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低渗透致密气藏压裂气井动态储量预测新方法——以苏里格气田为例 被引量：29
1
作者 罗瑞兰 雷群 +1 位作者 范继武 刘剑飞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期28-31,共4页
由于地质条件及工艺措施的影响，低渗透致密储层压裂气井的生产动态与常规气井有明显不同，存在不稳定渗流时间很长等问题，致使气井的单位压降采气量、井控动态储量、泄流面积随生产时间出现动态变化。因此在试采期间难以准确求得气井... 由于地质条件及工艺措施的影响，低渗透致密储层压裂气井的生产动态与常规气井有明显不同，存在不稳定渗流时间很长等问题，致使气井的单位压降采气量、井控动态储量、泄流面积随生产时间出现动态变化。因此在试采期间难以准确求得气井的井控动态储量和泄流面积，给气田开发方案的合理编制带来很大困难。为此，以苏里格气田为例，在准确把握低渗透压裂气井生产特征的基础上，结合现代气井动态分析方法，根据先期投产区块内多口典型气井的生产数据建立了井控动态储量预测图版，能够依据气井早期的生产数据有效预测井控储量、泄流面积随生产时间的动态变化规律，对气田的建产规模和井网加密方式具有指导作用，从而降低了测试成本，避免了资源浪费。 展开更多
关键词 低渗透油气藏 致密砂岩 气井 压裂(岩石) 生产特征 动态储量 预测图版 苏里格气田
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轮古碳酸盐岩储层测井解释评价技术 被引量：17
2
作者 祁兴中 潘懋 +4 位作者 潘文庆 张承森 韩剑发 李玉兰 付海成 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期49-51,共3页
轮南潜山是一个古生界残余古隆起,储层以碳酸盐岩次生“孔、洞、缝”及其组合为主要储集空间,极不均匀地分布在几乎不具储、渗的碳酸盐岩基质中。流体既有稠油、正常油、凝析油、湿气,还有矿化度突变的地层水,分布极为复杂。测井技术在... 轮南潜山是一个古生界残余古隆起,储层以碳酸盐岩次生“孔、洞、缝”及其组合为主要储集空间,极不均匀地分布在几乎不具储、渗的碳酸盐岩基质中。流体既有稠油、正常油、凝析油、湿气,还有矿化度突变的地层水,分布极为复杂。测井技术在轮南潜山的油气评价中受到了严峻的挑战,同时勘探开发迫切要求测井技术在油气藏描述中发挥出高分辨率、高精度的作用。针对上述问题,引入和发展了新的采集技术、解释技术,在消化、吸收、总结前人的经验与教训中,逐步形成基于成像测井为主体的碳酸盐岩储层测井描述技术和储层参数定量计算技术。在碳酸盐岩的测井解释方法、储层参数建模、成像测井处理等方面有所创新,满足了本区生产和储量计算的需要。应用这些技术,测井解释符合率由最初的65%提高到90%以上,多口老井经重新解释后获得了高产油气流,所计算的储层参数为该区上交亿吨储量做出了重要贡献。 展开更多
关键词 塔里木盆地 古潜山 碳酸盐岩 裂缝(岩石) 地层评价 测井解释 技术
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考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测 被引量：12
3
作者 陈冀嵋 徐乐 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期81-84,共4页
