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结构性黄土湿压屈服损伤特性试验研究
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作者 褚峰 张宏刚 邵生俊 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期1375-1383,共9页
通过侧限压缩试验系统研究了原状黄土在湿压条件下的结构屈服特性及结构损伤演化过程。针对利用饱和重塑土模拟正常固结土性质的不足,介绍一种制备正常固结土的方法。结合原状黄土及正常固结黄土压缩曲线提出一种确定原状黄土结构屈服... 通过侧限压缩试验系统研究了原状黄土在湿压条件下的结构屈服特性及结构损伤演化过程。针对利用饱和重塑土模拟正常固结土性质的不足,介绍一种制备正常固结土的方法。结合原状黄土及正常固结黄土压缩曲线提出一种确定原状黄土结构屈服压力的新方法,该方法具有作图简便、精度较高等特点;并指出原状黄土结构屈服压力随着含水量的增大而降低,其与含水量的关系可以近似用幂函数进行拟合。同时确定出原状黄土结构屈服临界点,并指出原状黄土结构稳态线(SSL)的相对位置。最后,根据原状黄土压缩曲线、结构稳态压缩线(SSL)及正常固结线(NCL)的相对位置,结合损伤力学思想,提出原状黄土结构变形损伤比的表达式,为评价黄土地基的湿陷变形量提供一条较为可行的途径。 展开更多
关键词 原状黄土 正常固结土 结构屈服 损伤力学 损伤比
采场全生命周期及其应力的时空演化特征分析 预览
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作者 郑建伟 鞠文君 +4 位作者 赵曦 吴建星 任硕 赵朋朋 王帅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期995-1002,共8页
井工开采过程中采场应力的分布及演化规律对于回采巷道及工作面围岩的稳定性控制至关重要。本文将开切眼到停采的全部过程称之为采场全生命周期,且将采场应力分为工作面超前支承应力和工作面顶板应力两部分,基于材料力学建立了采场全生... 井工开采过程中采场应力的分布及演化规律对于回采巷道及工作面围岩的稳定性控制至关重要。本文将开切眼到停采的全部过程称之为采场全生命周期,且将采场应力分为工作面超前支承应力和工作面顶板应力两部分,基于材料力学建立了采场全生命周期内覆岩结构模型得到了不同阶段超前支承应力的力学函数;借助UDEC软件来分析采动过程中覆岩结构的时空演化过程和超前支承应力的动态演化特征,得到了工作面超前支承应力和工作面顶板应力的协调非同步演化特征,认为单个周期来压内超前支承应力峰值会在空间和时间上超前于工作面顶板应力峰值出现,且二者均表现出周期来压前大于来压后的规律,在采场全生命周期内在采动达到非充分采动和充分采动交界点阶段先后达到极值,因此依据采场应力的演变规律将采场全生命周期分为发生期(Ⅰ)、发育期(Ⅱ)、稳定期(Ⅲ)3个阶段:发生期(Ⅰ)对应的是开切眼至基本顶初次来压,采场应力保持稳定的缓慢增长;发育期(Ⅱ)对应的是周期来压至非充分采动与充分采动阶段的交界点,采场应力保持不同的增长速率;稳定期(Ⅲ)对应的是充分采动直到停采阶段,采场应力保持着较为稳定的波动;通过对采场全生命周期及其应力的演化特征分析及划区可以预先对回采过程中的高位应力区进行判定,及早采取相应的措施,为采场的安全提供保障。 展开更多
关键词 采场全生命周期 超前支承应力 工作面顶板应力 覆岩结构 力学分析
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陇东Q3结构性黄土压剪损伤本构模型试验研究
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作者 褚峰 张宏刚 邵生俊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3855-3870,共16页
