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微震信号随能量的变化特征--以张小楼井为例

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采矿与安全工程学报 2018年第2期35卷 316-323页

作者：刘海顺井广成谢龙侯龙窦林名吕长国陈兴和中国矿业大学物理学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 徐州矿务集团庞庄煤矿江苏徐州221141

微震信号能反映煤岩体损伤破坏程度,可作为冲击矿压监测及预警依据。基于快速傅立叶变换对微震信号进行时域与频域转换分析,揭示了不同能量级别微震信号及频谱特征差异。研究表明:不同能级下的微震信号波形和频谱特征存在较大差异,高能... 详细信息

微震信号能反映煤岩体损伤破坏程度,可作为冲击矿压监测及预警依据。基于快速傅立叶变换对微震信号进行时域与频域转换分析,揭示了不同能量级别微震信号及频谱特征差异。研究表明:不同能级下的微震信号波形和频谱特征存在较大差异,高能量矿震信号振幅较大,频率较低,且分布相对集中,震动持续时间长,衰减较慢。研究不同能量级别的微震信号频谱特征为深入揭示冲击矿压能量释放机理提供了参考。

关键词：冲击矿压微震傅立叶变换能量频谱分析

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煤岩静态破碎剂合理组分及配比实验研究

爆破 2018年第1期35卷 137-141,153页

作者：李胜李宗杰罗明坤辽宁工程技术大学矿业学院阜新123000 煤炭资源与安全开采国家重点实验室徐州221116

针对爆破切顶技术受到高瓦斯等特殊环境的限制,提出一种可用于定向切顶的煤岩静态破碎方法。在确定破碎剂基本组成的基础上,利用钢管外测法测出不同组分破碎剂的膨胀压,分析破碎剂水化反应过程中膨胀压的变化规律和各组分对破碎剂膨胀... 详细信息

针对爆破切顶技术受到高瓦斯等特殊环境的限制,提出一种可用于定向切顶的煤岩静态破碎方法。在确定破碎剂基本组成的基础上,利用钢管外测法测出不同组分破碎剂的膨胀压,分析破碎剂水化反应过程中膨胀压的变化规律和各组分对破碎剂膨胀压的影响,确定破碎剂各组分的最佳配比,最后利用所配制的破碎剂进行了C30混凝土试块膨胀致裂试验。结果表明:Ca O是影响膨胀压的主要成分,水泥次之,石膏较小。煤岩静态破碎剂的最佳配比为:Ca O75%、水泥8%、石膏3%、膨润土5%、三聚磷酸钠0.6%、聚羧酸减水剂0.4%、粉煤灰8%。在胀裂试验中,试块逐渐产生细微短小裂纹,随胀裂时间增加开裂宽度和深度缓慢增大,最终试块被胀裂成多块,致裂效果较好,为煤层顶板定向切顶提供了试验基础。

关键词：煤岩静态破碎剂定向切顶膨胀压力煤岩胀裂正交实验

波阻抗反演和气烟囱技术联合探索预测煤矿富水区

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煤炭技术 2018年第8期37卷 166-168页

作者：张健余学中中国地质大学(北京)成矿过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

以羊东矿区为实例,对该区域的断层构造进行了精细的三维地震解释;对该区域的三维地震资料进行了波阻抗反演,通过波阻抗与富水性的关系,对该矿区的富水区域进行了圈定;利用神经网络技术对该区三维地震资料的气烟囱属性进行了提取,利用气... 详细信息

以羊东矿区为实例,对该区域的断层构造进行了精细的三维地震解释;对该区域的三维地震资料进行了波阻抗反演,通过波阻抗与富水性的关系,对该矿区的富水区域进行了圈定;利用神经网络技术对该区三维地震资料的气烟囱属性进行了提取,利用气烟囱与构造导通性的关系对断层构造的导通性进行了评价。最后结合真实的断层发育情况,探索利用波阻抗反演与气烟囱技术联合的方法预测煤矿的富水区,预测的结果在羊东矿矿区得到了较好的验证。