酸压施工时,酸液在裂缝中流动并沿裂缝壁面滤失形成蚓孔区,酸压后井的产能将受到蚓孔区的影响。因此,考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测研究对于提高酸压效果有着重要的意义。在分析了蚓孔的形成对产能造成的影响基础上,将蚓孔区... 酸压施工时,酸液在裂缝中流动并沿裂缝壁面滤失形成蚓孔区,酸压后井的产能将受到蚓孔区的影响。因此,考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测研究对于提高酸压效果有着重要的意义。在分析了蚓孔的形成对产能造成的影响基础上,将蚓孔区考虑为双重介质系统,提出了一种新的考虑酸压蚓孔区对产能影响的模型。将地层分为裂缝线性流、改进的双线性流、地层线性流和拟径向流阶段等4个阶段,并建立了相应的渗流数学模型;基于有限导流垂直酸压裂缝井理论,采用Laplace变换,将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求取了4种流动阶段的井底压力解;分析结果表明,蚓孔区对低渗透油气藏的酸压产能影响明显。采用所建立的二项式酸压产能预测模型分析了裂缝半长、裂缝导流能力、地层压力对产能的影响,并对塔里木油田的实例井进行了产能预测,结果与试井数据接近。 展开更多
关键词 气井 酸化压裂 裂缝(岩石) 生产能力 预测
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压裂火山岩气井多裂缝产能模型 被引量：8
4
作者 曹宝军 李相方 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期86-88,共3页
目前,我国发现的火山岩气藏主要位于松辽盆地,该地区火山岩气藏的储层普遍为低孔低渗储层,自然产能非常低,普遍需要进行压裂改造才能获得工业气流。由于火山岩气藏普遍发育微裂缝,因此受微裂缝的影响,在压裂的过程中常常形成与常规压裂... 目前,我国发现的火山岩气藏主要位于松辽盆地,该地区火山岩气藏的储层普遍为低孔低渗储层,自然产能非常低,普遍需要进行压裂改造才能获得工业气流。由于火山岩气藏普遍发育微裂缝,因此受微裂缝的影响,在压裂的过程中常常形成与常规压裂不同的多裂缝,给生产动态准确预测带来了非常大的困难。基于气体单相稳定渗流规律,运用保角变换和等值渗流阻力原理,考虑压裂多裂缝的影响,建立了压裂火山岩气藏多裂缝产能方程。根据实例分析表明,压裂火山岩气藏多裂缝产能模型计算结果同生产实际相符,可以真实地反映压裂火山岩气井的生产能力,能够准确地预测压裂火山岩气藏气井流入动态。 展开更多
关键词 火山岩 气藏 压裂 裂缝(岩石) 生产能力 模型
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川东北黄龙场地区嘉二段非均质储层发育区地震预测 被引量：3
5
作者 周路 吴勇 +3 位作者 钟克修 陆鹏 叶楠 胡筱妮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期26-29,102,共4页
四川盆地东北部黄龙场地区下三叠统嘉陵江组二段存在大型断背斜圈闭,其有利滩相储层发育特征研究是该段油气勘探开发的关键。在构造研究和储层测井响应特征综合分析的基础上,结合储层沉积微相特征,对储层主要发育段(嘉二2亚段)采用多种... 四川盆地东北部黄龙场地区下三叠统嘉陵江组二段存在大型断背斜圈闭,其有利滩相储层发育特征研究是该段油气勘探开发的关键。在构造研究和储层测井响应特征综合分析的基础上,结合储层沉积微相特征,对储层主要发育段(嘉二2亚段)采用多种方法进行了综合预测。利用地震属性与地震反演技术相结合预测出嘉二2亚段强振幅能量异常、低密度异常滩相储层平面主要分布在构造高部位及斜坡地带;多参数反演技术预测了储层的物性特征,地震相干体技术与频谱分析技术综合预测出储层的裂缝发育区,这是该区优质滩相储层地震预测成功的关键。综合分析结论认为:该亚段最有利的滩相储层主要分布在HL2井东南高部位及其斜坡带以及HL5井的西部,应是研究区内嘉二段下一步油气勘探开发的重点区域。 展开更多
关键词 四川盆地 早三叠世 储集层 预测 构造特征 裂缝(岩石) 地震勘探 勘探有利区
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阿奇山1号岩体现场水文地质试验及渗透性评价 被引量：2
6
作者 张明 季瑞利 +2 位作者 李亚伟 周志超 李杰彪 《世界核地质科学》 CAS 2018年第2期98-105,共8页
