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煤层采动底板变形破坏过程多参数精细感知方法研究 被引量：1
1
作者 姚多喜 刘畅 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期44-52,共9页
煤层采动过程中,通过测试参数感知底板变形破坏过程是采场地质保障的有效方式。利用有限差分法构建煤层采动底板破坏数值模型,获取塑性区的分布和演化特征,结果显示底板破坏深度为21 m。在煤层底板钻孔中植入电缆和分布式光纤,通过对电... 煤层采动过程中,通过测试参数感知底板变形破坏过程是采场地质保障的有效方式。利用有限差分法构建煤层采动底板破坏数值模型,获取塑性区的分布和演化特征,结果显示底板破坏深度为21 m。在煤层底板钻孔中植入电缆和分布式光纤,通过对电极电流值和光纤应变的连续采集,获得采动效应下的特征参数图谱,进一步分析底板的变形破坏程度。结果表明:电极电流的初始值在40 mA以上。随着工作面的推进电流值轻微升高,当工作面推进到孔口附近时,电流降到1 mA以下,岩层破坏;光纤测试方面,随着工作面的推进光纤应变不断增大,当工作面靠近孔口时,光纤应变峰值为8.589×10^(−3),之后岩层破裂,能量释放,光纤应变回弹。电极电流和光纤应变参数图谱显示底板的变形破坏过程分为4个阶段,分别为无影响阶段、微影响阶段、显著影响阶段和破坏阶段。监测数据对底板变形破坏过程起到了良好表征作用,但存在一定差异,具体表现在超前应力和破裂伊始的感知上,电极电流的响应要略早于光纤应变。电极电流的结果显示底板破坏深度为20.8 m,光纤应变的结果显示底板破坏深度为21.0 m。构建电极电流值和应变值的核密度图,对于底板浅部的监测点,数据点离散程度较大;而埋深较大的监测点受动效应影响较小,回采过程中数据点分布较为集中,离散程度较小。通过多测试参数联合感知,实现煤层采动底板变形破坏过程的精细表征和评价。 展开更多
关键词 煤层采动 底板破坏 多参数表征 精细化探测 光纤监测
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基于高分子改性的煤层注水增透剂研发及性能研究
2
作者 李小超 李东涛 +1 位作者 尚学锋 刘涛 《中国矿业》 2023年第12期177-183,共7页
随着煤矿开采深度的增加,深部煤层在高地应力、高温等地质环境的作用下出现裂隙闭合不发育、孔隙率低的现象,导致注水难度增大,注水润湿效果较差。为提高煤层注水渗透效果,本文以海藻酸钠为主要原材料,通过分子改性制备出一种高分子增透... 随着煤矿开采深度的增加,深部煤层在高地应力、高温等地质环境的作用下出现裂隙闭合不发育、孔隙率低的现象,导致注水难度增大,注水润湿效果较差。为提高煤层注水渗透效果,本文以海藻酸钠为主要原材料,通过分子改性制备出一种高分子增透剂,并采用傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析和热重-差热扫描同步分析等实验对增透剂的分子结构、晶体结构、热稳定性及细观作用原理进行分析;利用MS软件模拟了增透剂在煤粉表面的吸附过程,并对高分子增透剂的润湿性和渗透性进行了测试。结果表明:该种高分子增透剂具有强润湿性、高渗透性、安全环保和热稳定性好等特点;添加了该高分子增透剂后,水对于煤的润湿能力大幅度提升,在相同时间内添加高分子增透剂的试验组呈现出最佳的渗透效果,且渗透液面形状较为规则;增渗剂分子会与煤分子表面官能团相接,形成稳定结构,增透剂分子增强了水对于煤表面的渗透能力,而水分子在增渗剂分子的相互作用下对煤分子的吸附作用也显著增加。 展开更多
关键词 煤层注水 增透剂 分子改性 结构表征 润湿性 渗透性
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煤田测井中的煤层判定及定厚经验 被引量：2
3
作者 武建全 曹伟元 《中国煤炭地质》 2008年第B09期94-96,共3页
