模拟煤层开采岩石渗透性试验研究

岩石渗透性试验通常都是在加载过程中进行,本次试验利用美国MTS公司815.02型电液伺服岩石力学试验系统,采用瞬态渗透法,模拟煤层开采过程中的底板砂岩渗透系数变化情况,揭示砂岩在加、卸载全应力-应变过程中渗透性与应力状况之间的规律.     

应力作用下煤层底板关键隔水层渗透性分析

为了对煤层底板关键隔水层的渗透性进行分析,利用瞬态渗透法进行了全应力-应变-渗透性试验.分析了各关键隔水层在应力作用下的应变-渗透性曲线,研究了不同岩石的渗透变化规律.结果表明,渗透性由大到小依次为:粉砂岩、铝土岩、泥岩、灰岩.影响岩石渗透性的因素除岩性外,还有围压大小及其变化速率、原生裂隙及后期裂隙扩展方式、贯通方式等.     

岩溶陷落柱周边裂隙带岩体渗透性的试验研究

以皖北刘桥矿区岩溶陷落柱为例，通过全应力-应变渗透试验，研究受采掘影响的不同应力场条件下柱边裂隙围岩渗透性的变化规律以及动水压力与岩体变形的关系，为陷落柱渗流场和应力场的耦合分析提供参数。     

兖州矿区红层全应力应变过程的渗透性试验研究

用瞬态渗透法试验了红层岩样全应力应变过程的渗透性，分析了不同岩性红层的应力一应变渗透率试验曲线以及在变形破坏过程中渗透性变化的规律。     

采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据

针对承压水上倾斜煤层底板岩层所受载荷的非对称特征,在考虑沿煤层倾斜方向存在一定水压梯度的情况下,依据隔水关键层理论,建立了线性增加水压力作用下的底板倾斜隔水关键层模型。采用弹性薄板理论,分析了倾斜隔水关键层的力学特性,揭示了底板倾斜隔水关键层在其长边中点偏下的位置最容易出现拉伸屈服破坏。最后,采用Griffith和Mohr-Coulomb两种屈服准则,在判断出底板倾斜隔水关键层上最可能发生屈服破坏位置的基础上,推导了基于拉伸和剪切破坏机理的采场底板倾斜隔水关键层的失稳力学判据,并应用于现场倾斜煤层底板隔水关键层的稳定性分析。     

煤层底板采动过程中的应力、应变分析及研究

以显德汪煤矿为例，在地应力测量基础上，详细研究了煤层采动过程中，底板岩体应力、应变规律。研究结果将为显德汪煤矿下组煤的安全开采、矿井水防治提供科学依据。     

东滩煤矿煤层底板岩层阻水能力试验研究

底板岩层压水试验能够获得可靠的底板岩层阻水能力实测数据, 为深部煤层开采底板岩层阻水能力提供量化依据,对东滩煤矿深部煤层底板岩层进行压水测试,获得了大量的实测数据并依此计算出岩层的渗透系数. 试验结果表明测试底板岩层段在原始状态下的渗透性很低,阻水能力较强.研究结果可为矿区深部工作面的安全开采提供重要的参考依据.     

分层开采底板岩体渗透性变化的试验研究

华北煤田石炭二叠纪煤系地层底部存在着含水丰富的奥陶纪石灰岩。开采实践表明,一旦煤层与奥灰之间的隔水层内存在地质构造或煤层开采引志底板岩体破坏,可能会在煤层和含水层之间形成导水带,从而诱发突水,介绍了分层开采引起对底板岩石渗透性影响的试验成果,并进行了详尽的分析,获得了分层开采对煤层底板岩体渗透性的影响规律。     

采场底板应力分布与破坏规律研究

煤层开采后采空区四周形成不同程度的支承压力带,其中应力卸载与集中会向底板深部传递,进而影响到底板的破坏深度与范围。本文建立了综合考虑工作面走向与倾向受力特点的空间半无限体模型,推导出了底板垂直应力的迭代计算式,并采用数学软件 MATHCAD 计算出了不同深度处底板的应力分布情况,结果表明：底板各岩层垂直应力等值线呈椭圆形,浅部岩层等值线梯度较大,深部岩层等值线梯度较小。基于应力理论分析结果及Mohr-Coulomb准则计算出某矿底板最大破坏深度14.8 m,现场微震监测结果显示底板最大破坏深度15.2 m,两者相吻合。本文的研究成果可为围岩控制及承压水上安全采煤研究提供理论依据。     

