毕伟
- 作品数：9 被引量：15H指数：2
- 供职机构：河南理工大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：河南省高校科技创新团队支持计划河南省科技攻关计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球理学农业科学更多>>
- 裸露地表近地层土壤风蚀运移过程的模拟研究
- 2014年
- 土壤风蚀是造成土壤肥力下降和沙尘天气的重要原因。通过建立大气边界层对流扩散运动方程、裸露地表起尘模式和土壤颗粒的扩散方程等,采用大涡模拟方法对表层土壤侵蚀的迁移特征进行了数值模拟研究。计算结果表明:小粒径运动土壤颗粒受流场的影响比大粒径沙尘明显;随着土壤颗粒组粒径的增大,土壤输移量也增大,且逐渐趋于底层输移,小粒径土壤颗粒的输移量很小,主要偏重于高处,中等粒度颗粒输移量随高度缓慢减小;在较高处,小粒径土壤颗粒数目所占的百分比却较大,随着高度的降低,中等粒径土壤颗粒数目所占的百分比逐渐增大,而贴近床面处,大粒径土壤颗粒数目百分比较大。
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- 关键词：湍流扩散土壤风蚀运移
- 煤矿井下瓦斯抽采PVC管静电场试验被引量：1
- 2014年
- 针对矿井瓦斯抽采在PVC管壁电荷积聚产生强静电场而导致静电放电的危害,通过搭建塑性管瓦斯流动静电场测试装置,模拟测试瓦斯流动过程中塑性管道的静电场,同时数值计算静电放电有效点火能量。研究结果表明,改变瓦斯流速、管径和瓦斯浓度,PVC管静电场总体趋势是开始时电场随时间逐渐增大,而后趋于稳定,流动瓦斯与PVC管壁面摩擦产生电荷积聚而导致的静电场可达20 kV/m以上。以甲烷的最小点燃能量0.28 mJ为标准,大多时刻PVC管静电放电有效点火能量小于0.28mJ,处于安全状态,但某些时刻有效点火能量大于0.28 mJ,使得瓦斯处于爆炸的最小点火能量范围。从试验分析瓦斯抽采PVC管静电场及有效点火能量,可为矿井瓦斯抽采防静电措施提供科学依据。
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- 关键词：PVC管瓦斯抽采静电场
- 风沙运动的理论模拟和风洞实验对比研究被引量：10
- 2014年
- 针对输沙率这一风沙运动的重要问题，在沙坡头野外风洞进行了实验观测，同时建立热对流一扩散作用下的风沙运动多场耦合模型，采用大涡模拟方法对其进行数值模拟研究。通过对比实验观测和理论模拟，结果表明：实验和理论模拟得到的风速和输沙率都比较吻合，风速近似可分为两部分，在35cm高度以上，风场受沙粒的影响较弱，风速服从对数分布，与净风场一致；在0～35cm高度区间，受大量跃移运动沙粒的阻滞作用使得风速单调减小，随着风速加强，跃移运动沙粒的数量也在增大，风速梯度逐渐减小。在风沙流发展过程中，开始阶段输沙率随时间呈指数增大，而后逐渐减小，直至达到动态稳定；随着风速加强，输沙率变大，风沙运动达到动态稳定的时间变短。风洞实验和理论模拟的输沙率结果在10cm以上吻合得很好，但在10cm以下，风洞实验和理论模拟差别较大。同一风速下，采用最小二乘法对风洞实验和理论模拟的输沙率进行拟合并得到拟合公式：输沙率沿高度呈指数规律递减。同时，在不同风速下对同一高度层输沙率对比分析表明，贴近地表处（0～10cm）高度层内输沙率随风速增大所占的百分率降低；而在10cm以上高度层内，随着风速的增大，其输沙率所占总输沙率的百分比却有明显增加。
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- 关键词：输沙率风洞实验
- 煤层钻孔损伤区半径的影响研究被引量：3
- 2017年
- 煤层钻孔塌孔等问题制约了瓦斯抽采效率,严重影响着煤矿的安全生产,研究煤体钻孔损伤区半径问题,为解决煤层钻孔抽采的塌孔问题具有重要意义。选取了4种不同硬度的煤样,分别进行单轴压缩、巴西劈裂和坚固性系数测定试验,得到各煤样的基本力学参数。基于此,建立了煤层钻孔力学模型,数值分析了地应力、侧压系数和坚固性系数对煤层钻孔损伤区半径的影响。研究结果表明:随着地应力增大,煤体钻孔损伤区半径竖直方向逐渐减小、水平方向逐渐增大;随着侧压系数增大,竖直方向损伤半径逐渐增大,水平方向逐渐减小;随着煤体坚固性系数增大,钻孔损伤区半径逐渐减小。
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- 关键词：煤体地应力坚固性系数数值模拟
- 坚固性系数与煤体力学参数相关性试验研究
- 煤体的力学参数是研究煤体物理性能的重要依据，但其获取较为繁杂，而坚固性系数是衡量煤体抵抗外在荷载破坏能力的一项综合指标，且易于实验测得.基于此，针对4种不同硬度的典型煤样，开展了坚固性系数(落锤法)测试、单轴抗压测试和巴...
