“李晓红院士学术思想”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“李晓红院士学术思想”专题

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李晓红(1959.06- )，矿山安全技术专家。重庆人， 1993年12月毕业于重庆大学，获工学博士学位。第十九届中央委员，第十一届全国政协委员，第十二届全国人大代表。曾任重庆大学校长，武汉大学校长，教育部副部长、党组成员，煤矿灾害动力学及控制国家重点实验室主任。现任中国工程院党组书记、院长。

长期致力于水射流技术及其在煤矿安全工程中的应用研究，在煤层气开采及复杂煤矿瓦斯灾害防治方面取得了多项重要研究成果。其中，瓦斯灾害防治技术被列为国家重大科技成果转化项目在全国推广应用，取得了显著的经济和社会效益。曾获多项国家及省部级科技进步奖和国际学术奖励，出版著作6部，发表论文200余篇。

2011年当选为中国工程院院士。

行业视野: 院士
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关键词; 50位
专家; 27篇
论文; 11292IP
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准直管磨料射流在岩石上切割深槽的研究

作者(Author)：李晓红, 王建生, 杨林, 雷玉勇, 卢义玉, 朱勇, 孙家骏

摘要：为了提高坚硬岩石巷道的掘进速度和质量，提出了将准直管磨料射流用于岩石巷道掘进的新型方案，并讨论了其组成和工作特点，分析了准直管磨料射流装备的结构和工作原理．重点研究了磨料在准直管中的加速过程及准直管结构和工作参数对切割效果的影响．研究表明，准直管长度在０４～３０ｍ范围内磨料射流在岩石上切割效果基本不变，为开发新型的掘进系统提供了初步的理论基础和设计论据．

煤炭学报

1999年第04期

404
自激振荡脉冲射流装置的固有频率特性

作者(Author)：李晓红, 杨林, 王建生, 卢义玉, 朱勇

摘要：运用流体网络理论建立了自激振荡脉冲射流装置的相似网络模型 ,数值计算分析了系统频率特性 .计算表明 ,该喷嘴装置具有压力谐振特性和低通滤波特性 ,其固有频率主要由喷嘴的形状、结构参数和波速决定 ,流体压力和振荡腔长对系统的频率特性影响很大 ,存在产生最大谐振峰值的最佳腔长范围 ,计算结果与实验吻合 .另外还提出了喷嘴的设计准则 .

煤炭学报

2000年第06期

459
高压脉冲水射流提高松软煤层透气性的研究

作者(Author)：李晓红, 卢义玉, 赵瑜, 康勇, 周东平

摘要：提出了利用高压脉冲水射流钻孔、切缝以提高松软煤层透气性和瓦斯抽采率的新思想.基于岩石动态损伤模型,理论分析和数值模拟了高压脉冲水射流瞬时动载荷、柔性撞击作用下煤体的动态损伤特性及裂隙场的变化规律.结果表明,高压脉冲水射流的冲击效应、剥蚀效应以及震动效应等冲击荷载作用可有效破碎煤体,增大煤体裂隙率和裂隙连通率,提高煤层透气性.研发出了低透气性煤层中的高压脉冲水射流瓦斯抽采系统,在重庆某典型高瓦斯低透气性煤矿进行了成功应用,应用结果表明,高压脉冲水射流有效提高了煤层透气性,平均百米钻孔煤层瓦斯抽放量较原工艺提高了7.8倍.

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煤炭学报

2008年第12期

377

1126
瓦斯压力对非均质煤岩抗压强度尺寸效应的影响

作者(Author)：赵瑜, 李晓红, 卢义玉, 康勇

摘要：通过非均质固、气耦合数值试验的方法,研究不同瓦斯压力作用下非均质煤岩抗压强度尺寸效应的影响规律及其作用机理.研究表明:含瓦斯煤岩的抗压强度随着瓦斯压力的增加而呈非线性降低,其降低的幅度随着瓦斯压力的增加而增大;在煤岩裂纹萌生、扩展、演化过程中,通过渗流场与应力场的耦合作用,瓦斯压力降低了煤岩的有效应力,促使裂纹不同方向发育,导致应力局部集中和变形的局部化;增加煤岩的非均质性,促使煤岩均质度动态演化,使得同一均质度煤岩,瓦斯压力越大,抗压强度尺寸效应越明显,瓦斯压力对非均质煤岩抗压强度尺寸效应有显著影响.

