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一种低强度松散煤体注浆试验装置及试验方法: 本发明涉及煤体注浆加固模型试验技术领域，具体涉及一种低强度松散煤体注浆试验装置及试验方法，其中试验装置包括：加压稳压装置；注浆装置；注浆装置压力桶、以及气缸和活塞；压力桶中盛放浆液；活塞在压力桶内向下移动，从而挤压浆液；...; 郭志飚尤静霖马烽李宇辉高敬威

松散煤体准多孔介质声速煤−温映射关系模型: 2024年; 采空区等隐蔽空间煤温的精准判识一直是亟待解决的世界性难题,研究声学测温技术对精准探测松散煤体温度具有重要的实际意义,而声速与煤温之间映射关系的科学准确构建是声学法测煤温的关键。为此,考虑松散煤体自燃进程特征参数对声波传播的影响,建立了松散煤体准多孔介质的声速-煤温映射关系模型;设计搭建了松散煤体声学测温实验系统,通过开展多种粒径(0.6~1.5、1~3、3~5 cm)松散煤体的声波测温试验,研究了不同粒径煤样低温氧化阶段(30~50℃)所产生的气体组分、体积分数对声传播的影响规律,确定了等效路径转换因子λ;基于实测声速与等效路径转换因子间的关系,提出并确定了气体组分介质修正系数φ,验证了声速-煤温映射关系模型的可行性。结果表明:松散煤体声波传播路径受煤体粒径、温度及气体组分介质变化量等特征参数的影响,构建出声速-煤温映射关系模型;常温下声波在松散煤体准多孔介质中的传播路径主要受煤样颗粒间孔隙的影响,在煤样粒径为0.6~1.5、1~3、3~5 cm中的声波传输等效路径转换因子λ分别为1.426 1、1.371 1、1.315 2,与粒径呈负相关关系;煤温对声波传播的影响表现为煤自燃进程中气体组分介质变化对实测声速结果的改变,验证了声速与煤温之间映射关系的可行性;模型反演的煤温与实验煤温间误差率在0~6.46%内,平均煤温误差2.52℃,能够很好地反映煤体温度。; 郭军郭军金永飞蔡国斌金永飞李帅; 关键词：松散煤体声学测温

基于伪随机序列的松散煤体声学测温方法及应用: 2024年; 长期以来,采空区、煤堆、煤仓等空间的煤自燃火灾时有发生,受限于工作区域的复杂环境和火源探测技术瓶颈等因素,较难实现煤自燃灾害高温点的快速量化识别。而声学测温技术具有测量精度高、测温范围宽、测量空间大等特点,可实现采空区等隐蔽火源位置精准探测且极具发展前景。目前该技术在松散煤体温度测量领域尚处于基础研究和实验室研究阶段,仍需开展大量研究。基于伪随机序列的优越性能,将其引入作为声源信号,并根据声学测温原理和伪随机序列声源信号产生原理,搭建了松散煤体声波测温试验系统。系统主体部分包括声学测试系统、程序升温系统、隔音系统和煤样箱体,结合试验测试和仿真模拟方法,验证了系统的准确性。利用理论分析、Matlab仿真和试验测试相结合的方法,开展伪随机序列声源信号的失真特性研究,确定了该信号的最佳处理方法,成功将其应用于松散煤体测温中。结果表明:伪随机序列可以作为采空区、煤堆、煤仓等空间的松散煤体声学测温的声源信号,但需运用二次相关PHAT–β算法对伪随机序列声源信号发生频率区间(1000~3000 Hz)进行处理,使频带变窄,能量集中;运用伪随机序列声源信号测量声波在松散煤体中飞渡时间,发现不同距离下声波飞渡时间测量结果误差小于5%,并通过了对比验证;伪随机序列作为松散煤体的测温声源信号时,所反演温度与不同粒径的煤样温度之间的平均绝对误差为2.051℃,平均误差率5.293%,能够较为精准、可靠地反演煤温。; 郭军郭军蔡国斌刘荫王凯旋; 关键词：声学测温松散煤体伪随机序列

可视化松散煤体自燃的介观尺度判定方法及其实验装置: 本发明公开了可视化松散煤体自燃的介观尺度判定方法及其实验装置，通过获取煤体自燃过程图像并预处理，在预处理后的图像中截取单个松散煤体聚团，对单个松散煤体聚团进行分割得到若干区域，将得到的区域按秩合并，最终计算松散煤体的分形...; 赵婧昱杨小成常家铭宋佳佳王晨池钊龙卢世平航盖蒋欣蓉

松散煤体内CO<Sub>2</Sub>渗透系统测定装置及其方法: 本发明公开了一种松散煤体内CO<Sub>2</Sub>渗透系数测定装置及其方法，该装置包括二氧化碳储罐，二氧化碳储罐的输出端口设置有输送管道，输送管道上从左到右依次设置有压力调节阀、压力表、流量调节阀和流量计；流量计右端...; 于志金文虎翟小伟徐宇马砺王伟峰

