渗流-应力耦合下断层带裂隙岩体渗透演化规律

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作者 赵德康 韩冰 +6 位作者 曾一凡 冯国瑞 席永红 常波峰 李政昊 王鹏威 王立三 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第7期154-165,共12页

【背景】断层构造是煤矿底板突水的重要通道之一,对矿井安全生产构成严重威胁,深入研究渗流–应力耦合下断层带裂隙岩体渗透特性演化规律对煤矿底板断层突水防治具有重要意义。【方法】以山西潞安高河煤矿为工程背景,首先分析断层带裂... 【背景】断层构造是煤矿底板突水的重要通道之一,对矿井安全生产构成严重威胁,深入研究渗流–应力耦合下断层带裂隙岩体渗透特性演化规律对煤矿底板断层突水防治具有重要意义。【方法】以山西潞安高河煤矿为工程背景,首先分析断层带裂隙岩体的微观物理性质及孔裂隙结构特征;然后通过三轴渗流实验研究重复加卸载条件下断层带裂隙岩体渗透性演化规律,建立渗透系数与围压的定量耦合关系;最后以高河煤矿Fw159断层为研究对象,结合力学模型分析,建立断层突水数值模型,分析底板断层带突水通道形成演化规律。【结果和结论】断层带裂隙岩体孔裂隙结构复杂、边缘粗糙、呈不定向发育的微观特征对岩体的渗透性能具有控制作用;渗透系数与围压之间存在负指数关系,渗透压变化对底板破碎带位移及导水通道形成具有显著影响;开采过程中应力扰动先于位移效应发生,且在应力达到峰值后,位移效应逐渐显现,当孔隙水压达到3MPa时,承压水在断层底部聚集,沿断层破碎带向上导升,直至失稳破坏。研究成果阐明了断层带裂隙岩体渗透特性与煤矿底板断层突水之间的内在联系,为煤矿底板突水防治与矿井安全开采提供了理论依据。 展开更多

关键词 底板水害 裂隙岩体 渗流失稳 断层突水 流固耦合 潞安高河煤矿

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基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型 被引量：7

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作者 赵德康 张健 《煤炭工程》 北大核心 2016年第B11期121-124,共4页

针对煤层底板突水危险性难以准确评价的难题,在系统分析影响煤层底板突水主控因素体系的基础上,通过引入熵权理论以及未确知测度理论,建立了一种基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型。并将该模型应用于大唐塔山煤... 针对煤层底板突水危险性难以准确评价的难题,在系统分析影响煤层底板突水主控因素体系的基础上,通过引入熵权理论以及未确知测度理论,建立了一种基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型。并将该模型应用于大唐塔山煤矿8煤底板的突水危险性评价,得出的评价结果与实际情况基本吻合,为煤层底板突水危险性评价提供了一种有效途径。 展开更多

关键词 煤层底板突水 危险性评价 熵权 未确知测度

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微粗糙度光散射研究:(1)散射角分布全空间测量系统 被引量：2

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作者 赵德康 刘旭 +1 位作者 顾培夫 唐晋发 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1993年第3期49-51,共3页

本文简述光学表面微粗糙度光散射的基本特性。光散射源测量的基本原理,研制的微分散射分布测量系统与两个实验结果。

关键词 光散射 散射角 表面光洁度 测量

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光散射法测量表面微粗糙度 被引量：2

4

作者 赵德康 刘旭 +1 位作者 顾培夫 唐晋发 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期386-390,共5页

本文阐述了基于电偶极子辐射模型的矢量散射理论及以光散射法测量表面微粗糙度的基本原理;介绍了基于该理论研制而成的光散射空间角分布测量系统的原理与结构;最后给出了两个在此测量系统上完成的实验及结果。

关键词 光散射法 测量 表面粗糙度

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用ARS法分析光纤面板表面粗糙分布

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作者 赵德康 《光电工程》 CAS CSCD 1998年第2期24-28,38,共6页

使用光散射空间分布自动测量系统对液晶光阀大屏幕投影系统中使用的光纤面板的表面在入射平面内的微分散射分布进行了测量。该系统的测量灵敏度优于１０，线性动态范围达６０ｄＢ，使用角分布散射方法（ＡＲＳ）分析了光纤面板的表面粗... 使用光散射空间分布自动测量系统对液晶光阀大屏幕投影系统中使用的光纤面板的表面在入射平面内的微分散射分布进行了测量。该系统的测量灵敏度优于１０，线性动态范围达６０ｄＢ，使用角分布散射方法（ＡＲＳ）分析了光纤面板的表面粗糙分布特性及其对象质可能造成的影响。 展开更多

关键词 光洁度测量 光纤面板 液晶光阈 光散射 ARS法

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灰色理论在裂隙含水层富水性评价中的应用 被引量：5

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作者 许珂 张维 +2 位作者 申建军 赵德康 李博 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第8期816-820,共5页

