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脉动孔隙水压下三轴加压对煤岩损伤变形的影响 被引量：8
1
作者 朱红青 张民波 +2 位作者 朱帅虎 顾北方 申翔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2137-2143,共7页
为研究脉动孔隙水压作用下低透性松软煤岩在不同三轴加压条件下的损伤变形规律,采用RLW-2000M煤岩流变仪进行了不同轴压和围压系列下的试验研究。结果表明:煤岩破坏的应变曲线具有先疏后密再疏的变化规律,且累积应变和残余应变随着围压... 为研究脉动孔隙水压作用下低透性松软煤岩在不同三轴加压条件下的损伤变形规律,采用RLW-2000M煤岩流变仪进行了不同轴压和围压系列下的试验研究。结果表明:煤岩破坏的应变曲线具有先疏后密再疏的变化规律,且累积应变和残余应变随着围压的增加而减小,而随着轴压的增加而增大;平均单次耗散能随着围压的增加而减小,随着轴压的增加而增加,其关系符合指数函数变化特征;采用累积耗散能计算了煤岩破坏过程中的损伤变化特征,并采用Logistic方程逆函数对其进行了拟合分析,得到了煤岩损伤演化模型,为预测煤岩破坏周期提供了依据。研究结果为具有不同地应力条件下的低透气性松软煤层施工脉动水力压裂提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 脉动孔隙水压 轴压 围压 残余应变 能量耗散 损伤
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水力冲孔影响范围数值模拟研究与应用 被引量：16
2
作者 朱红青 顾北方 +2 位作者 靳晓华 张振 余超 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第7期65-67,共3页
针对某矿为了解决"三软"低透气性突出煤层抽采困难,采用水力冲孔卸压增透强化抽采措施时遇到的影响范围难以确定的问题,通过分析水力冲孔作用机理,运用瓦斯流动理论与方法建立钻孔周围流固耦合模型;利用COMSOL Multiphysics... 针对某矿为了解决"三软"低透气性突出煤层抽采困难,采用水力冲孔卸压增透强化抽采措施时遇到的影响范围难以确定的问题,通过分析水力冲孔作用机理,运用瓦斯流动理论与方法建立钻孔周围流固耦合模型;利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对水力冲孔的卸压增透范围进行模拟,采用现场试验的方法对数值模拟结果进行考察,验证了数值模拟的正确性。 展开更多
关键词 “三软”煤层 水力冲孔 数值模拟 现场考察
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脉动孔隙水压下低透性松软煤岩损伤变形的实验分析 被引量：5
3
作者 朱红青 张民波 +2 位作者 顾北方 申翔 朱帅虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1269-1274,共6页
为了研究脉动水压作用下低透气性松软煤岩损伤变形特征,采用RLW-2000M微机控制煤岩流变仪对标准原煤样进行了不同上限水压实验。结果表明:在脉动水压作用下,煤样疲劳破坏应变曲线具有三阶段特征:压密耦合阶段应变曲线在初期循环加、卸... 为了研究脉动水压作用下低透气性松软煤岩损伤变形特征,采用RLW-2000M微机控制煤岩流变仪对标准原煤样进行了不同上限水压实验。结果表明:在脉动水压作用下,煤样疲劳破坏应变曲线具有三阶段特征:压密耦合阶段应变曲线在初期循环加、卸载过程中将产生较大变形,不容易形成滞回环曲线;弹性耦合阶段应变曲线呈现出稳定的滞回环曲线进行变化;屈服变形阶段经历几次较大的变形以后,煤样将产生疲劳破坏。采用能量耗散的观点对弹性耦合阶段的变形状态进行了判定,判定结果表明该阶段煤体单元在脉动水压的每次循环作用下都将产生一定的塑形变形和损伤。最后基于Logistic方程建立了煤岩损伤破坏数学模型,并采用最小二乘法进行拟合分析确定了未知参数。 展开更多
关键词 脉动孔隙水压 低透气性 松软煤岩 疲劳破坏 能量耗散 损伤
