振动诱发煤与瓦斯突出的机理

振动是诱发煤与瓦斯突出的重要因素,为此实验研究了振动对瓦斯吸附的作用并从理论上分析了振动对煤体结构的影响,探讨了振动诱发煤与瓦斯突出的机理.结果表明:在振动作用下,煤对瓦斯的吸附量有一定程度的减少,吸附能力降低;振动延长了煤样达到吸附平衡的时间,使吸附平衡压力与未加振动时有所升高,煤样中游离瓦斯增多;振动使煤体内的裂隙增加并扩展,当振动强度达到一定值时煤体内形成较大范围的连通裂隙网;在振动对煤体和瓦斯产生的综合作用下,煤与瓦斯突出的危险性大大增加.     

煤吸附特性的研究

描述了煤吸附瓦斯气体的全过程，叙述了煤层气（瓦斯）主要吸附理论，得出了影响煤吸附能力的主要因素。     

瓦斯流动对电磁辐射频谱的影响

制造了大直径密封缸体，建立了瓦斯气体流动及电磁辐射测试的实验系统，用傅里叶变换对不同压力梯度和不同种类瓦斯气体在煤体中流动时电磁辐射的频谱进行了分析。结果表明，瓦斯气体流动产生的电磁辐射频带一般在较低频带，瓦斯流动时电磁辐射的主频带基本随压力梯度的升高而增大。压力梯度越大，瓦斯流动速度越高，对煤体的破坏作用越强，动电效应也越明显，裂隙振荡的频率也越高，从而产生的电磁辐射也越强，频率也越高。     

人员伤亡事故中"安全流变-突变论"的研究

基于“安全流变-突变论”理论,描述了人员伤亡事故中的安全流变特点及其影响因素,并用安全流变-突变的数学模型进行了分析。研究结果表明,人员伤亡事故的发生发展是一个流变-突变过程;建立的流变-突变数学模型可以用来有效描述人员伤亡事故过程的流变突变特点;运用这一数学模型研究人员伤亡事故以及煤与瓦斯突出、煤自燃等矿山事故,对减少此类事故的发生具有指导意义。     

地铁空间典型灾变场景多场响应规律

为研究城市地铁运行过程中潜在坍塌、火灾、水害等工程灾变对地铁空间安全性的影响,基于Fluent软件研究了多灾变条件下风速场、压力场、温度场的响应规律,揭示了多场响应机制,并提出相应的防控措施。结果表明：坍塌区域后方风速和风压减小;火灾发生后地铁空间风速和风压显著下降,火源与出风口之间温度急剧上升,升温10 K以上的区域半径超过10 m;水灾发生后地铁空间风速和风压升高,温度降低,越靠近出风口温度越低,最高降温2 K左右,但地铁边界处可降温15 K。地铁空间多灾变响应机制在于：坍塌导致地铁空间内形成风障,堵塞通风路径;火灾导致空气发热膨胀,在背风向形成不均匀分布;水灾使得地铁空间总体减小,风速、风压升高,而水的低温特性及风流作用导致环境温度出现不同的降低幅度。对于坍塌事故,需要及时清除坍塌区域,减少通风阻力;对于火灾事故,应重点防控灾变发生后温度的升高;对于水灾事故,在排水时应重视地铁空间温度的变化。研究结果对地铁灾变机制分析及现场救援具有理论价值。     

煤与瓦斯突出电磁辐射多重分形特征

利用固定质量法对煤岩电磁辐射多重分形维数进行了计算，电磁辐射强度序列具有多重分形的特征。电磁辐射多重分形Dq*q曲线的陡峭程度反映了其数据的波动程度，并用分形维数ΔDq指标来表达这种波动规律。通过对现场测试的煤岩电磁辐射序列的分析，其多重分形维数指标与煤与瓦斯突出灾害危险程度有较好的一致性，为电磁辐射预测预报煤与瓦斯突出提供了一种分析手段。     

煤矿冲击矿压危险前兆信息识别技术及应用

针对煤矿冲击矿压灾害，研究了冲击矿压危险的分级预测准则。通过连续监测预警技术和系统集成，应用综合指数法、微震法、电磁辐射法和钻屑法，可形成冲击矿压的时空分级预测技术体系，即在时间上对冲击危险进行早期综合分析预测与即时预测相结合，在空间上进行区域预测与局部监测、点预测相结合，对冲击矿压的危险性根据危险指数的大小，按无、弱、中等和强冲击危险4级进行预测。根据预测的冲击矿压危险等级，采取加强监测、解危、甚至撤人等防治对策。工程实践表明，采用该技术，可大大提高冲击危险预测的准确性，取得良好的应用效果。     

煤的表面自由能及应用探讨

分析了煤表面自由能的形成过程和特点,并根据表面化学原理计算了煤的表面自由能。煤的变质程度、瓦斯气体种类和温度对表面自由能都有影响,对难抽放瓦斯煤层,如果采取降低表面自由能的措施,会使抽放效果更好。     

甲烷/空气预混气的火焰传播过程

为研究爆炸罐内甲烷/空气预混气中火焰的传播过程,利用高速摄像仪对火焰的传播过程进行了拍摄,用压力测试系统测量了爆炸罐中压力的成长过程,分析了火焰传播特性,计算了层流燃烧速度和不同位置的爆炸特性值.研究结果表明:根据高速摄像仪得到的图片将预混火焰分为火焰稳定成长及剧烈燃烧阶段,用两种方法测得预混气的层流燃烧速度分别为0.344和0.391m/s.爆炸特性值的最大值出现在离点火位置0.75m处,壁面的爆炸特性值偏小.