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基于钻孔数据的岩溶形态统计规律研究
1
作者 彭丁茂 舒宗运 郑束宁 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2024年第2期165-176,共12页
【背景】钻孔包含丰富的岩溶空间信息,但数据离散性大,难以直接用于刻画岩溶空间形态。【方法】以铜山源高架桥为例,全面收集各阶段钻孔数据,选择岩溶发育高程、高度、概率三类共6个指标,采用数理统计及指标散点图的单指标和多指标分析... 【背景】钻孔包含丰富的岩溶空间信息,但数据离散性大,难以直接用于刻画岩溶空间形态。【方法】以铜山源高架桥为例,全面收集各阶段钻孔数据,选择岩溶发育高程、高度、概率三类共6个指标,采用数理统计及指标散点图的单指标和多指标分析,探索岩溶形态多指标最优组合方法,获得岩溶形态统计规律及其分布特征。【结果】研究表明:(1)单一指标反映了岩溶形态不同方面的局部特征;(2)按溶洞底板高程从低到高顺序绘制的多指标散点图具有显著规律性,能确定浅部溶蚀基准面,进一步将钻孔岩溶划分为深部岩溶DD类和浅部岩溶SD类;(3)工程地质平面图中不同类型的岩溶具有明显分区特征,剖面图中具有不同的岩溶形态,工程地质条件差异大;(4)根据岩溶类型划分,使得勘察设计和施工更有针对性。【结论】岩溶多指标散点图方法,能有效解决工程建设中岩溶形态判断的困难,且能利用长期积累的大量钻孔数据,为定量分析区域岩溶发育情况提供基础。 展开更多
关键词 工程勘察 岩溶形态 浅部溶蚀基准面 岩溶指标 指标散点图
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特厚煤层综放开采覆岩“两带”高度研究 被引量：17
2
作者 舒宗运 黎灵 李宏杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第S1期52-54,共3页
《"三下"采煤规程》中"两带"高度经验公式仅适用于薄及中厚煤层,对于特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度计算不太适用,以郭家河煤矿的1305综放工作面开采14.8 m厚煤层为例,采用地表钻孔冲洗液漏失量观... 《"三下"采煤规程》中"两带"高度经验公式仅适用于薄及中厚煤层,对于特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度计算不太适用,以郭家河煤矿的1305综放工作面开采14.8 m厚煤层为例,采用地表钻孔冲洗液漏失量观测、钻孔彩色电视观测和UDEC数值模拟3种方法,对特厚煤层综放开采条件下的"两带"高度进行研究。结果表明,3种方法得到的"两带"高度较为一致。 展开更多
关键词 特厚煤层 “两带”高度 钻孔冲洗液漏失量 钻孔彩色电视
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关键层突变破断的冲击能诱发离层突水机理研究 被引量：8
3
作者 舒宗运 何标庆 黎灵 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期149-156,共8页
覆岩的离层突水水害逐渐成为了一种主要水害,使得离层突水机理研究成为了亟需解决的难题,为了弄清离层突水过程,研究离层突水机理这一关键问题,以突变理论、结构力学及材料力学等理论为基础,通过覆岩离层中的关键层的受力分析,建立了离... 覆岩的离层突水水害逐渐成为了一种主要水害,使得离层突水机理研究成为了亟需解决的难题,为了弄清离层突水过程,研究离层突水机理这一关键问题,以突变理论、结构力学及材料力学等理论为基础,通过覆岩离层中的关键层的受力分析,建立了离层关键层的力学模型;以能量分析为出发点,求得了离层关键层的总势能函数表达式;以力学平衡为前提,构建了用能量来表达的离层关键层发生破断的尖点突变模型,并计算了离层关键层破断后释放的冲击能;从能量守恒及离层下伏软岩隔水层的力学性质分析出发,提出了软弱隔水层吸收关键层破断释放的冲击能后,发生"压裂"和"劈裂"2种离层水突涌模式,并预测了工作面发生离层突水的位置。最后,以郭家河煤矿特厚煤层3煤的离层突水为例,在充分分析地质条件及水文地质条件的基础上,凭借现场实测、室内试验、理论分析等多种手段,对文中提出的离层突水机理进行了应用。研究结果表明:离层关键层的突然破断是一种能量跃迁方式,可用尖点突变模型来解释;提出的导水裂隙带范围内"压裂"和"劈裂"2种突水模式能预测离层突水位置;离层突水预测位置与实际发生的离层突水位置基本一致。 展开更多
