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双厚组合坚硬顶板定向长钻水力压裂评价体系研究
1
作者 杨欢 王泽阳 +6 位作者 郑凯歌 李彬刚 李延军 杨森 王豪杰 戴楠 王林涛 《中国矿业》 北大核心 2024年第1期163-169,共7页
针对双厚组合坚硬顶板厚煤层工作面开采过程中的强矿压显现问题,本文提出了定向长钻水力压裂方案,并基于压力实测、瞬变电磁及钻孔窥视方法从孔内、孔外、动态、静态四个方面对定向长钻水力压裂裂缝扩展进行可视化监测评价。研究成果表... 针对双厚组合坚硬顶板厚煤层工作面开采过程中的强矿压显现问题,本文提出了定向长钻水力压裂方案,并基于压力实测、瞬变电磁及钻孔窥视方法从孔内、孔外、动态、静态四个方面对定向长钻水力压裂裂缝扩展进行可视化监测评价。研究成果表明:压裂过程包括钻孔周围微裂隙发育扩展,出现宏观裂缝,宏观裂缝周围微裂隙发育,出现新的宏观裂缝,直至压裂完成;钻孔径向20m范围内岩层电阻率较低,大裂缝较为发育;设计的3个钻孔压裂后影响范围基本可以覆盖整个顶板治理区域;长钻孔内各压裂段裂隙可以实现贯通,钻孔内纵裂隙、横裂隙交替发育形成三维裂隙网络;压裂后顶板微震事件总能量和总次数都显著降低,压裂层位顶板能量提前释放,表现为“高频低能”显现,工作面来压强度明显改善。 展开更多
关键词 坚硬顶板 矿压治理 压裂弱化 评价方法 瞬变电磁
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坚硬顶板强矿压动力灾害超前区域控制技术研究
2
作者 郑凯歌 王林涛 王永福 《中国煤炭》 北大核心 2024年第4期36-45,共10页
厚层坚硬顶板条件下大采高综放工作面采场矿压显现强烈,极易引发冲击地压、矿震等灾害。为掌握坚硬顶板大采高综放开采条件下覆岩破断演化规律,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,揭示了坚硬顶板岩层呈现大“悬臂梁”形式垮落及... 厚层坚硬顶板条件下大采高综放工作面采场矿压显现强烈,极易引发冲击地压、矿震等灾害。为掌握坚硬顶板大采高综放开采条件下覆岩破断演化规律,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,揭示了坚硬顶板岩层呈现大“悬臂梁”形式垮落及破断冲击能致灾机理,并提出了坚硬顶板分段压裂超前弱化解危技术。研究表明:低位坚硬岩层在覆岩运移过程中常以“悬臂梁”结构出现,该结构不易垮落,进而导致能量积聚,引发矿压动力灾害。而在水力压裂超前弱化技术治理后,顶板垮落步距显著减小,平均降幅54%,来压强度降幅21.67%,且有效改变了低位坚硬顶板破碎程度,扩大了工作面垮落带范围,增加了采空区矸石充填程度,达到了顶板结构改造及动力灾害有效控制的目的。 展开更多
关键词 坚硬顶板 强矿压 致灾机理 分段水力压裂 控制机理
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坚硬顶板首采工作面初采阶段水力压裂综合治理技术研究 被引量：2
3
作者 王春林 郑凯歌 +5 位作者 王豪杰 李彦民 王林涛 杨冬 姬强 陈辰 《煤炭工程》 北大核心 2023年第5期63-69,共7页
针对坚硬顶板条件下首采工作面初采期间顶板难以垮落问题,以巴拉素煤矿2102工作面为研究背景,采用理论分析及现场试验等方法,建立了工作面初次垮落力学结构模型,提出了“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,揭示了基于“... 针对坚硬顶板条件下首采工作面初采期间顶板难以垮落问题,以巴拉素煤矿2102工作面为研究背景,采用理论分析及现场试验等方法,建立了工作面初次垮落力学结构模型,提出了“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,揭示了基于“长钻+短钻”水力压裂技术的顶板弱化机理,综合评价了压裂后顶板弱化效果。研究表明:未进行压裂治理时,力学模型得到初次垮落步距为77 m,工作面合理水力压裂范围为垂直方向12.26~23.43 m,水平方向0~30.8 m。压裂施工过程中长钻孔最高压力达到26 MPa以上,短钻孔压裂最高压力达到52 MPa以上,均出现明显压降,降幅最大达到26 MPa。治理后工作面呈现“频繁小来压”矿压显现特征,水力压裂治理效果显著。通过“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,保障了2102工作面初采期间安全回采,为类似条件工作面初采阶段强矿压灾害治理提供了可借鉴治理方法。 展开更多