以二叠系山西组(P1s)石炭系太原组(C3t)煤层为研究对象,叙述了煤田测井中,选用有效参数,利用煤层与围岩的物性差异,用三种必测参数得煤层判定原则,利用参数曲线形态特征、标志层及对比方法对个别煤层进行定位的方法,利用视电阻率、人工... 以二叠系山西组(P1s)石炭系太原组(C3t)煤层为研究对象,叙述了煤田测井中,选用有效参数,利用煤层与围岩的物性差异,用三种必测参数得煤层判定原则,利用参数曲线形态特征、标志层及对比方法对个别煤层进行定位的方法,利用视电阻率、人工放射性参数曲线特征点确定煤层深度、厚度及结构的经验。 展开更多
关键词 煤层定性与定厚 煤田测井 物性参数 标志层 判定方法与经验
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滇东老厂区块多煤层煤层气合采层间干扰分析 被引量：7
4
作者 张二超 吴财芳 +1 位作者 党广兴 张莎莎 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期10-17,共8页
为研究多煤层发育区煤层气井合层排采过程中的层间干扰行为,以滇东老厂区块多煤层煤层气井合采为研究对象,基于研究区煤层地质条件和气井排采实践,探讨研究区层间干扰的动态过程及其影响因素。结果表明,储层压力和层间距是影响该区煤层... 为研究多煤层发育区煤层气井合层排采过程中的层间干扰行为,以滇东老厂区块多煤层煤层气井合采为研究对象,基于研究区煤层地质条件和气井排采实践,探讨研究区层间干扰的动态过程及其影响因素。结果表明,储层压力和层间距是影响该区煤层气合层排采的重要因素。采用Eclipse数值模拟软件对现有煤层气井进行排采动态研究,分析储层压力和层间距对煤层气合层排采的影响,并引入层间干扰系数A对层间干扰进行量化分析。层间干扰系数A的引入可以有效确定合采煤层选取方案,对煤层气合层排采层位的选取具有理论指导意义。 展开更多
关键词 老厂区块 多煤层 煤层气 合层排采 层间干扰 干扰系数
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山西河东煤田特厚煤层采动下地表变形规律分析 被引量：1
5
作者 王伟 钟来星 赵泽昆 《现代矿业》 CAS 2021年第7期249-250,271,共3页
山西斜沟煤矿属于特厚煤层矿区,其中23103工作面煤层厚度达到14.38 m。为研究斜沟煤矿特厚煤层开采地表移动变形规律,根据实测数据,对比分析了23103、18205和18111这3个工作面回采后地表移动变形。研究表明,山西煤田特厚煤层工作面在综... 山西斜沟煤矿属于特厚煤层矿区,其中23103工作面煤层厚度达到14.38 m。为研究斜沟煤矿特厚煤层开采地表移动变形规律,根据实测数据,对比分析了23103、18205和18111这3个工作面回采后地表移动变形。研究表明,山西煤田特厚煤层工作面在综放开采条件下具有充分采动角大、最大下沉值大、下沉系数大、地表活动剧烈等特点。研究为山西斜沟煤矿地表变形预测提供依据。 展开更多
关键词 厚煤层 地表沉陷规律 表征参数
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微波加载路径对煤体致裂效果影响试验研究
6
作者 吴旭飞 胡国忠 +1 位作者 李康 杨南 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第4期20-28,共9页
为了探索微波的加载路径对微波致裂煤体效果的影响,利用自主研制的微波辐射试验装置开展了不同微波加载路径下的煤体致裂试验,研究了微波辐射前后煤样的P波波速、抗压强度、弹性模量、煤样表面裂隙演化及煤体微结构损伤因子的变化特征,... 为了探索微波的加载路径对微波致裂煤体效果的影响,利用自主研制的微波辐射试验装置开展了不同微波加载路径下的煤体致裂试验,研究了微波辐射前后煤样的P波波速、抗压强度、弹性模量、煤样表面裂隙演化及煤体微结构损伤因子的变化特征,揭示了不同微波加载路径对煤体致裂效果的影响规律。结果表明:微波辐射后煤样P波波速平均降幅为40.13%,其中微波连续加载条件下降幅高达56.47%;煤体抗压强度、弹性模量受微波辐射影响较明显,平均抗压强度降幅高达74.91%,弹性模量降幅均超过65.01%,其中连续加载下高达80.11%;煤体累积损伤因子与加载路径有关,不同微波加载路径对煤体内部微结构造成不同程度的损伤;微波连续加载与间歇加载均促进煤体表面裂隙的发育,在连续加载下,煤样表面裂隙更发育,破坏更显著。因此,煤体微波加载路径的改变能有效致裂煤体,在微波能量为216 kJ的试验条件下,通过微波连续辐射煤样,可最大程度对煤体进行致裂,煤体的致裂效果达到最优。 展开更多
