张晓明
- 作品数：18 被引量：103H指数：5
- 供职机构：辽宁工程技术大学安全科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程化学工程自动化与计算机技术更多>>
- 下伏采空区的煤矿地表地震动力响应模拟被引量：7
- 2013年
- 针对中国煤矿多分布于7度及7度以上的地震烈度区,煤矿大规模开采,在矿区地层中留下了大面积、立体分布的空间,一些开采位于工业区或居住区的下部等问题,采用FLAC3D软件,建立了不同条件下的数值模型,对下伏采空区的煤矿地表地震响应进行分析.模拟结果显示:在剪切地震波的作用下,下伏采空区煤矿地表的最大水平加速度受到地下采空区的影响.讨论了在采深及采空区填充参数不同的情况下,地表监测位置的响应值变化.
- 张晓明杨晓晨卢刚佐佐木九郎
- 关键词：煤矿地震灾害采空区地震加速度数值模拟
- 示踪气体诊断井下风流实态及弥散系数测定被引量：3
- 2017年
- 为更好地评价井下通风网络,优化矿井通风系统.将示踪气体技术应用于特定复杂的通风网络,并对示踪气体在巷道内的移流扩散规律进行模拟计算.通过对兴阜矿示踪气体浓度实测数据与模拟数据的对比,对巷道理论计算风速和弥散系数进行有效修正,使推导出的在多条巷道内示踪气体浓度的理论计算公式及结果更加符合井下实际情况.在此基础上进一步分析检查实验矿井通风系统中存在的问题,明确漏风区域的具体位置,为通风系统优化及井下工作环境安全规划提供可靠的理论根据.
- 曹勇张晓明佐佐木久郎董伟霍延伟
- 关键词：矿井通风示踪气体数值模拟
- 煤在高浓度CO_2环境下的燃烧、气化及吸附实验被引量：8
- 2010年
- 利用热重-差热分析(TG-DTA)探讨了大同煤样在20～1400℃,在不同O2浓度(≤5%)的CO2气体环境、不同升温速率及气体流量条件下的燃烧及气化反应特征。同时,对50～200℃条件下煤对二氧化碳(CO2)气体的吸附特性进行了研究。随后,应用能谱分析仪对残余灰分进行了碳含量分析。实验结果表明,煤在高浓度CO2氛围中的燃烧是在360～1100℃;煤在高浓度CO2氛围中的气化是在1100～1300℃。常压下当环境温度低于200℃时,煤对于100%CO2气体主要表现为物理吸附,且吸附量随温度的降低遵循阿伦尼乌斯方程。当温度低于1000℃时O2浓度对残余灰分中碳含量有着较大的影响;但是当温度高于1000℃发生气化反应后,残余灰分中碳含量的结果没有显示出过多地依赖O2的浓度。
- 李治刚张晓明菅井裕一王继仁佐佐木久郎
- 关键词：燃烧气化
- 采空区地下遗煤燃烧-地表碳通量相关性分析被引量：1
- 2024年
- 为探究复杂条件下地表碳通量对地下遗煤自燃的响应机制,通过长期监测阜新海州露天矿采空区上覆地表碳通量、土壤温度、地表裂缝、环境风速、土壤湿度等数据,并结合现场试验,研究遗煤燃烧与地表碳通量的相关性,分析地表裂缝、环境风速、土壤湿度等因素对地下煤自燃-地表碳通量的影响特征。结果表明:地下遗煤燃烧是触发地表碳通量异常响应的根本因素,碳通量与土壤温度分布呈正相关;裂缝是影响地表碳通量分布的主要因素,环境风速与地表碳通量基本呈正相关,地表碳通量一般不受土壤湿度影响,但受降雨影响较大。
- 王永军王永军张河猛董伟张晓明张晓明
- 关键词：采空区地表裂缝
- 矿井风流温湿度预测方法及应用被引量：5
- 2015年
- 针对煤矿开采中井下温湿度的预测和控制问题,设计了单一巷道风流温湿度的计算模型,对矿井不同用途及不同使用年数巷道进行实测和模拟计算,验证了计算模型的计算精度和在通风网络中应用的可行性,结果表明:各种巷道的计算结果和实测值基本一致,说明基于单一巷道的理论计算式适用于通风网络中的温度湿度预测计算;非均匀巷道的风流温度湿度可利用均匀潮湿模型进行计算.
