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煤岩体水力致裂理论及其工艺技术框架 被引量：130
1
作者 黄炳香 程庆迎 +2 位作者 刘长友 魏民涛 付军辉 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第2期167-173,共7页
煤岩体结构改造是解决煤矿许多技术难题的共性核心科学问题,水力致裂是实现煤岩体结构改造的有效途径.深入分析了煤岩体的结构与物理力学特性,煤岩体水力致裂的水压裂缝扩展及物理化学作用,在此基础上,提出了相应的水力致裂控制技术,并... 煤岩体结构改造是解决煤矿许多技术难题的共性核心科学问题,水力致裂是实现煤岩体结构改造的有效途径.深入分析了煤岩体的结构与物理力学特性,煤岩体水力致裂的水压裂缝扩展及物理化学作用,在此基础上,提出了相应的水力致裂控制技术,并将其在煤矿中的应用进行了分析介绍.煤层的内部结构由裂缝-割理与层理-微裂隙-孔隙四级空间结构体系组成.煤层质软、瓦斯的吸附解吸效应、天然裂缝发育等因素导致煤岩体水力致裂变得复杂.煤岩体水力致裂通过水压主裂缝扩展、翼型分支裂纹扩展和吸水湿润作用,达到结构改造、强度弱化和增透等工程需要,针对不同工程3种作用的侧重点有所不同.提出了预先水力割缝定向致裂技术.提出了水力爆破致裂弱化与增透方法,在水压控制爆破后进行水力致裂,实验证明是一种增加水压裂缝数目和范围的有效方法.煤岩体水力致裂在煤矿中可以应用于坚硬顶板控制、坚硬顶煤的弱化、应力定向转移、局部集中应力解除、强度弱化减冲、含瓦斯煤层增透、煤与瓦斯突出的防治等,在实践中已取得显著功效. 展开更多
关键词 煤岩体 水力致裂 裂缝扩展 强度弱化 增透
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煤岩体钻孔结构观测方法及应用 被引量：90
2
作者 康红普 司林坡 苏波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1949-1956,共8页
介绍了煤岩体结构观察与测试方法,煤矿井下采用的光导纤维钻孔窥视仪、前视电子钻孔窥视仪及数字式全景钻孔摄像系统的测试原理、仪器结构及特点。提供了在典型矿井获得的钻孔观测结果及图像,分析了煤岩体中钻孔形态及结构面分布特征。... 介绍了煤岩体结构观察与测试方法,煤矿井下采用的光导纤维钻孔窥视仪、前视电子钻孔窥视仪及数字式全景钻孔摄像系统的测试原理、仪器结构及特点。提供了在典型矿井获得的钻孔观测结果及图像,分析了煤岩体中钻孔形态及结构面分布特征。介绍了钻孔观测结果在采矿工程中的应用,包括煤岩体结构面分布与完整性评价,水压致裂地应力测量,采场顶板冒落与岩层移动研究,巷道围岩变形与破坏机理研究,巷道支护与加固设计,工程质量检测与支护加固效果评价等方面。实践证明,钻孔摄像与观测是一种能够直观、有效、快速观测钻孔形态及其变化的手段,为矿山压力与岩层控制研究,采矿工程设计、施工与质量检测提供了可靠的基础数据。最后,针对钻孔观测存在的问题,提出了改进建议。 展开更多
关键词 煤岩体 结构面 钻孔摄像 井下观测 工程应用 改进建议
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数值模拟中煤岩层物理力学参数确定的研究 被引量：56
3
作者 王永秀 毛德兵 齐庆新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期593-597,共5页
将数值模拟确认为相似模拟的一种,并在此基础上,结合现场观测数据和相关理论研究成果,应用正交试验法,建立了一种用以确定数值模型中煤岩体物理力学参数的较为有效实用的方法,应用此方法可以使得数值模拟参数合理化,使模拟结果接近真实... 将数值模拟确认为相似模拟的一种,并在此基础上,结合现场观测数据和相关理论研究成果,应用正交试验法,建立了一种用以确定数值模型中煤岩体物理力学参数的较为有效实用的方法,应用此方法可以使得数值模拟参数合理化,使模拟结果接近真实的反映煤岩层变形和破坏行为. 展开更多
关键词 数值模拟 煤岩体 物理力学参数 正交试验法