关键词 煤层增透 微波路径 损伤表征 裂隙演化 煤体致裂
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交叉叠置保护层工作面重复采动卸压效应研究 被引量：2
7
作者 徐超 杨港 +4 位作者 付强 王逸夫 马思博 赵伟 郭海军 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第10期64-73,共10页
为了研究交叉叠置保护层工作面重复采动的卸压效应,以新景矿芦南分区15303和8123交叉叠置保护层工作面为对象展开研究,通过建立FLAC^(3D)数值模型,模拟了8^(#)单一下保护层开采条件下以及8^(#)、15^(#)煤层交叉叠置保护层工作面开采条件... 为了研究交叉叠置保护层工作面重复采动的卸压效应,以新景矿芦南分区15303和8123交叉叠置保护层工作面为对象展开研究,通过建立FLAC^(3D)数值模型,模拟了8^(#)单一下保护层开采条件下以及8^(#)、15^(#)煤层交叉叠置保护层工作面开采条件下3^(#)被保护煤层的塑性区、地应力及膨胀变形演化规律,并在现场进行了卸压效果考察。结果表明:交叉叠置工作面开采之后,被保护层应力状态呈现非均匀的分布状态,在平面上可以分为5个区域,分别为:充分卸压区、非充分卸压区、应力弱集中区、应力强集中区和原岩应力区;在两保护层工作面重叠区域内,被保护层的应力集中程度降低,卸压区域内的卸压程度增加,两工作面垂直交叉的4个交点区域,被保护层的应力集中程度大幅升高;交叉叠置工作面的卸压效果明显优于单一保护层开采。 展开更多
关键词 保护层开采 交叉叠置工作面 卸压效果 精细化表征 卸压范围
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基于扫描电镜的寺河矿3号煤微孔裂隙精细定量表征 被引量：6
8
作者 王维 《能源与环保》 2019年第7期144-147,152,共5页
煤的微孔裂隙是控制煤层气赋存和运移最为关键的因素,为了实现对寺河矿3号煤的微孔裂隙精细定量表征,利用EVOMA15钨灯丝扫描电子显微镜对其进行了大量观测和分析。研究发现:寺河矿3号煤中可见气孔、摩擦孔、溶蚀孔、铸模孔4种不同成因... 煤的微孔裂隙是控制煤层气赋存和运移最为关键的因素,为了实现对寺河矿3号煤的微孔裂隙精细定量表征,利用EVOMA15钨灯丝扫描电子显微镜对其进行了大量观测和分析。研究发现:寺河矿3号煤中可见气孔、摩擦孔、溶蚀孔、铸模孔4种不同成因类型微孔隙发育且孔隙的连通性较差,不同成因类型微孔隙的发育程度、形态、大小、充填情况及其连通性等有所不同;煤中张、剪裂隙较发育,裂隙多呈张开状态且部分被充填;剪裂隙仅发育于原生结构煤中,而碎裂煤中张、剪裂隙均有发育,它们的展布形态、裂隙面宽度、裂隙充填情况等各异。 展开更多
关键词 寺河矿 3号煤 扫描电镜 微孔裂隙精细定量表征
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突出煤层煤巷上下帮卸压消突规律研究
9
作者 孙娈娈 王中华 《山东煤炭科技》 2022年第12期99-101,共3页
为探究突出煤层煤巷上下帮卸压消突规律,采用钻屑解吸指标法现场实测了706顺槽上下帮30 m范围内钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑量S值,采用DGC瓦斯含量测试仪测试了706顺槽上下帮30 m范围内残余瓦斯含量W,并分析了3个突出表征参数沿着孔深... 为探究突出煤层煤巷上下帮卸压消突规律,采用钻屑解吸指标法现场实测了706顺槽上下帮30 m范围内钻屑瓦斯解吸指标K1值、钻屑量S值,采用DGC瓦斯含量测试仪测试了706顺槽上下帮30 m范围内残余瓦斯含量W,并分析了3个突出表征参数沿着孔深的变化规律,为邻近工作面制定合理有效的防突措施提供依据,以期为类似条件矿井提供借鉴。 展开更多
关键词 突出煤层 煤巷 突出表征参数 卸压消突规律
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