天池坪隧道水压致裂法地应力测量及三维地应力场宏观扩展分析

天池坪隧道是兰渝铁路兰州至广元段的一座特长单线隧道,位于甘肃省宕昌县境内,全长14.528 km。选择4个测孔、26个试验段进行水压致裂地应力测量。天池坪隧道各测点的共同特征是现今应力场以水平应力为主导,应力量级属于极高应力水平。最大主应力方向为北北西-北西-北西西向,与宏观应力场方向吻合。 LY1测点的最大水平主应力方向为N40°W~N45°W,与隧道轴线方向夹角较大,对隧道围岩稳定不利。结合实际的地质条件和地层参数,在实测地应力结果的基础上,采用三维有限元多元回归分析方法,扩展分析隧道区域原始宏观地应力场。宏观地应力场的分析结果表明,隧道轴向位置的横向应力值大于10 MPa,横向侧压力系数处于1~2之间,且局部地段因地形等因素引起的应力集中而导致横向侧压力系数偏大。宏观地应力场的分析结果对工程设计与施工具有重要参考价值。     

基于声发射监测的岩石水压致裂实验研究及数值模拟分析

采用岩石破坏过程渗流-应力耦合分析软件,考虑岩石岩性、节理裂隙状态、注水孔形状及大小、岩石强度、密度、渗透率及加载方式等影响因素,模拟研究了岩石水压致裂过程中的岩石损伤演化过程及破裂规律.同时结合室内物理实验和水压致裂数值模拟,对两种条件下的模拟实验结果及其应力—应变曲线进行对比分析,揭示了岩石水压致裂过程的裂隙岩体失稳规律,得出深部矿井采动渗水和突水过程中,覆岩裂纹起裂、扩展、渗水、突水,失稳破裂的全过程规律,数值模拟结果和实验结果具有较好的一致性,对矿山防治突水灾害有一定的理论指导意义.     

煤矿地应力测试及应力场反演分析

根据地应力测试的基本概念及原理,结合实际地应力测试工作,介绍了地应力测试过程中的测量原理、测试设备与现场测量方法,并对测试结果进行了分析。在此基础上,根据地应力的测试结果,运用多元线性回归的方法进行了地应力场反演,并以西二采区9号煤反演结果为例进行了分析,结果表明,该采区3个工作面位于应力集中区,冲击危险性较大。     

基于液压致裂法的PBX炸药内部拉伸应力测试可行性研究

为了满足高聚物黏结炸药(PBX)内部拉伸应力测试的需要,利用液压致裂法和孔边应力状态修正实验,建立了基于液压致裂法的PBX炸药内部拉伸应力测试方法。为验证测试方法的有效性,采用材料万能试验机模拟构件内部拉伸应力,结合自主搭建的PBX液压致裂测试平台,开展了不同拉伸应力下的液压致裂应力测试实验。结果表明,直接利用液压致裂法能定性描述PBX炸药的内部拉伸应力,测试结果与预加拉伸应力有较好的相关性(相关系数为98.90%),但不能定量描述;通过对带孔试样进行单轴拉伸实验,获得孔边有效应力集中系数,对液压致裂法的孔边应力状态进行修正,修正后的应力值与预加应力吻合较好,平均相对误差10.67%。建立的测试方法不受测试深度限制,理论上可以测出拉伸应力的大小和方向,是一种基于液压致裂法的PBX炸药内部拉伸应力定量测试方法。     

双孔致裂条件下的层状岩石多场耦合分析

页岩气储层渗透率比常规储层低,通过水平井体积压裂产生复杂裂网可以改善储层结构,而双孔致裂条件下两孔之间的互相干扰对裂网的扩展具有重要影响。利用数值仿真试验对双孔水压致裂条件下的裂网演化过程进行研究,并与理论分析作对比,结果表明:层理方向、原生裂纹等对裂网扩展规律有显著影响,当层理与原生裂纹夹角较小时,随着应力在原生裂纹尖端的累积,主裂缝沿原生裂纹向远端扩展,当层理与原生裂纹夹角较大时,主裂缝贯穿原生裂纹向前发展;两注水孔中间产生一条主裂缝,最后岩石沿此主裂缝发生失稳破坏,失稳破坏的最大剪应力与计算值大致吻合。研究成果可为水平井压裂设计提供参考。     

文家坝煤矿CO2致裂煤层瓦斯治理技术运用研究

以文家坝一矿一分区A110607运输巷为工程背景,对比了运用CO₂致裂技术后进行瓦斯抽采与常规瓦斯抽采的区别,得出使用CO₂致裂技术后,单孔瓦斯抽采体积分数平均约为常规瓦斯抽采技术的1.86倍,瓦斯抽采单孔流量平均约为常规瓦斯抽采技术的3.03倍,提高了瓦斯抽采效率的同时也保障了瓦斯抽采的安全性;在实际运用过程中发现了分析了瓦斯钻孔示数异常的问题,针对此类问题针对性的提出了科学建议,为今后高瓦斯矿井运用CO₂致裂技术现场瓦斯问题提供了现场指导经验和科学应对方案。     

