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井下钻孔测井技术在煤矿不良地质体探测中的应用
1
作者
李立
杨东辉
+2 位作者
陈晓鹏
张星星
樊聪
《晋控科学技术》
2025年第1期33-38,共6页
利用矿用侧向电阻率视频成像测井技术有效探测了晋能控股煤业集团马道头煤矿煤层中的不良地质体的表现特征。研究取得以下成果:(1)该地区煤岩的具体的物性参数表现特征为:煤的视电阻率呈高值,3000~4500Ω?m左右,是围岩的2~3倍以上,且与...
利用矿用侧向电阻率视频成像测井技术有效探测了晋能控股煤业集团马道头煤矿煤层中的不良地质体的表现特征。研究取得以下成果:(1)该地区煤岩的具体的物性参数表现特征为:煤的视电阻率呈高值,3000~4500Ω?m左右,是围岩的2~3倍以上,且与围岩呈突变接触;煤的自然伽马曲线呈低值,平均147 API,与围岩呈突变接触。(2)断层、陷落柱等不良地质体中煤的电信号与其它岩石的物性存在显著差异,可作为判断标准。(3)基于孔—孔空间联合测井数据的三维等值线图构建方法,实现了不良地质体电性响应的精细化表征。
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关键词
钻孔测井
视电阻率
不良地质体
地质解释
孔—孔空间组合
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职称材料
带压开采近距离中厚煤层底板破坏特征研究
2
作者
陈晓鹏
杨东辉
+4 位作者
孙亮
李立
张星星
杨一明
樊聪
《煤》
2025年第5期37-43,共7页
为研究某矿带压开采近距离煤层的底板破坏特征,采用弹塑性和滑移线场理论、数值模拟、地质雷达方法,建立了近距离煤层底板破坏深度计算模型,模拟了下行开采煤层底板破坏特征,开展了带压开采煤层底板破坏深度现场探测。结果表明:理论计...
为研究某矿带压开采近距离煤层的底板破坏特征,采用弹塑性和滑移线场理论、数值模拟、地质雷达方法,建立了近距离煤层底板破坏深度计算模型,模拟了下行开采煤层底板破坏特征,开展了带压开采煤层底板破坏深度现场探测。结果表明:理论计算获得10号煤层底板最大破坏深度为12.58 m,最大破坏深度距采面端部水平距离为3.37 m;在考虑煤层开采后底板应力场、位移场、塑性区特征下,10号煤层底板最大破坏深度为16.50 m,底板形成明显的拉应力区,呈“船型”分布,拉应力大小为0~2.5 MPa;采用地质雷达法获取的10号煤层底板破坏深度为12.8~14.0 m以上。研究结果为类似条件下综采面带压开采提供一定指导。
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关键词
带压开采
底板破坏深度
弹塑性理论
数值模拟
地质雷达
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职称材料
不同岩性巴西劈裂试验力学及声发射特征研究
3
作者
杨志良
岳松鹏
+1 位作者
巩贺
杨东辉
《现代矿业》
2025年第4期125-131,138,共8页
为研究不同岩性破坏过程中的声发射及力学特性,利用万能试验机和声发射监测系统对保德煤矿泥灰岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩开展巴西劈裂试验,研究不同岩性的劈裂破坏特征、AE特征及微破裂机制。结果表明:不同岩性试样的峰值能率随抗拉...