为对裂隙含水层的富水性进行科学合理的评价,以马营堡井田为例,以断层分形维数表征含水层裂隙的发育程度为评价含水层富水性的一项主控因素;在分析确定其它富水性主控因素的基础上,采用加权灰色关联度评价方法,以指标关联度作为因素权重... 为对裂隙含水层的富水性进行科学合理的评价,以马营堡井田为例,以断层分形维数表征含水层裂隙的发育程度为评价含水层富水性的一项主控因素;在分析确定其它富水性主控因素的基础上,采用加权灰色关联度评价方法,以指标关联度作为因素权重,以方案关联系数作为判断矩阵,加权灰色关联度即可表征含水层富水性强度,建立了富水性强度与地理坐标的对应关系并运用GIS生成富水性分区图.单位涌水量并未作为富水性的一项主控因素,而是作为含水层富水性的实测指标对该法的评价结果进行验证,结果表明:将断层分形研究方法与灰色关联度方法相结合运用于裂隙含水层的富水性评价具有较高的准确性和客观性,可为其它地区特别是水文地质资料较为缺乏地区的富水性评价提供理论参考. 展开更多

关键词 富水性评价 灰色理论 关联系数 关联度 权重 加权灰色关联度 分形理论 断层分维值

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矿山环境修复治理模式探讨 被引量：29

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作者 刘宏磊 陈奇 赵德康 《煤炭工程》 北大核心 2016年第B11期91-95,共5页

为促进我国矿山环境修复工作,文章解析了矿山环境修复治理模式的定义,分析了修复模式的特点并探讨了模式的构成原理。提出了矿山环境修复治理模式的建立过程,指出模式具有针对性、普适性和过程性等特点。以煤矿地面塌陷问题为例,示例了... 为促进我国矿山环境修复工作,文章解析了矿山环境修复治理模式的定义,分析了修复模式的特点并探讨了模式的构成原理。提出了矿山环境修复治理模式的建立过程,指出模式具有针对性、普适性和过程性等特点。以煤矿地面塌陷问题为例,示例了地面塌陷问题修复治理模式并分析了具体模式在矿山地质环境治理工程的应用及其效果。 展开更多

关键词 矿山环境修复治理模式 模式构成原理 模式特点 地面塌陷

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基于PCA的Fisher多元统计方法识别矿井充水水源 被引量：2

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作者 申雄 栗继祖 赵德康 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期144-152,共9页

采煤工作面回采过程中充水水源的多源不确定性是矿井水害防治的研究重点,采用水化学信息识别充水水源时,常难以明确界定各充水水源的特征型水质阈值,且现有大多数分析判别方法判别精度不高。基于现场采集的马脊梁煤矿8210工作面矿井涌... 采煤工作面回采过程中充水水源的多源不确定性是矿井水害防治的研究重点,采用水化学信息识别充水水源时,常难以明确界定各充水水源的特征型水质阈值,且现有大多数分析判别方法判别精度不高。基于现场采集的马脊梁煤矿8210工作面矿井涌水可能充水水源样本建立样本数据库,采用Piper三线图法和多因子法分析各充水水源的水质类型及训练样本数据库,建立了基于主成分分析的Fisher判别模型,并根据欧氏距离判别原则分析识别采空区涌水的充水水源。结果表明,充水水源主要为侏罗系采空积水,其次为底板灰岩水和顶板砂岩水;该判别模型判别精度可以达到99.9%,对于采煤工作面矿井涌水充水水源的现场识别具有重要指导意义。 展开更多

关键词 矿井涌水 充水水源 水源识别 主成分分析 Fisher多元统计理论 欧氏距离

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基于WOA-VMD的瞬变电磁探测信号降噪方法 被引量：19

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作者 戚庭野 卫会汝 +4 位作者 冯国瑞 张新军 余传涛 赵德康 杜孙稳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3885-3898,共14页

为有效降低工频干扰和随机噪声对矿山采空区瞬变电磁精准探测与定位的影响,基于鲸鱼优化算法(WOA)提出一种改进变分模态分解(VMD)的瞬变电磁信号噪声识别和分离的方法。首先,根据排列熵能够检测时间序列随机性和复杂程度的特性,选择分... 为有效降低工频干扰和随机噪声对矿山采空区瞬变电磁精准探测与定位的影响,基于鲸鱼优化算法(WOA)提出一种改进变分模态分解(VMD)的瞬变电磁信号噪声识别和分离的方法。首先,根据排列熵能够检测时间序列随机性和复杂程度的特性,选择分解结果的最小排列熵作为优化目标;然后,利用鲸鱼优化(WOA)算法对变分模态分解(VMD)算法中参数组合分解个数K和二次惩罚因子α进行全局搜优,根据寻优结果确定最佳组合(K,α),并利用参数优化后的变分模态分解算法对瞬变电磁信号进行自适应分解,得到一系列具有带限特性的本征模态函数(IMF)分量;最后,结合相关系数和IMF时域变化曲线共同判定噪声分量,选取有效分量重构得到降噪后的瞬变电磁信号。根据瞬变电磁信号特征构建仿真信号,并采用WOA-VMD进行降噪处理,与集成经验模态分解(EEMD)降噪结果进行对比。研究结果表明:在不同信噪比下,WOA-VMD算法能显著改善瞬变电磁中晚期信号质量,且能获得更高质量的瞬变电磁响应电动势数据。运用WOA-VMD算法对采空区进行现场试验,发现本文提出的降噪方法能有效去除信号中的工频干扰和随机噪声,有利于后期反演电阻率的生成从而确定采空区位置,提高了瞬变电磁法对矿山采空区的解释精度。 展开更多