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煤岩体水力致裂弱化的理论与应用研究 被引量：47
4
作者 黄炳香 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1765-1766,共2页
以煤岩体强度弱化(结构改造)为工程背景,采用实验研究、理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法对煤岩体水力致裂弱化的理论和技术进行了系统的研究,取得了以下主要成果:研制了4000kN真三轴岩体水力致裂模拟实验系统,在3个主应力条件下... 以煤岩体强度弱化(结构改造)为工程背景,采用实验研究、理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法对煤岩体水力致裂弱化的理论和技术进行了系统的研究,取得了以下主要成果:研制了4000kN真三轴岩体水力致裂模拟实验系统,在3个主应力条件下,能实现试块尺寸最大为500mm×500mm×500mm的模拟实验;设计了具有增压功能的油水加载转换器。应用真三轴水力致裂模拟实验系统及理论研究,开展了大尺寸煤岩体水力致裂裂缝扩展规律研究。研究了水力致裂裂缝前沿形态,孔底水压裂缝与主应力的关系,发现了中间主应力对孔底水压裂缝扩展的影响规律;分析了分叉水压裂缝扩展方向的特征,得出了原生裂隙等在渗透水压力作用下的结构破坏特征;在考虑渗透滤失引起的孔隙水压力(水力梯度)的基础上,得出了裂隙煤岩体水压裂缝扩张的水压力参数。实验结果表明,水力致裂裂缝的前沿为以钻孔致裂段为中心的椭圆形态,且椭圆的长短轴之比保持不变;分叉后水压裂缝破裂面的走向与σ3、σ2均垂直;煤体水力致裂破裂面的粗糙度明显比一般岩石材料要大。固液耦合作用下裂隙煤岩体结构破坏研究。在调查煤层裂隙分布规律的基础上,基于断裂力学得出了煤岩体内水压裂隙起裂的最小裂隙水压力与水压翼型分支裂纹的扩展长度。采用RFPA软件模拟了成组原生裂隙条件下,水力致裂弱化的结构改造形态。基于能量耗散损伤得出了裂隙煤岩体细观结构破坏与宏观力学性能弱化的关系。煤岩体水力致裂弱化的控制技术研究。结合水力割缝和水力致裂的优势,提出了预先水力割缝定向致裂技术。基于钻孔及钻孔水压力的叠加影响,通过多钻孔及其注液方式的组合来控制水压裂缝的扩展方向。结合水压爆破和水力致裂的优点,提出了水力爆破致裂弱化与增透方法,在水压控制爆� 展开更多
关键词 煤岩体 水力致裂 裂缝扩展 细观结构 控制
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煤岩受压过程中内部红外辐射温度变化特征研究 被引量：39
5
作者 马立强 李奇奇 +1 位作者 曹新奇 周焘 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期331-336,共6页
在煤岩体内部钻Ф10mm的孔,首次利用红外测温仪实时测量煤岩体孔内的温度来得到其内部的温度变化特征.对煤和泥岩试件进行单轴加载红外观测试验,分析其受压过程中红外辐射温度的时空演化特征,发现煤内部温度与时间、载荷都是正相关的.... 在煤岩体内部钻Ф10mm的孔,首次利用红外测温仪实时测量煤岩体孔内的温度来得到其内部的温度变化特征.对煤和泥岩试件进行单轴加载红外观测试验,分析其受压过程中红外辐射温度的时空演化特征,发现煤内部温度与时间、载荷都是正相关的.煤样中出现破裂前兆是突然升温型,红外辐射温度由低速上升或者平稳状态转为高速上升,温度上升速度突然发生转折,温度突增最高达0.10℃.泥岩总体上都是升温形式,将升温泥岩孔内红外辐射温度与应力、应变线性拟合,得到孔内红外辐射温度与应力、应变的线性相关系数均大于0.92.泥岩中出现破裂前兆是突然升温型,最高突增0.23℃. 展开更多
关键词 岩石力学 红外辐射温度 煤岩体 破裂前兆
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煤岩体拉伸失稳破坏电荷感应规律研究 被引量：31
6
