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低渗透煤层气液两相复合压裂卸压增透技术

煤矿安全 2022年第11期53卷 76-82页

作者：王泽东刘国磊崔嵛李明张晓君姜涛山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博尊255000 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

为了解决低渗透高瓦斯煤层抽采难度大的问题,基于现有研究成果,通过理论分析,提出了煤层气液两相复合压裂卸压增透技术。技术主要依靠注入钻孔的高压酸液和高压碱液起裂煤层,同时液体反应生成的高压CO_(2)气体起到驱替增透作用;具有卸... 详细信息

为了解决低渗透高瓦斯煤层抽采难度大的问题,基于现有研究成果,通过理论分析,提出了煤层气液两相复合压裂卸压增透技术。技术主要依靠注入钻孔的高压酸液和高压碱液起裂煤层,同时液体反应生成的高压CO_(2)气体起到驱替增透作用;具有卸压和增透的双重效应,截断突出的准备阶段;煤层压裂增透后的地应力场和瓦斯压力场降低、均化,抽采效率得到提高。技术的突出特点是:反应产物呈中性、易溶解;少量酸化增透产物支撑作用,减弱裂隙闭合;反应升温,避免CO_(2)过量吸附降低渗透率;技术组合方式灵活多变。

关键词：煤与瓦斯突出低渗透率气液两相复合压裂作用机理

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不同水化环境的水泥基固废充填材料性能研究

矿业研究与开发 2024年第6期44卷 72-80页

作者：李公成刘国磊何国志马秋峰孟圣师刘树龙山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿山东菏泽市274000 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为研究不同水化环境对水泥基固废充填材料力学性能和微观结构的影响机制,设计了标准恒温恒湿养护(C1)、套袋恒温恒湿养护(C2)、自然空气养护(C3)、水中养护(C4)、30℃养护(C5)、40℃养护(C6)等6种水化环境,探究了不同水化环境下试块的... 详细信息

为研究不同水化环境对水泥基固废充填材料力学性能和微观结构的影响机制,设计了标准恒温恒湿养护(C1)、套袋恒温恒湿养护(C2)、自然空气养护(C3)、水中养护(C4)、30℃养护(C5)、40℃养护(C6)等6种水化环境,探究了不同水化环境下试块的破坏形态,采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)分析了充填材料水化产物的作用机理。结果表明:养护温度是影响充填体早期抗压强度快速提升的关键因素,能够加快硅铝酸盐原料的溶解-重构-缩聚反应,增加水化产物钙矾石和C-S-H凝胶的产出量,产物快速生长,相互交织填充于骨料孔隙之间,形成致密的三维结构,在C6水化环境,充填体3 d和7 d抗压强度分别达到最大值2.08 MPa和3.07 MPa。但过高的温度导致水化产物分布不均匀,阻隔了胶凝活性离子的溶出,影响了后期强度的提升。湿度决定了充填体后期强度的发展,能够为水化反应提供水分子,当养护龄期为28 d时,不同水化环境下充填体的抗压强度为C6>C4>C1>C5>C3>C2。

关键词：水化环境充填材料力学性能水化机理微观结构

基于高炉矿渣胶凝材料的充填体早期强度特性研究及微观结构演化

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矿业研究与开发 2020年第11期40卷 71-75页

作者：刘树龙李公成刘国磊王发刚王劼齐兆军山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博市255049 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司山东莱州市264001

为降低矿山充填成本,提高高炉矿渣利用率,解决尾砂等废弃物堆存量大的问题,以高炉矿渣替代部分水泥作为主要胶结剂,以生石灰、石膏作为激发剂开展胶凝材料配比试验研究,借助SEM扫描电镜技术探究不同养护龄期下充填体水化产物的微观形态... 详细信息

为降低矿山充填成本,提高高炉矿渣利用率,解决尾砂等废弃物堆存量大的问题,以高炉矿渣替代部分水泥作为主要胶结剂,以生石灰、石膏作为激发剂开展胶凝材料配比试验研究,借助SEM扫描电镜技术探究不同养护龄期下充填体水化产物的微观形态、交联密实程度等对充填体早期强度的影响规律。试验结果表明:水化龄期3d时,水化产物以针状钙矾石晶体为主,产物与骨料颗粒间孔径较大且孔隙率高;随着水化龄期的延长,针状钙矾石发育成柱状,颗粒间孔隙逐渐被填充,钙矾石和C—S—H凝胶紧密搭接形成网状结构,使充填体具有较高的早期强度。

