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作者：杨景皓电子科技大学

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液态CO_(2)-水循环作用下煤体的物理改性规律及增润减尘效应

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1463-1474页

作者：王和堂王辉谭江龙王豪杰杨景皓何军中国矿业大学煤矿灾害防控全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤层注水是预防煤矿粉尘危害的主动性、治本性措施,也是防治瓦斯突出、冲击地压等灾害的重要手段之一。但我国大量煤层具有高地应力、低孔隙率、低渗透性的特点,传统方法和技术面临水注入难、注水周期长、煤体假性润湿等瓶颈。为此,利... 详细信息

煤层注水是预防煤矿粉尘危害的主动性、治本性措施,也是防治瓦斯突出、冲击地压等灾害的重要手段之一。但我国大量煤层具有高地应力、低孔隙率、低渗透性的特点,传统方法和技术面临水注入难、注水周期长、煤体假性润湿等瓶颈。为此,利用液态CO_(2)具有的低温冷冻、高渗透性、相变自增压、酸化解堵等优异特性,提出液态CO_(2)-水循环作用致裂增润煤体的新思路,研制了液态CO_(2)循环冷浸试验系统,联合低场核磁共振仪研究了液态CO_(2)-水循环作用对煤孔隙结构的影响规律,联用电液伺服压力实验机探究了循环作用对煤体力学特性的改变机理,运用截齿破碎煤岩产尘试验系统研究了循环作用后煤体破碎过程的产尘特性。结果表明:液态CO_(2)-水循环作用使煤体有效孔隙度(φ_(NF))增加,增幅与循环作用次数呈正相关,煤体内部束缚流体变少,自由流体增多,T2截止值(T_(2cutoff))随之降低,结合分形理论发现基于渗流孔隙的分形维数Ds具有明显的分形特征,煤体原生孔隙经历了“扩容”的过程,微裂隙与原始裂隙形成贯通,循环作用增强了有效渗流通道连通性,优化了煤的孔隙网络与渗流条件。随着循环次数的增加,煤的最大应力σ_(c)呈指数衰减至4.93 MPa,应变ε_(c)线性增加至2.29×10^(-2),煤的抗压强度减弱,变形能力增加,循环作用改变了煤基质间联结状态,产生的冻胀力对煤体施加挤压作用加剧了裂隙的扩展,脆性指数B5最大降幅为34.71%,显著减弱了煤体脆性,具有了更好的抗动载荷或冲击能力;煤体对外加能量的存储能力弱化,改变了煤在截割过程中的破坏形式,试验条件下煤体破碎过程全尘产尘率降低了74%,呼吸性粉尘占比下降至2%,大幅减弱了粉尘危害性。

关键词：液态CO_(2)-水循环作用孔隙结构力学特性物理改性减尘效应

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液态CO-水循环作用对煤体的物理改性规律及增润减尘效应

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煤炭学报 2024年

作者：王和堂王辉谭江龙王豪杰杨景皓何军中国矿业大学煤矿灾害防控全国重点实验室中国矿业大学安全工程学院

煤层注水是预防煤矿粉尘危害的主动性、治本性措施，也是防治瓦斯突出、冲击地压等灾害的重要手段之一。但我国大量煤层具有高地应力、低孔隙率、低渗透性的特点，传统方法和技术面临水注入难、注水周期长、煤体假性润湿等瓶颈。为此，... 详细信息

煤层注水是预防煤矿粉尘危害的主动性、治本性措施，也是防治瓦斯突出、冲击地压等灾害的重要手段之一。但我国大量煤层具有高地应力、低孔隙率、低渗透性的特点，传统方法和技术面临水注入难、注水周期长、煤体假性润湿等瓶颈。为此，利用液态CO2具有的低温冷冻、高渗透性、相变自增压、酸化解堵等优异特性，提出液态CO2-水循环作用致裂增润煤体的新思路，研制了液态CO2循环冷浸试验装置，采用低场核磁共振仪研究了液态CO2-水循环作用对煤孔隙结构的影响规律，利用电液伺服压力实验机探究了循环作用对煤体力学特性的改变机理，基于截齿破碎煤岩产尘试验系统研究了循环作用对煤体破碎过程的产尘特性。结果表明：液态CO2-水循环作用使煤体有效孔隙度(φNF)增加，增幅与循环作用次数呈正相关，煤体内部束缚流体变少，自由流体增多，T2截止值(T2cutoff)随之降低，结合分形理论发现基于渗流孔隙的分形维数Ds具有明显的分形特征，煤体原生孔隙经历了“扩容”的过程，微裂隙与原始裂隙形成贯通，循环作用增强了有效渗流通道连通性，优化了煤的孔隙网络与渗流条件。随着循环次数的增加，煤的最大应力值(σc)呈指数衰减至4.93MPa，应变值(εc)线性增加至2.29%，煤的抗压强度减弱，变形能力增加，循环作用改变了煤基质间联结状态，产生的冻胀力对煤体施加挤压作用加剧了裂隙的扩展，脆性指数B5最大降幅为34.71%，显著减弱了煤体脆性，具有了更好的抗动荷载或冲击能力；煤体对外加能量的存储能力弱化，改变了煤在截割过程中的破坏形式，试验条件下煤体截割全尘产尘率降低了74%，呼吸性粉尘占比下降至2%，大幅减弱了粉尘危害性。研究工作可为煤层液态CO2-水循环加注致裂增润防尘技术研发提供理论依据。

关键词：液态CO -水循环作用孔隙结构力学特性物理改性规律减尘效应

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水库大坝坝基帷幕灌浆施工质量监理

视周刊

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视周刊 2024年第5期 65-66页

作者：杨景皓青岛市水利建设监理有限公司山东青岛266000

水库大坝坝基帷幕灌浆是一项重要的基础防渗处理工程,其目的是通过在坝基岩体中钻孔并注入水泥浆液,填充岩体裂隙、孔洞等,形成一道连续的防渗帷幕,截断坝基渗透路径,提高坝基抗渗能力,保证大坝的安全稳定运行。帷幕灌浆施工一般包括施... 详细信息

水库大坝坝基帷幕灌浆是一项重要的基础防渗处理工程,其目的是通过在坝基岩体中钻孔并注入水泥浆液,填充岩体裂隙、孔洞等,形成一道连续的防渗帷幕,截断坝基渗透路径,提高坝基抗渗能力,保证大坝的安全稳定运行。帷幕灌浆施工一般包括施工准备、钻孔、压水试验、灌浆以及灌浆效果检验等环节,各环节的施工质量都直接影响到最终的防渗效果。因此,加强帷幕灌浆施工全过程的质量监理控制,对于确保水库大坝安全至关重要。

关键词：水库大坝压水试验灌浆效果防渗帷幕坝基岩体防渗效果施工准备水泥浆液

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