- 李敏敏岳高伟毕伟
- 关键词：煤体坚固性系数
- 尘卷风结构特征及其电场数值模拟研究
- 2015年
- 尘卷风是地球上常见的小型风沙灾害输移系统,但在火星上却大的多。而且尘卷风内部的电场对火星探测器产生严重的电磁干扰。通过建立尘卷风及其电场形成的模型,对尘卷风结构特征及电场进行数值计算。研究表明:尘卷风的形成机理可以用热对流泡理论来解释。沙粒在尘卷风中出现分层现象,粒径小的沙尘往往在粒径大的沙尘上面。尘卷风中带正负电荷的沙粒大约各占23.4%,荷质比大约为60μC·kg-1时,尘卷风数值模拟结果与野外观测值吻合。在尘卷风发展过程中,尘卷风电场大约需要60 s达到稳定。而且电场关于尘卷风中心基本对称,并且在尘卷风中心电场强度较大,在离尘卷风较远的地方,电场趋于零。在距离尘卷风中心一定距离处电场随高度增大先增大后减小,大约10 m以下电场随高度增大而增大,在10 m以上电场随高度增大而减小。
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- 关键词：热对流电场
- 煤层钻孔损伤区半径理论研究被引量：2
- 2017年
- 煤层瓦斯抽采钻孔塌孔问题严重制约瓦斯抽采效率,进而影响煤矿安全生产。文章基于弹塑性理论,建立了煤体钻孔力学模型,推导了煤体钻孔损伤区半径的解析解,根据5种不同普氏系数煤样的力学测试参数,计算并分析了普氏系数、地应力和侧压系数对钻孔损伤区半径的影响规律,结果表明:钻孔损伤区半径随着煤体普氏系数增大呈负指数减小,随着地应力增大线性增大;侧压系数小于1.0时,水平方向的损伤区半径大于垂直方向损伤区半径,而侧压系数大于1.0时,水平方向的损伤区半径小于垂直方向损伤区半径。此研究将为煤体钻孔损伤区半径的理论预测及防治塌孔而采取必要措施提供理论依据。
- 霍留鹏岳高伟毕伟
- 关键词：煤体普氏系数地应力侧压系数
- 直墙拱形煤巷断面形状优化的围岩力学行为数值模拟
- 2014年
- 以寺家庄煤矿为例,通过理论建模对直墙拱形煤巷断面形状围岩的力学行为进行了数值模拟分析。研究表明不同矢跨比对大巷围岩力学行为影响明显,随着距帮部、顶板和底板距离的增大,主应力迅速增大,然后逐渐减小至趋于稳定;帮部位移量、顶板下沉量和底板底鼓量都是逐渐减小,直至趋于稳定;而在矢跨比为0.4时,无论是围岩应力还是位移量都较小,矢跨比0.4是圆弧拱大巷设计的最优选择。
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- 关键词：数值模拟围岩应力矢跨比
- 地应力对煤体钻孔损伤区半径的影响研究
- 本文主要对不同地应力的煤体钻孔损伤区问题进行数值模拟研究，并通过数值解与解析解的对比结果表明：在煤体坚固性系数f=0.51和侧压系数λ=1.0的情况下，随着地应力不断增大，虽然煤体三个方向上的损伤距离存在一定差异，但煤体...
- 王宾宾岳高伟毕伟
- 关键词：煤体地应力数值模拟