岩体渗透性是高放废物处置场址评价的重要指标之一。采用双栓塞水文地质试验设备,对高放废物地质处置新疆预选区阿奇山1号岩体的钻孔进行了分层水文地质试验,并利用稳定流和非稳定流参数拟合相结合的方法对试验数据进行了解译,获得了岩... 岩体渗透性是高放废物处置场址评价的重要指标之一。采用双栓塞水文地质试验设备,对高放废物地质处置新疆预选区阿奇山1号岩体的钻孔进行了分层水文地质试验,并利用稳定流和非稳定流参数拟合相结合的方法对试验数据进行了解译,获得了岩体的渗透系数。结果显示:阿奇山1号岩体渗透性极低,90%的试验段渗透系数低于10^(-8)m·s^(-1),钻孔揭露岩体渗透系数呈现随深度增加而降低的趋势,从渗透性的角度判断,该岩体是有利场址之一;深部岩体渗透系数与裂隙数量呈现明显的正相关性。 展开更多
关键词 分层水文地质试验 渗透系数 裂隙岩体 高放废物地质处置 阿奇山1号岩体
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深井破碎围岩巷道变形机理及控制研究 被引量：94
7
作者 方新秋 赵俊杰 洪木银 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2012年第1期1-7,共7页
为解决深井破碎围岩巷道的支护问题,针对薛湖煤矿西翼轨道大巷的地质状况,建立了巷道底鼓力学模型,研究巷道围岩的破坏特征及其影响因素,通过分析得出:巷道两帮围岩的破碎起到天然卸压作用,延缓了底鼓的产生,随着帮部岩体的压实,应力继... 为解决深井破碎围岩巷道的支护问题,针对薛湖煤矿西翼轨道大巷的地质状况,建立了巷道底鼓力学模型,研究巷道围岩的破坏特征及其影响因素,通过分析得出:巷道两帮围岩的破碎起到天然卸压作用,延缓了底鼓的产生,随着帮部岩体的压实,应力继续向底板传递,进而引发了巷道底鼓。据此提出针对深井破碎围岩巷道采用二次支护方法控制围岩变形的方案:即一次支护采用U型钢可缩性支架进行支护、二次支护采用锚注与锚梁网索联合支护,其最大的特点是将传统的滞后注浆改为适时注浆,为锚杆锚固作用的发挥提供支撑平台,提高了支护效率。通过数值模拟优化,确定了最终的支护参数,并进行了现场工业性试验,观测结果表明,巷道变形得到了有效控制,取得了较好的社会经济效益。 展开更多
关键词 深井 破碎围岩 变形机理 支护时机 适时注浆
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软弱围岩巷道锚注支护机理及其变形分析 被引量：72
8
作者 刘全林 杨敏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1158-1161,共4页
锚注支护是将锚喷支护与注浆加固有机结合的一种主动支护方法。根据其机理,将注浆锚杆简化为作用于围岩的一种体积力,并将注浆作用看作对围岩力学性能的改变,以此建立了锚注支护计算的力学模型。依据围岩流变特性的试验结果,选择了一个... 锚注支护是将锚喷支护与注浆加固有机结合的一种主动支护方法。根据其机理,将注浆锚杆简化为作用于围岩的一种体积力,并将注浆作用看作对围岩力学性能的改变,以此建立了锚注支护计算的力学模型。依据围岩流变特性的试验结果,选择了一个合适的流变模型。最后应用粘弹性理论,分析了锚注支护对具有流变特性围岩在维护其稳定性方面的作用。计算结果表明,锚注支护对维护破碎围岩的稳定具有显著效果。 展开更多
关键词 破碎围岩 锚注 支护 围岩变形 粘弹性分析
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深部破碎软岩巷道围岩稳定性分析及控制 被引量：82
9
作者 何富连 张广超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1397-1406,共10页
