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1.
深部开采岩体力学研究   总被引:336,自引:55,他引:281       下载免费PDF全文
深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,同内外学肯通过理论研究、室内及现场试验研究取得了大量的成果。总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的卜要区别,主要表现在“三高一扰动”的恶劣环境、5个力学特性转化特点、4个方面的矿井转型、6大灾害表现形式。针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体仆线性力学特点的深入研究,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程田岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效,深入进行深部工程岩休的基础理论研究已势存必行。  相似文献
2.
含煤岩系岩石力学性质控制因素探讨   总被引:33,自引:8,他引:25       下载免费PDF全文
基于含煤岩系主要岩石类型,系统分析了决定岩石力学性质的主要控制因素如岩性、地应力和水,探讨了不同岩性岩石在不同侧压和不同含水条件下的力学特征,分别建立了含煤岩系岩石力学性质与岩性、地应力和水等主要控制因素之间的定量关系。研究表明,含煤岩系岩性随着碎屑颗粒粒度由粗到细,即由砂岩到泥岩变化。碎屑岩的强度与刚度均迅速衰减。岩石的变形和强度以及破坏机制与其所承受的有效侧压大小有关,表现为不同岩性岩石的刚度和强度均随侧压的增大而增大,呈非线性关系,其应变软化性态和破坏机制也均随侧压的增大而发生转化。水对岩石力学性质亦产生重要影响,在干燥或较少含水量情况下,岩石在峰值强度后表现为脆性和剪切破坏,应力-应变曲线具有明显的应变软化特性;随着含水量的增加,岩石单轴抗压强度和弹性模量值均急剧降低,主要表现为塑性破坏,且应变软化特性不明显。  相似文献
3.
不同围压下砂岩孔渗规律试验研究   总被引:25,自引:6,他引:19  
采用三轴岩石力学试验系统分析了砂岩储层岩石在全应力—应变过程中渗透率的变化规律和不同围压下岩石的孔渗性,建立了砂岩岩石应力—应变与渗透率之间的定性定量关系。研究表明;岩石在全应力—应变过程中,渗透率的变化的总体规律是在弹性阶段渗透率随应力的增大而略有降低,进入弹塑性阶段后随着新生裂隙的扩展、贯穿,岩石的渗透率先是缓慢增加然后急剧增大,在峰前或峰后达到极大值,残余流动阶段原有裂隙开始压密闭合,渗透率开始降低。砂岩的孔渗性与其所承受的有效侧压大小密切相关,表现为岩石的孔隙度和渗透率均随侧压的增大而减小,且服从对数函数变化规律;成岩作用不同的砂岩孔隙度和渗透率减小的速度和程度不同,表现为在侧压的作用下,成岩作用程度较弱的砂岩储层的孔隙度或渗透率减小的速度和程度明显地高于成岩作用程度较强的砂岩。  相似文献
4.
不同成岩作用程度砂岩物理力学性质三轴试验研究   总被引:17,自引:1,他引:16       下载免费PDF全文
采用三轴岩石力学测试系统分析了不同侧压条件下砂岩岩石的孔渗性和力学特性及变形破坏机制 ,建立了砂岩岩石物理力学性质与侧压之间的相关关系。研究表明 ,砂岩的孔隙度和渗透率均随侧压的增大而减小 ,且服从对数函数变化规律。砂岩的刚度和强度均随侧压的增大而增大 ,具有明显的压硬性。岩石破坏后的残余强度随着侧压的增加下降梯度减小 ,而残余强度值相对提高。不同侧压下岩石的破坏机制表现出随着侧压的增大 ,成岩作用程度较弱的岩石应力 -应变曲线由应变软化性态向近似应变硬化性态过渡 ;而成岩作用程度相对较强的岩石在单轴压缩条件下表现为脆性张破坏 ,随着侧压的增加 ,便进入剪切破坏 ,岩石应力 -应变曲线表现出明显的脆性和应变软化特性  相似文献
5.
煤层顶底板岩石成分和结构与其力学性质的关系   总被引:13,自引:6,他引:7       下载免费PDF全文
基于沉积岩特征,在显微镜下对陆源碎屑岩的成分、碎屑颗粒粒径、胶结作用和胶结类型等进行定量统计,建立了微观结构与宏观力学性质之间的定量关系,认为碎屑岩中随着粒径大于0.03mm(或小于5Φ)的碎屑颗粒含量的增加,岩石力学性质“包络线”上的值存在二次明显变化,表现为岩石力学性质跃变。同时,随着Φ值的增大(或粒径减少),岩石力滂性质包络线上的值逐渐增大到峰值强度和峰值刚度(粒径为2.5Φ),达到峰值后,  相似文献
6.