关键词 首采工作面 初采阶段 定向钻进 水力压裂 矿压显现 坚硬顶板
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工作面过上覆遗留煤柱致灾机理及超前区域防治技术研究 被引量：1
4
作者 杨欢 郑凯歌 +5 位作者 李彬刚 李延军 杨森 王泽阳 王豪杰 戴楠 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期46-54,共9页
浅埋近距离煤层下伏工作面开采通过上覆遗留煤柱时,易发生强矿压动力灾害,造成人员设备损伤,严重威胁矿井安全生产。采用特征归纳、数值模拟计算、力学模型分析等研究方法,明确浅埋近距离煤层上覆遗留煤柱灾害发生规律,揭示强矿压致灾... 浅埋近距离煤层下伏工作面开采通过上覆遗留煤柱时,易发生强矿压动力灾害,造成人员设备损伤,严重威胁矿井安全生产。采用特征归纳、数值模拟计算、力学模型分析等研究方法,明确浅埋近距离煤层上覆遗留煤柱灾害发生规律,揭示强矿压致灾机理。研究表明:上覆遗留煤柱强矿压致灾机理为工作面出煤柱时,煤柱及上覆承载体受扰动突然失稳,能量瞬间传递至采场,以动能形式释放,造成强矿压动力灾害。基于“垮落充填体支撑+关键岩层弱化+应力传递路径转移”防治理念,提出通过改造煤柱及承载体运移空间、弱化关键岩层、均布集中应力及转移应力传递路径的分段水力压裂超前区域弱化防治技术,并在典型工作面开展工程试验。工程试验结果表明:水力压裂实施过程中,泵注压力峰值达23.4 MPa,压力变化总体呈“锯齿状”波动且伴有压力突降,突降达60余次,岩体内部人造主裂缝与微裂缝持续交替发育,有效破坏了岩体的完整性;治理后,来压峰值及来压平均值分别降低15.41%,8.29%,动载系数峰值及平均动载系数分别降低17.39%,11.88%,立柱最大下沉量降幅达50.00%且小于0.4 m,工作面巷道顶板最大下沉量降幅33.33%。工作面安全通过上覆遗留煤柱影响区域,分段水力压裂超前区域弱化技术可实现浅埋近距离煤层上覆遗留煤柱强矿压灾害的有效防治。 展开更多
关键词 浅埋 近距离煤层 遗留煤柱 矿压 水力压裂 超前弱化
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基于GIS的网格法煤炭资源储量估算方法 被引量：5
5
作者 郑凯歌 胡宝林 +2 位作者 刘会虎 徐娟 陈富贵 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第2期90-93,共4页
为了减少矿井煤炭储量计算中人为因素造成的误差,提高其计算结果的精度及可靠性,提出了基于GIS的网格法煤炭资源/储量估算方法。利用SURFER软件的网格化数据功能,采用克里格法获得煤厚网格数据。借助于GIS软件的DTM模块,将煤层底板等高... 为了减少矿井煤炭储量计算中人为因素造成的误差,提高其计算结果的精度及可靠性,提出了基于GIS的网格法煤炭资源/储量估算方法。利用SURFER软件的网格化数据功能,采用克里格法获得煤厚网格数据。借助于GIS软件的DTM模块,将煤层底板等高线数据转化为离散型高程数据,通过SURFER软件微积分模块中地形建模的功能得到倾角网格数据。利用MAPGIS软件将计算参数赋属性自动赋于各个网格单元,通过空间叠加计算,获得计算的范围资源/储量。结果表明:在实例储量计算中,网格法与地质块段法和矿井地质报告数据相比储量分别增加了12.6%、33%,与生产实际情况更为接近。 展开更多
关键词 网格法 网格化数据 地形建模 克里格法 空间叠加 储量估算
