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巴拉素煤矿劈裂注浆裂隙扩展机理研究
1
作者 梁向阳 方刚 +3 位作者 武义强 王赋宇 刘洋 张嘉凡 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期104-111,共8页
目的注浆改造是富水煤矿灾害防治的有效手段,研究富水高压作用下煤体的注浆劈裂效应对实际工程有重要意义。方法基于离散元流-固耦合机理,引入“域”与“管道”概念,对注浆劈裂过程进行流固耦合计算。将流体“域”作为储水“水库”,其... 目的注浆改造是富水煤矿灾害防治的有效手段,研究富水高压作用下煤体的注浆劈裂效应对实际工程有重要意义。方法基于离散元流-固耦合机理,引入“域”与“管道”概念,对注浆劈裂过程进行流固耦合计算。将流体“域”作为储水“水库”,其由颗粒圆心连线构成的三角形区域组成,“管道”为模型中流体的运移通道,将各个流体“域”连接起来,通过光滑平行板模型对其表征。采用单轴压缩试验和巴西劈裂试验标定数值模型细观参数,建立劈裂注浆数值模型,模拟煤岩体劈裂后的力链分布规律,分析注浆压力和侧压力系数对裂隙扩展的影响。结果结果表明:无围压时,孔周煤岩颗粒接触力为0.02~0.10 MPa,有围压时,孔周颗粒接触力为0.06~0.12 MPa;等围压条件下,围压越大,试样应力集中范围越大,劈裂扩散距离越短;同一围压下,注浆压力越大,试样劈裂距离越长;围压不等时,裂隙平行于最大主应力方向发育。结论采用较高注浆压力可有效驱替煤层裂隙中的水体和空气,减少钻孔工程量,降低成本。研究结果有益于注浆参数的选取,可为今后类似工程提供有意义的技术支持。 展开更多
关键词 煤岩劈裂 注浆加固 流固耦合 数值模拟 扩展机理
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基于混合网格有限元的直流电阻率法三维正演研究 被引量：5
2
作者 王新宇 王程 +3 位作者 毛玉蓉 严良俊 周磊 高文龙 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期136-143,共8页
直流电阻率法因效率高、成本低等特点广泛应用于有色金属、煤田等矿产资源勘探和地质调查行业。但在井–地、地–井电阻率法勘探过程中,钻孔因素(井液电阻率和钻孔孔径)对不同探测模式下视电阻率响应的影响尚未明确,是否影响视电阻率资... 直流电阻率法因效率高、成本低等特点广泛应用于有色金属、煤田等矿产资源勘探和地质调查行业。但在井–地、地–井电阻率法勘探过程中,钻孔因素(井液电阻率和钻孔孔径)对不同探测模式下视电阻率响应的影响尚未明确,是否影响视电阻率资料的解释是值得探讨的一个问题。因此,提出采用混合网格有限元法实现直流电阻率三维正演。给出异常电位法满足的边值问题及有限元变分问题,应用三棱柱和四面体混合网格实现对计算区域的快速离散,并建立2种网格的线性插值基函数和单元系数矩阵;采用SSOR–PCG迭代算法求解异常电位满足的大型线性方程组,得到各观测点的响应。在保证计算精度的前提下,应用混合网格有效地离散钻孔地电模型,探讨钻孔因素对井–地、地–井观测方式视电阻率数据的影响特征。对于井–地观测方式:钻孔附近视电阻率受钻孔因素影响最大,严重影响视电阻率资料的合理解释,但随着测点收发距的增加,视电阻率响应逐渐趋于围岩电阻率;而且随着发射源深度的增加,钻孔对地表视电阻率响应的影响也逐渐减小。对于地–井观测方式:钻孔因素对浅部数据影响较大,对深部数据影响小,相比于井液电阻率,视电阻率响应更易受钻孔孔径的影响。直流电阻率法混合网格有限元三维正演算法的提出,对实际井–地、地–井电阻率法勘探具有理论指导意义,可结合钻孔信息进行正演模拟分析,选择合适的收发距,有效压制钻孔因素对实测资料的影响。 展开更多
关键词 直流电阻率法 井液电阻率 钻孔孔径 混合网格有限元法 三棱柱 四面体 三维正演
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“西安绿”玉石的宝石矿物学特征研究 被引量：3
3
作者 赵慧博 同彦庄 +4 位作者 刘芳晓 赵娟 魏小燕 刘三 周宁超 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期217-226,共10页
