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地下水渗流与地电场参数响应的定量研究 被引量：10
1
作者 刘静 刘盛东 +1 位作者 曹煜 杨胜伦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期986-993,共8页
开展均匀介质稳态渗流模拟试验、非均匀介质稳态渗流模拟试验和采动应力影响下的非均匀介质渗流模拟试验,运用回归分析方法讨论室内试验中一次场电流(激励电流)I与试验模型进水量Qi之间的相关关系;深入矿井开展为期一个多月的地下水渗... 开展均匀介质稳态渗流模拟试验、非均匀介质稳态渗流模拟试验和采动应力影响下的非均匀介质渗流模拟试验,运用回归分析方法讨论室内试验中一次场电流(激励电流)I与试验模型进水量Qi之间的相关关系;深入矿井开展为期一个多月的地下水渗流地电场动态监测试验,在试验期间发生了矿井突水事故,及时进行了突水水量Qo的测试工作,并讨论一次场电流I与突水水量Qo之间的相关关系。均匀介质稳态渗流模拟试验和非均匀介质稳态渗流模拟试验都表明,固水二相介质中,水未达饱和时,一次场电流I与模型进水量Qi呈线性相关关系。非均匀介质采动条件下的渗流模拟试验表明,在水文条件稳定(水源充足、流速稳定)的情况下,一次场电流I仍然呈现稳态渗流特征,即I与Qi呈线性相关关系,由此认为,在该种条件下,一次场电流主要响应于渗流场的演变和渗流过程的发展,而对岩体的破断与裂隙发育过程响应相对不明显。结合室内试验结论,运用相关分析方法分析井下探测数据,发现在矿井突水过程中,一次场电流I与探测区域出水量Qo呈正相关关系,基于相关分析方法,可以利用电流I的变化趋势实现对探测区域出水量Qo的变化趋势的预测。同时一次场电流与出水量相关度较高的电极,对渗流通道的位置具有指示作用,有助于视电阻率探测成果的分析与解释。 展开更多
关键词 采矿工程 水量 一次场电流 采动 线性 相关关系
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电阻率法动态监测煤层底板破坏变形规律研究 被引量：13
2
作者 孙希奎 许进鹏 +1 位作者 杨圣伦 时艳茹 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第1期113-115,59,共4页
为解决煤层底板突水的难题,采用电阻率法动态监测、现场观测及理论分析的方法对工作底板应力分布及底板破坏规律进行研究,得出电阻率变化与开采对工作面底板扰动的关系,以唐口煤矿4309工作面回采过程中底板电阻率监测资料为基础数据,得... 为解决煤层底板突水的难题,采用电阻率法动态监测、现场观测及理论分析的方法对工作底板应力分布及底板破坏规律进行研究,得出电阻率变化与开采对工作面底板扰动的关系,以唐口煤矿4309工作面回采过程中底板电阻率监测资料为基础数据,得出工作面底板扰动的动态变化规律。结果表明:开采扰动在时间上具有压缩—膨胀—恢复的动态变化特征,在空间上具有随底板深度增加而逐渐减弱的特性。 展开更多
关键词 电阻率法动态监测 底板扰动 底板突水 电阻率 支承压力
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煤层顶板水渗流视电阻率响应实验研究 被引量：4
3
作者 刘静 刘盛东 +1 位作者 杨胜伦 曹煜 《中国煤炭地质》 2010年第3期50-55,共6页
通过设计渗流物理模型进行室内实验,用网络并行电法技术采集渗流地电场参数,解编和计算得到视电阻率的动态响应图像,分析认为:煤层开采造成顶板岩层遭到破坏后,上覆水体通过导水裂隙带的渗流可以用视电阻率进行跟踪表达。在相同的时空... 通过设计渗流物理模型进行室内实验,用网络并行电法技术采集渗流地电场参数,解编和计算得到视电阻率的动态响应图像,分析认为:煤层开采造成顶板岩层遭到破坏后,上覆水体通过导水裂隙带的渗流可以用视电阻率进行跟踪表达。在相同的时空背景下,随着水量的注入,低阻区的发展呈梯度状蔓延,梯度与水流方向一致。并行电法监测技术获取的视电阻率数据对于渗流场的响应是显著的。3种渗流条件下,视电阻率的变化幅度都已经达到渗流场视电阻率背景值的同一数量等级。视电阻率剖面图中,同时可以反映水的流向和到达位置。利用并行电法技术采集和处理而得到的视电阻率图像可判断煤层开采过程中顶板水情的变化,预测煤矿顶板突水危险,为矿井顶板水害的预警工作提供依据。 展开更多