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基于平衡水吸附实验的深部煤层瓦斯含量预测研究 被引量：4
6
作者 郑凯歌 陈赓 胡宝林 《煤炭工程》 北大核心 2013年第12期75-77,共3页
为了对深部煤层瓦斯含量进行预测,以新集一矿13-1煤层煤样作为研究对象,并在13-1煤层平衡水吸附实验结果的基础上,结合煤储层压力测试成果和煤储层含气饱和度计算出了深部煤层瓦斯含量,分析表明预测结果与实测数据基本吻合,为深部煤层... 为了对深部煤层瓦斯含量进行预测,以新集一矿13-1煤层煤样作为研究对象,并在13-1煤层平衡水吸附实验结果的基础上,结合煤储层压力测试成果和煤储层含气饱和度计算出了深部煤层瓦斯含量,分析表明预测结果与实测数据基本吻合,为深部煤层瓦斯含量预测提供指导。 展开更多
关键词 集新一矿 深部煤层 瓦斯含量 平衡水吸附实验 储层压力 含气饱和度
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基于垮落充填的坚硬顶板分段压裂弱化解危技术 被引量：9
7
作者 郑凯歌 杨俊哲 +3 位作者 李彬刚 李延军 戴楠 杨欢 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期77-87,共11页
坚硬顶板条件下采煤工作面容易诱发冲击地压、煤与瓦斯突出、矿震及采空区飓风等动力灾害,严重威胁矿井的安全生产。基于裸眼分段压裂超前弱化模式,结合"压裂垮落体+煤柱+承重岩层"协同支撑理念,提出坚硬顶板分段压裂超前弱... 坚硬顶板条件下采煤工作面容易诱发冲击地压、煤与瓦斯突出、矿震及采空区飓风等动力灾害,严重威胁矿井的安全生产。基于裸眼分段压裂超前弱化模式,结合"压裂垮落体+煤柱+承重岩层"协同支撑理念,提出坚硬顶板分段压裂超前弱化解危技术。综合采用理论分析、技术研发、工程应用等方法,探索顶板分段压裂超前弱化解危机理,研究形成稳定协同支撑系统的定量判定公式,并在河东煤田保德煤矿开展工程应用。结果表明:根据判定公式可优选压裂目标层位,顶板分段水力压裂弱化技术实施过程中,最高压力22.43MPa,破裂压降最大达6.17MPa,单个钻场3个钻孔累计出现3.0MPa以上压力降167次;根据压裂前后工作面来压情况可知,压裂后顶板来压步距、动载系数、来压均值分别降低35.02%、14.29%、13.87%,巷道变形得到有效控制,验证分段压裂能够形成人造协同支撑系统,实现坚硬顶板动力灾害的弱化解危。研究实践可为同类地质条件下顶板强矿压灾害防治提供技术借鉴。 展开更多
关键词 坚硬顶板 冲击地压 动力灾害 分段水力压裂 协同支撑 超前弱化解危 动载系数 河东煤田保德煤矿
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从《古文辞类纂》到《唐宋文举要》——兼论高步瀛对姚鼐文章观念的继承和发展 被引量：1
8
作者 郑凯歌 《梧州学院学报》 2011年第6期72-76,共5页
姚鼐的《古文辞类纂》以其较为精当完备的选文、精辟的评论和谨严的注释成为清中期以后学习古文的畅销选本,对桐城派古文标准的确立和传承也具有重要的意义。高步瀛选注《唐宋文举要》显示出对《古文辞类纂》的借鉴与吸收,也表现了高步... 姚鼐的《古文辞类纂》以其较为精当完备的选文、精辟的评论和谨严的注释成为清中期以后学习古文的畅销选本,对桐城派古文标准的确立和传承也具有重要的意义。高步瀛选注《唐宋文举要》显示出对《古文辞类纂》的借鉴与吸收,也表现了高步瀛对姚鼐文章观念的继承和发展。 展开更多
关键词 《古文辞类纂》 《唐宋文举要》 继承 发展
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略论唐诗中的“饼”及其文化内涵
9
作者 郑凯歌 《南宁职业技术学院学报》 2011年第1期9-12,共4页
饼是中国北方的传统面食,有着悠久的历史。《全唐诗》中,写面食"饼"的诗有28首,它们反映了唐代的饮食文化,也反映了唐代士风和诗风的转变。探讨其中的饮食文化,将使我们更加了解和热爱我们的民族文化;探讨其创作与士风、诗风... 饼是中国北方的传统面食,有着悠久的历史。《全唐诗》中,写面食"饼"的诗有28首,它们反映了唐代的饮食文化,也反映了唐代士风和诗风的转变。探讨其中的饮食文化,将使我们更加了解和热爱我们的民族文化;探讨其创作与士风、诗风的联系,补充了前人关于创作受时代影响的论证。 展开更多