“西安绿”玉石产于陕西南秦岭,是近几年珠宝市场上出现的高品质绿色印章和玉雕的材料,以颜色艳丽、细腻温润得到市场的认可。本次研究利用宝石学常规仪器、偏光显微镜、X粉晶衍射仪、电子探针、扫描电镜对玉石及围岩做了系统的宝石矿... “西安绿”玉石产于陕西南秦岭,是近几年珠宝市场上出现的高品质绿色印章和玉雕的材料,以颜色艳丽、细腻温润得到市场的认可。本次研究利用宝石学常规仪器、偏光显微镜、X粉晶衍射仪、电子探针、扫描电镜对玉石及围岩做了系统的宝石矿物学研究。包括与围岩的相互关系、成分特征、结构特征、颜色及成因等方面。结论为:①玉石产状呈团块状、脉状,围岩以大理岩为主,少量燧石,成因为蚀变交代成矿,常见后期石英脉与其共生,表现为穿插、交代关系。②玉石主要由伊利石组成,含少量的铬云母、钒云母、磷灰石、褐铁矿等。③玉石结构表现为由伊利石片状矿物紧密排列堆积,细腻玉石的颗粒大小约为0.002 mm×0.004 mm~0.007 mm×0.009 mm,颗粒较粗的玉石颗粒大小为0.006 mm×0.006 mm~0.025 mm×0.025 mm,矿物的形态与大小影响玉石的颜色及细腻程度。④玉石绿色颜色成因与伊利石中的V元素有关,V元素含量与绿色的深浅呈正相关关系,Ni元素可能也对颜色成因有一定的贡献;黄褐色、红褐色条带主要由含铁的金属矿物杂质引起。另外,笔者对其品质评价做了初步的建议,包括颜色、结构、杂质、块度及工艺等5个方面,可以为市场提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 “西安绿”玉石 宝石学 矿物学 伊利石 玉石结构 颜色成因
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AgCuInTi钎料对YG16硬质合金/钢接头强度的影响研究 被引量：1
4
作者 张素慧 王世清 +2 位作者 戴勇波 温国栋 骆晓伟 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期39-42,共4页
采用AgCuInTi钎料对YG16硬质合金和碳钢进行真空钎焊试验。通过分析不同钎焊温度下的接头剪切强度和微观形貌,得到了较好的钎焊温度。并在此基础上提升钎料中的Cu、In含量,得到了不同钎料配比的接头强度。同时利用扫描电镜对接头界面处... 采用AgCuInTi钎料对YG16硬质合金和碳钢进行真空钎焊试验。通过分析不同钎焊温度下的接头剪切强度和微观形貌,得到了较好的钎焊温度。并在此基础上提升钎料中的Cu、In含量,得到了不同钎料配比的接头强度。同时利用扫描电镜对接头界面处元素的扩散情况进行能谱分析。结果表明,AgCuInTi钎料在780℃钎焊较好。随着Cu、In元素的增加,钎焊接头的剪切强度增大。钎缝中In元素倾向于固溶进Ag金属中形成Ag基固溶体,还形成了Cu基固溶体,产生了固溶强化效应。钎料/钢界面处存在大量的元素扩散,比钎料/硬质合金界面处扩散更容易。 展开更多
关键词 AgCuInTi钎料 YG16硬质合金 真空钎焊 剪切强度
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坚硬顶板强矿压动力灾害超前区域控制技术研究 被引量：7
5
作者 郑凯歌 王林涛 王永福 《中国煤炭》 北大核心 2024年第4期36-45,共10页
厚层坚硬顶板条件下大采高综放工作面采场矿压显现强烈,极易引发冲击地压、矿震等灾害。为掌握坚硬顶板大采高综放开采条件下覆岩破断演化规律,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,揭示了坚硬顶板岩层呈现大“悬臂梁”形式垮落及... 厚层坚硬顶板条件下大采高综放工作面采场矿压显现强烈,极易引发冲击地压、矿震等灾害。为掌握坚硬顶板大采高综放开采条件下覆岩破断演化规律,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,揭示了坚硬顶板岩层呈现大“悬臂梁”形式垮落及破断冲击能致灾机理,并提出了坚硬顶板分段压裂超前弱化解危技术。研究表明:低位坚硬岩层在覆岩运移过程中常以“悬臂梁”结构出现,该结构不易垮落,进而导致能量积聚,引发矿压动力灾害。而在水力压裂超前弱化技术治理后,顶板垮落步距显著减小,平均降幅54%,来压强度降幅21.67%,且有效改变了低位坚硬顶板破碎程度,扩大了工作面垮落带范围,增加了采空区矸石充填程度,达到了顶板结构改造及动力灾害有效控制的目的。 展开更多
关键词 坚硬顶板 强矿压 致灾机理 分段水力压裂 控制机理
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蒙陕深埋煤层首采工作面顶板富水性和涌水量差异研究 被引量：3
6
作者 马国逢 刘洋 +1 位作者 杨建 王强民 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期87-91,共5页