Q3黄土在我国西北地区分布广泛,且大部分都具有显著的结构性。随着国家'一带一路'倡议的不断向前推进,作为丝路沿线的西北黄土分布地区将迎来新的建设大潮。黄土的结构变形特性非常复杂,深入研究黄土在压缩、剪切条件下的结构... Q3黄土在我国西北地区分布广泛,且大部分都具有显著的结构性。随着国家'一带一路'倡议的不断向前推进,作为丝路沿线的西北黄土分布地区将迎来新的建设大潮。黄土的结构变形特性非常复杂,深入研究黄土在压缩、剪切条件下的结构损伤变形特性,并依此构建黄土的本构关系在理论研究及现场工程应用中具有非常重要的意义。通过对黄土进行均等压缩试验及三轴剪切试验,基于损伤力学思想,提出黄土结构在均等压缩条件下的平均正应力损伤比,在剪切条件下的平均正应力损伤比及偏应力损伤比。根据弹性、塑性应变确定塑性势线,进而确定其屈服函数;将确定的黄土结构损伤比引入到屈服函数中,得到一定结构损伤时黄土的屈服函数表达式;验证了选取塑性体应变作为本构模型硬化参量的合理性;根据硬化参量与相关试验参数的联系,推导出结构性黄土在压剪条件下的损伤本构模型。经过实测应力-应变曲线与本构模型推算得到的应力-应变曲线对比可知,所建立的本构模型可以较好地反映黄土在压剪条件下结构损伤演化变形过程,具有较好的工程应用前景。 展开更多
关键词 结构性黄土 损伤力学 损伤比 屈服面 本构模型
厚覆基岩下煤层开采突水溃砂机理研究 预览
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作者 彭涛 冯西会 +3 位作者 龙良良 王英 牛超 刘英锋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期260-264,共5页
为了揭示较厚上覆基岩煤层开采顶板突水溃砂灾害的形成机理,以照金煤矿突水溃砂事故为例,结合最新补勘地质资料,从导水通道、充水水源、物源、储水空间、动力源和地质构造等多方面对该类型灾害机制进行综合分析。研究结果表明:在采动条... 为了揭示较厚上覆基岩煤层开采顶板突水溃砂灾害的形成机理,以照金煤矿突水溃砂事故为例,结合最新补勘地质资料,从导水通道、充水水源、物源、储水空间、动力源和地质构造等多方面对该类型灾害机制进行综合分析。研究结果表明:在采动条件影响下,富水性弱~中等的洛河组含水层也可能发生破坏极大的水害事故;较厚上覆基岩煤层开采顶板突水溃砂的发生并非单一因素造成,而是由多个因素相互作用最终造成水砂混合流运移和突溃的现象;照金矿202工作面综放开采产生的导水裂隙带导通洛河组含水层,水进入宜君组与直罗组之间的离层空腔,随着积水量增加,渗入煤系含水层和古河床相松散体中形成似泥石流体,并会沿工作面切落形成的集中通道瞬间溃入工作面,导致煤层顶板上覆较厚基岩发生突水溃砂。 展开更多
关键词 突水溃砂 导水裂隙带 较厚基岩 形成机理
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青海五龙沟矿区泥岩地层冲洗液研究 预览
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作者 肖冬顺 符文 +5 位作者 吴琼 孙荣 黄帆 谭松娥 张莹 方小红 《探矿工程:岩土钻掘工程》 2019年第9期45-50,共6页
青海五龙沟矿区内存在大量泥岩地层,其特点为粘土总含量高,易吸水膨胀,地层微裂隙多,导致钻探过程中易出现钻孔缩径、坍塌以及岩心采取率不足等问题,严重影响了矿体规模及经济价值的评价,研究适用于该区的冲洗液意义重大。本文通过正交... 青海五龙沟矿区内存在大量泥岩地层,其特点为粘土总含量高,易吸水膨胀,地层微裂隙多,导致钻探过程中易出现钻孔缩径、坍塌以及岩心采取率不足等问题,严重影响了矿体规模及经济价值的评价,研究适用于该区的冲洗液意义重大。本文通过正交试验研发了一套适用于该区泥岩地层钻探的水基冲洗液,该冲洗液配方为:5%膨润土+2%纯碱(Na2CO3)+0.05%高粘聚阴离子纤维素(HV-PAC)+0.4%低粘钠羧甲基纤维素(LV-CMC)+2%磺甲基酚醛树脂(SMP-1)+2.5%无荧光防塌润滑剂(FT-342)+0.4%正电胶(MMH)+1%白油。该冲洗液失水量为4mL,泥岩在清水中的膨胀率为20.26%,而在冲洗液中降到了3.02%,将泥岩制样放到冲洗液中浸泡24h,泥岩结构保持完整。该冲洗液滤失量低、抑制性强、配制工艺简单,能很好地适用于五龙沟地区泥岩地层的钻探工作。 展开更多
关键词 地质钻探 泥岩 水敏性地层 冲洗液 五龙沟矿区
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神府矿区浅埋煤层工作面煤柱稳定性评价 预览
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作者 方刚 刘洋 李昂 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期56-61,共6页