作者 潘一山 罗浩 +2 位作者 唐治 李忠华 赵扬锋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1297-1303,共7页
为研究不同类型煤岩试样拉伸破坏过程自由电荷运移规律,以巴西圆盘劈裂试验为基础建立煤岩拉伸失稳破坏全程电荷监测系统。试验中分别对砂岩、泥岩及煤体拉伸失稳动态破坏过程进行实时电荷监测,得到煤岩体拉伸破坏过程中的力学特征和自... 为研究不同类型煤岩试样拉伸破坏过程自由电荷运移规律,以巴西圆盘劈裂试验为基础建立煤岩拉伸失稳破坏全程电荷监测系统。试验中分别对砂岩、泥岩及煤体拉伸失稳动态破坏过程进行实时电荷监测,得到煤岩体拉伸破坏过程中的力学特征和自由电荷运移规律。研究结果表明:煤岩体拉伸过程中有自由电荷产生,电荷信号异常区域对应于煤岩劈裂试验中应力突变阶段,煤体拉伸破坏所产生的自由电荷相对于砂岩、泥岩更为丰富,煤体断裂后的残余强度依旧使得电荷信号有较大波动,而砂岩、泥岩试样断裂后的残余强度却使得电荷信号波动较小。煤岩体拉伸与压缩破坏电荷感应规律不同,拉伸失稳破坏过程中拉应力造成裂纹扩展进而导致损伤局部化是电荷信号异常的重要原因之一。 展开更多
关键词 岩石力学 煤岩体 自由电荷 拉伸失稳 裂纹扩展 损伤局部化 巴西圆盘劈裂试验
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长壁孤岛工作面煤岩冲击危险性区域多参量预测 被引量：27
7
作者 王宏伟 姜耀东 +1 位作者 杨忠东 刘帅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1790-1795,共6页
以开滦集团唐山矿某孤岛工作面地质条件为背景,通过巷道表面位移、顶板离层、工作面回采过程中的电磁辐射等现场监测结果分析了巷道顶板受工作面动压影响剧烈的范围,确定了孤岛工作面发生冲击失稳的危险区域。监测结果显示:孤岛工作面... 以开滦集团唐山矿某孤岛工作面地质条件为背景,通过巷道表面位移、顶板离层、工作面回采过程中的电磁辐射等现场监测结果分析了巷道顶板受工作面动压影响剧烈的范围,确定了孤岛工作面发生冲击失稳的危险区域。监测结果显示:孤岛工作面顶板在距离工作面前方30 m时开始受采动影响频繁,当到达工作面前方10 m范围内时,顶板活动加剧,直至顶板垮落。顶板大面积来压和剧烈的顶板活动是本文作为孤岛工作面冲击地压发生的前兆,由此可确定在工作面前方7.5～10.0 m是孤岛工作面最容易发生冲击失稳的区域。 展开更多
关键词 孤岛工作面 冲击地压 多参量预测 煤岩体 电磁辐射
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煤岩体的低强度相似材料正交配比试验研究 被引量：21
8
作者 李宝富 任永康 +1 位作者 齐利伟 常垒 《煤炭工程》 北大核心 2011年第4期93-95,共3页
为了能够较准确的配比出煤岩体的低强度相似材料,以满足小比例相似模拟试验的需求,采用正交试验的方法对煤岩体的低强度相似材料配比进行研究。研究了如何用砂子、碳酸钙、石膏配制满足煤岩体力学性质的低强度相似材料。结果表明:砂胶... 为了能够较准确的配比出煤岩体的低强度相似材料,以满足小比例相似模拟试验的需求,采用正交试验的方法对煤岩体的低强度相似材料配比进行研究。研究了如何用砂子、碳酸钙、石膏配制满足煤岩体力学性质的低强度相似材料。结果表明:砂胶比、胶结物比例和容重对相似材料的单轴抗压强度均有较显著影响;能够利用试验结果的回归曲线方程对给定单轴抗压强度数值的低强度相似材料进行较准确的配比选择。 展开更多
关键词 煤岩体 相似材料 正交配比试验 砂胶比 胶结物
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深部煤岩体高温高围压下力学性质的研究现状与展望 被引量：20
9
作者 郭文兵 李小双 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第1期16-20,共5页