关键词 唐诗 饼 汤饼 糊饼 士风 诗风
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从“妙”评看《诗归》对《沧浪诗话》的接受与改造
10
作者 郑凯歌 《新疆大学学报（哲学社会科学版）》 CSSCI 2016年第1期95-101,共7页
《诗归》中大量带有"妙"字的评语表现出对《沧浪诗话》的接受与改造,主要包括以"虚幻之为妙"对"妙悟"、以"新异之为妙"对"除俗"、以"深远之为妙"对"忌趂贴"、以... 《诗归》中大量带有"妙"字的评语表现出对《沧浪诗话》的接受与改造,主要包括以"虚幻之为妙"对"妙悟"、以"新异之为妙"对"除俗"、以"深远之为妙"对"忌趂贴"、以"本色之为妙"对"本色",另有对理与趣、起句与结句等观点的接受与改造,并最终将诗学之道归于"活",显示出晚明诗学理论在接受中创新的特征。 展开更多
关键词 《诗归》 “妙”评 《沧浪诗话》 接受 改造
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《山海经》对《诛仙》的影响
11
作者 郑凯歌 《郑州航空工业管理学院学报（社会科学版）》 2016年第2期10-12,16,共4页
现代玄幻小说的代表作《诛仙》在不少地方接受和发展了《山海经》的神话叙事。其主要表现在背景设置、形象塑造、思想表现和叙事表达等方面,《诛仙》对《山海经》的吸收与改造一方面体现了经典的经久魅力,另一方面也展现出现代文学对古... 现代玄幻小说的代表作《诛仙》在不少地方接受和发展了《山海经》的神话叙事。其主要表现在背景设置、形象塑造、思想表现和叙事表达等方面,《诛仙》对《山海经》的吸收与改造一方面体现了经典的经久魅力,另一方面也展现出现代文学对古代经典新的阐释方式。 展开更多
关键词 《山海经》 《诛仙》 神话叙事 影响 发展
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坚硬顶板动力灾害超前弱化治理技术 被引量：43
12
作者 杨俊哲 郑凯歌 +1 位作者 王振荣 庞乃勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3371-3379,共9页
随着我国煤炭开采深度的不断增加,坚硬顶板开采条件引发的强矿压动力灾害日益加剧,严重威胁矿井的安全生产。针对神东矿区坚硬顶板发育典型灾害发生区域,综合采用物理模拟、数值分析,工程应用等手段,研究了厚硬顶板覆岩破断特征,提出了... 随着我国煤炭开采深度的不断增加,坚硬顶板开采条件引发的强矿压动力灾害日益加剧,严重威胁矿井的安全生产。针对神东矿区坚硬顶板发育典型灾害发生区域,综合采用物理模拟、数值分析,工程应用等手段,研究了厚硬顶板覆岩破断特征,提出了低位关键层“悬臂梁”回转破断促使动静叠加载荷过灾害阈值引发的矿压动力灾害发生的机理,揭示了顶板弱化治理强矿压动力灾害的有效性。据此研发了坚硬顶板分段水力压裂超前弱化治理技术,开发了基于孔内瞬变电磁的定向长钻孔(>400 m)的压裂影响范围的探测技术,并在神东布尔台煤矿典型的工作面开展了工程应用。单个钻场布置钻孔3个,钻孔长度330~600 m,钻孔孔径为96 mm,实现了单孔超过600 m分12段以上压裂的310 m工作面的全区域有效弱化,累计注水量达2957.25 m^3。应用结果表明,顶板分段水力压裂最高压力30.5 MPa,破裂压降最大达12.90 MPa,3.0 MPa以上压力降365次,形成了有效的压裂裂缝;探测压裂影响低阻异常区11个,判识压裂影响范围达35 m;与未压裂区域相比,压裂后工作面顶板来压步距、动载系数、支架峰值阻力分别降低18.90%~70.60%,5.79%~7.90%,13.65%~19.40%。工程实践表明坚硬顶板超前分段水力压裂,有效减弱了矿压显现强度,实现了坚硬顶板动力灾害的弱化解危。 展开更多
关键词 坚硬顶板 动力灾害 超前弱化 悬臂梁 分段水力压裂