关键词 网络并行电法 模型实验 煤矿顶板水 视电阻率
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采动过程中顶板围岩水渗流自然电位响应特征 被引量：8
4
作者 刘静 刘盛东 +1 位作者 杨胜伦 王勃 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1031-1037,共7页
阐述了2种稳态渗流模拟实验、1种采动条件下的渗流模拟实验和实际矿井突水过程中的自然电位动态监测试验情况及研究成果,以便研究矿井突水过程中的自然电位特征。均匀介质和层状非均匀介质的稳态渗流实验都证明,水头(水流前端)向电测位... 阐述了2种稳态渗流模拟实验、1种采动条件下的渗流模拟实验和实际矿井突水过程中的自然电位动态监测试验情况及研究成果,以便研究矿井突水过程中的自然电位特征。均匀介质和层状非均匀介质的稳态渗流实验都证明,水头(水流前端)向电测位置的靠近会造成自然电位连续、稳步上升;故在没有采动应力影响的情况下,用自然电位的发展趋势可以反推出测区内的水流状态。在采动和非采动两种条件下的拟地层结构的渗流实验中发现,两种条件下的自然电位曲线特征明显不同;非采动条件下的自然电位曲线整体稳步上升,而采动条件下的自然电位曲线呈现大幅波动形态,采动引起的自然电位单次陡降和陡升幅度都在200 mV以上,水源充足条件下,自然电位的总体陡升幅度为600 mV左右,远远高于陡降幅度,致使自然电位最终高于背景值200 mV以上;且陡升过程往往跟随在陡降过程之后。矿井突水过程中的监测试验结论与室内实验结论具有一致性,测区突水过程前期,测线中部分电极的自然电位会连续波动,且陡降与陡升幅度都在200 mV以上;而在突水的中后期,所有测点的自然电位呈现整体大幅波动状态,最终高于初始值600 mV左右。 展开更多
关键词 自然电位 响应特征 采动 围岩 水渗流
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采动条件下一次场电位对地下水渗流响应的定量研究 被引量：3
5
作者 刘静 刘盛东 +1 位作者 曹煜 王勃 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第5期748-755,共8页
针对矿井突水灾害预警需求,开展了稳态电场中一次场电位U对地下水渗流动态响应特征的研究工作,包括3种室内物理模拟实验和1项矿井现场试验,其中现场包括突水过程中的一次场电位U的测试和突水水量Qo的测试。均匀介质稳态渗流模拟实验和... 针对矿井突水灾害预警需求,开展了稳态电场中一次场电位U对地下水渗流动态响应特征的研究工作,包括3种室内物理模拟实验和1项矿井现场试验,其中现场包括突水过程中的一次场电位U的测试和突水水量Qo的测试。均匀介质稳态渗流模拟实验和非均匀介质稳态渗流模拟实验都表明:固水二相介质饱水前,一次场电位U的变化包含2个阶段,在前一阶段,U与Qi具有二次相关关系,在后一阶段,U趋于稳定,不再随Qi的增加而变化。采动条件下的渗流模拟实验表明,采动条件下的渗流场演变可看成多段稳态渗流过程的接续,而每个独立的稳态渗流阶段内,U与Qi之间的关系都符合稳态渗流规律。现场试验表明在顶板突水过程中,探测区域出水量Qo与一次场电位U呈负的相关关系。 展开更多
关键词 地下水渗流 采动 一次场电位 定量研究 水害预警
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