为研究不同岩性破坏过程中的声发射及力学特性,利用万能试验机和声发射监测系统对保德煤矿泥灰岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩开展巴西劈裂试验,研究不同岩性的劈裂破坏特征、AE特征及微破裂机制。结果表明:不同岩性试样的峰值能率随抗拉强度增加而增加,泥灰岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩的平均抗拉强度分别为18.67,11.56,10.80,4.04 MPa,平均峰值能率分别为8113.7,3256.1,2820.3,839.5J/m^(2),两者呈近似线性分布。不同岩性试样损伤曲线表现出明显的差异性和阶段性,泥灰岩、粉砂岩损伤曲线呈台阶式增长,中砂岩、粗砂岩损伤曲线呈平缓—陡增式增长。不同岩性的AR值整体较小,均在40dB/μs^(2)以下,泥灰岩、粉砂岩AR值分布稀疏,中砂岩分布相对均匀,粗砂岩分布密集,后期拉伸裂纹和剪切裂纹大量产生,且剪切裂纹扩展程度强于其拉伸裂纹。泥灰岩、粉砂岩R值分别呈波动下降、“拉旗杆”型变化,中砂岩、粗砂岩R值均呈L型变化。泥灰岩、粉砂岩AE幅值信号分布稀疏,中砂岩分布相对均匀,粗砂岩分布密集,泥灰岩、粉砂岩、中砂岩的大尺度裂纹数量多于粗砂岩;不同岩性AE幅值与能量间存在幂律分布关系,拟合相关度为泥灰岩>粉砂岩>中砂岩>粗砂岩,岩石粒径越小,幂律分布关系越明显,幅值与能量对数在岩石破坏过程中越具有相似性破坏规律。泥灰岩、粉砂岩、中砂岩剪切裂纹占比较高,出现撕裂现象,主裂纹基本呈圆弧状且偏离圆盘中心,粗砂岩剪切占比中等,破坏程度较轻,主裂纹基本呈直线且无次级裂纹。试样承载力丧失主要由剪切破坏程度决定,当剪切占比超过60%时,残余强度占比为3%~29%,剪切比例低于60%时,残余强度占比为48%~57%。研究成果可为探索岩石劈裂破坏机制提供一定参考。
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关键词
破裂机制
巴西劈裂
AE幅值
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职称材料
基于3D打印的类岩材料力学性质和声发射特征试验研究
4
作者
樊聪
杨东辉
+2 位作者
李立
陈晓鹏
张星星
《煤炭技术》
CAS
2024年第12期35-43,共9页
在岩石力学试验的发展历程中,始终受到非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术的影响。通过3D打印技术制备模具,并进行不同膏水比的石膏浇注,形成类岩材料,系统性地研究不同膏水比对类岩材料抗压强度、抗拉强度和抗剪...
在岩石力学试验的发展历程中,始终受到非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术的影响。通过3D打印技术制备模具,并进行不同膏水比的石膏浇注,形成类岩材料,系统性地研究不同膏水比对类岩材料抗压强度、抗拉强度和抗剪强度产生的影响。研究表明:(1)随着膏水比的减小,类岩材料单轴抗压、抗拉、抗剪强度均逐渐减小;(2)膏水比为1∶0.7的试样平均单轴抗压强度为13.62 MPa、平均抗拉强度为2.86 MPa、脆性指数平均为0.36、内聚力为6.91 MPa、内摩擦角为18.98°,相比于其他膏水比的试样,其更接近脆性类岩材料;(3)不同膏水比试样在50%峰值之前阶段均出现较少的声发射数据,说明试样内部微裂纹较少,内部几乎没有空隙,其均质性、连续性较好。研究成果可为后续类岩材料力学测试或煤炭开采物理模拟试验提供材料配比,也为3D打印技术在岩石力学与工程领域的应用提供一定参考。
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关键词
类岩材料
3D打印
膏水比
力学性质
声发射
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职称材料
题名
井下钻孔测井技术在煤矿不良地质体探测中的应用
1
作者
李立
杨东辉
陈晓鹏
张星星
樊聪
机构
山西大同大学
煤炭工程学院
山西大同大学煤矿水射流技术与装备厅市共建山西省重点实验室培育基地
出处
《晋控科学技术》
2025年第1期33-38,共6页
基金
山西省重点研发计划项目(202304290000002)
山西省基础研究计划(自由探索类)项目(20210302124355)
+2 种基金
大同市基础研究计划项目(2023055)