水力压裂法在地应力测量中的应用

对地应力的形成原因和分布规律进行了概述和分析,详细论述了水力压裂法的原理,分析了其优缺点,列举了当前较为先进的水利压裂法测量地应力仪器。对目前应用的水力压裂法存在的问题进行了研究,对于确定水力压裂法的研究方向和路线具有重要意义。     

水压至裂技术在18105工作面中应用分析

为保证综采工作面回采期间煤柱边缘处采空区上方顶板充分垮落,降低煤柱侧向支承压力,王家岭煤矿通过技术研究,决定对18105工作面采取水压至裂技术,通过实际应用效果来看,该技术与传统至裂技术相比,具有成本费用低、工艺简单、安全性好等优点,取得了显著应用成效.     

提高煤层瓦斯抽放率的高能气体致裂技术研究

把高能气体压裂技术应用于煤矿的瓦斯抽放 ,提高煤矿井下的瓦斯抽放率 ,为安全生产提供保障。本文对高能气体压裂技术应用于煤层致裂进行了研究。设计了满足井下特殊环境的致裂弹和相应的井下施工工艺     

应用微地震法进行地应力及压裂缝方向监测研究

XC油区的主力油层属于低渗-超低渗储层,通过压裂作业来提高储层的渗透能力,是生产中的一个至关重要的环节.压裂效果的好坏能够直接影响到油田的后续产量.而对压裂裂缝进行监测,获取压裂裂缝的基本参数,是评价压裂效果的基础之一.本文采用最常用的人工裂缝监测技术-微地震法,对XC油区5口压裂井压裂缝进行了监测和分析研究,确定了地应力的方向,对该地区的后续压裂方案制定及井网部署具有一定的参考意义.     

深孔预裂爆破在汾西矿业高阳煤矿的应用

汾西矿业集团隶属山西焦煤集团,生产矿井18座,公告生产能力为3230万吨/年,主要生产矿井分布在霍西、河东、西山、沁水四大煤田,各生产矿井地质构造复杂,井田内断层、陷落柱发育,给矿井掘进、回采工作造成较大影响,尤其对矿井开掘工程的施工进度影响较大,为此,汾西矿井急需寻找一种能够提高掘进巷道单进水平的有效方法,保证矿井稳产高产、安全持续发展将起到至关重要的作用。     

CO2预裂增透技术在瓦斯抽采中的应用

CO2预裂煤层增透技术是提高低渗煤层瓦斯抽采率的新工艺和新技术。低渗煤层预裂后,使煤层地应力重新分布,可以消除局部高应力状态．起到消突效果;煤层产生大量裂隙,提高渗透率,大幅度提高瓦斯抽采效率,对保障高瓦斯低渗透工作面安全快速掘进和回采具有重要的应用和推广价值。     

新型抑温抗裂防水剂效果测试及其在抽水蓄能电站隧洞工程中的应用

温度变化引起的混凝土开裂是大体积混凝土施工质量控制的难点,而在抽水蓄能电站中对于混凝土开裂有着严格要求。将掺量2.5%的JX-IIIWD新型抑温抗裂防水剂配入混凝土与空白对照组进行对比试验,测试混凝土凝结时间、抗压强度、半绝热温升、抗渗性能及早期抗裂性能。结果表明,使用JX-IIIWD新型抑温抗裂防水剂可显著降低混凝土半绝热温升、提高混凝土抗裂及抗渗性能,且凝结时间和抗压强度均能满足现场施工需求;抽水蓄能电站隧洞中应用实践也证明了其效果。     

中粒子热裂法炭黑的试验与应用

研究了中粒子热裂法炭黑（ＭＴ炭黑）对胶料的物理性能及加工性能的影响,并将炭黑Ｎ９９０在密封和减震制品中进行应用试验。试验结果表明,用３０份炭黑Ｎ９９０替代１５份ＳＲＦ后,胶料的硬度基本不变,拉伸强度和压缩永久变形略有下降,扯断伸长率和回弹值略有增大,并可缩短混炼时间约１／３;炭黑Ｎ９９０在密封和减震制品中可替代喷雾炭黑和半补强炭黑。     

N990热裂法炭黑在丁腈橡胶胶料中的应用

炭黑是大部分橡胶胶料最关键的重要组成部分,其用量在配合剂中通常是最大的,仅次于聚合物本身。炭黑会影响橡胶胶料的许多性能,以及混炼操作的诸多方面。由于炭黑对橡胶胶料的重要性和其高填充量的潜力,确认胶料中使用特定品种炭黑的总质量成本是必要的。为了评估炭黑