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2009年12月04日

【期刊论文】回采工作面温度场分布规律的数值模拟

周西华, 王继仁, 卢国斌, 单亚飞, 梁栋

煤炭学报,2002,27(1):59~63,-0001,():

摘要

从守恒原理出发,导出了描述矿井回采工作面风流紊流流动和温度分布的微分方程。通过对矿内风流流动及热力过程的理论分析和现场实测,系统地开展矿内风流流场和风流温度场的分布规律及其耦合作用机理的理论分析研究,通过数值模拟,初步得出了矿井回采工作面风流温度与各种参数的变化规律:回采工作面风流温度随风速提高呈负幂函数规律降低,随入风流温度升高呈线性升高,随工作面长度和采煤机位置的变化而变化。

关键词: 紊流模型, 空度因子, 温度场, 数值模拟

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2009年12月04日

【期刊论文】海州立井 3315 工作面液氮降温灭火数值模拟

周西华, 王震, 张宏伟

煤炭技术,2006,25(10):57~58,-0001,():

摘要

通过建立采空区模型,确定液氮降温灭火工艺参数,利用计算机对采空区进行数值模拟,对采空区防灭火的液氮运移规律分析,实现了采空区冒落空间内的温度场及氧分布场的数值模拟,对矿井液氮降温灭火效果起到预测作用。

关键词: 防灭火, 液氮降温, 数值模拟

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2009年12月04日

【期刊论文】回采工作面瓦斯运移规律的数值模拟

周西华, 梁栋

辽宁工程技术大学学报(自然科学版),1999,18(4):337~341,-0001,():

摘要

基于异重流原理,从紊流状态下的守恒原理出发,导出描述回采工作面风流中瓦斯紊流运移的微分方程,并采用方法求解。通过数值模拟,得到工作面采煤机割煤时瓦斯浓度分布结果。采煤机附近高浓度区瓦斯浓度随风速增加呈幂指数降低,随瓦斯涌出量增加而线性增加。

关键词: 回采工作面, 瓦斯数学, 模型, 数值模拟

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2009年12月04日

【期刊论文】采空区开区移动瓦斯抽放的数值模拟

周西华, 李宗翔, 王继仁

中国矿业大学学,2004,33(1):74~78,-0001,():

摘要

针对我国高瓦斯矿井采空区瓦斯抽放的现状,强调了在工作面后方“边采边抽”的开区移动瓦斯抽放方法,以提高资源回收减少大气污染与瓦斯治理的双重效益建立了非均质采空区瓦斯渗流一扩散的数值模型,模拟了瓦斯在采空区中的涌出、分布及积聚的流体力学原理模拟表明,抽放流量与采空区瓦斯涌出量和抽放瓦斯浓度均呈显著的反比关系,且抽放的纯瓦斯量基本保持恒定,结论与采空区瓦斯持续稳定释放的客观性完全一致抽放口位置越深入采空区,瓦斯绝对涌出量略有降低,抽放浓度越高由此确定了抽放口的最佳位置和抽放流量结合实例,利用联络巷进行瓦斯抽放,可获得高于浓度的瓦斯,理论抽放效率在以上若配合以漏风导流,可彻底抑制瓦斯涌入工作面,并降低配风量。

关键词: 采空区风流, 瓦斯抽放, 抽放参数, 数值模拟

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2009年12月04日

【期刊论文】高瓦斯矿井采空区瓦斯排放的数值模拟应用

周西华, 李宗翔, 王继仁

中国地质灾害与防治学报,2003,14(3):71~80,-0001,():

摘要

以寺河矿采空区瓦斯抽放设计为例,建立了非均质采空区渗流-扩散的有限元数值模型,直观地描绘了采空区瓦斯涌出过程、瓦斯分布规律及其在采空区回风隅角瓦斯积聚的流体力学原理。模拟结果表明,在工作面后方利用回风联络巷依次进行漏风导流和瓦斯抽放,可大幅度降低采空区回风隅角瓦斯浓度;同时漏风导流可以充分抑制采空区瓦斯涌入工作面,并能够降低抽放巷道的配风量。针对高瓦斯矿井采空区瓦斯排放问题,提出了“边采边抽边排”的综合治理采空区瓦斯的设计方案, 给出了瓦斯抽放最佳位置范围、抽放流量和导流风量最低临界限。