针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:... 针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:四个矿井首采工作面涌水量,均随着工作面回采呈逐渐增加趋势,其中葫芦素和巴彦高勒矿井首采工作面最大涌水量分别为645.0 m^(3)/h和494.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层不同区域存在富水性差异,导致涌水量的增加呈台阶式,波动性较大,与该区域七里镇砂岩含水层厚度较薄、富水性较弱的特征一致;门克庆和母杜柴登矿井首采工作面最大涌水量分别为1372.0 m^(3)/h和938.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层整体富水性较强、富水性较均一,涌水量的增加呈平稳增加态势,波动性较小,与该区域顶板七里镇砂岩含水层厚度较大、富水性较强的特征一致。 展开更多
关键词 深埋煤田区 七里镇砂岩 首采工作面 涌水量 相邻矿井
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煤层底板砂岩含水层水文地质特征的分布式放水试验探查研究 被引量：1
7
作者 魏启明 赵宝峰 +2 位作者 马进勇 张泽源 马志贤 《中国煤炭》 北大核心 2024年第5期32-39,共8页
为了查明宁东煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿2个不同的区域开展了分布式放水试验,2个阶段的放水试验均包括了单孔和多孔放水试验,计算的渗透系数平均值分别为0.219~0.301、0... 为了查明宁东煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿2个不同的区域开展了分布式放水试验,2个阶段的放水试验均包括了单孔和多孔放水试验,计算的渗透系数平均值分别为0.219~0.301、0.024~0.029 m/d,单位涌水量平均值分别为0.079、0.012 L/(s·m),影响半径分别约为700、750 m。通过放水试验,查明宝塔山砂岩含水层的厚度约为60 m,岩性为粗砂岩,局部夹薄层砂质泥岩和泥岩;含水层渗透性和富水性均较弱,且存在不均一性,但是由于宝塔山砂岩含水层位于下组煤底板,研究区下组煤承压均在3 MPa以上;含水层地下水水温约为41℃,下组煤采掘活动面临一定的热害影响;宝塔山砂岩含水层具有较好的可疏性,疏水降压是底板砂岩水害防控最佳措施。通过放水试验进一步查明了宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,补充了抽水试验未能查明的水文地质条件,其探查结果可以作为煤层底板砂岩水害防控的依据。 展开更多
关键词 宁东煤田 宝塔山砂岩 放水试验 疏水降压 水文地质条件 底板水害
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不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究 被引量：21
8
作者 蒋绪 兰新哲 +2 位作者 景兴鹏 宋永辉 邢相栋 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期65-71,共7页
以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理... 以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N_2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900℃和1 000℃分别是水蒸气和CO_2活化过程的最佳温度,CO_2活化效果更好,成品的微孔比表面积和微孔体积低,平均孔径更大;机理分析表明,随着活化温度上升,先持续发生径向造孔作用,再发生横向扩孔作用,径向活化是活性炭形成发达微孔的主要控制过程。 展开更多
关键词 兰炭末 水蒸气 二氧化碳 兰炭基活性炭 活化
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全空间条件下矿井瞬变电磁法粒子群优化反演研究 被引量：52
9
作者 程久龙 李明星 +2 位作者 肖艳丽 孙晓云 陈丁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3478-3484,共7页
煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以... 煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以分离,造成分辨率下降.论文提出采用粒子群优化算法(PSO)进行全空间MTEM反演,通过理论分析,在常规的粒子群算法基础上提出了一种新的进化公式改进策略,提高了粒子群算法的寻优能力.基于全空间瞬变电磁场理论,编写了粒子群算法反演程序,进行全空间条件下五层含巷道的复杂模型的反演计算.结合某矿井巷道顶板、底板岩层及断层含水性的探测实例,对实测数据进行反演计算和解释,探测结果得到钻探证实.研究表明,改进的粒子群优化算法对理论模型和实际资料的反演拟合程度较高,实现了矿井顶板、底板视电阻率异常的分离,提高了全空间瞬变电磁勘探资料的解释精度和分辨率. 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 全空间 改进型粒子群优化算法 非线性反演
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厚覆基岩下煤层开采突水溃砂机理研究 被引量：24
10
作者 彭涛 冯西会 +3 位作者 龙良良 王英 牛超 刘英锋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期260-264,共5页
为了揭示较厚上覆基岩煤层开采顶板突水溃砂灾害的形成机理,以照金煤矿突水溃砂事故为例,结合最新补勘地质资料,从导水通道、充水水源、物源、储水空间、动力源和地质构造等多方面对该类型灾害机制进行综合分析。研究结果表明:在采动条... 为了揭示较厚上覆基岩煤层开采顶板突水溃砂灾害的形成机理,以照金煤矿突水溃砂事故为例,结合最新补勘地质资料,从导水通道、充水水源、物源、储水空间、动力源和地质构造等多方面对该类型灾害机制进行综合分析。研究结果表明:在采动条件影响下,富水性弱~中等的洛河组含水层也可能发生破坏极大的水害事故;较厚上覆基岩煤层开采顶板突水溃砂的发生并非单一因素造成,而是由多个因素相互作用最终造成水砂混合流运移和突溃的现象;照金矿202工作面综放开采产生的导水裂隙带导通洛河组含水层,水进入宜君组与直罗组之间的离层空腔,随着积水量增加,渗入煤系含水层和古河床相松散体中形成似泥石流体,并会沿工作面切落形成的集中通道瞬间溃入工作面,导致煤层顶板上覆较厚基岩发生突水溃砂。 展开更多
关键词 突水溃砂 导水裂隙带 较厚基岩 形成机理
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蠕变-渗流耦合作用下不同埋深有效抽采半径研究 被引量：28
11
作者 郝富昌 刘彦伟 +1 位作者 龙威成 左伟芹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2616-2622,共7页
为了研究不同埋深有效抽采半径,建立了钻孔周围煤体黏弹塑性模型,研究了不同埋深钻孔孔径变化规律及有效抽采时间,建立了蠕变-渗流耦合作用下的瓦斯运移模型,确定了不同埋深钻孔的有效抽采半径。研究结果表明:深部煤层有效抽采半径受到... 为了研究不同埋深有效抽采半径,建立了钻孔周围煤体黏弹塑性模型,研究了不同埋深钻孔孔径变化规律及有效抽采时间,建立了蠕变-渗流耦合作用下的瓦斯运移模型,确定了不同埋深钻孔的有效抽采半径。研究结果表明:深部煤层有效抽采半径受到煤体蠕变变形加剧、渗透率降低及瓦斯压力升高的综合作用;试验矿井埋深400及600 m煤体蠕变变形较为平缓,钻孔缩孔幅度有限,仍维持较好的抽采通道,所有抽采时间均为有效抽采时间,但是埋深800 m煤体蠕变变形愈加剧烈,钻孔缩孔速度快速增加,仅30 d就会堵塞抽采通道,其有效抽采时间仅为30 d;埋深400,600和800 m钻孔3个月的有效抽采半径分别为2.88,1.62和0.82 m,数值计算结果与现场实测相吻合,研究成果可为抽采钻孔的优化布置提供参考。 展开更多
关键词 有效抽采半径 蠕变-渗流耦合 有效抽采时间 蠕变变形 瓦斯抽采
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煤基质表面官能团对二氧化碳及甲烷吸附性能作用规律的研究进展 被引量：13
12
作者 张锦 张登峰 +5 位作者 霍培丽 降文萍 杨振 杨荣 李伟 贾帅秋 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1977-1988,共12页