济北矿区底板岩石的渗透试验研究

对济北矿区葛亭矿下组煤不同底板岩层岩样的渗透性进行了试验研究,得出了各岩样的渗透性试验数值曲线,为进一步研究济北矿区各矿井深部底板承压水灾害预防控制关键技术提供了理论支持。     

大冶铁矿嗣后充填采场围岩变形机理研究

以相似材料模拟实验技术为主要研究手段,借助全站仪、应变计和数码相机等仪器监测了模型围岩的变形、应力以及破坏情况,研究了不同结构参数条件下分段空场嗣后充填采场的围岩变形与应力变化特征,以及发生破坏时的规律与特征。主要研究结果为：揭示了大冶铁矿合理的采场结构参数;采场顶板与矿柱所受应力分布为拉剪应力和压应力;顶板是采场稳定的关键因素,应保证充填体与顶板良好的接触关系,提高接顶率;采场内应力分布规律与回采方向相反,偏向于首采矿块。     

采场矿压与矿压显现的理论研究

总结了矿压相关理论与知识,并对采场矿压的一般规律进行了研究.研究的内容主要是矿压的基本概念、矿压的来源,其中包括上覆岩层的重力与岩体膨胀应力、矿压显现的一般规律,综述了老顶的初次来压、采场的周期来压与顶板压力的估算、矿压显现的基本规律以及影响矿压的主要影响因素,其中包括采高与控顶距、工作面推进速度.     

极软岩顺槽底臌控制研究

以新上海一号煤矿1085顺槽为例,分析了该巷底臌严重的原因,根据对现场巷道破坏情况的调查及对底臌类型的判断,提出适合该巷道维护特点的底部混凝土砌块支护方式。研究结果表明该支护方式在巷道得到成功应用,有效控制了底臌的变形。     

软岩巷道底臌控制技术研究

对软岩巷道的底臌特征进行了总结分析,得出某矿软岩巷道的底臌机理及其主要影响因素,针对现场实际提出了加强帮、角的控制可控制巷道底臌的,同时实施底拱可更好的控制底臌,通过现场施工证明,效果较理想。     

预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采试验研究

为提高煤层瓦斯抽采效果,提出了预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采技术。通过考察底板围岩位移量、煤层透气性系数,分析了底板岩巷上覆煤岩层的卸压效果;通过考察底板穿层钻孔的单孔抽采量及抽采半径、煤巷条带的抽采效果、煤巷掘进的预测指标及炮后瓦斯浓度,分析了卸压煤层的抽采效果。实践表明,底板岩巷布置在待掘煤巷正下方8~12 m位置时穿层钻孔卸压抽采效果显著。     

底板岩巷穿层抽采技术试验研究

底板岩巷穿层抽采是突出矿井进行区域瓦斯治理的一项关键技术,而对于透气性较差的煤层,有效的增透技术则是提高瓦斯抽采效果的关键。九里山矿通过研究与实践,采用预裂爆破增透技术和水力切割扩孔增透技术以保证煤巷掘进的安全施工。工业性试验表明,增透技术的实施,降低了工作面的瓦斯浓度,防突效果明显。     

煤柱底板巷道围岩控制技术研究

许疃煤矿82联巷原有支护方式为36U型钢支架喷浆支护,受巷道上方煤柱上高支承压力的影响,巷道变形强烈。根据巷道现有变形破坏特征,分析了其破坏内在原因,采用FLAC2D6.0软件对不同的支护方案进行数值模拟对比分析。结果表明,棚索协同支护+全断面注浆加固+底板高强锚网索支护,有效改善了巷道浅部围岩结构,现场工业性试验结果表明,巷道围岩变形量小,围岩变形得到有效控制。     

近距煤层群开采软岩巷道底鼓机理与防治技术研究

针对近距离煤层群下部巷道软岩底板的大变形的问题,结合补连塔矿2-2煤层实际开采条件,对复杂条件下的巷道底鼓机理进行了研究,通过比较不同控制措施对软岩底板的适应性,确定了切槽卸压治理方案,利用数值模拟软件进行了开采与卸压模拟。结果表明切槽措施对巷道底板变形有明显控制效果。确定了该条件下底鼓控制的合理方案。     

非达西渗流与采场底板突水防治

用Forcheimer型非Darcy渗流理论,从非线性动力学系统结构失稳的视角揭示了煤矿突水的机理。研究表明:矿井突水与岩层的孔隙率、颗粒直径、雷诺数及水流速度等因素有关;雷诺数Re随孔隙率ε的增大而减小;孔喉比b=0~10,雷诺数受孔喉比影响较大;孔隙率为0.2~0.5,孔喉比受孔隙率的影响较大。