我国煤矿正在逐步进入深部开采阶段,深部煤岩体在高温高压作用下的力学性质和工程响应,与浅部煤岩体在低温低压作用下的力学性质和工程响应有着本质的区别.综合分析了我国目前在深部煤岩体高温高围压下力学性质研究现状,指出了目前深部... 我国煤矿正在逐步进入深部开采阶段,深部煤岩体在高温高压作用下的力学性质和工程响应,与浅部煤岩体在低温低压作用下的力学性质和工程响应有着本质的区别.综合分析了我国目前在深部煤岩体高温高围压下力学性质研究现状,指出了目前深部煤岩体高温高围压下力学性质的研究在实验条件、试验的范围、试验理论基础方面存在的问题,并提出今后深部煤岩体高温高围压下力学性质的研究方向,对当前我国煤矿深部开采具有重要的理论和现实意义. 展开更多
关键词 深部开采 煤岩体 高温 高围压 岩石力学性质
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煤岩体采动裂隙网络的逾渗与分形特征关系研究 被引量：17
10
作者 栗东平 周宏伟 +2 位作者 薛东杰 易海洋 郜海莲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1135-1140,共6页
以平煤八矿己15-22060工作面为背景,引入逾渗和分形理论,分析了煤岩体裂隙网络的演化特征,得到了逾渗概率和分形维数随工作面推进度的变化规律及二者的变化关系。结果表明:逾渗概率的大小受横向离层裂隙和竖向破断裂隙的发育、贯通等因... 以平煤八矿己15-22060工作面为背景,引入逾渗和分形理论,分析了煤岩体裂隙网络的演化特征,得到了逾渗概率和分形维数随工作面推进度的变化规律及二者的变化关系。结果表明:逾渗概率的大小受横向离层裂隙和竖向破断裂隙的发育、贯通等因素影响,随工作面推进分阶段线性增大,且增幅有增大的趋势;随工作面推进煤岩体的裂隙网络逐步向工作面前方煤体和上覆岩层扩展,分形维数大小受裂隙的长度、宽度、数量、分布等因素控制,升维过程大致可分为3个阶段;煤岩体裂隙网络的逾渗概率与分形维数的关系可分段拟合为1个幂函数和2个线性函数,且具有很好的相关性,数学模型的建立可为研究煤岩体裂隙网络的等效渗透率奠定一定的基础。 展开更多
关键词 煤岩体 采动裂隙 分形维数 逾渗概率
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露天煤矿层状岩体顺层边坡失稳机理与控制开采技术 被引量：15
11
作者 祖国林 《煤矿安全》 北大核心 2017年第5期98-102,共5页
露天煤矿顺层边坡易形成大规模变形体(或大型滑坡),防治难度大,是矿山安全高效生产的重大隐患。通过系统研究近期呈现的露天煤矿层状岩体顺层边坡失稳实例,分析了不同条件下该类边坡滑坡类型及失稳模式,采用数值模拟、变形监控数据反演... 露天煤矿顺层边坡易形成大规模变形体(或大型滑坡),防治难度大,是矿山安全高效生产的重大隐患。通过系统研究近期呈现的露天煤矿层状岩体顺层边坡失稳实例,分析了不同条件下该类边坡滑坡类型及失稳模式,采用数值模拟、变形监控数据反演分析相结合的方法分析了其变形失稳机理,并提出了这类结构的露天煤矿边坡稳定控制开采技术措施建议。实践表明,该控制开采技术具有较好的实施效果。 展开更多
关键词 露天煤矿 层状岩体 顺层边坡 滑坡 失稳机理 控制开采
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回采工作面破碎顶板注浆加固技术及应用 被引量：14
12
作者 晁先进 《煤炭科技》 2020年第5期78-79,共2页
回采工作面由于围岩破碎造成的片帮、掉顶事故,严重威胁了工作面安全生产及现场作业人员的人身安全。某矿通过分析某工作面片帮、掉顶的主要影响因素,制定了切实可行的深孔-短孔组合注浆加固治理技术方案并进行实施,取得了明显效果,对... 回采工作面由于围岩破碎造成的片帮、掉顶事故,严重威胁了工作面安全生产及现场作业人员的人身安全。某矿通过分析某工作面片帮、掉顶的主要影响因素,制定了切实可行的深孔-短孔组合注浆加固治理技术方案并进行实施,取得了明显效果,对相似条件工作面煤岩体控制有较好的技术指导作用。 展开更多
关键词 回采工作面 破碎 煤岩体 注浆加固
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煤岩体破裂电磁辐射分形特征研究 被引量：14
