地面钻井变形破坏的相似模拟试验研究

采场上覆岩层的移动与变形是造成地面瓦斯抽采钻井变形破坏的根本原因。为了获得地面钻井变形破坏的直观规律,本文通过构建相似模拟平面模型,对采场覆岩移动进行了相似模拟,并通过设置竖向位移监测线模拟钻井的变形规律,通过应力-应变传感器监测覆岩层应力分布情况,从而获得了地面钻井层间滑移变形和层内挤压变形的直观规律,为地面钻井变形破坏机理的研究和防护措施的制定奠定了基础。     

软岩变形局部化过程的数字散斑实验研究

采用激光数字散斑光测方法,对泥砂岩和泥岩这两种不同岩性的软岩试件在单轴受压状态下变形局部化的全过程进行了实验研究。经过一系列散斑干涉的相关分析,实时跟踪了软岩应变局部化的变化规律,观测到了软岩应变局部化带的“转动”全过程,并确定了局部化起动的时刻及局部化带内的变形速度。当荷载增加到峰值强度的60%后,泥砂岩出现稳定的变形局部化带。与泥砂岩的单斜局部化带不同,泥岩产生了共轭的交叉局部化带,并沿局部化带发生断裂破坏。实验结果表明,软岩的变形局部化起动时间要早于强度较高的脆性岩石,且软岩的局部化发展过程比脆性岩石稳定、持续时间长。     

怎样开展煤与瓦斯突出预测预报

文章讨论了已建档定性的突出煤层开展突出预测预报的工作程序,分析了几种常用的工作面预测方法的特点、适应条件及注意事项,并对开展突出预测预报工作的组织管理、设备配置等进行了阐述。     

KJ54型矿井安全监测系统及其应用

介绍了ＫＪ５４型矿井安全监测系统的功能，应用方式和特点。该系统在保留原系统大部分硬件的基础上，通过系统软件和部分硬件的改造，实现了老系统的更新换代。也可自成体系，建立一套全新的矿井安全监测系统。     

基于考虑吸附作用影响的含瓦斯煤渗透特性分析方法

基于前期的实验研究成果,得出考虑吸附作用影响的瓦斯渗流方程,在此基础上,建立了钻孔稳定流动状态下的瓦斯渗流模型,并采用数学物理的方法推导出钻孔单向稳定流状态下的解析解,获得了基于考虑吸附作用影响的含瓦斯煤渗透特性分析方法,为研究钻孔瓦斯涌出规律提供了技术支撑。     

工作面瓦斯涌出及采空区瓦斯抽放的COSFLOW模拟预测

介绍了COSFLOW模拟预测的基本方法,利用建立的COSFLOW模型对谢桥矿1242(1)工作面和13118工作面瓦斯涌出及地面钻孔抽采采空区瓦斯进行了模拟和预测,预测结果与现场实测结果相吻合,说明采用COSFLOW模型预测工作面瓦斯涌出和采空区瓦斯抽放是可行的。     

煤层顶板分段水力压裂应力及裂缝演化试验研究

煤层顶板分段水力压裂是碎软低渗煤层煤层气高效开发的有效技术，该技术应用的关键在于水力裂缝能否顺利从顶板穿层扩展至煤层并为煤层气运移提供通道.通过对煤岩组合体相似材料进行两段封孔开展了顶板分段水力压裂物理模拟试验.在试件中布置应变砖来监测两段压裂的应力时空演化全过程，获得了水力压裂裂缝附近诱导应力场特征，应用声发射技术监测水力裂缝的动态扩展过程，研究了在诱导应力影响下不同排量、不同顶板岩性、不同煤岩界面强度和不同地应力条件下的裂缝延伸形态.最后针对不同储层条件探讨了工艺参数优化方案.研究结果表明：起裂压力受岩石物理力学性质和应力环境的影响.起裂压力随着垂向地应力、泵注水压、岩体抗拉强度的增大出现上升的趋势.当裂缝扩展方向垂直于压裂钻孔时，第一段压裂产生的诱导应力会增加钻孔方向压应力从而导致第二段压裂起裂困难；当裂缝平行于钻孔方向扩展，第一段压裂裂缝会削弱第二段压裂孔附近岩体强度并降低起裂压力.3个影响因素对水力裂缝穿层扩展的影响机制不同.较大的垂向应力差能引导裂缝垂向扩展；较高的煤岩界面强度使得裂缝能够扩展穿过煤岩界面；提高泵注排量主要是增大了岩体的整体破坏范围，从而增加了裂缝扩展到煤层...     

煤系地层弹性波阶段性衰减特性分析

微震监测技术在矿山动力灾害预警、水力压裂增透效果评价等方面发挥着显著作用.煤系地层是典型的层状介质，介质各向异性和层间界面是弹性波在煤系地层中传播和衰减的重要影响因素.结合弹性波传播理论，采用有限元数值模拟为手段，研究了层状介质中弹性波传播的阶段性衰减特征.研究结果表明：相同试验条件下，层状介质中弹性波传播的信号幅值随着传播距离的增加呈指数衰减.由于层间界面的反射和透射作用，雷克子波速度幅值在100～400 Hz频带内显著衰减，在低频段(100～200 Hz)内的垂直衰减系数约为水平衰减系数的1.5倍，测点有效监测范围为8～12 m.雷克子波作用1个周期内，穿层方向的垂直应力场在近震测点(距离≤13 m)范围内具有相同的波动规律，应力响应表现出传递特性；随震源作用时间和传播距离增加，层间不连续界面阻断弹性波应力传递过程，弹性波幅值在主应力方向表示出阶段性衰减规律，应力状态呈现“正—负—正”交替变化特征.通过数据拟合分析发现，层状介质中的衰减系数介于单层介质吸收衰减系数的最小值与最大值之间.