煤柱的稳定性是决定老(采)空区安全的重要因素之一。为了评价浅埋煤层工作面区段防水煤柱的稳定性,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用室内试验、现场实测、理论分析、数学建模等方法对其煤柱特征、留设尺寸进行综合分析研究。结果表... 煤柱的稳定性是决定老(采)空区安全的重要因素之一。为了评价浅埋煤层工作面区段防水煤柱的稳定性,以郭家湾煤矿51103首采工作面为例,采用室内试验、现场实测、理论分析、数学建模等方法对其煤柱特征、留设尺寸进行综合分析研究。结果表明:煤柱屈服区宽度为4.3m,水压破坏区宽度为6.8m,有效隔水区宽度为8.4m。工作面煤柱高度按照5.0m考虑,根据Bieniawski煤柱强度理论及相关判别指标,所留设的煤柱处于绝对安全稳定状态,由此证明,在51104相邻工作面开采期间51103工作面留设的区段防水煤柱可以保持稳定。 展开更多
关键词 煤柱稳定性 室内试验 现场实测 屈服区 破坏区 有效隔水区
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基于渗流作用被锚巷道弹塑性分析 预览
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作者 樊琪 李红霞 李晓栋 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期475-482,共8页
为研究渗流作用下全长黏结锚杆支护巷道围岩应力与位移分布,通过将巷道围岩视为均匀、连续的多孔介质,锚杆对围岩的支护反力与渗流作用力转化为圆形巷道轴对称径向体积力并同时作用于应力场,考虑锚杆对围岩参数的强化,建立力学模型,采... 为研究渗流作用下全长黏结锚杆支护巷道围岩应力与位移分布,通过将巷道围岩视为均匀、连续的多孔介质,锚杆对围岩的支护反力与渗流作用力转化为圆形巷道轴对称径向体积力并同时作用于应力场,考虑锚杆对围岩参数的强化,建立力学模型,采用弹塑性分析方法,推导了围岩应力与位移弹性解析解和基于Mohr-Coulomb屈服准则的塑性解析解,求得巷道围岩塑性区半径和洞壁位移表达式,在此基础上可对理解渗流作用下锚杆支护巷道进行分析判断。结果表明:本文计算的理论解与FLAC3D数值模拟结果相近,从而验证了本文理论的合理性;通过算例,考虑渗流作用对塑性区范围和洞壁位移影响更严重;锚杆长度和预紧力与塑性区范围和洞壁位移成反相关关系,锚杆排距与塑性区范围和洞壁位移成正相关关系。锚杆支护参数对支护效果更敏感。在相同的条件下,考虑渗流需要锚杆提供更大的锚固力。为避免渗流作用引起巷道失稳,可合理增大锚杆长度,缩小锚杆排距,增大锚杆预紧力。 展开更多
关键词 巷道 全长黏结锚杆 渗流作用 围岩强化 弹塑性分析
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水泥固化体淋滤液对GCL防渗性能的影响
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作者 王宝 陈彬 +1 位作者 窦桐桐 董兴玲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期390-396,共7页
水泥固化/稳定化是危险废弃物处理的经济、高效方法,然而,水泥固化体的淋滤液中含有大量Ca^2+,其长期渗透有可能导致填埋场底部土工合成黏土衬垫(geosynthetic clay liner,GCL)的防渗性能下降,从而引发二次污染。使用柔性壁渗透仪,测定... 水泥固化/稳定化是危险废弃物处理的经济、高效方法,然而,水泥固化体的淋滤液中含有大量Ca^2+,其长期渗透有可能导致填埋场底部土工合成黏土衬垫(geosynthetic clay liner,GCL)的防渗性能下降,从而引发二次污染。使用柔性壁渗透仪,测定有效应力和水泥固化体淋滤液共同作用下GCL的渗透系数,探讨了淋滤液浓度以及不同有效应力对GCL渗透系数的影响。试验结果表明:当有效应力为24kPa时,水泥固化体淋滤液的持续渗透会使GCL的渗透系数增大179~721倍,淋滤液中Ca^2+浓度越高,GCL渗透系数增大的幅度越大。通过增加有效应力,可以降低固化体淋滤液对GCL防渗性能所造成的负面影响,当有效应力增大至438 kPa时,固化体淋滤液对GCL防渗性能所造成的负面影响全部被抵消。 展开更多
关键词 固化体 淋滤液 土工合成黏土衬垫 渗透系数 有效应力
榆横南区魏墙煤矿工作面回采防治水安全评价 预览
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作者 白晶 方刚 《工程技术研究》 2019年第11期238-239,共2页
