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考虑质量流失的破碎岩体渗透试验系统研制及应用
被引量：
3
1
作者
姚邦华
徐向宇
+2 位作者
马庆庆
陈占清
浦海
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期149-154,共6页
随着煤矿开采向深部延伸,陷落柱、断层等含破碎岩体地质构造突水成为威胁煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来虽有学者从破碎岩体流固耦合动力失稳的角度研究地质构造突水机理,但没有考虑质量流失对破碎岩体渗透特性的影响。展示了自主...
随着煤矿开采向深部延伸,陷落柱、断层等含破碎岩体地质构造突水成为威胁煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来虽有学者从破碎岩体流固耦合动力失稳的角度研究地质构造突水机理,但没有考虑质量流失对破碎岩体渗透特性的影响。展示了自主研制的一套可实现质量流失的破碎岩体渗透试验系统,包括加载系统、数据采集系统、水压供给系统及特制渗透仪装置,并利用该渗透试验系统,通过改变破碎岩体的配比、应力状态等条件,计算并分析充填物质量流失率、渗透率、流量等参数的变化规律,初步研究了破碎岩体的变质量渗透特性。结果表明:1)自主研制的破碎岩体变质量流固耦合试验系统通过渗透仪蜂窝状的活塞、带有缺口的溢水筒等的独特设计,实现了渗流作用下充填物颗粒的自由迁移,具有较好的开放性。2)质量流失条件下破碎岩体的渗透性变化可分为3个阶段,即初始渗流阶段、渗流突变阶段和渗流稳定阶段。在初始渗流阶段,破碎岩体渗透率缓慢变化,孔隙率逐渐增大;在渗流突变阶段,渗透率在极短时间内增大数倍甚至几十倍,孔隙率快速增大;在渗流稳定阶段,渗透率和孔隙率随时间基本保持不变。3)随渗透时间增加,破碎岩体充填物颗粒不断迁移流失,渗透性不断增强并最终发生渗流突变,这表明充填物颗粒迁移流失是引起破碎岩体渗流突变的重要原因。
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关键词
安全工程
破碎岩体
质量流失
流固耦合
渗透试验系统
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职称材料
岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用
被引量：
5
2
作者
盛金昌
杜昀宸
+5 位作者
周庆
李凤滨
贾春兰
刘星星
詹美礼
罗玉龙
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019年第3期145-150,共6页
为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,...
为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,轴向荷载最大可加到1 500 kN,可进行高应力(30 MPa)、高水压(30 MPa)、高温(150℃)和低温(-20℃)、化学(酸性或碱性环境)等条件下岩石试件的渗透特性测试研究,并可进行岩石变形和渗透、应力耦合的全过程试验研究,是在原有岩石应力-渗流耦合试验设备基础上进一步增加了可直接加载的温度场和与渗流场结合的化学环境对岩石渗流特性的影响而发展的一套全新设备。利用该系统进行了多场耦合条件下岩石的渗透特性试验研究,验证了该试验系统的可靠性,对研究在多物理场耦合作用下岩石介质渗流特性提供了重要研究手段。
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关键词
渗透试验系统
THMC耦合过程
渗透
特性
多通道控制
多场耦合
试验
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职称材料
题名
考虑质量流失的破碎岩体渗透试验系统研制及应用
被引量：
3
1
作者
姚邦华
徐向宇
马庆庆
陈占清
浦海
机构
河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地
煤炭安全生产河南省协同创新中心
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期149-154,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51304072)
国家优秀青年科学基金项目(51322401)
+3 种基金
煤炭联合基金项目(U1261201)
河南省基础与前沿技术研究计划项目(142300413211
142300413233)
河南省高等学校重点科研项目(15A440010)
文摘
随着煤矿开采向深部延伸,陷落柱、断层等含破碎岩体地质构造突水成为威胁煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来虽有学者从破碎岩体流固耦合动力失稳的角度研究地质构造突水机理,但没有考虑质量流失对破碎岩体渗透特性的影响。展示了自主研制的一套可实现质量流失的破碎岩体渗透试验系统,包括加载系统、数据采集系统、水压供给系统及特制渗透仪装置,并利用该渗透试验系统,通过改变破碎岩体的配比、应力状态等条件,计算并分析充填物质量流失率、渗透率、流量等参数的变化规律,初步研究了破碎岩体的变质量渗透特性。结果表明:1)自主研制的破碎岩体变质量流固耦合试验系统通过渗透仪蜂窝状的活塞、带有缺口的溢水筒等的独特设计,实现了渗流作用下充填物颗粒的自由迁移,具有较好的开放性。2)质量流失条件下破碎岩体的渗透性变化可分为3个阶段,即初始渗流阶段、渗流突变阶段和渗流稳定阶段。在初始渗流阶段,破碎岩体渗透率缓慢变化,孔隙率逐渐增大;在渗流突变阶段,渗透率在极短时间内增大数倍甚至几十倍,孔隙率快速增大;在渗流稳定阶段,渗透率和孔隙率随时间基本保持不变。3)随渗透时间增加,破碎岩体充填物颗粒不断迁移流失,渗透性不断增强并最终发生渗流突变,这表明充填物颗粒迁移流失是引起破碎岩体渗流突变的重要原因。
关键词
安全工程
破碎岩体
质量流失
流固耦合
渗透试验系统
Keywords
safety engineering
broken rock
mass loss
fluid-solid coupling
seepage experiment system
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用
被引量：
5
2
作者
盛金昌
杜昀宸
周庆
李凤滨
贾春兰
刘星星
詹美礼
罗玉龙
机构
河海大学水利水电学院
大伙房水库输水工程建设局
新疆博衍水利水电环境科技有限公司
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019年第3期145-150,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51579078
51474204
+2 种基金
51679070)
中央高校基本科研业务费专项(2015B20514)
江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KVLX15_0434)
文摘
为研究复杂环境下(高应力、高水压、高温、水化学等)岩石渗透特性演化规律,研制了渗流-温度-应力-化学(THMC)多因素耦合作用下岩石渗透特性试验系统。该系统在应力加载系统、渗透压控制系统的基础上扩充了控温系统和化学溶液自配系统,轴向荷载最大可加到1 500 kN,可进行高应力(30 MPa)、高水压(30 MPa)、高温(150℃)和低温(-20℃)、化学(酸性或碱性环境)等条件下岩石试件的渗透特性测试研究,并可进行岩石变形和渗透、应力耦合的全过程试验研究,是在原有岩石应力-渗流耦合试验设备基础上进一步增加了可直接加载的温度场和与渗流场结合的化学环境对岩石渗流特性的影响而发展的一套全新设备。利用该系统进行了多场耦合条件下岩石的渗透特性试验研究,验证了该试验系统的可靠性,对研究在多物理场耦合作用下岩石介质渗流特性提供了重要研究手段。
关键词
渗透试验系统
THMC耦合过程
渗透
特性
多通道控制
多场耦合
试验
Keywords
permeability test system
coupled THMC processes
permeability
multi-channel control
multi-field coupling tests
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑质量流失的破碎岩体渗透试验系统研制及应用
姚邦华
徐向宇
马庆庆
陈占清
浦海
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
2
岩石THMC多因素耦合试验系统研制与应用
盛金昌
杜昀宸
周庆
李凤滨
贾春兰
刘星星
詹美礼
罗玉龙
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
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