关键词: 采空区风流, 瓦斯涌出, 瓦斯分布, 瓦斯, 抽排放设计, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】膜-基复合材料界面剪应力的三维半解析计算

唐春安, TANG Chuntan, ZHU Wancheng, LI Lianchong, LIU Hongyuan

力学与实践,2002,24(5):47~50,-0001,():

摘要

采用影响系数法对膜一基复合材料的界面剪应力三维半解析进行了分析研究. 利用三维有限元方法对薄膜的影响系数进行了计算. 将基体作为半无限大体,利用其平面边界作用单位力时的位移场解析解,得到基体的影响系数. 结果表明,对膜一基复合材料界面剪应力进行j维半解析计算,克服了完全用三维

关键词: 材料破坏,, 应力分布,, 光弹图,, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】短纤维增强复合材料破坏过程的数值模拟1)

唐春安, Tang Chunan*'t, Fu Yufangt, Lin Pengt, Sun Xudong

力学学报,2000,32(3):373~378,-0001,():

摘要

利用一个材料破坏过程分析程序MFPA2D系统,研究了短纤维增强复合材料的破坏过程。研究表明,对于非均匀脆性材料而言,纤维与基体的强度、弹性模量比及纤维的弹塑性性质对宏观材料的强度和韧性有很大的影响,数值模拟再现了短纤维增强复合材料的变形、破坏全过程。包括纤维的止裂与桥连作用及微裂纹的萌生、扩展直至最终宏观贯通。

关键词: 复合材料,, 纤维增强,, 非均匀性,, 破裂,, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】石门揭煤突出过程的数值模拟研究*

唐春安, Tang Chun'an, Liu Hongyuan

岩石力学与工程学报,2002,21(10):1467~1472,-0001,():

摘要

运用岩石破裂过程分析PFPA2D系统,对急倾斜含瓦斯煤层中的石门揭煤突出过程进行了数值模拟研究。模拟结果再现了含瓦斯岩中裂纹的萌生、扩展、贯通直至煤岩抛出的突出全过程,并通过含瓦斯煤岩变形、破裂过程中的应力场演化说明了地应力、瓦斯压力以及煤体力学性质对诱发突出的综合作用。

关键词: 含瓦斯煤岩,, 石门,, 突出,, 数值模拟,, 变形与破裂

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2005年11月03日

【期刊论文】脆性材料破坏过程分析的数值试验方法1)

唐春安, TANG Chunan

力学与实践,1999,21(2):21~24,-0001,():

摘要

文中运用作者新近开发的材料破坏过程分析MFPA2D系统,以岩石、混凝土等非均匀脆性材料的破坏过程分析为例,说明了数值模拟方法给脆性材料破坏理论发展所带来的契机,并简述了MFPA2D在煤层移动、地下工程稳定性、地震孕育机制,以及复合材料破坏问题研究中的应用前景。

关键词: 脆性材料, 断裂, 破坏, 非均匀性, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】孔隙水压力对岩石裂纹扩展影响的数值模拟

唐春安, TANG Chun-an, YANG Tian-hong, LI Lian-cong, LIANG Zheng-zhao, Tham L. G., Lee K. K., Tsui Y.

岩土力学,2004(17):17~20,-0001,():

摘要

应用岩石破坏过程渗流-应力-损伤(FSD)耦合分析软件F-RFPA2D,通过对孔隙水压作用下岩石试件加载破坏过程的数值模拟,对孔隙水压力大小和梯度对岩石试样中裂纹的萌生和扩展进行了数值模拟研究。模拟结果再现了孔隙水压力作用下裂纹萌生扩展的全过程,表明孔隙水压力大小和梯度对岩石中裂纹的萌生和扩展模式都有很大的影响。

关键词: 渗流机理, 非均匀性, 孔隙水压, 数值模拟 破坏过程

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2005年11月03日

【期刊论文】含瓦斯"试样"突出现象的RFPA2D数值模拟

唐春安, TANG Chun-an , RUI Yong-qin, LIU Hong-yuan, LIU Jian-xin

煤炭学报,2000,25(5):501~505,-0001,():