针对深部破碎软岩巷道围岩稳定性控制难题,以邢东矿-980车场巷道为研究对象,采用现场调研、数值模拟、井下试验及现场观测等方法分析围岩变形破坏特征,揭示其破坏机制,针对性地提出了以高强锚杆密集支护、新型喷层结构护表、滞后注浆加... 针对深部破碎软岩巷道围岩稳定性控制难题,以邢东矿-980车场巷道为研究对象,采用现场调研、数值模拟、井下试验及现场观测等方法分析围岩变形破坏特征,揭示其破坏机制,针对性地提出了以高强锚杆密集支护、新型喷层结构护表、滞后注浆加固为主体的多层次锚喷网注联合支护系统,详细阐明了具体支护措施的围岩控制机制,并用数值方法分析了锚杆间距、喷层厚度对于围岩应力场和位移场的影响规律。研究表明:(1)随着锚杆间距减小(0.7 m→0.3 m),锚杆承压拱和喷层结构的承载能力呈幂函数增长趋势,锚固区围岩压应力呈线性增长趋势,围岩变形量明显降低;(2)随着喷层厚度增大,喷层结构承载能力近似线性增长,锚固区围岩压应力亦呈增长趋势,各部位围岩位移量显著降低;(3)当喷层厚度达到200 mm时,非锚固区内围岩大部分处于压应力状态,拉应力区大幅减少。基于上述研究,结合现场地质、生产条件确定试验巷道围岩支护方案,并进行现场应用。工程实践表明,多层次锚喷网注联合支护技术可有效控制深井破碎软岩巷道围岩大变形,实现深井巷道围岩的稳定性控制。 展开更多
关键词 破碎软岩巷道 高强喷层 喷层厚度 锚杆间距
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极破碎软岩巷道失稳机理与动态迭加耦合支护技术研究 被引量：58
10
作者 宗义江 韩立军 郜建明 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第3期355-362,共8页
基于赵庄矿极破碎软岩巷道长期矿压监测、围岩力学参数测试与矿物成分分析及松动圈测试等成果,分析了巷道围岩变形破坏的特点,揭示了极破碎软岩巷道变形失稳机理;针对该矿极破碎软岩巷道提出了由预留变形量、锚网索喷耦合支护、二次锚... 基于赵庄矿极破碎软岩巷道长期矿压监测、围岩力学参数测试与矿物成分分析及松动圈测试等成果,分析了巷道围岩变形破坏的特点,揭示了极破碎软岩巷道变形失稳机理;针对该矿极破碎软岩巷道提出了由预留变形量、锚网索喷耦合支护、二次锚注加固组成的动态迭加耦合支护技术方案,并通过相似模型试验和井下工程实践对该技术方案的支护效果进行了验证。研究表明:通过预留变形量释放围岩中的变形能和高应力,顶板高预应力锚索、帮部高预应力锚杆和低预应力锚索实现"控顶卸压",低压浅孔充填和高压深孔渗透注浆相结合形成积极有效的锚注支护结构和多层组合拱(梁)结构,底角和底板锚注有效控制巷道底鼓,从而实现对极破碎软岩巷道围岩变形的有效控制。 展开更多
关键词 破碎围岩 软岩巷道 变形失稳 耦合支护 控制技术
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深部巷道破碎围岩注浆加固效果综合评价 被引量：56
11
作者 王晓蕾 秦启荣 +2 位作者 熊祖强 苏培东 袁印 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期576-582,共7页
为了研究深部巷道破碎围岩注浆加固效果,以山西某矿2301巷道作为试验巷道,采用P-Q-t参数法、浆液填充率法、岩体力学参数法、分段注水法、钻孔电视法、物探法对破碎围岩注浆加固效果进行综合评价,并对锚杆、锚索预紧力进行测试和巷道变... 为了研究深部巷道破碎围岩注浆加固效果,以山西某矿2301巷道作为试验巷道,采用P-Q-t参数法、浆液填充率法、岩体力学参数法、分段注水法、钻孔电视法、物探法对破碎围岩注浆加固效果进行综合评价,并对锚杆、锚索预紧力进行测试和巷道变形进行监测。研究结果表明:P-Q-t参数法以定压与定量作为注浆结束依据,注浆压力达到预设压力,且注浆速度小于5 L/min的时间持续一定时间,则结束注浆。注浆后地层注浆填充率为93.2%,岩层整体性得到提高且孔隙率降低了39.35%,地层注水量明显减少,裂隙发育度降低;注浆后,钻孔裂隙被白色浆液填充,围岩完整性得到提高,条纹消失,地层成为连续的整体;锚杆、锚索,预紧力均达到150 kN,巷道变形量较小,满足了工作面回采的要求。 展开更多
关键词 采矿工程 破碎围岩 注浆加固 效果检测
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破碎围岩注浆体空隙特征和力学性能研究 被引量：43
12
