与实验结果具有较好的一致性.研究结果为后续煤岩动力灾害机理的研究奠定了基础.

    构造煤颗粒流模拟参数敏感度平行黏结模型细观参数

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    首山一矿水平井水力压裂应力阴影效应及裂缝演化机理

    史小卫孙麒涵陈俊侠林萌...
    14-21页
    查看更多>>摘要：水力压裂是煤层增透和煤层气增产的关键技术,它可有效地造成裂缝网络,增大气体渗流通道面积.然而随着煤层开采深度的增加,煤层气开发面临着埋藏深、赋存环境复杂、岩体致密、非均质性强、开发难度大等难题,水平井段簇方案设计成为解决该问题的关键.基于首山一矿某工作面煤层的物性特征,采用三维有限元应力模拟技术构建地质力学模型,设计储层压裂的排量、液量、液体黏度等压裂工艺技术指标,研究不同应力差对水力压裂半径的影响,并利用该模型运用单因素控制方法,研究分析不同簇间距下裂缝的发育形式与有效半径.研究结果表明,水力压裂工程试验验证了裂缝的有效半径,并且与数值模拟分析结果相吻合;随着地应力差异系数的增大,水力压裂主裂缝逐渐发生偏移,水平应力差越小,形成的压裂缝网越复杂;随着簇间距的增加,裂缝的簇间应力干扰作用减弱,裂缝的扩展变得更加均匀.

    水力压裂裂缝扩展数值模拟压裂工艺应力效应

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    煤层气爆炸行为、危害及防护研究进展

    白廷海
    22-30页
    查看更多>>摘要：煤层气逐渐成为当下能源的组成部分之一,其本身危险性仍伴随着事故的发生,造成的事故也逐渐增多,即敲响了我国安全发展的警钟,也表明了面对瓦斯爆炸事故的认识不足和经验不够.从瓦斯气体应用、发展以及爆炸的理论、爆炸特征、危害和气体爆炸防护研究方面介绍了目前的研究进展,介绍了目前气体爆炸理论、最小点火能、爆炸极限、传播规律和数值模拟研究,总结了目前瓦斯气体爆炸危害的研究进展,重点分析了针对性的瓦斯爆炸防范的有效措施,指出了研究的不足和今后的发展方向.对比了国内外可燃气体方面在风险识别、危险防控、安全管理等方面的优势与不足,促进了可燃气体的安全使用并减少了爆炸伤害,有力地保障了国家的发展和稳定.

    煤层气爆炸特征爆炸防护

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    明矾沟煤矿煤层瓦斯赋存规律及主控因素分析

    李文
    31-37页
    查看更多>>摘要：为了实现明矾沟煤矿煤层瓦斯精准高效治理,利用实验测试、数值模拟、数理统计、现场测试、理论分析等方法研究明矾沟煤矿瓦斯赋存规律,并从瓦斯生成、储集、赋存的角度对其赋存主控因素开展研究.研究结果表明,明矾沟煤矿煤层瓦斯含量大量分布在8 m3/t以上,最高可达15 m3/t,且瓦斯含量与煤层标高存在负线性关系,相近标高上下煤层之间瓦斯含量存在明显差异.矿井高瓦斯含量主要受控于高煤化阶段导致的良好瓦斯生成条件,高煤化阶段及强煤体形变破坏所导致的煤层强吸附储存能力,低透气性所导致的煤层良好保存条件;其上下煤层之间瓦斯含量主要受控于差异性煤岩组分及构造挤压效应所引起的差异性透气性及吸附能力;煤层瓦斯含量随标高降低而增加,主要受控于煤层埋深及厚度.针对瓦斯治理,矿井应采取水力压裂等技术措施,重点解决煤层低透气性问题.

    煤层瓦斯煤化作用煤岩组分煤层透气性瓦斯吸附

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    填埋场底部有水循环管情况下温度变化分析

    张亦凡雷浩吴珣
    38-43页
    查看更多>>摘要：为了减少填埋场中温度升高对衬垫系统的危害,对填埋场底部有水循环管情况下衬垫层温度变化进行研究.针对水循环系统建立了热传导数学模型,并求得了解析解,通过与Comsol的对比,验证了模型及其解答的正确性.根据解析解分析了不同情况下水循环系统对垃圾填埋场衬垫系统温度的影响情况.研究表明,循环水温度和热交换系数对水循环管的降温性能有较大的影响,水循环管对上下层周围土体的温度也有影响,影响范围为4 m左右.