强化煤层气CH_4开采的深部煤层封存CO_2技术能够有效减少CO_2的排放。由于煤基质具有的吸附性能是煤体吸附CH_4及封存CO_2的主要机理,且煤基质表面官能团对于煤体CO_2和CH_4吸附能力具有潜在的影响,因此本文阐述了表面官能团对煤体CO_2... 强化煤层气CH_4开采的深部煤层封存CO_2技术能够有效减少CO_2的排放。由于煤基质具有的吸附性能是煤体吸附CH_4及封存CO_2的主要机理,且煤基质表面官能团对于煤体CO_2和CH_4吸附能力具有潜在的影响,因此本文阐述了表面官能团对煤体CO_2和CH_4吸附性能的作用及机理,归纳了煤基质表面官能团的修饰及表征方法,指出了煤基质表面官能团对CO_2和CH_4吸附作用规律的研究趋势。分析表明:影响煤体CO_2和CH_4吸附性能的官能团主要包括含氧和含氮官能团;整体上,含氧官能团有利于CO_2吸附,含氧官能团对CH_4的吸附作用仍存在一定争议,含氮官能团均有利于提升煤体CO_2和CH_4吸附能力;官能团表征方法包括化学分析法、程序升温脱附、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱。为了深入研究煤基质表面官能团对其吸附性能的作用规律,后续需开展以下工作:建立更为真实的煤体结构模型,提高理论模拟研究工作的预测精度;强化实验科学研究,弥补目前主要以理论模拟为研究手段的不足;优化煤体预处理方法,提高现有官能团表征方法用于煤基质官能团分析的精确度。 展开更多
关键词 煤基质 官能团 甲烷 二氧化碳 吸附
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煤矿井下随钻测量信号泥浆脉冲传输特性研究与试验 被引量：21
13
作者 方俊 谷拴成 +2 位作者 石智军 李泉新 任建喜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3604-3613,共10页
基于定向钻孔的地质保障技术可实现矿井致灾隐患的超前探查与治理,但受现有有线随钻测量定向钻进装备制约,存在信号传输干扰因素多、对定向钻具要求高、地层适应性差等不足,亟待开发矿用泥浆脉冲无线随钻测量系统。结合煤矿井下近水平... 基于定向钻孔的地质保障技术可实现矿井致灾隐患的超前探查与治理,但受现有有线随钻测量定向钻进装备制约,存在信号传输干扰因素多、对定向钻具要求高、地层适应性差等不足,亟待开发矿用泥浆脉冲无线随钻测量系统。结合煤矿井下近水平定向钻孔施工特点,小泵量、低泵压和小直径条件下工作需要,建立了泥浆脉冲信号发生机构和水力通道模型,分析了泥浆脉冲信号传输速度、传输强度、衰减规律和传输影响因素等特性,给出了信号反射与透射、泥浆泵噪声干扰、孔内钻头旋转干扰和冲洗液流道阻塞等影响因素的针对性处理方法。分析结果表明,煤矿井下近水平定向钻进宜采用正脉冲方式进行信号传输;以清水作为冲洗液时信号传输速度为1 366.20~1 445.11 m/s;信号脉冲幅值可通过改变流道控制阀与孔板之间的间隙进行调整;信号传输衰减系数随冲洗液流量增大而线性增大,随钻杆柱内径增大而逐渐减小,当信号发射频率f>0.2 Hz后,衰减系数维持在0.126×10^-3 m^-1左右;采用煤矿井下常用钻杆,孔深1 500 m时孔口接收信号强度为孔内信号发射强度的73.74%~90.71%。现场试验表明,开发的矿用泥浆脉冲随钻测量系统信号传输误码率为3.2%,脉冲信号实际幅值一般小于理论计算幅值,但误差小于10%,最大实钻传输距离达到1 566 m,且具有更深的信号传输能力。 展开更多
关键词 泥浆脉冲 随钻测量系统 传输速度 脉冲信号幅值 衰减规律
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火山渣作为路基填料的试验研究 被引量：10
14
作者 胡江洋 毛君 +1 位作者 张浩 折学森 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期625-631,共7页
以埃塞俄比亚Hwassa地区用于路基填料的火山渣为研究对象,在粗颗粒含量和击实功不同时分别取样,进行下击实试验,研究其击实特性.研究发现,由于火山渣分选性、级配和抗压碎能力均较差,单纯将火山渣作为路基填料难以有效压实.为改善火山... 以埃塞俄比亚Hwassa地区用于路基填料的火山渣为研究对象,在粗颗粒含量和击实功不同时分别取样,进行下击实试验,研究其击实特性.研究发现,由于火山渣分选性、级配和抗压碎能力均较差,单纯将火山渣作为路基填料难以有效压实.为改善火山渣填筑路基的整体性和压实度,需进一步优化路基填料的级配体系,对火山渣掺配黏土的混合料进行加州承载比和回弹模量等试验.结果表明,火山渣和黏土混合料的加州承载比、回弹模量均满足规范要求;黏土的掺入有利于提高火山渣混合料路基的稳定性、整体强度及水稳定性,火山渣是一种较优的路基填料,可应用于路基工程. 展开更多