关键词 采空区 瞬变电磁 变分模态分解 鲸鱼优化算法 信号降噪 参数优化

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脉搏波信号的血压提取算法研究 被引量：3

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作者 赵德康 张永建 路开放 《现代电子技术》 2021年第6期12-15,共4页

心脑血管疾病对人类健康构成的威胁日益严重,现有的血压监测设备操作繁琐,体积大且检测血压的稳定性较差。为解决上述问题,提出一种以年龄和脉搏波传导时间为参数的多参数血压检测算法。该算法使用巴特沃斯消除原始信号中的噪声,然后通... 心脑血管疾病对人类健康构成的威胁日益严重,现有的血压监测设备操作繁琐,体积大且检测血压的稳定性较差。为解决上述问题,提出一种以年龄和脉搏波传导时间为参数的多参数血压检测算法。该算法使用巴特沃斯消除原始信号中的噪声,然后通过回归分析建立血压与脉搏传播时间和年龄的数学模型,最后通过模型计算提取血压。经验证此模型计算得到的收缩压和舒张压的误差都符合美国医疗仪器促进协会制定的标准,表明了此算法的可行性。 展开更多

关键词 血压检测 血压提取 脉搏波信号 信号处理 血压预测模型 回归分析

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三交区块8+9号煤层气储层水文地质条件及水源判识研究

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作者 王峰 常锁亮 +2 位作者 闫欣璐 孟艳军 赵德康 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期673-683,共11页

【目的】三交区块8+9号煤层气井受外来水侵入影响导致产能较差,因此厘清三交区块水文地质特征、查明其对煤层气井开发的影响成为煤层气产能突破的关键。【方法】基于实际地质和生产资料,收集水化学数据,采用Fisher判别方法进行水源判识... 【目的】三交区块8+9号煤层气井受外来水侵入影响导致产能较差,因此厘清三交区块水文地质特征、查明其对煤层气井开发的影响成为煤层气产能突破的关键。【方法】基于实际地质和生产资料,收集水化学数据,采用Fisher判别方法进行水源判识,进一步利用测井解释对太原组各含水层分布及其含水性进行识别,最终实现了8+9号煤储层水文地质条件的精细化研究。【结果】研究结果表明,煤层气井主要生产太原组灰岩水,局部由于受到张性走滑断层的控制,水化学特征显示为太原组灰岩和二叠系砂岩混合水;太原组8号顶板发育L1-L5共5套灰岩层,灰岩发育总体比较稳定,局部存在分叉合并现象,北部明显减薄;5套灰岩的富水性在垂向上和平面上都存在明显的非均质性。【结论】针对灰岩不同发育程度和富水性强弱的区域,应采用相对应的开发策略,以保证煤层气井的高效开发。本次研究对厘清三交区块水文地质特征、指导后续开发部署等都具有非常重要的意义。 展开更多

关键词 三交区块 8+9号煤储层 煤层气开发 水文地质条件 水源判识

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黏土矿物在煤矿矿井水治理领域的研究进展

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作者 姚顺 冯国瑞 +5 位作者 赵德康 刘爱芳 杜娟 王帅 姚鑫 侯凯 《材料导报》 2025年第19期67-76,共10页

随着煤炭开采程度的增加,矿井水问题日益严峻,尤其是在干旱地区,其低利用率加剧了水资源的短缺。黏土矿物因独特的孔隙结构、高比表面积及强亲水性和电负性,成为矿井水治理的理想材料。本文分析了矿井水的来源、组分特征及对环境的危害... 随着煤炭开采程度的增加,矿井水问题日益严峻,尤其是在干旱地区,其低利用率加剧了水资源的短缺。黏土矿物因独特的孔隙结构、高比表面积及强亲水性和电负性,成为矿井水治理的理想材料。本文分析了矿井水的来源、组分特征及对环境的危害,并探讨了黏土矿物的特性及对矿井水中重金属、氟元素及放射性元素的处理机理。具体应用中,黏土基地聚物、膨润土、粉煤灰和凹凸棒土等黏土矿物及其改性材料在处理酸性、碱性及含特殊污染物的矿井水方面展现出显著效果。此外,还介绍了可渗透反应墙、钝化技术及人工湿地技术等在矿井水治理中的工业应用,为推进黏土矿物材料在水处理和矿井水治理领域的研究发展提供思路。 展开更多

关键词 黏土矿物 酸性矿井水 吸附 煤矿

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