    填埋场温度水循环管热传导模型衬垫系统

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    负载铁系金属氧化物催化次氯酸钠降解酸性大红的实验研究

    王杰孙杰郝喆
    44-48页
    查看更多>>摘要：酸性大红是一种性能良好的染料,也是一种难以治理的工业废水,但由于它在水中溶解度较高,通常难以通过简单方法直接进行处理.次氯酸钠为多功能强氧化剂,安全无毒,但稳定性不高,对氧化活性的利用不够,对酸性大红染料的去除能力有限.通过负载铁系金属氧化物来催化次氯酸钠对酸性大红染料进行降解,从而高效率提供分子反应动能,提高其氧化性;考察pH值、催化剂投入量、反应时间、次氯酸钠用量、负载催化剂量等对酸性大红的降解作用,得出最佳处理条件.结果显示:①采用沉淀—负载法,随着负载量增加,硅藻土图谱上的CoFe2O4峰越来越明显,完成了有效负载;②在pH值为4、反应时间为25 min、催化剂投加量为0.7 g、负载催化剂量达到30％、次氯酸钠溶液为5 mL时,降解酸性大红效果最显著;③对比次氯酸钠和芬顿试剂氧化降解酸性大红发现,次氯酸钠对酸性大红的去除率比芬顿试剂高;④在实际生产废水降解实验中,使用负载铁系金属氧化物催化次氯酸钠降解酸性大红和COD的效果十分显著,用此方法对废水中的酸性大红和COD的去除率分别为90％和 83％.

    次氯酸钠催化降解酸性大红铁系金属氧化物

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    基于抽水法的煤矿矿区污染场地环境水文地质勘查研究

    魏婧张亚宁
    49-54页
    查看更多>>摘要：煤矿过度开采会加重矿区场地环境污染,而矿区水文地质条件决定污染程度,在解决矿区污染前,应先勘查矿区场地环境水文地质.为此,提出矿区污染场地环境水文地质勘查技术研究方法.以榆林市矿区为研究对象,根据榆林市矿区自然环境分析了矿区场地环境污染因素,基于分析结果制定勘查方案.通过抽水法对矿区污染场地环境水文地质勘查点的布设及样品采样,开展了矿区地下水化学分析、水位高程测量、抽水试验等勘查工作.经研究发现,矿区污染场地生活区污水处理站渗漏水会给矿区含水层带来一定污染影响,此外,矿区污染场地环境水文地质含水层的渗透性及补给条件差,加重了地下水污染.

    抽水法矿区污染场地环境水文地质勘查影响因素

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    涡流控尘系统径轴向流场分布规律研究

    许圣东郑磊丁志权颜鸽来...
    55-60页
    查看更多>>摘要：为掌握涡流控尘装置的流场特性,采用数值模拟方法,分别在Standard、RNG、Realizable三种模型下对涡流控尘系统内部流场进行模拟,并建立实验系统,测试径轴向出口的风速分布进行验证.研究结果表明,径向出口上,始端0.2 m范围形成了负压区,0.2～2.0 m风速最大,最大风速达20 m/s,此后风速随距离的增加而均匀减小.轴向方向上,从涡流风机处开始,管道截面风速呈圆环状分布,表现出中心风速小、周围风速大、壁面风速小的轴对称M形分布特点;截面风速沿程减小,从涡流风筒出口后,截面风速趋于稳定,到管道出口处,截面最大风速不超过1.8 m/s.数值模拟与实验结果基本一致,尤其是轴向风速分布规律完全吻合,以Standard模型最为准确.

    涡流风筒流场径向出口轴向出口数值模拟

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    电容式矿井防灭火固液两相浆液参数测量研究

    田如
    61-66,77页
    查看更多>>摘要：井下火灾作为煤矿开采中的重大事故,不仅对煤炭开采产生严重影响,更威胁着井下作业人员的生命安全.针对灌浆防灭火技术中浆液中固相沉积或堵塞问题,采用电容传感器对浆液速度参数进行精准测量.通过仿真研究,结合对影响因素和电容传感器灵敏度的分析,设计了适用于煤矿环境的电容传感器结构及几何尺寸,选择电极宽度为35 mm、电极间距为70 mm;同时,设计了电容传感器变送器,并结合上位机LabVIEW实时显示界面,进行了浆液两相流速度参数的实验验证.实验结果表明,设计的电容传感器能够准确地测量浆液的速度参数,为灌浆防灭火技术提供了实时可靠的反馈信号.这一创新技术的成功应用,将有力地保障灌浆防灭火技术在井下的安全有效实施.

    防灭火灌浆技术固液两相流电容传感器速度测量

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