作者 王琦 王雷 +3 位作者 刘博宏 江贝 张皓杰 许硕 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1197-1205,共9页
为了明确破碎围岩注浆体的空隙特征和力学性能,采用自主研发的破碎岩体注浆加固效果评价测试仪,研究不同粒径和不同水灰比对破碎围岩注浆体空隙特征和力学性能的影响.结果表明:随着颗粒粒径的增加,破碎围岩空隙分布率呈现先增大后减小... 为了明确破碎围岩注浆体的空隙特征和力学性能,采用自主研发的破碎岩体注浆加固效果评价测试仪,研究不同粒径和不同水灰比对破碎围岩注浆体空隙特征和力学性能的影响.结果表明:随着颗粒粒径的增加,破碎围岩空隙分布率呈现先增大后减小的趋势;破碎围岩注浆体单轴抗压强度随着粒径的增加呈现先减小后增加的趋势,随着水灰比的增加呈现先增加后减小的趋势;破碎围岩注浆体破坏形式以沿纵向裂纹的劈裂破坏为主.基于实验结果,提出工程建议,并进行现场破碎围岩支护方案的设计与应用,监测结果表明巷道破碎围岩得到了有效控制. 展开更多
关键词 破碎围岩 注浆体 空隙特征 力学性能
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渗流应力温度耦合下裂隙围岩隧道涌水量的预测 被引量：26
13
作者 黄涛 杨立中 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期554-559,共6页
基于系统理论研究及工程实践的分析应用，提出了渗流应力温度耦合环境下大埋深裂隙围岩隧道涌水量预测计算的确定性数学模型方法（ 水文地质数值模拟法） 。
关键词 渗流 应力 温度 裂隙围岩隧道 涌水量 预测 隧道
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地下工程围岩数字钻探测试系统研发与应用 被引量：32
14
作者 王琦 高红科 +2 位作者 蒋振华 李术才 江贝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期301-310,共10页
岩体力学参数与结构特征是地下工程稳定性分析的基础,围岩参数的实时获取对支护设计至关重要。地下工程建设常面临高应力、极软岩等复杂地质条件,导致围岩松散破碎,锚注支护是破碎围岩控制的有效方法,注浆前后破碎围岩体的力学性能是锚... 岩体力学参数与结构特征是地下工程稳定性分析的基础,围岩参数的实时获取对支护设计至关重要。地下工程建设常面临高应力、极软岩等复杂地质条件,导致围岩松散破碎,锚注支护是破碎围岩控制的有效方法,注浆前后破碎围岩体的力学性能是锚注参数设计的基本依据。数字钻探测试技术为实现围岩参数实时获取与锚注效果定量评价提供了新的手段。在前期岩体力学随钻理论研究、多功能真三轴岩体钻探测试系统(室内TRD系统)自主研制与大量室内试验的基础上,研发了本安型地下工程围岩数字钻探测试系统(现场SDT系统),基于该系统开展了完整岩石层、破碎岩体层和注浆岩体层等不同组合条件下分层岩体的数字钻探试验,结果显示:(1)现场SDT系统控制和监测性能良好,与室内TRD系统匹配程度高;(2)随钻参数在岩层界面处响应明显,基于现场SDT系统测试的岩体等效单轴抗压强度、黏聚力和内摩擦角与室内岩石力学测试结果的平均差值率均小于15%;(3)基于现场SDT系统测试的注浆后破碎岩层等效单轴抗压强度为注浆前的3.5倍。现场SDT系统可有效实现岩层界面准确识别、岩体等效力学参数实时测试和破碎岩体注浆效果定量评价。 展开更多
关键词 岩石力学 数字钻探 测试系统 岩体参数 破碎围岩 注浆评价
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缝洞型碳酸盐岩油藏水驱油机理物理模拟研究 被引量：33
15
作者 郑小敏 孙雷 +1 位作者 王雷 易敏 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期89-92,共4页