- 苟新宇张晓明李丽峰曹勇佐佐木久郎
- 关键词：壁面温度通风网络
- 褐煤自然发火特性实验及数值模拟
- 2016年
- 为研究褐煤的自然发火特性,采用恒温加热法,对不同尺寸的立方体网状容器内的煤样进行实验,得到煤样的升温曲线和临界自燃点温度。根据实验条件,应用Fluent软件建立煤样升温过程的温度场、空气渗流场和氧气浓度场三场耦合模型。实验与模拟结果表明:煤体体积越大,临界自燃温度越低;当环境温度高于临界自燃温度值,煤体能够自燃,反之煤体不能自燃;煤体升温过程中的温度场、空气渗流场和氧气浓度场是随着时间变化并且相互影响的。
- 张晓明张河猛王琢王永军佐佐木久郎
- 关键词：自然发火数值模拟多场耦合
- 露天矿遗煤区地表CO_2通量变化规律测试分析被引量：2
- 2018年
- 探索了通过采空区上部地表CO_2通量变化判定遗煤自燃状态的实验理论及方法,并根据地表和大气间的扩散原理,采用自主研发的土壤气体监测系统,对采空区上覆地表CO_2通量进行了连续测定。研究结果表明:采空区遗煤自燃对其上覆地表CO_2通量变化有较大影响;采空区年限及遗煤氧化自热程度影响地表CO_2通量的大小;自燃带地表CO_2通量明显大于窒息带。地表CO_2通量变化能反映采空区漏风量对遗煤自燃的影响;研究地表CO_2通量变化规律,能够帮助了解采空区遗煤自燃火区的发育方向、范围等相关问题。研究对废弃矿井采空区地表环境评估,废弃矿井采空区遗煤氧化自燃的危险性评估以及浅埋煤层氧化自燃发火进行程度的探测具有重要意义。
- 张晓明刘礼龙王永军王永军黄亮佐佐木久郎
- 关键词：遗煤自燃
- 堆积状态下低品质煤临界自燃着火点测定与研究被引量：2
- 2017年
- 为了研究低品质煤炭堆积状态下内部自热理论,采用临界自燃着火点理论和Frank-Kamenetskii模型研究了煤堆内部热产生与热散失平衡理论以及煤堆表面的换热现象;并应用设计研发的煤堆热扩散率及温度监测实验装置和测定方法来评估低品质煤样(褐煤以及亚烟煤)临界自燃温度。结果表明:煤样堆积状态下临界自燃着火点温度可通过实验室内测定分析不同体积网框在不同环境温度条件下自热曲线得出;同体积条件下,临界自燃着火点随着煤品质的升高而增加;在140℃环境条件下,1#,2#和3#煤样在快速升温的前20 min内,温度变化趋势相似;在60~65℃,3种煤样出现温度转折点,升温速率开始减缓;根据煤样临界自燃着火点温度结合F-K热发火边界条件理论得出的堆积体积与着火点耦合关系式可预测大体积煤样自燃倾向性及临界自燃温度。
- 王永军张晓明张河猛王天佐佐木久郎
- 低品质煤炭堆积状态下自燃特性研究被引量：4
- 2016年
- 为研究低品质煤炭在堆积状态下的自然发火特性,根据煤样自热过程中能量的转化和积聚条件,基于Frank-Kamenetskii理论,采用差热分析仪(DTA)和恒温加热系统,试验测试煤样临界自燃着火点温度(CSIT)。通过分析环境设定因素及验证关联试验,可将煤样升温过程划分为4个不同变化阶段。在试验条件下煤堆体积主要影响其CSIT;煤样水分是导致升温曲线平缓或下降的主要原因,且体积越大影响越明显。结果表明,通过实验室小体积类比试验分析推导堆积体积与CSIT关系式是准确可行的;用小体积试验可有效预测大体积煤炭自燃着火点温度范围。
- 王永军张晓明张河猛佐佐木久郎
- 关键词：自燃能量积聚体积
- 可拓论与信息熵在煤层注水效果优化中的应用研究被引量：5
- 2016年
- 为研究可拓论与信息熵在煤层注水工程中的应用,探讨各评价指标间的参数匹配关系对煤层注水效果优化的影响。建立基于可拓论的综合评价模型,开发基于可拓论的评价软件,并将其应用于山西潞安某矿进行分析。结果表明:使用该软件,可高效、准确地得出评价结果,并生成各评价指标的级别变量特征值变化曲线,可为该矿优化煤层注水效果工作提供指导方案。
- 董伟张晓明陈绍杰张璐
- 关键词：可拓论信息熵物元模型煤层注水