陕北侏罗纪煤田内的诸多煤矿在采掘过程中受到顶板砂岩含水层水害影响。榆横南区魏墙煤矿在工作面回采前始终坚持超前探查工作,采用物探先行、钻探验证的手段对煤层顶板含水层富水性进行探查,并予以顶板水疏放。根据魏墙煤矿1309工作面... 陕北侏罗纪煤田内的诸多煤矿在采掘过程中受到顶板砂岩含水层水害影响。榆横南区魏墙煤矿在工作面回采前始终坚持超前探查工作,采用物探先行、钻探验证的手段对煤层顶板含水层富水性进行探查,并予以顶板水疏放。根据魏墙煤矿1309工作面采前所开展的各项工程成果,从矿井防治水角度出发,对其是否能够进行安全回采进行评价,为矿井的安全生产工作保驾护航。 展开更多
关键词 魏墙煤矿 顶板水害 物探工程 钻探工程 水质特征 安全开采
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新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组云质岩地球化学特征 预览
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作者 杨焱钧 柳益群 +6 位作者 蒋宜勤 杨召 周鼎武 焦鑫 周鹏 李旭 靳梦琪 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 2019年第2期84-93,共10页
研究区芦草沟组云质岩主要包含泥晶白云岩、凝灰质白云岩和白云质凝灰岩等类型,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育的云质岩进行详细的地球化学研究,分析了芦草沟组云质岩的物质来源和沉积环境。云质岩的c(Mg)/c(Ca)比值0.... 研究区芦草沟组云质岩主要包含泥晶白云岩、凝灰质白云岩和白云质凝灰岩等类型,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育的云质岩进行详细的地球化学研究,分析了芦草沟组云质岩的物质来源和沉积环境。云质岩的c(Mg)/c(Ca)比值0.03~1.44,磷含量262×10^-6~17283×10^-6,Th/U比值0.58~2.00,V/(V+Ni)比值0.60~0.89,V/Cr比值1.25~6.38,Sr/Ba比值0.55~8.25,反映了云质岩形成于生物繁盛的还原性咸水湖泊环境,Mg离子主要来源于深部岩浆热液。碳、氧同位素研究反映芦草沟组主要形成于温度较高的咸水环境中,且由早至晚芦草沟组沉积期具有温度升高而盐度降低的趋势。温度的升高引起的蒸发量增大并没有带来湖水盐度的增加,这种碳酸盐碳、氧同位素反向变化关系可能由于芦草沟组沉积后期不断有外源淡水的输入造成。 展开更多
关键词 吉木萨尔凹陷 芦草沟组 白云岩 地球化学
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深部沿空巷道顶板蝶叶塑性区“低阻微变”性形成机理研究
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作者 李季 彭博 袁鹏 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期465-472,481共9页
针对深部沿空巷道出现围岩变形剧烈及支护体支护失效严重的围岩控制难题,以赵固二矿11030运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟等方法,研究支护阻力对深部沿空巷道顶板岩层主应力场及蝶叶塑性区分布特征的影响规律,揭示深部沿空巷... 针对深部沿空巷道出现围岩变形剧烈及支护体支护失效严重的围岩控制难题,以赵固二矿11030运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟等方法,研究支护阻力对深部沿空巷道顶板岩层主应力场及蝶叶塑性区分布特征的影响规律,揭示深部沿空巷道顶板蝶叶塑性区“低阻微变”性形成机理。结果表明:对于深部沿空巷道而言,现有支护工程技术和经济水平所能够提供的高强支护阻力(10^6Pa数量级水平)与围岩所受应力场(10^7Pa数量级水平)不在同一数量级水平上,属于相对较低的支护阻力,不能起到改善围岩应力状态的作用,因而无法显著改变塑性区分布形态和减小塑性区尺寸,顶板蝶叶塑性区具有“低阻微变”性。 展开更多
关键词 巷道支护 低阻微变 塑性区 深部巷道
用Duffing系统检测滚动轴承微弱故障的分析研究 预览