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淮南煤田煤系页岩气储集空间特征及其岩相控制作用 被引量：12
13
作者 徐宏杰 胡宝林 +3 位作者 郑建斌 刘会虎 张文永 郑凯歌 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期418-430,共13页
海陆过渡相煤系泥页岩广泛分布,具有良好的天然气资源潜力。以淮南煤田煤系泥页岩为研究对象,运用X射线衍射、扫描电镜等分析手段,对淮南煤田煤系地层泥页岩的矿物学、岩相、储层特征等方面进行相关测试,并探讨了泥岩岩相对页岩气储集... 海陆过渡相煤系泥页岩广泛分布,具有良好的天然气资源潜力。以淮南煤田煤系泥页岩为研究对象,运用X射线衍射、扫描电镜等分析手段,对淮南煤田煤系地层泥页岩的矿物学、岩相、储层特征等方面进行相关测试,并探讨了泥岩岩相对页岩气储集空间的控制作用。研究表明:淮南煤田煤系泥页岩矿物成分中黏土矿物含量多、自生非黏土矿物相对较少,致使岩石脆性降低并对压裂裂缝产生具有负效应,但部分菱铁矿的存在可能起改善作用;存在花斑状高岭石泥岩、浅灰色高岭石泥岩、鲕状泥岩、暗色泥岩、粉砂质泥岩等5种岩相。泥页岩储层裂缝包括层面剪切缝、有机质演化异常压力缝、层间页理缝、构造裂缝等宏观类型和与石英和高岭石有关的微裂缝类型;泥页岩孔隙包括化石孔、粒间孔、粒内孔和晶间孔及可能的有机质孔等类型,为页岩气赋存提供了储集空间。不同沉积环境下的泥岩岩相不同,进而决定了矿物成分特征与有机质相对含量,对泥页岩储集空间起主要控制作用。 展开更多
关键词 煤系页岩气 储集空间 泥页岩 孔隙与裂缝 淮南煤田
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淮南地区石炭—二叠系泥页岩有机地球化学特征 被引量：14
14
作者 刘会虎 胡宝林 +5 位作者 薛俊华 徐宏杰 张文永 郑凯歌 兰天贺 任波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2100-2109,共10页
通过系统采样,应用有机碳分析、岩石热解、镜质组反射率测定、干酪根显微组分及类型鉴定、干酪根C同位素分析等油气地球化学测试方法,综合研究淮南地区碳—二叠系泥页岩的有机地球化学特征。研究结果表明:淮南地区石炭二叠系太原组泥页... 通过系统采样,应用有机碳分析、岩石热解、镜质组反射率测定、干酪根显微组分及类型鉴定、干酪根C同位素分析等油气地球化学测试方法,综合研究淮南地区碳—二叠系泥页岩的有机地球化学特征。研究结果表明:淮南地区石炭二叠系太原组泥页岩有机碳质量分数平均为2.08%,山西组泥页岩有机碳质量分数平均为2.58%,下石盒子组泥页岩有机碳质量分数平均为1.07%,上石盒子组泥页岩页有机碳质量分数平均为0.57%,孙家沟组泥页岩有机碳质量分数为0.12%。泥页岩中有机质类型主要为Ⅱ2型干酪根。研究区石炭—二叠系泥页岩样品镜质体反射率Ro均高于0.7%,太原组、山西组及下石盒子组岩石热解峰温基本上超过435℃,有机质热演化基本达到成熟—高成熟阶段。对比分析结果表明淮南地区石炭—二叠系的太原组、山西组和下石盒子组有机质丰度较高,生烃潜力大,有机质热演化程度较高,是页岩气勘探的有利层位。 展开更多
关键词 淮南地区 石炭—二叠系 泥页岩 有机地球化学 页岩气
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论李白诗歌中“桃花”和“松树”的形象
15
作者 郑凯歌 《绥化学院学报》 2011年第4期113-115,共3页
桃花和松树是两个常见的文学题材,至唐代达到鼎盛。李白是唐代写桃花和松树最多的诗人之一。在李白的诗歌中,桃花和松树不仅有形有色有声,还具有人格和精神,显然超出了描写事物的范畴,蕴含着诗人的道德精神和文化内涵。
关键词 李白 桃花 松树 文化
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海陆过渡相煤系页岩气储层压汞孔隙特征 被引量：7
16