13
作者 姚精明 闫永业 +2 位作者 税国洪 姚俊伟 李生舟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期4102-4107,共6页
为提高电磁辐射预测煤岩体动力灾害的准确性,采用室内试验和分形理论相结合的方法研究单轴压缩煤体产生的电磁辐射分形特征。研究结果表明:煤岩体受载过程中产生的电磁辐射脉冲数在时间上具有明显的分形特征,分形维数与煤样的冲击能指... 为提高电磁辐射预测煤岩体动力灾害的准确性,采用室内试验和分形理论相结合的方法研究单轴压缩煤体产生的电磁辐射分形特征。研究结果表明:煤岩体受载过程中产生的电磁辐射脉冲数在时间上具有明显的分形特征,分形维数与煤样的冲击能指数成正幂指数关系;当受载煤岩体处于压密阶段时电磁辐射分形维数较小;处于弹性阶段时,电磁辐射分形维数有一个较小增长,并保持在一个稳定的水平;当受载煤岩体处于塑性阶段时,电磁辐射分形维数大幅度提高;临近主破裂时电磁辐射逐渐降低;主破裂时电磁辐射分形维数降低到最低水平;残余变形阶段,电磁辐射分形维数先增长后减少,总趋势减少。利用上述研究成果,成功地对7249工作面的冲击地压进行准确的预测预报。实践表明,计算脉冲数分形维数的电磁辐射法能够预测煤岩动力失稳现象。 展开更多
关键词 采矿工程 煤岩体 电磁辐射 分形维数 试验
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遗留煤炭资源开采岩层控制研究进展与发展前景 被引量：13
14
作者 冯国瑞 张玉江 +4 位作者 白锦文 戚庭野 郭军 杜献杰 李振 《中国科学基金》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第6期924-932,共9页
基于十余年关于遗留煤炭资源(以下简称"遗煤")开采矿压与岩层控制基础研究的学术成果,本文分析了遗煤开采的战略意义,理清了遗煤开采的主要挑战,凝练出遗煤安全高效开采的关键科学问题;从遗煤开采矿压显现规律与岩体结构、遗... 基于十余年关于遗留煤炭资源(以下简称"遗煤")开采矿压与岩层控制基础研究的学术成果,本文分析了遗煤开采的战略意义,理清了遗煤开采的主要挑战,凝练出遗煤安全高效开采的关键科学问题;从遗煤开采矿压显现规律与岩体结构、遗煤开采煤柱群链式失稳机理、遗煤开采可行性定量判别方法、遗煤开采岩层运移预测模型、遗煤开采矿压与岩层控制技术、遗煤高回收率开采技术方法等六个方面,系统梳理了遗煤开采矿压与岩层控制的最新研究进展。遗煤开采矿压与岩层控制基础理论的研究仍然任重道远,亟需在未来5~10年围绕"区域化—多相化—多场化—时效化—分源化—智能化"等开展进一步地深入研究,以期为遗煤的安全绿色高回收率开采提供更多的理论和技术支撑。 展开更多
关键词 遗煤开采 岩体结构 失稳机理 预测模型 矿压控制 岩层控制
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深部开采原生煤岩组合体围压卸荷致裂特征及破裂模式 被引量：8
15
作者 李春元 雷国荣 +4 位作者 何团 左建平 于祥 郑建伟 齐庆新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期678-692,共15页
受开采卸荷扰动影响,深部岩体互层及其组合结构系统的破裂失稳是诱发采场突水等灾害的主要原因之一。为研究深部开采围压卸荷对岩体组合结构破裂的影响,室内开展了原生煤岩组合体三轴加卸荷-渗流试验,获得了不同初始围压下原生煤岩组合... 受开采卸荷扰动影响,深部岩体互层及其组合结构系统的破裂失稳是诱发采场突水等灾害的主要原因之一。为研究深部开采围压卸荷对岩体组合结构破裂的影响,室内开展了原生煤岩组合体三轴加卸荷-渗流试验,获得了不同初始围压下原生煤岩组合体围压卸荷致裂的竖向、倾斜及环向裂隙分类特征,研究了其轴压卸荷起点、围压卸荷终点的强度特征及主导破裂模式的力学机制;结合CT扫描与三维重构技术,获取了原生煤岩组合体卸荷破裂的几何特征;建立了围压卸荷量与岩体卸荷致拉破裂、致剪破裂的关系,揭示了围压卸荷致裂模式与渗透率突变关系,验证并判定了不同初始围压下原生煤岩组合体的主导卸荷致裂模式。