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作者 李骏 马雅茹 王凯 《现代制造技术与装备》 2019年第2期62-64,共3页
基于Duffing 系统输出值方差变化规律,提出了一种微弱信号检测新方法。该方法能够排除相位差对传统相平面检测方法的限制,有效检测内置周期策动力之间存在的相位差微弱信号。针对轴承信号背景噪声复杂等问题,将经验小波变换和Duffing ... 基于Duffing 系统输出值方差变化规律,提出了一种微弱信号检测新方法。该方法能够排除相位差对传统相平面检测方法的限制,有效检测内置周期策动力之间存在的相位差微弱信号。针对轴承信号背景噪声复杂等问题,将经验小波变换和Duffing 系统结合起来对轴承内圈故障进行诊断,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 DUFFING 系统 故障检测 方差极值
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隧道穿越非饱和黄土场地浸水试验初探
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作者 苗贺朝 邵生俊 +1 位作者 李骏 鹿忠刚 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期1066-1072,共7页
为了揭示隧道穿越的非饱和黄土场地及隧道地基的湿陷变形特性,在隧道上部进行原位试坑浸水试验,分别在试坑的不同位置、深度布置TDR水分计和沉降标点来实测水分的入渗情况和土体的湿陷变形。研究表明:(1)水在非饱和黄土中渗透时优先向... 为了揭示隧道穿越的非饱和黄土场地及隧道地基的湿陷变形特性,在隧道上部进行原位试坑浸水试验,分别在试坑的不同位置、深度布置TDR水分计和沉降标点来实测水分的入渗情况和土体的湿陷变形。研究表明:(1)水在非饱和黄土中渗透时优先向大孔隙通道运移,然后逐步扩大至饱和区,具体表现为前一点尚未饱和,下一点已有水分到达;(2)利用TDR水分计可以实时测量水分在土体空间中的运移扩散情况,也可以估算出水在非饱和黄土中的扩散速率,同时由测量所得体积含水率变化曲线可以判定黄土是否发生湿陷变形;(3)黄土场地中的分层湿陷量、湿陷速率随着土层深度的增加而减小,湿陷性黄土的浅层处比深层处具有更大的敏感性和危害性;(4)该试验场地处约15 m以上土层性质比较接近,土体密实度相对较小,水分入渗较快,易于产生湿陷变形,而15 m以下土体较密实,工程性质相对稳定。 展开更多
关键词 原位浸水试验 黄土场地 TDR水分计 入渗规律 湿陷变形特性
基于煤层顶板抽水试验的含水层水力联系研究 预览
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作者 彭涛 龙良良 +4 位作者 刘凯祥 王生全 牛超 刘洋 刘慧 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第3期66-69,73共5页
为给曹家滩井田2 -2 煤层先期开采地段提供技术保障,在分析矿井各含(隔)水层水文地质特征的基础上,结合地面抽水试验结果,对2 -2 煤层上覆含水层的水力联系进行综合评价。研究结果表明:矿井主要充水含水层为直罗组、延安组和风化基岩含... 为给曹家滩井田2 -2 煤层先期开采地段提供技术保障,在分析矿井各含(隔)水层水文地质特征的基础上,结合地面抽水试验结果,对2 -2 煤层上覆含水层的水力联系进行综合评价。研究结果表明:矿井主要充水含水层为直罗组、延安组和风化基岩含水层,其中风化基岩段存在一定厚度的强富水层;萨拉乌苏组与风化基岩含水层不存在水力联系,证实了保德组红土在井田内有良好的隔水效果,直罗组与风化基岩含水层具有一定的水力联系,延安组与直罗组含水层一般不存在水力联系或相互补给有限。 展开更多
关键词 曹家滩井田 含水层 风化基岩 水力联系 抽水试验
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榆横北区煤层顶板含水层岩石微观特征研究
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作者 王春刚 方刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第7期31-36,41共7页