LN_(2)/CO_(2)复合制干冰对松散煤体降温特性: 2024年; 为研究LN_(2)/CO_(2)复合制备干冰对松散煤体的降温特性并实现最优复配,利用自主设计搭建的可视化凝华试验台,系统分析LN_(2)和CO_(2)在不同注输比下对管道内温度、压力及干冰成核效果的影响;以可视化凝华试验为基础,设计搭建松散煤体降温试验台,系统分析不同注输比下LN_(2)和CO_(2)在注输停注过程的传热特征及对松散煤体温度场的抑温效果。结果表明:CO_(2)凝华需要LN_(2)提供足够过冷度,当CO_(2)注输量不变,增大LN_(2)/CO_(2)注输比,管路内制冷温度降低,压力升高,LN_(2)和CO_(2)的混合流体换热效率增加,凝华发生时间提前;相变潜热引起的冷却能量具有时间-空间特征,压注阶段,箱体内各测点温度随时间持续下降,平面一降温速率明显快于平面二,低温区域逐渐呈锥形扩大;回温阶段干冰颗粒在煤层堆积,持续发挥降温惰化作用,注入口附近煤体与高温煤体之间存在温差进行换热,箱体中部温度逐渐升高、四周温度逐渐降低直至平衡;当LN_(2)、CO_(2)注输比为4∶1时,持续降温能力呈现较高水平。研究成果促进了干冰相变冷却技术在矿井防灭火领域的深入应用。; 张铎孙艺赵得福冶平文虎文虎; 关键词：干冰相变灭火性能

一种松散煤体内自燃气体浓度探查装置: 本实用新型公开了一种松散煤体内自燃气体浓度探查装置，包括有气体检查盒，气体检查盒的一侧安装有自动采样盒，且之间通过导气软管连通，自动采样盒的进气口通过导气软管连接有不锈钢管，不锈钢管端口通过不锈钢管内的固定组件安装有压力...; 李彬纪海矿刘克马利华鑫珺

含内热源松散煤体热湿迁移特性研究: 2023年; 为研究松散煤体内部热湿迁移规律,建立松散煤体多场-相变-扩散耦合数学模型,对热力驱动下的温、湿度场时空演变规律进行仿真研究;通过热湿迁移特性实验平台,对数值模拟结果的有效性与准确性进行验证。研究结果表明:温度相对误差小于5%,含湿量相对误差小于8%;松散煤体温度逐渐升高,温升速率逐渐减小,温度最终趋于稳定值,沿轴线方向温度呈指数性降低;松散煤体湿度场可分为煤体含水率和空气含湿量,在空间上可分为含水率减少区、含水率增大区和含水率不变区,随着计算进行,峰值含水率逐渐增大且向远离热源方向移动;含湿量相较于实验初期均有所增大,沿轴线方向先呈线性降低,后呈指数性降低且线性区域越来越大,指数性区域越来越小。; 陈清华周保杰秦汝祥; 关键词：松散煤体相变

松散煤体中声波传播特性及主要路径实验研究被引量：3: 2023年; 松散煤体高温点精准探测一直是煤堆和煤仓煤自燃火灾防控领域的主要难题,研究声波测温法探测松散煤体温度异常具有重要的实际意义。声波在松散煤体中传播路径的确定是声学测温技术在松散煤体中应用的前提与基础,为了探究声波在松散煤体中的传播特性和主要路径,以长焰煤、瘦煤、无烟煤为研究对象,考虑松散煤体的级配特性,采用声波飞渡时间测试系统,分别测试了声波在纯气体环境以及松散煤体饱和气体环境中的声波飞渡时间,计算了声波在3种气氛环境下不同煤样中飞渡时间的变化率。结果表明:伪随机信号的互相关结果较好,其互相关结果的伪峰与主峰之间相差较大,对主峰判定的干扰较小;声波的传播速度与气体摩尔质量呈反比,声波在氮气、空气及二氧化碳3种气体介质中传播时,在二氧化碳中传播速度最慢,在氮气与空气中的速度相近;相较于气体环境中的传播,声波在同一种气氛条件下松散煤体中的飞渡时间变长,但飞渡时间变化规律与纯气体环境中相同(飞渡时间由长到短依次为二氧化碳、空气、氮气),表明声波飞渡时间与煤的变质程度关系较小;对无烟煤煤样进行重新装样后测试发现,声波飞渡时间变短,但是在松散煤体饱和二氧化碳与饱和空气中的飞渡时间依旧相差较小;在3种气氛环境的不同煤样中,声波在氮气-空气气氛中飞渡时间变化率最小;在氮气-二氧化碳气氛中的变化率最大;不同环境中声波飞渡时间变化率的变化趋势相同,表明声波在松散煤体中传播时主要沿着松散煤体空隙进行传播。研究结果可为声波测温在松散煤体中应用提供一定的理论依据。; 邓军屈高阳任帅京王彩萍王津睿赵小勇白光星; 关键词：松散煤体声学测温

一种氧化放热阶段松散煤体热物性系数测算方法及系统: 本发明公开了一种氧化放热阶段松散煤体热物性系数测算方法及系统，该测算方法实验构建温度场，测定煤体在高温氧(70℃以上)化条件下的松散煤体放热热源项，测定与计算模型函数边界条件一致时，测点的温升曲线；然后构建热物性参数计算...; 王晓东张文豪曹俊文乔小杰刘彦池公祥明王磊林明华沈扬

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