关键词 离层突水 突变理论 冲击能 突水位置预测 关键层破断
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复杂构造条件下工作面综合防突水关键技术 被引量：11
4
作者 舒宗运 廉玉广 李江华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第7期190-196,共7页
首旺煤矿井田构造复杂,2煤二采区同时受底板太灰和奥灰水带压(双带压)威胁,为了解决2煤二采区双带压安全开采问题,采用钻探和综合物探勘查手段,查明了该矿2煤二采区太灰和奥灰含水层的水文地质特征、富水性分布特征及构造的导水性,研究... 首旺煤矿井田构造复杂,2煤二采区同时受底板太灰和奥灰水带压(双带压)威胁,为了解决2煤二采区双带压安全开采问题,采用钻探和综合物探勘查手段,查明了该矿2煤二采区太灰和奥灰含水层的水文地质特征、富水性分布特征及构造的导水性,研究了2煤回采工作面底板破坏规律,利用流固耦合数值模拟计算得到了回采工作面底板最大破坏深度约为21 m;采用突水系数法评价了太灰和奥灰双带压安全开采;提出了双带压安全开采的综合防治有效措施。研究结果表明:首旺煤矿2煤二采区的太灰和奥灰含水层有较强的富水性和水力联系,二采区东北区域的太灰突水危险区及导水断层存在较大的突水隐患,是双带压综合防突工作的重点所在,由此而形成的"勘查-评价-防治"技术体系,能很好地解决二采区双带压综合防突这一关键问题。 展开更多
关键词 双带压开采 综合探查 流固耦合 安全评价 综合防突水
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隧道穿越溶洞及断层突水机理与防控对策研究 被引量：6
5
作者 舒宗运 彭丁茂 +1 位作者 刘骏 杜明泽 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第S02期993-1000,共8页
硬质岩地区的岩溶区和断层带突水防治的关键在于突水判据的建立。先从理论研究出发,以材料力学、结构力学和理论力学为基础,建立了“有效隔水岩层(柱)”的突水力学结构模型;采用了构建函数的方法,得到了“有效隔水岩层(柱)”的总势能函... 硬质岩地区的岩溶区和断层带突水防治的关键在于突水判据的建立。先从理论研究出发,以材料力学、结构力学和理论力学为基础,建立了“有效隔水岩层(柱)”的突水力学结构模型;采用了构建函数的方法,得到了“有效隔水岩层(柱)”的总势能函数表达式;基于突变理论,构建了岩溶区及断层带突水的尖点突变模型,获得了“有效隔水岩层(柱)”厚度、长度、水压力及岩石力学参数之间的函数关系;基于断裂力学,建立了一种硬质岩地区的岩溶区和断层带突水损伤力学判据,并以正在施工的广西某隧道为例,开展了应用研究,提出了隧道穿越硬质岩地区的岩溶区及断层带突水防控对策。结果表明:突水临界厚度值按计算突水临界厚度值的1.5倍取用,能较为有效地指导施工,验证了理论方法较为合理;提出的岩溶区或断层带突水防控对策,为解决隧道岩溶区和断层带突水问题提供一种新的理论支持。 展开更多
关键词 岩溶区突水 断层带突水 突水机理 防控对策 能量跃迁
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临汾矿区采空区类型划分及综合勘查应用研究 被引量：9
6
作者 廉玉广 李文 +6 位作者 李宏杰 舒宗运 孙庆先 李江华 陈凯 陈健强 豆晓汪 《煤炭工程》 北大核心 2018年第6期120-122,127,共4页
为查明临汾矿区采空区分布范围,基于综合勘查应用实践,研究了临汾矿区采空区类型,开展了采空区调查与踏勘,提出了三维地震法、瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法相结合的综合物探勘查技术。结论表明:临汾矿区分属于河东煤田、霍西煤田... 为查明临汾矿区采空区分布范围,基于综合勘查应用实践,研究了临汾矿区采空区类型,开展了采空区调查与踏勘,提出了三维地震法、瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法相结合的综合物探勘查技术。结论表明:临汾矿区分属于河东煤田、霍西煤田和沁水煤田,42座煤矿长壁采空区分布清楚,房(巷)柱式采空区多分布不详,顶板未垮落或部分垮落;采空区多位于2、3号煤层,为连片、多层、近水平~缓倾斜、浅层~中深、大面积采空区;调查与踏勘封闭不良井口或小窑142个,蓄水池等333个,泉207处,地表裂缝或塌陷区158处;综合物探勘查实践及案例表明,综合物探结果可靠,效果良好。 展开更多