研究岩石的微观特征,可掌握含水层的空间结构、渗透性质及展布规律等。为了充分了解煤层顶板直接充水含水层的富水性质,以巴拉素井田为例,通过理论分析、薄片观察、压汞测试等手段,对矿井未来主采的2#煤顶板直接充水含水层岩石微观特征... 研究岩石的微观特征,可掌握含水层的空间结构、渗透性质及展布规律等。为了充分了解煤层顶板直接充水含水层的富水性质,以巴拉素井田为例,通过理论分析、薄片观察、压汞测试等手段,对矿井未来主采的2#煤顶板直接充水含水层岩石微观特征进行分析研究。结果表明:延安组含水层的岩性主要有细粒岩屑长石砂岩和中粒岩屑长石砂岩共2种;直罗组含水层的主要岩性共3种,比延安组多一种粗粒岩屑长石砂岩;其砂岩含水层中粒度越粗,密度越小,直罗组含水层的孔隙度和渗透率条件要优于延安组第四段含水层;这2种含水层赋存均具有不均一性,后期极有可能影响矿井安全生产。 展开更多
关键词 侏罗纪煤田 矿井水害 煤层顶板含水层 岩石学特征 微观空间性质
黄陇侏罗纪煤田顶板岩层矿物组成与微观结构对水理性质的影响分析 预览
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作者 朱朦 徐静 +1 位作者 周毅 李超峰 《化工矿产地质》 CAS 2019年第3期163-170,共8页
随着煤田勘探精细化的推进以及矿井水害防治与研究工作的深入,越来越多的先进试验仪器与检测手段被引入到对工程岩体的研究中。本文选取黄陇煤田顶板的侏罗系中统安定组、直罗组、延安组的泥岩、砂质泥岩岩芯样品,运用X衍射、扫描电镜方... 随着煤田勘探精细化的推进以及矿井水害防治与研究工作的深入,越来越多的先进试验仪器与检测手段被引入到对工程岩体的研究中。本文选取黄陇煤田顶板的侏罗系中统安定组、直罗组、延安组的泥岩、砂质泥岩岩芯样品,运用X衍射、扫描电镜方法,掌握了这些岩层中的矿物组成与微观结构特征,并进行了各类岩石的崩解性、膨胀性试验,明确了几类岩体的水理性质,客观地分析了矿物组成与微观结构与岩体水理性质的内在联系,为研究区顶板水害研究与防治提供了基础数据与理论依据,为侏罗系煤系地层隔水、防水性能的综合评价提供参考。 展开更多
关键词 黄陇侏罗系煤田 顶板岩体 矿物组成 微观结构 水理性质
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不同含水率砂岩单轴压缩力学特性及波速法损伤 预览
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作者 段天柱 任亚平 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期153-158,共6页
为了探究不同含水率砂岩单轴压缩下力学特性及损伤变化情况,首先对5种不同含水率砂岩进行静态单轴压缩实验,获得其物理力学参数;而后利用超声波检测仪测量该5种不同含水率砂岩的波速,将该批次砂岩加载到80%峰值强度后卸载到0,测量此时... 为了探究不同含水率砂岩单轴压缩下力学特性及损伤变化情况,首先对5种不同含水率砂岩进行静态单轴压缩实验,获得其物理力学参数;而后利用超声波检测仪测量该5种不同含水率砂岩的波速,将该批次砂岩加载到80%峰值强度后卸载到0,测量此时砂岩声波波速,利用声波法定义损伤,研究含水率对砂岩损伤的影响。结果表明:单轴压缩下,砂岩的峰值强度及弹性模量随含水率升高逐渐降低,而峰值应变变化呈相反趋势;总功及弹性能随含水率增加而下降,耗散能随含水率增加而增大。实验前声波波速随含水率升高逐渐减小,实验后声波波速随含水率升高而下降,且下降趋势较实验前更迅速;砂岩的残余塑性变形和内部损伤均随含水率升高逐渐增大。研究结果可为现场岩石损伤测试提供依据。 展开更多
关键词 声波 单轴压缩 含水率 损伤
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巴拉素井田煤层富水机理与注浆堵水技术 预览
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作者 方刚 梁向阳 +3 位作者 黄浩 夏玉成 靳德武 刘洋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2470-2483,共14页