摘要

运用新近开发的岩石破坏过程分析RFPA2D(Rock Failure Process Analysis) 系统,以含瓦斯煤岩的破坏过程分析为例,通过对含瓦斯煤岩突出孕育机制及其声发射的数值模拟,说明了数值模拟方法给含瓦斯煤岩突出机制及其预测理论的发展所带来的新契机。数值模拟再现了含瓦斯煤岩突出的发生、发展过程,模拟结果表明,复杂的瓦斯煤岩断裂、突出现象可能是一些简单机理的演化结果。

关键词: 瓦斯, 煤岩突出, 非均匀性, 断裂破坏, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】非均匀性对岩石介质中裂纹扩展模式的影响

唐春安, TANG CHUN-AN LIU HONG-YUAN QIN SI-QING YANG ZHI-FA

地球物理学报,2000,43(1):116~121,-0001,():

摘要

运用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,通过对岩石试样中预置的倾斜裂纹扩展过程的数值模拟,研究了材料非均匀性对岩石介质中裂纹扩展模式的影响。数值模拟再现了受压试样在裂纹扩展过程中逐步演变的应力场和应变场,以及与岩石非均匀性有关的声发射和断裂扩展模式的“岩桥”现象。模拟结果说明,岩石的非均匀性对含裂纹试样的变形、破裂过程及其破坏模式有很大的影响。

关键词: 非均匀性,, 断裂与损伤,, 声发射,, 岩桥,, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】新型全长多点楔胀式管缝锚杆(竹节式锚杆)的试验研究

唐春安, Tang Chun'an, Zhao Xingdong, Wang Weigang, Tian Jun

岩石力学与工程学报,2004,23(3):456~468,-0001,():

摘要

全长多点楔胀式管缝锚杆(竹节式锚杆)是一种作用机理及结构与普通锚杆均有所不同的新型锚杆,其锚固力由锚杆杆体与岩体的摩擦力、锚杆杆端的锚固力与多点楔胀力所提供的。对新型锚杆进行了数值模拟和物理试验,其实验室试验证实,新型锚杆的拉拔力比普通锚杆的拉拔力提高39%。结果表明,此种锚杆具有优异的力学性能、施工方便,完全可以在工程支护领域中推广应用。

关键词: 岩石力学,, 巷道支护,, 锚杆,, 楔胀,, 数值模拟,, 物理试验

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2005年11月03日

【期刊论文】岩石介质中多裂纹扩展相互作用及其贯通机制的数值模拟*

唐春安, TAN G Chun-an , HUAN GM ing-li , ZHAN G Guo-min , J IAO M ing-ruo

地震,2001,21(1):53~58,-0001,():

摘要

运用岩石破裂过程分析RFPA2D系统,通过对岩石试样中预置的一组右行右阶雁列式裂纹扩展过程的数值模拟,研究了非均匀岩石介质中多裂纹扩展的相互作用模式及其贯通机制。数值模拟再现的受压混合型裂纹扩展过程中逐步演变的全场变形过程,以及与细观非均匀性有关的声发射和断续扩展模式的“岩桥”现象,清晰地揭示出多裂纹扩展的相互作用及其贯通机制。模拟结果说明,对于岩石这种地质介质而言,忽略其非均匀性影响,可能会掩盖岩石变形与破裂过程中的许多与非均匀性有关的特殊现象,包括声发射或微震模式、岩桥或雁行断裂等。

关键词: 非均匀性, 断裂力学, 裂纹相互作用及贯通, 岩桥, 数值模拟

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2005年11月03日

【期刊论文】矿柱破坏过程及其声发射规律的数值模拟*

唐春安, Tang Chunpan, Qiao He, Xu Xiaohe Qin Siqing, Li Xiao, Yang Zhifa

煤炭学报,1999,24(3):266~269,-0001,():

摘要

运用一个岩石破裂过程分析RFPA2D系统,对矿柱的破坏过程进行了数值模拟研究。矿柱被看成是非均匀脆性岩石材料。模拟结果再现了矿柱从变形到破坏的全过程及其声发射规律。结果表明,劈裂是矿柱破坏的主要形式,并首先在矿柱表面出现,然后再形成由表及里的破裂扩展直至矿柱最后产生剪切破坏。

关键词: 矿柱,, 变形,, 破坏,, 声发射,, 数值模拟

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