国家自然科学基金(51174286)
- 作品数：8 被引量：147H指数：6
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- 基于SEM图像处理红层砂岩孔隙度及分维数计算分析
- 获得了深部红层砂岩的扫描电镜(SEM)图像,介绍了基于微观图像计算岩石孔隙度的方法。运用Image-Pro Plus(IPP)图像处理技术提取了不同放大倍数SEM图像的岩石表面孔隙面积、周长、形态特征等信息,进行了岩石微...
- 綦建峰隋旺华张改玲徐继山
- 关键词：红层砂岩IPP分维数孔隙度
- 文献传递
- 近松散含水层下采煤安全性熵值模糊综合评判被引量：12
- 2012年
- 基于模糊数学理论,通过统计经验数据,采用熵值法对影响近松散含水层安全开采的关键因素赋权,利用GIS定量确定各个因素的隶属度,构造了基于熵值的模糊综合评判模型。以山东某矿六采区01工作面开采为例,选择覆岩厚度、断层构造、第四系底部粘土层厚度、底部含水层的单位涌水量、煤层开采厚度、导水裂隙带高度6个影响因素为评判指标,确定了可行性程度的评判集:{较低,低,中等,高,很高},依据水体下开采的有关安全规程,采用GIS方法确定了各个因素的隶属度,并利用历史开采经验数据确定各个影响因素的权重。对该工作面近松散含水层下开采的评判结果表明,该工作面控制采高为2 m时开采是安全可行的,开采过程中针对薄弱环节采取了相应措施,没有发生突水溃砂事件,初步验证了该模糊综合评判模型的实用性。
- 杨滨滨隋旺华
- 关键词：水体下采煤松散含水层导水裂隙带熵值法模糊综合评判
- 可拓评判方法在厚松散层薄基岩下煤层安全开采分类中的应用被引量：6
- 2012年
- 应用可拓评判方法与钻孔实测资料相结合,在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了厚松散含水层薄基岩下煤层安全开采等级评价的物元模型。选取松散层底部含水层单位涌水量、底部黏土层厚度、覆岩厚度、导水断裂带高度为评价模型的关键因素,对某矿六采区南部松散含水层薄基岩下煤层安全开采区域应用可拓理论分类界定了安全开采区域。实际开采证实了该采区水体下开采安全等级划分的可靠性。
- 王文学隋旺华赵庆杰张攀
- 关键词：导水断裂带水体下采煤
- 高围压下砂土的渗透特性试验研究被引量：24
- 2014年
- 利用高压三轴渗透试验系统,对某矿区深部的粗砂和细砂进行了高围压条件下的渗透试验。研究了同一水力梯度下渗透系数与围压的关系;同一围压下渗透系数与渗透水力梯度的关系;同一水力梯度下,围压逐级加载的渗透系数与一次加载的渗透系数之间的差别。结果表明,粗砂和细砂在同一水力梯度下渗透系数均随围压的增大而逐渐减小,在同一围压下,渗透系数会随渗透水力梯度的增大而逐渐增大;同一水力梯度下,围压逐级加载下的渗透系数明显小于一次加载条件下的渗透系数。根据围压与渗透系数的关系拟合出了两种砂样渗透系数与围压关系的数学表达式。为探究高围压下渗透系数变化的原因,研究了砂样试验过程中的体积变化和试验前后的粒度成分变化。结果表明,围压的施加过程伴随着试样的体积减小,相应的孔隙度减小,渗透系数降低;高围压条件下,砂土颗粒被挤碎成细颗粒,使得砂土的细粒含量增多,孔隙度减小,导致了砂土渗透系数的降低。
- 张改玲王雅敬
- 关键词：三轴试验水力梯度高围压
- 应力恢复对采动裂隙岩体渗透性演化的影响被引量：16
- 2014年
- 研究了采动岩体应力恢复对断裂带渗透性的影响并将其应用于分层开采和残煤复采导水断裂带的计算。通过试验对侧限作用下裂隙岩体在轴向分级加载条件下渗流变化规律进行了研究,以模拟应力恢复作用对裂隙岩体渗透性的影响;依据实测的采动裂隙岩体体积膨胀系数的对数分布规律,对采动裂隙岩体渗透性分布规律进行了描述,计算了应力恢复作用下,裂隙岩体内裂隙开度及渗透性演化规律。试验结果表明:轴向加载条件下裂隙模块开度及渗透性均显著下降,加载初期应力较小但其对裂隙模块的开度及渗透性影响更显著,后期应力增大但其对裂隙试块的渗透性影响程度降低,在20 MPa压力作用下裂隙很难完全闭合;理论计算结果表明:应力恢复作用下采空区上覆裂隙岩体内下部大开度裂隙渗透性有降低但仍为较好的导水通道,上部裂隙开度较小层段渗透性也有明显降低。根据水利水电工程地质勘查规范将渗透系数小于0.01 m/d的层段视为不透水层,采空区上覆导水断裂带最大高度在应力恢复后较初始实测最大值减小了约26%。依据研究结果对传统的分层开采覆岩导水断裂带高度计算公式进行了修正,采用修正公式计算下分层煤或残煤开采防水(砂)煤柱的留设方案更为合理。