关键词：高炉矿渣尾砂抗压强度正交试验扫描电镜微观结构

基质金属蛋白酶-1基因-1607位点多态性与亚洲人群头颈癌相关的Meta分析

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临床耳鼻咽喉头颈外科杂志 2014年第21期28卷 1679-1684页

作者：陈向军余兹中郜元坤刘国磊田磊李国义湖北医药学院附属太和医院耳鼻咽喉头颈外科湖北十堰442000

目的：应用Meta分析探讨基质金属蛋白酶-1（MMP-1）基因启动子区1607位点单核苷酸多态性（SNP）与头颈癌（HNC）的易感相关性。方法：在中英文数据库中检索MMP-1与HNC相关性研究的文献,根据纳入与排除标准筛选文献,获取截止2014年1月以... 详细信息

目的：应用Meta分析探讨基质金属蛋白酶-1（MMP-1）基因启动子区1607位点单核苷酸多态性（SNP）与头颈癌（HNC）的易感相关性。方法：在中英文数据库中检索MMP-1与HNC相关性研究的文献,根据纳入与排除标准筛选文献,获取截止2014年1月以前公开发表的亚洲人群病例对照研究资料,应用Stata 10.0软件对研究结果进行异质性检验和效应值合并,并进行敏感性分析和偏倚评估。结果：9篇文献纳入研究,累计病例2 049例,对照2 158例;基于随机效应模型的Meta分析显示,MMP-1（-1607）1G/2G多态性与HNC相关性中基因型1G2G＋2G2Gvs.1G1G（OR=1.45,95%CI为1.25-1.68,P〈0.01）,2G2Gvs.1G1G＋1G2G（OR=1.77,95%CI为1.37-2.30,P〈0.01）,2G等位基因vs.1G（OR=1.52,95%CI为1.26-1.85,P〈0.01）,2G2Gvs.1G1G（OR=2.06,95%CI为1.41-3.01,P〈0.01）。结论：MMP-1（-1607）1G/2G多态性与HNC易感性存在关联,2G2G基因型携带者为HNC的易感人群。

关键词：基质金属蛋白酶-1 基因头颈肿瘤

基于超声波平测的巷(隧)道岩爆破裂演化试验研究

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矿业研究与开发 2016年第12期36卷 75-79页

作者：张晓君林芊君李海洲刘国磊郑怀昌山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 山东理工大学矿山工程技术研究所山东淄博市255049

针对岩爆试验及监测研究的不足,基于超声波平测法声波监测,利用真三轴加卸载试验系统开展了直墙拱形巷(隧)道在单面约束情况下的双轴压缩岩爆试验,分析和探讨了岩爆破裂演化与平测波形规律。结果表明,随着垂直载荷的增加,巷(隧)道围岩... 详细信息

针对岩爆试验及监测研究的不足,基于超声波平测法声波监测,利用真三轴加卸载试验系统开展了直墙拱形巷(隧)道在单面约束情况下的双轴压缩岩爆试验,分析和探讨了岩爆破裂演化与平测波形规律。结果表明,随着垂直载荷的增加,巷(隧)道围岩两帮呈现出起伏、粗糙破裂面和片剥体,整体试样产生沿加载方向发展演化的裂纹;实现了全程的超声波平测法声波监测,经过波形对比分析,可以较好的反映围岩表面附近和内部的破裂演化进程,波形开始畸变可做为围岩岩爆破裂演化的前兆;通过监测分析平测法声波波幅,可以掌握围岩内部的全程发展变化情况,实现对围岩能量聚集、耗散与释放过程的识别;对于巷(隧)道围岩层裂、离层及完整围岩岩爆等可应用超声波平测法进行声波检测与监测。

关键词：直墙拱形巷(隧)道岩爆超声波平测法双轴压缩试验声波监测

低透气性煤层开采覆岩应力与变形特征实验分析

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山东理工大学学报（自然科学版） 2020年第3期34卷 66-69页

作者：张璐李海洲刘国磊山东理工大学建筑工程学院山东淄博255049 山东理工大学资源与环境工程学院矿山工程技术研究所山东淄博255049

以阳煤集团新景矿8~#煤层开采为工程背景,在工作面实际地质条件下,建立了工作面推进过程中顶板变形的相似模拟实验系统。分析了随着工作面的推进,上覆岩层应力、岩层结构的变形、移动与垮落特征以及对煤与瓦斯突出的影响。实验表明:在... 详细信息