关键词 采空区 类型划分 综合物探 调查与踏勘 临汾矿区
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特厚煤层综放开采覆岩离层水突水机理分析及防治 被引量：19
7
作者 黎灵 舒宗运 冯宇锋 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期175-182,共8页
为了解决特厚煤层综放开采条件下离层水防治技术难题,以郭家河煤矿特厚煤层综放开采工作面开采过程中多次发生离层突水事故为例,采用工作面矿山压力显现观测、覆岩破坏导水裂隙带高度观测、水质化验分析、工作面地质条件分析、覆岩力学... 为了解决特厚煤层综放开采条件下离层水防治技术难题,以郭家河煤矿特厚煤层综放开采工作面开采过程中多次发生离层突水事故为例,采用工作面矿山压力显现观测、覆岩破坏导水裂隙带高度观测、水质化验分析、工作面地质条件分析、覆岩力学模型分析、数值模拟分析等多种手段对离层水突水影响因素及突水机理进行了研究,并提出了离层水防治技术有效措施。研究结果表明:特厚煤层综放开采离层突水为周期来压、向斜构造等多因素综合作用导致,并提出覆岩破坏"两带"高度观测、顶板富水性探测、富水区及离层水疏放3大离层水防治步骤,对褶曲等构造带预先疏放褶曲构造带富水、破坏离层空间密闭性、疏放离层空间积水的等防治措施,形成离层水探测、防治一体化技术体系。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 离层水 致灾机理
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采动覆岩导水断裂带发育高度研究方法探讨 被引量：7
8
作者 李宏杰 黎灵 +2 位作者 李健 姜鹏 舒宗运 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第4期1-6,共6页
导水断裂带高度是留设防隔水煤(岩)柱和水体下采煤安全性评估的重要参数,对矿井安全生产、保水采煤和生态保护具有重要实用价值。对经验法、现场实测、物理模法和数值模拟法等导水断裂带确定方法进行了总结、对比和实例分析,总结了各种... 导水断裂带高度是留设防隔水煤(岩)柱和水体下采煤安全性评估的重要参数,对矿井安全生产、保水采煤和生态保护具有重要实用价值。对经验法、现场实测、物理模法和数值模拟法等导水断裂带确定方法进行了总结、对比和实例分析,总结了各种方法的实用条件、优缺点,建议采用2种及以上综合观测和探测方法,以相互验证。以现场钻孔漏失液观测和钻孔电视观测为主,物探探测方法为辅来确定导水断裂带高度,采用物理模拟或数值模拟方法作为辅助研究方法从面和立体角度进行覆岩破坏规律动态研究,形成以点到面再到空间的全方位综合探测与分析技术方法体系,为煤(岩)柱合理留设、水体下安全采煤提供了重要依据和技术支撑。 展开更多
关键词 导水断裂带 经验公式 现场实测 相似模拟 数值模拟
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富水采空区瞬变电磁拟地震探测实验研究 被引量：14
9
作者 邱浩 舒宗运 +3 位作者 张永超 牟义 刘义新 游超 《中国煤炭地质》 2015年第5期70-73,77,共5页
为了准确分析煤矿富水采空区的分布与影响范围,在对古书院煤矿富水采空区进行瞬变电磁探测的基础上,设计了基于波场变换的瞬变电磁拟地震数据处理实验方案,并同传统瞬变电磁数据处理方法进行了对比分析。结果表明,在拟地震断面图中,富... 为了准确分析煤矿富水采空区的分布与影响范围,在对古书院煤矿富水采空区进行瞬变电磁探测的基础上,设计了基于波场变换的瞬变电磁拟地震数据处理实验方案,并同传统瞬变电磁数据处理方法进行了对比分析。结果表明,在拟地震断面图中,富水采空区边界与所圈定的电性界面存在显著的对应关系,同传统瞬变电磁数据处理方法相比,基于波场变换的拟地震数据处理方法能够更有效地分辨富水采空区的分布及边界范围,克服体积效应带来的不利影响,提高了纵向分辨率,为采空区水害防治提供依据。 展开更多
关键词 富水采空区 瞬变电磁法 体积效应 电性界面
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