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煤炭学报

2009年第08期

354

539
急倾斜俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采优化设计

作者(Author)：胡国忠, 王宏图, 李晓红, 涂晓东, 张智明, 沈永红

摘要：为有效抽采东林煤矿急倾斜俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯,对该矿俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采优化设计进行了研究,采用俯伪斜上保护层开采的数值模拟与现场考察试验相结合的方法,研究了东林煤矿俯伪斜上保护层开采后被保护层的卸压规律;利用保护层开采的"卸压增透效应",结合该矿实际条件,优化设计了俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采参数.研究结果表明:东林煤矿俯伪斜上保护层开采的卸压瓦斯抽采参数按照抽采钻场间距30~40 m、钻孔的有效抽采半径9 m、抽采钻孔的终孔间距15~20 m、抽采钻孔仰角10~62°和抽采时间为从保护层工作面前方40 m到后方135 m等进行设计是合理的,且使卸压瓦斯平均抽采率达到50%.

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煤炭学报

2009年第01期

610

1406
水射流辅助硬质合金钻头切割岩石过程的刀具温度分析

作者(Author)：李晓红, 杨晓峰, 卢义玉, 陆朝晖, 杨博凯

摘要：通过对硬质合金钻头切削岩石过程中热量转换、传递过程分析,建立了前刀面的温度方程。根据对水射流与刀片间传热过程的热力学分析分别建立了水射流与刀片表面对流换热微分方程组和热源与刀片间的稳态导热微分方程,推导出水射流对刀片的换热功率表达式和刀片内温度场表达式。研究表明,在无水射流情况下,钻头切削岩石前刀面温度变化与切削速度vq的平方根成正比;水射流的存在可以大幅降低刀具的温度,水射流对刀片的换热功率Φ与射流压力p的四次方根成正比,刀片平均温度的变化与p-1/4成正比。一定条件下的试验结果表明,采用水射流辅助硬质合金钻头切削岩石,当射流大于适当压力,钻头破损程度大幅下降,从而有效地提高钻头寿命。

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煤炭学报

2010年第05期

488

695
高压脉冲水射流顶底板钻孔提高煤层瓦斯抽采率的应用研究

作者(Author)：刘勇, 卢义玉, 李晓红, 夏彬伟

摘要：在分析松软煤层中钻孔塌孔、硬分层中成孔机理的基础上,提出利用高压脉冲水射流在硬分层或顶底板中钻孔,切至软分层提高瓦斯抽采率的新钻孔工艺。并基于高压脉冲射流破煤岩动力特性,分析计算了射流在松软煤层中切缝所需的射流压力及流量;研制出钻孔、切缝系统装置及工艺。在四川某煤矿的松软煤层进行了现场试验,应用结果表明钻孔深度是本煤层钻孔深度的2.7倍,平均单孔瓦斯的抽放纯量为0.19～0.26 m3/min,是采用原工艺钻孔的5.2倍以上。

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煤炭学报

2010年第07期

416

1062
CO₂/CH₄在狭缝型孔内竞争吸附的分子模拟

作者(Author)：周军平, 鲜学福, 李晓红, 姜德义, 姜永东

摘要：采用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)方法研究了储层温度、压力条件以及CO2/CH4混合气中CO2摩尔分数对煤中狭缝型孔分离CO2/CH4的影响。气体分子之间作用均采用单点Lennard-Jones(LJ)模型,气体分子与孔壁之间的作用势则用Steele10-4-3模型描述。研究结果表明:CO2相对CH4的平衡分离系数SCO2/CH4最初都是随着压力的增加而增加,直到达到峰值,然后随着压力的增加而减小,在20MPa时趋于恒定;压力低于20MPa时,SCO2/CH4随着温度的增加而增加,压力高于20MPa后,SCO2/CH4对于温度的变化不敏感;压力为10、20MPa时,SCO2/CH4先是随着CO2摩尔分数的增加而增加,直到达到最大值,而后随着CO2摩尔分数的增加而减少。因此,在现场实施CO2不可采煤层封存时,需要综合考虑各种因素对于CO2/CH4二元吸附的影响,对实际操作条件进行优化。

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煤炭学报

2010年第09期

507

728