山西大同大学产学研科研项目(2022CXY18)
山西大同大学研究生科研创新项目(2024SJCX53)。
文摘
利用矿用侧向电阻率视频成像测井技术有效探测了晋能控股煤业集团马道头煤矿煤层中的不良地质体的表现特征。研究取得以下成果:(1)该地区煤岩的具体的物性参数表现特征为:煤的视电阻率呈高值,3000~4500Ω?m左右,是围岩的2~3倍以上,且与围岩呈突变接触;煤的自然伽马曲线呈低值,平均147 API,与围岩呈突变接触。(2)断层、陷落柱等不良地质体中煤的电信号与其它岩石的物性存在显著差异,可作为判断标准。(3)基于孔—孔空间联合测井数据的三维等值线图构建方法,实现了不良地质体电性响应的精细化表征。
关键词
钻孔测井
视电阻率
不良地质体
地质解释
孔—孔空间组合
Keywords
borehole logging
apparent resistivity
unfavorable geological body
geological interpretation
hole-hole space combination
分类号
P631.8 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
带压开采近距离中厚煤层底板破坏特征研究
2
作者
陈晓鹏
杨东辉
孙亮
李立
张星星
杨一明
樊聪
机构
山西大同大学
煤炭工程学院
山西大同大学煤矿水射流技术与装备厅市共建山西省重点实验室培育基地
山西
晋神沙坪煤业有限公司
出处
《煤》
2025年第5期37-43,共7页
基金
山西省重点研发计划项目(202304290000002)
山西省基础研究计划(自由探索类)项目(20210302124355)
+1 种基金
大同市基础研究计划项目(2023055)
山西大同大学产学研科研项目(2022CXY18)。
文摘
为研究某矿带压开采近距离煤层的底板破坏特征,采用弹塑性和滑移线场理论、数值模拟、地质雷达方法,建立了近距离煤层底板破坏深度计算模型,模拟了下行开采煤层底板破坏特征,开展了带压开采煤层底板破坏深度现场探测。结果表明:理论计算获得10号煤层底板最大破坏深度为12.58 m,最大破坏深度距采面端部水平距离为3.37 m;在考虑煤层开采后底板应力场、位移场、塑性区特征下,10号煤层底板最大破坏深度为16.50 m,底板形成明显的拉应力区,呈“船型”分布,拉应力大小为0~2.5 MPa;采用地质雷达法获取的10号煤层底板破坏深度为12.8~14.0 m以上。研究结果为类似条件下综采面带压开采提供一定指导。
关键词
带压开采
底板破坏深度
弹塑性理论
数值模拟
地质雷达
Keywords
pressurized mining
depth of subgrade damage
elastic-plastic theory
numerical simulation
geo-radar
分类号
TD327.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
不同岩性巴西劈裂试验力学及声发射特征研究
3
作者
杨志良
岳松鹏
巩贺
杨东辉
机构
山西大同大学
煤炭工程学院
山西大同大学煤矿水射流技术与装备厅市共建山西省重点实验室培育基地
神华新街能源有限责任公司
河南神火煤电股份有限公司新庄
煤矿
出处
《现代矿业》
2025年第4期125-131,138,共8页
基金
山西省重点研发计划项目(编号:202304290000002)
山西省基础研究计划(自由探索类)项目(编号:20210302124355)
大同市基础研究计划项目(编号:2023055)。
文摘
为研究不同岩性破坏过程中的声发射及力学特性,利用万能试验机和声发射监测系统对保德煤矿泥灰岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩开展巴西劈裂试验,研究不同岩性的劈裂破坏特征、AE特征及微破裂机制。结果表明:不同岩性试样的峰值能率随抗拉强度增加而增加,泥灰岩、粉砂岩、中砂岩、粗砂岩的平均抗拉强度分别为18.67,11.56,10.80,4.04 MPa,平均峰值能率分别为8113.7,3256.1,2820.3,839.5J/m^(2),两者呈近似线性分布。不同岩性试样损伤曲线表现出明显的差异性和阶段性,泥灰岩、粉砂岩损伤曲线呈台阶式增长,中砂岩、粗砂岩损伤曲线呈平缓—陡增式增长。不同岩性的AR值整体较小,均在40dB/μs^(2)以下,泥灰岩、粉砂岩AR值分布稀疏,中砂岩分布相对均匀,粗砂岩分布密集,后期拉伸裂纹和剪切裂纹大量产生,且剪切裂纹扩展程度强于其拉伸裂纹。