结果表明:在围压卸荷和轴压加载共同作用下,原生煤岩组合体卸荷破裂模式主要分为围压卸荷致拉破裂、致剪破裂及轴压协同卸荷致裂模式3类;随初始围压增加,原生煤岩组合体围压卸荷致拉破裂的围压卸荷终点临界值及致剪破裂的轴压卸荷起点临界值均线性增加;围压卸荷可致轴压协同卸荷突降并驱动煤岩分界面及层理等原生裂隙结构环向张拉破裂,且以沟通倾斜及竖向裂隙为主导;而围压卸荷致拉破裂与致剪破裂模式均可致原生煤岩组合体渗透率突变增高,突变点致裂模式与其围压卸荷终点的卸荷量临界值密切相关。 展开更多
关键词 深部开采 煤岩组合体 围压 应力卸荷 拉破裂 剪破裂
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天然裂缝对煤岩体水力裂缝扩展影响研究 被引量：12
16
作者 马耕 张帆 +1 位作者 刘晓 冯丹 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期178-182,201,共6页
为了研究煤岩体中天然裂缝的存在对水力压裂裂缝延伸及形态的影响,以人工预制裂缝相似材料试件为研究对象,采用室内模拟实验设备,通过注入定排量压裂液,在分析压裂曲线的基础上,研究了天然裂缝对水力裂缝起裂及裂缝形态的影响特征。研... 为了研究煤岩体中天然裂缝的存在对水力压裂裂缝延伸及形态的影响,以人工预制裂缝相似材料试件为研究对象,采用室内模拟实验设备,通过注入定排量压裂液,在分析压裂曲线的基础上,研究了天然裂缝对水力裂缝起裂及裂缝形态的影响特征。研究表明,天然裂缝的存在降低了煤岩体的起裂压力,水力裂缝形态呈现3种情况:水力裂缝沿着天然裂缝面延伸;水力裂缝遇到天然裂缝后停止延伸;水力裂缝绕过天然裂缝接着延伸。本研究对煤层气(瓦斯)抽采影响范围的确定及产量预测具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 煤岩体 水力压裂 裂缝扩展 天然裂缝
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煤岩体水力压裂动态演化物理模拟试验研究 被引量：12
17
作者 许江 马天宇 +3 位作者 彭守建 冯丹 张超林 武雪锋 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第6期9-16,42,共9页
为了掌握煤体水力压裂过程中压裂孔附近应力场、水压力场的时空演化规律,利用多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统进行试验研究。试验结果表明:水力压裂全过程可以分为4个阶段,分别为应力积累阶段、微破裂发育阶段、裂缝失稳扩展阶段、... 为了掌握煤体水力压裂过程中压裂孔附近应力场、水压力场的时空演化规律,利用多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统进行试验研究。试验结果表明:水力压裂全过程可以分为4个阶段,分别为应力积累阶段、微破裂发育阶段、裂缝失稳扩展阶段、破裂后阶段;在水力压裂过程中压裂孔径向应力会发生显著变化,而平行于压裂孔方向的应力变化不明显,且在裂缝扩展范围内距离压裂段越远的位置发生应力升高的时间越晚;水力压裂过程中水压力场的演化与裂缝的发育、扩展有着密切的联系,水压力等值线更倾向于沿着裂缝扩展的方向发展,且水压力等值线沿最大主应力方向的扩展速度明显大于沿中间主应力和最小主应力方向的扩展速度,表明水力压裂裂缝主要沿最大主应力方向扩展。 展开更多
关键词 煤岩体 水力压裂 应力场 水压力场 时空演化
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湖南鲁塘煤系石墨矿区构造格局及控矿机制 被引量：12
18
作者 王路 彭扬文 +2 位作者 曹代勇 丁正云 莫佳峰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期48-54,共7页