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高瓦斯低透气性煤层水力压裂增透数值模拟及应用 被引量：5
4
作者 靳晓华 顾北方 +1 位作者 申翔 余超 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第8期35-37,共3页
针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采钻孔施工量大、效率低等问题,研究了水力压裂技术的破煤理论及高压水对煤层的卸压增透理论,提出水力压裂强化抽采瓦斯的措施,以岩土工程数值模拟软件FLAC3D对煤层进行水力压裂数值模拟,得到煤层水力压裂... 针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采钻孔施工量大、效率低等问题,研究了水力压裂技术的破煤理论及高压水对煤层的卸压增透理论,提出水力压裂强化抽采瓦斯的措施,以岩土工程数值模拟软件FLAC3D对煤层进行水力压裂数值模拟,得到煤层水力压裂过程中裂纹扩展规律,确定了水力压裂现场试验的工艺参数、压裂装备及抽采系统,完成封孔及压裂试验。 展开更多
关键词 高瓦斯低透气性 水力压裂 增透技术 数值模拟 瓦斯抽采
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突出预测敏感指标研究及其应用 被引量：5
5
作者 顾北方 靳晓华 +1 位作者 申翔 张振 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第7期60-62,共3页
采用模糊数学和多元统计分析理论建立了煤与瓦斯突出预测敏感指标数学模型,定量研究了突出预测敏感指标的敏感度,并对各个指标敏感性进行排序。确定了钻屑瓦斯解吸指标Δh2与钻屑量指标S为主要预测指标,钻孔瓦斯涌出初速度指标q为辅助... 采用模糊数学和多元统计分析理论建立了煤与瓦斯突出预测敏感指标数学模型,定量研究了突出预测敏感指标的敏感度,并对各个指标敏感性进行排序。确定了钻屑瓦斯解吸指标Δh2与钻屑量指标S为主要预测指标,钻孔瓦斯涌出初速度指标q为辅助预测指标。利用此方法在某矿煤巷掘进工作面进行了应用。实践证明,选择的预测指标对突出危险性较敏感,保证了煤巷掘进的顺利进行。 展开更多
关键词 突出预测指标 敏感度函数 煤巷掘进 现场应用
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煤巷掘进工作面瓦斯预抽防突措施及效果研究 被引量：2
6
作者 顾北方 靳晓华 +1 位作者 余超 申翔 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第8期15-17,共3页
在分析穿层钻孔防突机理的基础上研究了运用煤层底板巷穿层网格钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域消突措施,设计优化了钻孔技术参数;采用间接法及自编软件通过现场测定的残余瓦斯含量反算了残余瓦斯压力,各项指标较抽采前均有较大的降低,... 在分析穿层钻孔防突机理的基础上研究了运用煤层底板巷穿层网格钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域消突措施,设计优化了钻孔技术参数;采用间接法及自编软件通过现场测定的残余瓦斯含量反算了残余瓦斯压力,各项指标较抽采前均有较大的降低,降到了临界值以下。通过拟合曲线及现场测定计算了瓦斯抽采率,达到了抽采要求。煤巷掘进过程中未再出现动力现象,解决了采掘失衡的问题,保证了煤巷安全快速掘进。 展开更多
关键词 煤巷掘进 穿层钻孔 布孔参数 预测指标 消突效果
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脉动孔隙水压下煤岩损伤变形的能量观点分析 被引量：1
7
作者 朱红青 张民波 +1 位作者 顾北方 申翔 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3657-3663,共7页