作者 杨景芬 徐宏杰 +3 位作者 胡宝林 刘会虎 张文勇 郑凯歌 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第31期186-192,共7页
煤系"三气"受到广泛关注,开展煤系页岩气储层孔隙特征研究具有基础意义。运用压汞法测定淮南煤田海陆过渡相煤系地层页岩气储层孔隙特征,研究结果表明,研究区煤系泥岩矿物含量以黏土矿物和石英为主,压汞曲线反映出3类孔隙形貌... 煤系"三气"受到广泛关注,开展煤系页岩气储层孔隙特征研究具有基础意义。运用压汞法测定淮南煤田海陆过渡相煤系地层页岩气储层孔隙特征,研究结果表明,研究区煤系泥岩矿物含量以黏土矿物和石英为主,压汞曲线反映出3类孔隙形貌,总体连通性较好。页岩压汞孔隙体积在0.003 7~0.020 1 cm^3/g之间,平均为0.010 07 cm^3/g。总孔比表面积为0.425~7.074 m^2/g之间,平均为3.752 m^2/g。与中国南方龙马溪组、牛蹄塘组相比,孔容贡献均来自微孔和过渡孔,具有一致性,孔比表面积介于龙马溪组测试数据高、低值之间,孔容稍低于牛蹄塘组,但高于龙马溪组测试低值。基于Menger海绵模型计算得到的分形维数与平均孔径、比表面积与孔隙度具有一定统计学关系,将其视为表征储层物性的一个有效指标,具有一定实际意义。 展开更多
关键词 煤系地层 富有机质泥岩 页岩气储层 孔隙结构 分形维数
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坚硬顶板强矿压动力灾害演化机理与超前区域防治技术 被引量：8
17
作者 郑凯歌 王林涛 +7 位作者 李彬刚 李延军 杨欢 杨森 戴楠 王豪杰 王泽阳 席杰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期62-71,共10页
工作面上覆坚硬顶板往往不易垮落,破断后易形成动压灾害。以神东矿区布尔台煤矿为背景,针对典型坚硬顶板造成的强矿压动力灾害问题,采用数值模拟、理论分析的方法分析并揭示坚硬顶板弱化前后的应力演化特征及顶板破断机理,提出超前区域... 工作面上覆坚硬顶板往往不易垮落,破断后易形成动压灾害。以神东矿区布尔台煤矿为背景,针对典型坚硬顶板造成的强矿压动力灾害问题,采用数值模拟、理论分析的方法分析并揭示坚硬顶板弱化前后的应力演化特征及顶板破断机理,提出超前区域防治技术并应用于现场实践。结果表明:坚硬顶板破断演化特征分为3个阶段,即“长悬臂梁”阶段—“砌体梁滑落失稳”阶段—重新压实阶段,其中“长悬臂梁”阶段支架上方顶板应力显著增大至6.8 MPa,破断前支架上方顶板应力为破断后的2倍,其临界破断产生的应力释放是引起强矿压的根本原因,这也是弱化改造控制的主要阶段。基于坚硬顶板灾害发生机理,提出“广域大空间”超前区域防治技术,阐述了绿色、精准、广域的防治优势,以及钻孔轨迹控制、封孔质量控制、多孔联动效应的关键技术及治理评价体系。结合数值模拟进一步验证防治技术的可靠性,当“长悬臂梁”结构弱化后,其破断前支架上方顶板应力为4.6 MPa,降幅32.4%,顶板破断演化特征3个阶段演变为来压前阶段—“砌体梁滑落失稳”阶段—重新压实阶段,弱化后顶板各阶段支架上方顶板应力降幅达到32.4%~79.4%,表明预成裂隙弱面和降低坚硬层完整性能够有效改变顶板破断结构,显著降低来压强度。实践表明:压裂过程产生多次压降,降幅均达到3 MPa以上,探测裂缝发育长度达到30 m以上,压裂前后工作面周期来压步距降幅44.9%,支架来压载荷降幅18.1%,治理效果良好。研究结果可为类似矿区动力灾害治理提供借鉴。 展开更多
关键词 强矿压灾害 区域防治技术 坚硬顶板 广域大空间 定向长钻孔 神东矿区布尔台煤矿
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浅埋近距离上覆遗留煤柱应力集中灾害压裂治理技术研究 被引量：11
18
作者 杨俊哲 郑凯歌 +3 位作者 赵继展 李延军 戴楠 杨欢 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第4期82-87,共6页