- 王文学隋旺华董青红
- 关键词：煤层复采裂隙导水断裂带
- 松散层下覆岩裂隙采后闭合效应及重复开采覆岩破坏预测被引量：40
- 2013年
- 为研究开采覆岩裂隙发育的时间效应和为残煤复采评价提供依据。采用彩色钻孔电视、冲洗液漏失量观测、岩芯RQD指标等对厚松散含水层下煤层开采15 a后的覆岩裂隙闭合效应进行了研究。结果表明:距煤层顶板较远的岩体裂隙张开度、裂隙率均较小且易闭合,距煤层顶板较近的岩体裂隙张开度大、裂隙率大且未能闭合,开采15 a后覆岩导水裂隙高度比煤层开采结束时的最大导水裂隙带高度降低了近40%,垮落带高度稍有降低。对比分析发现,开采后的覆岩岩块平均强度比开采前降低了约20%,采用Hoek-Brown经验公式换算得到破碎岩体单轴抗压强度仅为0.237 MPa,破碎岩体抗压强度已小于自重应力值,处于"潜塑"状态。因此,残留煤层的重复开采覆岩破坏高度计算时,覆岩应按软弱岩类型考虑。计算表明,杨庄煤矿3号煤层复采厚度2和3 m时,分别留设15.7和18.2 m的防砂安全煤柱即可起到防溃砂作用。
- 王文学隋旺华董青红胡文武谷守侠
- 关键词：覆岩裂隙导水裂隙带垮落带
- 海下采煤软弱覆岩导水断裂带发育高度研究被引量：11
- 2013年
- 龙口矿区海域煤层开采后软弱覆岩导水断裂带的发育高度直接影响了海下安全开采。在分析龙口矿区海域软岩工程地质特征的基础上，运用有限差分法、相似材料模拟试验并结合现场实测资料，研究了海下采煤软弱覆岩变形破坏规律。结果表明：煤层顶板软岩剪切破坏后，裂隙连通性及导水性相对较弱，岩体仍具有一定阻水能力；海底煤层开采后，覆岩垂直剖面由上至下分为剪切破坏带、拉剪破坏带和拉伸破坏带；开采过程中，导水断裂带高度随工作面推进逐渐增加，并最终达到稳定；6m厚煤层采全高时，导水断裂带发育高度为48．2～55．0m。最后，经统计提出了海下采煤软弱覆岩中导水断裂带发育高度的计算公式。
- 胡巍徐智敏王文学邢程
- 关键词：海下采煤软岩覆岩破坏导水断裂带
- 采掘中突水溃砂机理研究现状及展望被引量：42
- 2011年
- 从理论研究、室内试验等方面总结了煤矿突水溃砂机理的研究现状,指出上覆松散含水层的水头压力与溃砂通道宽度是建立描述突水溃砂机理的关键。通过对目前生产实践中采取的防治措施及安全评价方法的研究,认为应在综合评价影响采掘溃砂因素的基础上建立预测预警模型。并针对采掘溃砂过程中一些尚未解决的科学问题,诸如溃砂定量预测与计算、试验的可视化、采掘风险评价等。提出了"以颗粒物质的流动行为来深入认识溃砂产生的机理"这一观点,并引入了透明土试验技术,在深层次上揭示采掘溃砂过程机制、水砂混合物在岩体裂缝和破碎岩体中的运移规律的基础上,建立煤矿采掘溃砂安全评判模型,为松散含水层下安全开采提供技术支撑。
- 隋旺华梁艳坤张改玲董青红杨滨滨
- 关键词：松散含水层安全评判颗粒流
- 奥陶系石灰岩推覆体含水层下煤层开采覆岩破坏特征研究被引量：2
- 2015年
- 采用相似模型试验和数值模拟相结合的方式,分析了奥陶系石灰岩推覆体含水层下煤层开采的覆岩破坏及地表沉陷特征.经验公式计算,相似模型试验和数值模拟的对比分析表明：该特殊地质条件下,不考虑渗流场影响时,垮落带高度为采厚的2.2-4.5 倍,导水裂隙带高度为采厚的14.0-19.1 倍;渗流场的存在使导水裂隙带及垮落带高度增加,此时垮采比为4.8,裂采比为20.6.因此,从偏安全的角度考虑,煤层的实际开采过程应考虑渗流场的影响,以渗流场-应力场耦合作用下的导水裂隙带高度作为安全煤（岩） 柱合理留设的依据.
- 禇程程
- 关键词：推覆体相似模型试验