关键词：突水构造解释波阻抗反演气烟囱

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近断层煤柱巷道围岩变形机理及控制研究

煤炭技术 2018年第6期37卷 26-29页

作者：于洋陈勇梁化强徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221018 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

以红岭煤矿近断层煤柱巷道为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验等手段,分析了采动影响下断层破碎带围岩应力分布规律,揭示了近断层煤柱巷道围岩应力分布演化规律及变形机理,开发了相应的巷道围岩控制技术。

关键词：近断层采动应力煤柱巷道非对称耦合支护

寺河矿煤地质产甲烷微生物菌群的保藏和产甲烷性能

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微生物学通报 2018年第5期45卷 951-961页

作者：杨秀清陈彦梅魏国琴陈林勇山西大学生物技术研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西太原030006 煤与煤层气共采国家重点实验室山西晋城048000 易安蓝焰煤与煤层气共采技术有限责任公司山西晋城048000

【背景】煤地质产甲烷微生物菌群可以代谢煤基质产生甲烷,对于实现煤层气资源的再利用具有重要意义。【目的】检测产甲烷菌群在保藏过程中群落结构的动态变化以及在产气实验中甲烷气的生成情况,以验证保藏方法的可行性,同时为煤层气的... 详细信息

【背景】煤地质产甲烷微生物菌群可以代谢煤基质产生甲烷,对于实现煤层气资源的再利用具有重要意义。【目的】检测产甲烷菌群在保藏过程中群落结构的动态变化以及在产气实验中甲烷气的生成情况,以验证保藏方法的可行性,同时为煤层气的微生物增产奠定基础。【方法】分别于不同温度条件下比较3种菌种保藏方法,即甘油/L-半胱氨酸法、富营养法和煤基-基础盐法。通过产气实验检测不同保藏条件下产甲烷菌群的活力。同时,采用454高通量测序技术测定16S r RNA基因序列,分析25°C条件下煤基-基础盐菌种保藏过程中微生物群落结构的变化。【结果】比较了9组菌种保藏方法,发现菌种最佳保藏条件为25°C的煤基-基础盐保藏。在该条件下保藏的产甲烷菌群活性最高,甲烷生成量最大。以无烟煤为碳源进行产气实验时甲烷生成量为12%-25%,而以褐煤为碳源时甲烷生成量可达24%-73%。在25°C的煤基-基础盐菌种保藏条件下,保藏初期细菌的主要优势菌为假单胞菌属(Pseudomonas),而古菌的主要优势菌为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)。随着保藏时间的增加,细菌的群落结构变化显著,发酵细菌及产氢产乙酸细菌成为优势细菌,古菌的群落结构则相对稳定。【结论】菌种保藏的最佳条件为25°C的煤基-基础盐,保藏的产甲烷菌群能长期维持在较高的活性状态,具有较好的产甲烷能力。

关键词：煤层产出水产甲烷菌群微生物菌种保藏

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基于新型加卸载本构模型底板损伤规律研究

采矿与安全工程学报 2018年第2期35卷 373-381页

作者：李浩白海波武建军马占国孟庆彬马凯武光明杜亚波中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 山西中煤华晋能源有限责任公司山西河津043300 中国矿业大学资源与环境学院江苏徐州221116

应力路径对底板岩石力学性能有重大影响,而隔水层的力学特性是其厚度的决定性因素之一。本文认为岩石材料是一种能量非均匀耗散结构,以此为基础建立了修正平行杆模型,将宏、细观损伤变量和损伤演化方程相互联系,体现了循环加卸载过程中... 详细信息

应力路径对底板岩石力学性能有重大影响,而隔水层的力学特性是其厚度的决定性因素之一。本文认为岩石材料是一种能量非均匀耗散结构,以此为基础建立了修正平行杆模型,将宏、细观损伤变量和损伤演化方程相互联系,体现了循环加卸载过程中岩石的"非线性"、"随机性"和"刚度退化"特性。结合Drucker-Prager屈服准则,建立了一种新型循环加卸载本构模型。根据不连沟矿工程实际建立数值计算模型,通过UMAT二次开发,计算采矿过程中底板的损伤响应。结果表明,工作面煤壁下的底板损伤深度随顶板悬露面积的增加而增加,随顶板垮落而减小。而采空区内形成张拉裂隙,并释放应力波,导致底板损伤深度二次加深。上述因素使得损伤深度以Logistic函数形式波动增长,最终不超过18.5 m的概率超过90%。