采用RLW-2000M微机控制煤岩流变仪进行三轴加压状态下脉动孔隙水压作用于煤岩的实验研究。研究结果表明:煤岩在脉动水压作用下的残余应变具有初期变形较大、后期变化较小且平稳的特征,其变化趋势符合负指数幂规律。基于热力学定律,采用... 采用RLW-2000M微机控制煤岩流变仪进行三轴加压状态下脉动孔隙水压作用于煤岩的实验研究。研究结果表明:煤岩在脉动水压作用下的残余应变具有初期变形较大、后期变化较小且平稳的特征,其变化趋势符合负指数幂规律。基于热力学定律,采用能量观点将单个滞回曲线加、卸载过程中的4个阶段进行能量吸收与能量释放的划分,其变化规律分别为Uab逐渐减小、Ubc逐渐增加、Ucd变化不稳定和Ude逐渐减小。同时,单个滞回曲线总能量的变化是能量耗散的过程,具有初期变化较大、后期逐渐降低的趋势,与残余应变特征相对应。脉动水压上限越大,能量耗散越大,煤体内部损伤和塑性变形越大,强度丧失越多。从能量的角度解释了脉动水压作用下煤岩损伤变形的过程,为现场施工煤层脉动注水提供了一定的理论参考依据。 展开更多
关键词 脉动孔隙水压 损伤变形 残余应变 能量吸收 能量释放 强度丧失
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基于瓦斯地质理论的矿井瓦斯含量与涌出量预测 被引量：2
8
作者 靳晓华 顾北方 +1 位作者 郭昕曜 张振 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第7期78-80,共3页
运用瓦斯地质理论与方法,通过对瓦斯赋存逐级控制特征与地质构造特点的分析,研究矿区矿井的瓦斯赋存特征和瓦斯地质规律,对其瓦斯涌出量和瓦斯含量做出了预测分析。
关键词 瓦斯地质 瓦斯赋存 瓦斯含量 瓦斯预测
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基于水力冲孔的瓦斯综合抽采技术研究 被引量：8
9
作者 邓艳丽 顾北方 程文 《煤炭技术》 CAS 2019年第1期89-91,共3页
在基于水力冲孔卸压增透措施的基础上,提出了穿层钻孔瓦斯综合抽采技术,即水力冲孔结合卸压带瓦斯捅孔抽采与采空区瓦斯抽采。首先研究了综合抽采措施的理论基础;其次,结合某矿实际情况,现场进行了应用;最后考察了瓦斯抽采情况与消突效... 在基于水力冲孔卸压增透措施的基础上,提出了穿层钻孔瓦斯综合抽采技术,即水力冲孔结合卸压带瓦斯捅孔抽采与采空区瓦斯抽采。首先研究了综合抽采措施的理论基础;其次,结合某矿实际情况,现场进行了应用;最后考察了瓦斯抽采情况与消突效果。结果表明,该技术获得了较好的抽采效果,消除了突出危险性。相关研究为类似矿井的消突方案提供了参考。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 水力冲孔 卸压带 采空区
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新型瓦斯含量快速测定模型 被引量：1
10
作者 白三锋 靳晓华 顾北方 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第8期28-30,共3页
针对瓦斯含量快速测定的问题,通过在实验室测定煤的特征参数,研究煤体的解吸特征;利用实测煤的前30 min的解吸量及解吸规律,通过理论推导及多元线性回归,研究和确定了煤样前120 min的可解吸瓦斯含量和煤解吸120 min后的残存量,由此建立... 针对瓦斯含量快速测定的问题,通过在实验室测定煤的特征参数,研究煤体的解吸特征;利用实测煤的前30 min的解吸量及解吸规律,通过理论推导及多元线性回归,研究和确定了煤样前120 min的可解吸瓦斯含量和煤解吸120 min后的残存量,由此建立煤层瓦斯含量快速测定的模型,并对新模型进行验证,准确率达到85%以上,若制造出相关电子设备,此种方法能在40 min内给出结果,从而实现了在瓦斯带内煤层瓦斯含量的快速测定。 展开更多
关键词 瓦斯含量快速测定 解吸规律 多元线性回归 瓦斯含量
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