针对浅埋近距离上覆遗留煤柱造成的动力灾害问题,基于“垮落填充体+上覆煤柱”支撑理念,结合定向长钻孔精准成孔技术,提出了顶板分段压裂超前弱化治理技术。综合采用理论分析、技术开发、工程实践等方法,研究了顶板分段压裂超前弱化治... 针对浅埋近距离上覆遗留煤柱造成的动力灾害问题,基于“垮落填充体+上覆煤柱”支撑理念,结合定向长钻孔精准成孔技术,提出了顶板分段压裂超前弱化治理技术。综合采用理论分析、技术开发、工程实践等方法,研究了顶板分段压裂超前弱化治理机理,并在典型矿井开展了工程应用。结果表明:分段压裂施工过程最高注水压力为21.20 MPa,最大破裂压降为7.60 MPa,出现3.00 MPa以上压力降50余次;压裂后顶板来压步距、动载系数、最高压力较未压裂段分别降低了13.58%、13.77%、25.49%,验证了压裂技术的有效性。该治理技术可有效控制由上覆遗留煤柱引起的动力灾害。 展开更多
关键词 上覆遗留煤柱 动力灾害 分段水力压裂 超前弱化 来压步距 动载系数
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淮北矿区刘桥一矿含水层水化学特征研究 被引量：4
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作者 程乔 胡宝林 +2 位作者 郑凯歌 杨华泽 刘兵昌 《中国煤炭地质》 2014年第6期42-45,55,共5页
为了研究刘桥一矿含水层水化学特征,在分析矿区水文地质条件的基础上,对各个含水层投产前后水质动态变化进行详细研究,并将各含水层中的矿化度、总硬度以及阴阳离子所占的比例进行对比。结果表明,随着出水时间的增加,出水点水样中Na++K+... 为了研究刘桥一矿含水层水化学特征,在分析矿区水文地质条件的基础上,对各个含水层投产前后水质动态变化进行详细研究,并将各含水层中的矿化度、总硬度以及阴阳离子所占的比例进行对比。结果表明,随着出水时间的增加,出水点水样中Na++K+和SO42-平均含量在逐渐减少,Mg2+有所增加,Ca2+和HCO3-变化不大;总硬度和总矿化度表现出不同程度的降低。最后,从突水点水样分析结果和附近的太灰、八含长观孔的水位变化情况,推测出太灰水和八含水联系紧密,也是6煤层底板的主要突水水源。 展开更多
关键词 水文地质条件 建井前后水质分析 水力联系 矿井突水 刘桥一矿
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黄陵矿区围岩气体成因及致灾机理研究 被引量：2
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作者 郑凯歌 孙四清 +1 位作者 赵继展 陈冬冬 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期139-146,共8页
鄂尔多斯盆地南缘黄陵矿区黄陵二号等煤矿在采掘过程中出现井下围岩大量油气异常喷涌现象,导致矿井停采停掘,对矿井的安全生产构成严重威胁。为了揭示黄陵矿区煤层围岩气体来源、运移途径,探讨采掘扰动下灾害发生机理。通过围岩气样地... 鄂尔多斯盆地南缘黄陵矿区黄陵二号等煤矿在采掘过程中出现井下围岩大量油气异常喷涌现象,导致矿井停采停掘,对矿井的安全生产构成严重威胁。为了揭示黄陵矿区煤层围岩气体来源、运移途径,探讨采掘扰动下灾害发生机理。通过围岩气样地球化学参数测试结果分析,采用烃源岩对比、油型气类型鉴定、数值模拟等方法,结合研究区构造、沉积特征分析,综合采掘扰动效应围岩气灾害诱导作用进行了研究和探讨。研究结果表明:围岩气δ_(13)C_(2)含量平均低于2.88%,结合Schoell关系鉴别图版判识,该围岩气为典型的原油伴生热解类油型气,顶板气中夹有少量煤成气与油型气混合气;其为产于三叠系延长组烃源岩,通过基底构造形成的裂隙通道首次运移至底板围岩,在砂体运移通道及后生裂隙作用下,运移至煤层及顶板围岩的成因机制。采掘扰动效应下,打破原始应力平衡,地应力、构造应力耦合作用下,围岩发生变形和破坏,形成围岩气运移通道,在瓦斯压力催化作用下,加速围岩气异常涌出,导致灾害的发生。 展开更多
关键词 围岩气 油型气 采掘扰动 成因机制 灾害
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