陕北侏罗纪煤田榆横矿区(北区)是我国重要的煤炭生产基地,区内大型矿井分布较多,煤层埋藏相对较深,在采掘过程中发现有富水煤层问题。为研究区内煤层富水机理及采掘过程中的水害问题,以巴拉素煤矿2号富水煤层注浆堵水治理工程为例,通过... 陕北侏罗纪煤田榆横矿区(北区)是我国重要的煤炭生产基地,区内大型矿井分布较多,煤层埋藏相对较深,在采掘过程中发现有富水煤层问题。为研究区内煤层富水机理及采掘过程中的水害问题,以巴拉素煤矿2号富水煤层注浆堵水治理工程为例,通过对水文地质条件和地下含水层之间水力联系情况分析,查明了区内各含水层水文地质特征及类型,确定了2号煤层水为立井井筒过煤层段的主要充水水源,并提出了富水煤层注浆治理保障新技术。通过抽水试验、水化学测试,发现区内地下水含水层主要为第四系松散层潜水含水层、白垩系下统洛河组孔隙-裂隙含水层、侏罗系中统直罗组碎屑岩类裂隙含水层、2号煤顶板延安组碎屑岩类裂隙含水层、2号煤层含水层等。第四系松散潜水含水层和白垩系洛河组孔隙裂隙含水层之间水力联系密切,其他含水层之间均未发现水力联系。根据现场实际及多次实践,确定以“引流注浆、帷幕封堵”为总体思路,运用“井下打钻,地面拌浆,管道输送,高压灌注”的方法,完成2号煤层富水区段的封堵。研究及实践结果表明:通过多种材料结合、钻探注浆等组合工艺实施后,在副立井井筒马头门煤层揭露区段及待掘巷道周围形成了有效的止水帷幕,将掘进巷道与富水煤层隔开,最大程度地减小井筒涌水量,超出预期目标完成注浆堵水任务,副立井井筒总涌水量由最初的150 m 3 /h(最高200 m 3 /h)衰减至竣工时的11 m 3 /h,注浆堵水率约为93%,实现了对富水煤层大量出水有效封堵的目的。 展开更多
关键词 巴拉素煤矿 富水煤层 立井井筒 注浆治理 关键技术
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基于沉积控水分析的巴拉素井田富水性分区研究 被引量:1
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作者 方刚 蔡玥 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期105-111,共7页
鄂尔多斯盆地内侏罗纪煤田顶板水害频发,从沉积控水理论研究对煤层顶板含水层进行富水性分区,能够科学有效地指导矿井防治水工作的合理开展。为了准确掌握覆岩含水层的富水情况,以巴拉素井田为例,通过沉积规律研究对井田先期开采地段内... 鄂尔多斯盆地内侏罗纪煤田顶板水害频发,从沉积控水理论研究对煤层顶板含水层进行富水性分区,能够科学有效地指导矿井防治水工作的合理开展。为了准确掌握覆岩含水层的富水情况,以巴拉素井田为例,通过沉积规律研究对井田先期开采地段内开采煤层顶板的主要含水层特征及其富水性进行分析。结果表明:矿井未来开采的2#煤顶板的主要充水含水层位直罗组、延安组含水层,其含水层的富水性不均一。通过选取分区指标、采用层次分析法计算权重、构建指数模型,最终得出研究区富水性分区结果。本次沉积规律研究成果,为矿井未来水文地质及防治水工作提供了有力的理论依据,同时对周边条件类似矿井具有一定的借鉴价值。 展开更多
关键词 侏罗纪煤田 沉积控水 水文地质特征 层次分析法 富水性分区
深水区盆地基底重力异常提取——以南薇西盆地为例 被引量:1
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作者 冯旭亮 王鹏飞 +1 位作者 宋立军 袁炳强 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期1600-1608,共9页
根据重力异常反演沉积盆地基底深度在区域构造研究和油气勘探等领域发挥越来越重要的作用,而有效地提取盆地基底起伏引起的重力异常是准确反演盆地基底深度的先决条件.对于地质构造较为复杂的区域,完全基于数学原理的位场分离方法较难... 根据重力异常反演沉积盆地基底深度在区域构造研究和油气勘探等领域发挥越来越重要的作用,而有效地提取盆地基底起伏引起的重力异常是准确反演盆地基底深度的先决条件.对于地质构造较为复杂的区域,完全基于数学原理的位场分离方法较难有效提取基底起伏引起的重力异常.为此本文以南薇西盆地为例,研究了深水区盆地基底重力异常的提取方法.首先以海底地形数据为基础,采用频率域重力场正演计算方法计算海水的重力效应,并从自由空间重力异常中消除,得到布格重力异常.之后采用CRUST 1.0莫霍面深度数据正演莫霍面重力效应,同时利用动态均衡校正方法计算莫霍面重力影响,通过与已知构造特征对比分析,确定了动态均衡校正方法更适合于研究区莫霍面重力校正,并从布格重力异常中消除莫霍面重力影响而得到了基底重力异常.最后通过对基底重力异常分析,探讨了礁滩区重力异常特征及其可能对基底深度反演带来的影响,并对南薇西盆地构造区划提出一些建议. 展开更多
关键词 盆地基底 重力异常 动态均衡校正 深水区 礁滩
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