为了更好地认识缝洞型碳酸盐岩油藏的特殊渗流机理,根据某油田缝洞型碳酸盐岩的实际情况设计制作了全直径缝洞型岩芯模型,实验岩样来源于油田的实际岩芯,采用油田实际油样和相似地层水进行了模型水平、倾斜30°、倾斜60°三种... 为了更好地认识缝洞型碳酸盐岩油藏的特殊渗流机理,根据某油田缝洞型碳酸盐岩的实际情况设计制作了全直径缝洞型岩芯模型,实验岩样来源于油田的实际岩芯,采用油田实际油样和相似地层水进行了模型水平、倾斜30°、倾斜60°三种不同角度的水驱油机理物理模拟实验,分析实验结果,认为缝洞型碳酸盐岩采收率、含水率、无水采收期等与缝洞倾斜情况和缝洞结构有密切关系。并将实验数据应用于Cruz-HernandezJ等人基于对流-扩散渗流理论建立的缝洞型油水两相流动系统数学模型的拟合中,讨论了数学模型中的空间系数、扩散系数和流动速度对模型拟合的影响情况,并提出了模型的改进应考虑重力作用、流体流速、孔洞配位数等影响因素。 展开更多
关键词 缝洞型碳酸盐岩 水驱油机理 模拟实验 油水两相流动 油藏模拟
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综放工作面回风巷超前预注浆加固技术 被引量：32
16
作者 韩玉明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第8期42-45,67,共5页
为解决综采工作面终采线附近回风巷围岩受强采动影响难以控制的难题,针对漳村煤矿2305工作面回风巷终采线附近受多次动压影响,巷道表面变形量较大,影响工作面支架安全回撤的现象,通过分析其破坏因素,采用数值模拟分析掘进动压影响范围... 为解决综采工作面终采线附近回风巷围岩受强采动影响难以控制的难题,针对漳村煤矿2305工作面回风巷终采线附近受多次动压影响,巷道表面变形量较大,影响工作面支架安全回撤的现象,通过分析其破坏因素,采用数值模拟分析掘进动压影响范围、相邻工作面超前支承压力、采空区侧向支承压力及本工作面超前支承应力对巷道的影响,提出了注浆加固措施。结果表明:采用超前工作面巷道预注浆加固技术,两帮移近量减小了1 206 mm,顶底板移近量减小了535 mm。 展开更多
关键词 综放工作面 强采动影响 超前预注浆加固 破碎围岩
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松散破碎围岩两步耦合注浆技术的研究与应用 被引量：23
17
作者 王卫军 杨磊 +1 位作者 林大能 李树清 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2005年第6期42-45,共4页
基于巷道围岩松散破碎、两帮充填不实、木支架临时支护等复杂条件,分析了斜岭煤矿+60m水平运输大巷破坏机理及原因,提出“两步耦合注浆”新技术对该巷道进行维修,成功解决了支护难题,取得了良好的支护效果。实践表明,两步耦合注浆技术... 基于巷道围岩松散破碎、两帮充填不实、木支架临时支护等复杂条件,分析了斜岭煤矿+60m水平运输大巷破坏机理及原因,提出“两步耦合注浆”新技术对该巷道进行维修,成功解决了支护难题,取得了良好的支护效果。实践表明,两步耦合注浆技术是解决松散破碎围岩支护的有效途径。 展开更多
关键词 松散破碎围岩 耦合注浆 围岩加固
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破裂围岩锚固体变形破坏特征试验研究 被引量：23
18
作者 孟波 靖洪文 +2 位作者 杨旭旭 陈坤福 杨圣奇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2497-2505,共9页