泥灰岩、粉砂岩R值分别呈波动下降、“拉旗杆”型变化,中砂岩、粗砂岩R值均呈L型变化。泥灰岩、粉砂岩AE幅值信号分布稀疏,中砂岩分布相对均匀,粗砂岩分布密集,泥灰岩、粉砂岩、中砂岩的大尺度裂纹数量多于粗砂岩;不同岩性AE幅值与能量间存在幂律分布关系,拟合相关度为泥灰岩>粉砂岩>中砂岩>粗砂岩,岩石粒径越小,幂律分布关系越明显,幅值与能量对数在岩石破坏过程中越具有相似性破坏规律。泥灰岩、粉砂岩、中砂岩剪切裂纹占比较高,出现撕裂现象,主裂纹基本呈圆弧状且偏离圆盘中心,粗砂岩剪切占比中等,破坏程度较轻,主裂纹基本呈直线且无次级裂纹。试样承载力丧失主要由剪切破坏程度决定,当剪切占比超过60%时,残余强度占比为3%~29%,剪切比例低于60%时,残余强度占比为48%~57%。研究成果可为探索岩石劈裂破坏机制提供一定参考。
关键词
破裂机制
巴西劈裂
AE幅值
Keywords
rupture mechanism
Brazilian Splitting
AE amplitude
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于3D打印的类岩材料力学性质和声发射特征试验研究
4
作者
樊聪
杨东辉
李立
陈晓鹏
张星星
机构
山西大同大学
煤炭工程学院
山西大同大学煤矿水射流技术与装备厅市共建山西省重点实验室培育基地
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第12期35-43,共9页
基金
山西省基础研究计划(自由探索类)项目(20210302124355)
山西省高等学校教学改革创新项目(20220861)
+1 种基金
大同市基础研究计划项目(2023055)
山西大同大学产学研科研项目(2022CXY18)。
文摘
在岩石力学试验的发展历程中,始终受到非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术的影响。通过3D打印技术制备模具,并进行不同膏水比的石膏浇注,形成类岩材料,系统性地研究不同膏水比对类岩材料抗压强度、抗拉强度和抗剪强度产生的影响。研究表明:(1)随着膏水比的减小,类岩材料单轴抗压、抗拉、抗剪强度均逐渐减小;(2)膏水比为1∶0.7的试样平均单轴抗压强度为13.62 MPa、平均抗拉强度为2.86 MPa、脆性指数平均为0.36、内聚力为6.91 MPa、内摩擦角为18.98°,相比于其他膏水比的试样,其更接近脆性类岩材料;(3)不同膏水比试样在50%峰值之前阶段均出现较少的声发射数据,说明试样内部微裂纹较少,内部几乎没有空隙,其均质性、连续性较好。研究成果可为后续类岩材料力学测试或煤炭开采物理模拟试验提供材料配比,也为3D打印技术在岩石力学与工程领域的应用提供一定参考。
关键词
类岩材料
3D打印
膏水比
力学性质
声发射
Keywords
rock-like material
3D printing
paste water ratio
mechanical properties
acoustic emission
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
TU458 [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
井下钻孔测井技术在煤矿不良地质体探测中的应用
李立
杨东辉
陈晓鹏
张星星
樊聪
《晋控科学技术》
2025
0
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职称材料
2
带压开采近距离中厚煤层底板破坏特征研究
陈晓鹏
杨东辉
孙亮
李立
张星星
杨一明
樊聪
《煤》
2025
0
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职称材料
3
不同岩性巴西劈裂试验力学及声发射特征研究
杨志良
岳松鹏
巩贺
杨东辉
《现代矿业》
2025
0
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职称材料
4
基于3D打印的类岩材料力学性质和声发射特征试验研究
樊聪
杨东辉
李立
陈晓鹏
张星星
《煤炭技术》
CAS
2024
0
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职称材料
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