关键词 道路工程 火山渣 黏土 路基填料 击实特性 加州承载比 回弹模量 最大干密度
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煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展 被引量：45
15
作者 王力 姚宁平 +4 位作者 姚亚峰 王毅 张杰 方俊 魏宏超 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期285-296,共12页
我国碎软煤层赋存层位多、分布广,普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、煤体力学强度低、渗透性差等特点,钻进时易塌孔、喷孔、孔壁失稳,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅、钻孔堵塞、存在抽采盲区等问题。随着煤炭开采深度的不... 我国碎软煤层赋存层位多、分布广,普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、煤体力学强度低、渗透性差等特点,钻进时易塌孔、喷孔、孔壁失稳,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅、钻孔堵塞、存在抽采盲区等问题。随着煤炭开采深度的不断增加,碎软煤层瓦斯抽采钻完孔就更加困难。因此,碎软煤层高效、深孔、精准钻进技术以及增透、增产、护孔的完孔技术一直是碎软煤层瓦斯治理的重大技术需求和研究热点。从护孔、排渣、轨迹控制、完孔等成孔的关键技术难题方面,总结了碎软煤层顺层钻完孔技术研究现状和应用情况,分析了目前碎软煤层钻进技术存在的问题,提出了改进完善建议,分析了内控导向式旋转定向钻进技术,多孔介质充填式筛管、折叠膨胀管完孔技术等碎软煤层钻完孔技术新进展,为进一步完善现有碎软煤层钻完孔技术提供了思路。 展开更多
关键词 煤矿井下 碎软煤层 瓦斯抽采 内控导向式旋转定向钻进 筛管完孔
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东滩矿弱化低位关键层治理矿震技术研究 被引量：10
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作者 曹怀轩 谢华东 +3 位作者 杨欢 王富刚 闫宪洋 张俭 《煤炭工程》 北大核心 2021年第4期71-75,共5页
针对坚硬顶板造成的矿震动力灾害问题,通过理论研究、数据分析等方法分析了东滩煤矿矿震发育特征。依据关键层理论,结合微震探测,确定了关键层位置,探讨了矿震防治技术原理,提出了煤矿井下分段水力压裂弱化减震技术,并开展了工程示范应... 针对坚硬顶板造成的矿震动力灾害问题,通过理论研究、数据分析等方法分析了东滩煤矿矿震发育特征。依据关键层理论,结合微震探测,确定了关键层位置,探讨了矿震防治技术原理,提出了煤矿井下分段水力压裂弱化减震技术,并开展了工程示范应用。结果表明:矿震灾害发生具有周期性,与周期来压呈现协同发生规律特征;矿震致灾能力阈值为5×10^(3)J,致灾矿震多集中发生在距离煤层顶板15.13m的中粒砂岩亚关键层。对该层位进行分段水力压裂弱化治理后,致灾矿震事件日平均发生次数下降了95.45%,常规矿震(能量小于5×10^(3)J)事件的日平均发生次数提高了80.5%。该技术促使关键岩层能量分散释放、均布化,降低了单次矿震能量,安全掩护了工作面回采。 展开更多
关键词 巨厚岩层 关键层 矿震防治 水力压裂
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顶板复杂地层高位定向钻孔成孔工艺研究 被引量：35
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作者 李平 童碧 许超 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期197-201,共5页
针对淮南矿区顶板复杂地层条件下大直径高位定向钻孔成孔难度大的问题,结合淮南顾桥矿工业性试验,开展了顶板复杂地层成孔工艺技术研究,形成了顶板复杂地层信息探查技术、爬坡复杂孔段和目标层复杂孔段定向钻进技术、完孔技术等关键工... 针对淮南矿区顶板复杂地层条件下大直径高位定向钻孔成孔难度大的问题,结合淮南顾桥矿工业性试验,开展了顶板复杂地层成孔工艺技术研究,形成了顶板复杂地层信息探查技术、爬坡复杂孔段和目标层复杂孔段定向钻进技术、完孔技术等关键工艺技术,并成功实施完成了10个孔径153 mm的顶板大直径高位定向钻孔。抽采试验阶段,试验钻孔标况瓦斯抽采纯流量平均达到11.07 m3/min,平均瓦斯抽采体积分数达到31.39%,与邻近高抽巷瓦斯抽采水平相当,初步实现了"以孔代巷"的目标。研究成果为淮南矿区及类似地质条件矿区瓦斯治理提供了新途径,具有显著的应用和推广价值。 展开更多