关键词：循环加卸载模型底板损伤规律修正平行杆系统数值模拟注水实验

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煤矿巷道顶板岩石强度随钻探测技术研究

煤炭技术 2018年第8期37卷 69-71页

作者：廉瑞刘灿灿杨璐中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 江苏师范大学数学与统计学院江苏徐州221116

针对不能及时了解煤矿巷道顶板岩性,存在支护参数单一、支护不合理的问题,以段王矿为工程背景,建立有限元随钻探测模型,通过井下试验得到结论:顶板岩石强度越高,钻进速度越慢,反之则钻进速度越快;钻进速度发生大波动时,钻机通过构造区... 详细信息

针对不能及时了解煤矿巷道顶板岩性,存在支护参数单一、支护不合理的问题,以段王矿为工程背景,建立有限元随钻探测模型,通过井下试验得到结论:顶板岩石强度越高,钻进速度越慢,反之则钻进速度越快;钻进速度发生大波动时,钻机通过构造区域或岩层分界面。以钻进速度为指标,可了解顶板不同岩石强度和分层厚度,指导巷道支护参数优化。

关键词：随钻探测钻进速度巷道支护顶板岩性

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水对砂岩纵横波速及弹性参数影响的实验研究

实验力学 2018年第2期33卷 228-238页

作者：钟江城赵阳任伟光陈超凡周宏伟中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

水对含不同黏土矿物油气储层的纵横波速以及弹性参数有很大影响。为研究此影响，在相同条件下制作了三组（黏土成分分别为蒙脱石、伊利石和伊利石／蒙脱石混合）不同黏土含量（体积分数）的人造泥质砂岩岩样，并先后在常态、饱和及干燥... 详细信息

水对含不同黏土矿物油气储层的纵横波速以及弹性参数有很大影响。为研究此影响，在相同条件下制作了三组（黏土成分分别为蒙脱石、伊利石和伊利石／蒙脱石混合）不同黏土含量（体积分数）的人造泥质砂岩岩样，并先后在常态、饱和及干燥三种状态下进行了纵横波速测量，在人工岩样黏土填隙分布模型下计算了孔隙度。首先，通过结合临界孔隙度模型和Gassmann模型，验证了人工岩样实验数据的合理性；然后，确定了影响岩样波速及弹性参数的主要因素，并在主要因素控制下对比分析了常态、干燥态岩样的纵横波速及剪切模量和体积模量。结果表明：对于含伊利石岩样，水对纵横波速及弹性参数影响较小，且孔隙度越大影响越小；对于含伊蒙混合岩样，水的影响较大，浸泡水后岩样纵横波速及弹性参数均明显变小，说明蒙脱石吸水膨胀后其内部微观孔隙不能被忽略。

关键词：黏土人造泥质砂岩孔隙度纵横波速弹性参数

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对采对掘巷道时空效应与控制技术研究

煤炭技术 2018年第4期37卷 18-21页

作者：于洋梁化强陈勇赵祥岍徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221018 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

以利民煤矿0913工作面回风顺槽为研究背景,综合采用理论分析、数值计算结合现场试验等研究手段,提出了对采对掘巷道特有的时空效应关系,确定了不同时段合理的巷道掘进时机,在此基础上,根据对采对掘巷道差异化的应力环境,开发了对采对掘... 详细信息

以利民煤矿0913工作面回风顺槽为研究背景,综合采用理论分析、数值计算结合现场试验等研究手段,提出了对采对掘巷道特有的时空效应关系,确定了不同时段合理的巷道掘进时机,在此基础上,根据对采对掘巷道差异化的应力环境,开发了对采对掘巷道动态分区域围岩控制技术。

关键词：对采对掘时空效应围岩控制