沉积相变岩体声波速度特征的试验研究   总被引:12,自引:7,他引:5       下载免费PDF全文
声波测试技术发展至今已有30多年的历史,但对声波速度与岩石力学特性相关联的问题研究还只是处于起步阶段。以淮南潘三矿区地质条件为研究背景,以相似物理模拟试验和数值模拟技术为主要研究手段,研究潘三矿区沉积相变岩体声波速度特征及其影响因素,得出岩体中相变体的存在改变岩体应力分布特征:在相变体上部一般为承压区,端部为应力集中区。相变体的存在也使模型中声波速度产生新的分布,相变体上部声波速度较其下部速度大,相变体中声波速度一般较低,经过相变介质声波速度受相变体影响速度变小。研究结果对地下工程声波探测及煤田地震进行精细构造勘探具有重要意义。  相似文献
7.
冲击地压机制的细观实验研究   总被引:11,自引:6,他引:5       下载免费PDF全文
在国内外现有研究成果的基础上,总结冲击地压发生特征,结合我国最新冲击地压案例,分析冲击地压的诱发因素。基于非平衡态热力学和耗散结构理论,阐述冲击地压孕育过程中“煤体-围岩”系统内能量集聚及耗散特征:同时,研究煤体细观结构参数及有机组分分布等因素与煤体冲击倾向性的内在关系。通过煤样断裂过程的细观实验,探讨煤岩体在采动等外界因素影响下内部微裂纹快速成核、贯通、扩展进而诱发煤体整体失稳的机制。  相似文献
8.
采场顶板稳定性动态工程分类   总被引:8,自引:0,他引:8       下载免费PDF全文
影响矿井工作面顶板稳定性的主要因素为岩石介质条件、环境条件以及工程因素3个方面,分类方案中尽可能考虑到上述3个因素,同时,要具有超前性和实用性。本分类方案选用了5个指标,即岩石单轴抗压强度吒、岩石质量指标RQD、煤体抗压强度σcm、地下水状况SW和工作面月推进速度v。前3个为煤、岩石介质条件,第4个为环境条件,第5个为工程因素。运用MATLAB软件包中的神经网络工具箱,构造5种网络拓朴结构,即5:5:1,5:8:1,5:11:1,5:15:1,5:20:1,对同一组样本进行学习。通过比较,虽优的网络拓朴结构为5:20:1。运用选定的最优网络结构,进行了顶板稳定性的动态分类,同时,对影响因素进行了帕累托表意义上的因素分析,按影响程度大小排序,依次为岩石质量指标(0.4382)、地下水状况(0.1988)、岩石单轴抗压强度(0.1472)、煤体抗压强度(0.1225)及工作面推进速度(0.0932)。  相似文献
9.
利用地震层曲率进行煤层小断层预测   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
 煤层中的小断层是诱发煤矿安全事故的重要因素之一,准确地预测小断层是当前煤矿安全的迫切需求。现有的地震解释方法适用于解释落差3 m以上的断层,因此对煤层中落差小于3 m的断层解释需要探索新的技术方法。地震层曲率是根据三维地震解释层位计算得到的曲率,反映解释层位上任一点的弯曲程度。地震层曲率的计算建立在解释层位网格化的基础上,通过构造曲面拟合方程系数来实现。煤层中落差小于3 m的小断层在常规地震剖面上表现为同相轴的微小变化、扭曲、振幅突然变弱等特征,这些微小的变化在地震层曲率属性上表现为线性构造,因此利用线性构造异常可进行小断层预测,异常的长度和方向分别代表着断层的延展长度和断层的走向。实例表明,利用地震层曲率进行煤层小断层预测,可以提高小断层的解释效率。  相似文献
10.
P波方位AVO在煤层裂缝探测中的应用   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
探测煤层中的裂缝对于煤田的安全生产具有重要的意义。由于地层上覆载荷的压实作用,水平和低角度裂缝近乎消失,保留下来的是高角度和近于垂直的裂缝,而正是这类裂缝引起了地震P波方位各向异性的传播特征。所以地震P波的方位各向异性反映了地下介质裂缝的发育情况,尤其是P波方位AVO属性,对裂缝的发育程度具有较好的敏感性。通过对P波方位AVO属性的分析,能得到地下介质裂缝的发育情况。基于利用P波方位AVO属性探测裂缝的理论和实用方法,对淮南煤田某矿区的纵波地震资料进行对比和分析,得到了本矿区某煤层的裂缝发育分布情况,其预测结果符合实际井孔实测资料,表明此方法有效。  相似文献
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