湖南鲁塘矿区为我国著名的煤系石墨矿区,煤系石墨的形成受岩浆热作用和构造作用的双重控制,其成矿和赋存都与构造格局密切相关。为深入研究构造作用对煤系石墨成矿的影响,通过野外地质调查和光学显微镜下观察、X射线衍射和拉曼光谱等测... 湖南鲁塘矿区为我国著名的煤系石墨矿区,煤系石墨的形成受岩浆热作用和构造作用的双重控制,其成矿和赋存都与构造格局密切相关。为深入研究构造作用对煤系石墨成矿的影响,通过野外地质调查和光学显微镜下观察、X射线衍射和拉曼光谱等测试分析方法,分析研究区构造特征和煤系石墨特征。研究结果表明,受区域构造活动的影响,鲁塘矿区构造格局呈现出分区分带性特征,东西方向可划分为东部、中部和西部3个条带;南北方向可划分为北部、中部和南部3个分区。自西向东,随着与岩体距离逐渐减小,煤层受岩浆热作用的影响逐渐增大,煤的石墨化程度也逐渐增高。由南向北,构造变形强度逐渐增强,导致北部分区形成以封闭式高温–高压的成矿环境为主,同时,应力作用促进了煤的石墨化,导致煤的石墨化程度较高;中部分区内构造情况复杂,形成不同温度压力条件的成矿环境,煤的石墨化程度差异性明显;南部分区构造情况简单,主要构成开放式环境,煤的石墨化程度较低,仅在近岩体附近可形成煤系半石墨。研究成果为煤系石墨资源勘探提供了有力依据。 展开更多
关键词 鲁塘矿区 煤系石墨 构造格局 构造控矿 骑田岭岩体
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采动影响下等效连续介质水岩耦合数学模型及应用 被引量：10
19
作者 白国良 梁冰 李树志 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期461-465,共5页
为研究采动影响下含水层渗流场演化规律,推导了以应变为参数的裂隙岩体等效渗透系数,基于B iot固结理论建立了等效连续介质水岩耦合数学模型,采用快速拉格朗日有限差分进行了数值模拟.研究结果表明:裂隙是采动岩体渗流的主要通道;煤层... 为研究采动影响下含水层渗流场演化规律,推导了以应变为参数的裂隙岩体等效渗透系数,基于B iot固结理论建立了等效连续介质水岩耦合数学模型,采用快速拉格朗日有限差分进行了数值模拟.研究结果表明:裂隙是采动岩体渗流的主要通道;煤层开采初始阶段岩体渗透性增加区域在底板呈"W"形分布,在顶板岩体渗透性增加区域呈"M"形分布;当含水层渗透性增加区与下方顶板渗透性增加区相交时,形成导水裂隙;在渗透性增加区内岩体形成了相对"膨胀区",而在渗透性降低区内岩体产生被压缩的现象. 展开更多
关键词 采动影响 等效连续介质 水岩耦合 裂隙岩体 渗透性
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随温度升高煤岩体渗透率减小或波动变化的细观机制 被引量：10
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作者 谢建林 赵阳升 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期543-551,共9页
采用在线加热同步观测煤岩样孔隙结构演变的实验方法,对常温~350℃时的贫煤和花岗岩试件进行细观结构演化研究,得出以下结论:(1)相同条件下,兼具固体颗粒和纯孔隙的子网格受温度作用更为明显,孔隙变化更大。由于该孔隙为多孔介质的吼道... 采用在线加热同步观测煤岩样孔隙结构演变的实验方法,对常温~350℃时的贫煤和花岗岩试件进行细观结构演化研究,得出以下结论:(1)相同条件下,兼具固体颗粒和纯孔隙的子网格受温度作用更为明显,孔隙变化更大。由于该孔隙为多孔介质的吼道孔隙,故孔隙大小的变化会对煤岩渗透率造成显著影响;(2)温度升高时,花岗岩和大部分贫煤样品的渗透率具有先增大后减小的特性,少数贫煤样品的渗透率呈现单调下降趋势;(3)煤岩样孔隙率越小,其孔隙率单调降低的临界温度点越低。热力耦合作用下同步分析煤岩体细观结构的演变,进而探求其宏细观对应规律,已成为岩石渗流力学研究的重要趋势。 展开更多
关键词 岩石力学 煤岩体 在线加热 细观结构 渗透率
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