关键词 复杂地层 顶板高位定向钻孔 钻进工艺 瓦斯抽采
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韩城桑树坪二号井松软煤层钻进技术研究与实践 被引量：13
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作者 刘新民 王力 +3 位作者 王建利 黄寒静 宋朝晖 王建强 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期165-169,共5页
针对韩城桑树坪二号井煤层松软破碎,现有设备能力小、自动化程度低、钻探工艺不合理导致瓦斯抽采钻孔钻进深度浅、钻进效率低等问题。对研究矿区3号煤层进行了大螺旋钻杆回转钻进、宽翼片螺旋钻杆空气钻进与宽翼片螺旋钻杆清水钻进工艺... 针对韩城桑树坪二号井煤层松软破碎,现有设备能力小、自动化程度低、钻探工艺不合理导致瓦斯抽采钻孔钻进深度浅、钻进效率低等问题。对研究矿区3号煤层进行了大螺旋钻杆回转钻进、宽翼片螺旋钻杆空气钻进与宽翼片螺旋钻杆清水钻进工艺试验。试验表明:宽翼片螺旋钻杆清水钻进工艺施工效率是原来的1.5倍,钻孔深度由80 m左右提高到了200 m以上,成孔率达80%以上,满足了桑树坪二号井工作面瓦斯抽采钻孔施工要求。 展开更多
关键词 松软煤层 瓦斯抽采 钻进技术 试验研究
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渭北煤田多因素影响下底板扰动破坏深度研究 被引量：15
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作者 李昂 牟谦 +4 位作者 刘朝阳 靳德武 王峰 丁学松 马丽 《煤炭工程》 北大核心 2020年第5期138-143,共6页
针对常用的底板扰动破坏深度计算公式在渭北煤田澄合矿区适用性较差的问题,结合澄合矿区5#煤层顶底板工程地质、水文地质条件,分别对不同采宽-采深和采宽-采深-采高条件下的底板扰动破坏深度进行了数值计算分析。根据数值模拟结果,分析... 针对常用的底板扰动破坏深度计算公式在渭北煤田澄合矿区适用性较差的问题,结合澄合矿区5#煤层顶底板工程地质、水文地质条件,分别对不同采宽-采深和采宽-采深-采高条件下的底板扰动破坏深度进行了数值计算分析。根据数值模拟结果,分析得到了适用于澄合矿区的底板岩体扰动破坏深度拟合公式,并与华北型煤田26组近水平煤层开采工作面底板破坏深度实测值进行对比分析。结果表明:所提出的拟合公式预测能力更强、预测精度更高,误差范围更小,可满足澄合矿区现场需要,为带压安全开采提供了评价依据和科学指导。 展开更多
关键词 渭北煤田 澄合矿区 多因素分析 底板破坏深度 拟合公式
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仿生冲击挤密钻头的研究 被引量：5
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作者 孙荣军 谷拴成 +2 位作者 谢晓波 高科 张幼振 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期174-178,183,共6页
为了提高冲击挤密钻头的进尺速度和降低冲击损耗,基于仿生非光滑理论设计了仿生冲击挤密钻头,通过数值模拟分析揭示其破土受力特性,制备出仿生冲击挤密钻头并进行试验。以自然界生物蜣螂为仿生原型,在冲击挤密钻头表面有规律地布置凸包... 为了提高冲击挤密钻头的进尺速度和降低冲击损耗,基于仿生非光滑理论设计了仿生冲击挤密钻头,通过数值模拟分析揭示其破土受力特性,制备出仿生冲击挤密钻头并进行试验。以自然界生物蜣螂为仿生原型,在冲击挤密钻头表面有规律地布置凸包非光滑形态,并进行相关实验,结果表明:与同尺寸的常规冲击挤密钻头相比,仿生冲击挤密钻头的单次冲击进尺提高约45%,单位进尺所需冲击能量下降46.8%,可大幅缩短冲击挤密钻孔的钻孔周期、节约钻孔成本,社会和经济效益显著。 展开更多
关键词 冲击挤密钻头 仿生 非光滑 优化 试验
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