为了进一步揭示破裂围岩锚固体的承载机制，在自主研制的真三轴物理模拟试验系统的基础上，采用反复加卸载围压的方法预制破裂岩体，加锚后进行继续加载试验，研究破裂围岩锚固体以及锚杆的变形破坏特征。研究发现，随着锚杆预紧力的增... 为了进一步揭示破裂围岩锚固体的承载机制，在自主研制的真三轴物理模拟试验系统的基础上，采用反复加卸载围压的方法预制破裂岩体，加锚后进行继续加载试验，研究破裂围岩锚固体以及锚杆的变形破坏特征。研究发现，随着锚杆预紧力的增加，锚固体变形模量随之增加，全应力一应变曲线呈现双峰特征。在锚杆预紧力较小的情况下，破裂围岩内部滑移块体主要沿原有裂隙面滑移，二次破坏较少发生且裂隙发育位置比较集中。在锚杆预紧力较大的情况下，滑移块体会发生二次破坏，破裂围岩锚固体新生裂隙倾角高、数量多且分布均匀。锚固体变形过程中锚杆控制角在空间以及时间上不断发展变化：锚杆压缩区在空间上为向围岩深部开口的喇叭形，其深度为1～1．5倍托盘直径；随着锚固体压缩变形，锚杆压缩区会发生二次甚至多次破裂。锚杆控制角在压缩区初次破裂时为50°～64°，在压缩区多次破裂后最终稳定为34°～56°。锚杆在破裂面附近受到两侧滑移块体剪切错动作用下处于压、张、剪复杂应力状态，弯曲变形严重，这反过来使破裂面两侧滑移块体出现一定程度的错动分离。 展开更多
关键词 岩石力学 破裂围岩 锚固体 物理模拟试验
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巷道浅层破碎围岩锚注加固承载特性试验研究 被引量：21
19
作者 潘锐 程桦 +5 位作者 王雷 王凤云 蔡毅 曹广勇 张朋 张皓杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1887-1898,共12页
为明确巷道浅层破碎围岩锚注加固承载特性,开展了不同岩体粒径、岩性、锚杆数量等因素影响下对比试验。研究结果表明:(1)试件承载能力随粒径增大呈现先增大后减小的趋势,与相同条件下无锚试件相比,含锚试件峰值应力平均提高了53.38%,峰... 为明确巷道浅层破碎围岩锚注加固承载特性,开展了不同岩体粒径、岩性、锚杆数量等因素影响下对比试验。研究结果表明:(1)试件承载能力随粒径增大呈现先增大后减小的趋势,与相同条件下无锚试件相比,含锚试件峰值应力平均提高了53.38%,峰值应变平均减小了46.43%。(2)含锚条件下,与支护面相对的自由面及附近为宏观破裂优先发展区域,支护面破坏一般均滞后于自由面,试件由拉伸破坏为主,逐渐过渡到拉剪混合式破坏;无锚条件下,试件以拉伸破坏为主。(3)锚杆数量增加,试件承载能力逐渐增大,但是增长速率逐渐变缓,峰值应变减缓与峰值应力增长拐点一致。(4)试件具有渐进再破坏的3个特征:一是应力峰值前产生的裂纹在峰后阶段继续扩展;二是支护面表面材料随着裂纹拉伸产生剥落;三是裂纹由表面逐渐向试件内部发展,先是岩块脱落,随后宏观破坏发展到锚杆区域,造成试件整体承载能力丧失。 展开更多
关键词 破碎围岩 锚注加固 岩体粒径 承载特性 裂纹扩展
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开挖卸荷条件下煤岩变形破坏与能量释放的数值分析 被引量：20
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作者 孙华飞 杨永明 +2 位作者 鞠杨 张钦刚 彭瑞东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期258-272,共15页
煤岩原始存在着大量不规则无序分布的节理/裂隙和软弱夹层等断续结构,这些断续结构的几何形态、尺寸、分布、接触以及填充物性质决定着煤岩的物理力学性能与变形破坏行为。现有的数学或力学方法尚不足以从理论上准确刻画断续结构及其对... 煤岩原始存在着大量不规则无序分布的节理/裂隙和软弱夹层等断续结构,这些断续结构的几何形态、尺寸、分布、接触以及填充物性质决定着煤岩的物理力学性能与变形破坏行为。现有的数学或力学方法尚不足以从理论上准确刻画断续结构及其对煤岩变形破坏的控制作用。本文采用高精度CT成像和三维重构方法,构建了体现不连续节理/裂隙的不规则几何形态、接触与切割状态以及网络结构特征的断续煤岩三维数值模型,引入单元生死算法定量分析和直观显示了不同开挖卸载模式下断续煤岩变形破坏的应力场、破坏区域及空间分布、能量耗散与能量释放特征,揭示了卸载模式、断续节理/裂隙对煤岩力学性质及破坏机制的影响,为认识和掌握开挖卸荷对断续煤岩变形破坏的控制作用提供了方法和途径。 展开更多
关键词 三维数值模型 断续煤岩 CT成像 变形破坏 卸载
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