以阳煤集团新景矿8~#煤层开采为工程背景,在工作面实际地质条件下,建立了工作面推进过程中顶板变形的相似模拟实验系统。分析了随着工作面的推进,上覆岩层应力、岩层结构的变形、移动与垮落特征以及对煤与瓦斯突出的影响。实验表明:在开切眼上方一定范围(约5~15 m)和工作面前方(约5~20 m)形成集中应力区,此范围内煤体应力增大,煤层透气性进一步降低,煤与瓦斯突出危险性增大。该结论可为煤与瓦斯突出的防治提供理论依据。

关键词：煤层开采相似实验顶板变形特征分析

全尾砂固废基充填材料胶凝特性与纤维强化效应研究

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矿业研究与开发 2024年第6期44卷 112-120页

作者：王冲刘国磊何国志李公成马秋峰刘树龙李庆国山东省能源安全调度中心山东济南250002 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 枣庄矿业(集团)有限责任公司田陈煤矿山东枣庄市277523

针对某金矿全尾砂超细颗粒含量高导致充填体强度不足的问题,选用矿山固废制备碱激发胶凝材料,加入不同长度聚丙烯纤维(3~18 mm)作为增强剂,研究其对充填材料流动性和抗压强度的影响,并借助SEM从微观结构揭示材料胶凝特性和纤维强化效应... 详细信息

针对某金矿全尾砂超细颗粒含量高导致充填体强度不足的问题,选用矿山固废制备碱激发胶凝材料,加入不同长度聚丙烯纤维(3~18 mm)作为增强剂,研究其对充填材料流动性和抗压强度的影响,并借助SEM从微观结构揭示材料胶凝特性和纤维强化效应。结果表明:(1)全尾砂中超细颗粒表面极易形成水膜,导致黏结力下降,这是造成充填体强度偏低的主要原因;(2)随着纤维长度增加,充填料浆坍落度、流动度、稠度均降低,泌水率先降低再增大;(3)充填体抗压强度随纤维长度增加先升高后降低;当纤维长度为12 mm时,3 d抗压强度和28 d抗压强度达最大值,分别为3.12 MPa和8.05 MPa,较同龄期未掺纤维试块分别增加了254.55%和41.48%;(4)纤维在基体中发挥桥接和锚固作用,有效抵抗和传递外界荷载,增加充填体抗压强度,但纤维过长易造成团簇和缠结而形成弱面,导致其强度削减。

关键词：全尾砂聚丙烯纤维胶结充填碱激发抗压强度

基于正交设计的全尾砂膏体料浆流动性及充填体强度特性研究

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矿业研究与开发 2020年第12期40卷 33-37页

作者：刘树龙刘国磊李公成王劼王发刚齐兆军杨纪光山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博市255049 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司山东莱州市261400

针对山东某金矿充填料浆保水性差、离析泌水现象严重、充填体强度低等问题,通过分析尾砂物理化学性质,采用三因素五水平正交设计,以水泥掺量、料浆浓度和砂灰比为研究对象,充填料浆塌落度和充填体抗压强度为考察指标,开展全尾砂高浓度... 详细信息

针对山东某金矿充填料浆保水性差、离析泌水现象严重、充填体强度低等问题,通过分析尾砂物理化学性质,采用三因素五水平正交设计,以水泥掺量、料浆浓度和砂灰比为研究对象,充填料浆塌落度和充填体抗压强度为考察指标,开展全尾砂高浓度膏体充填试验研究。试验结果表明:料浆浓度是影响充填料浆塌落度的主要因素,水泥掺量次之,砂灰比影响最小;各因素对充填体3d和7d抗压强度影响重要性的排序为水泥掺量>砂灰比>料浆浓度。当水泥掺量为30%,料浆浓度在70%~72%区间内,砂灰比为6时,充填料浆塌落度为28.2cm^28.4cm,料浆流动性好,可实现管道自流输送,充填体3d抗压强度为0.63 MPa^0.68MPa,7d抗压强度为1.03 MPa^1.09 MPa,可满足矿山的充填需求。

关键词：尾砂膏体塌落度抗压强度正交设计极差分析

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某金矿全尾砂充填体早期强度性能分析

矿业研究与开发 2020年第3期40卷 125-129页

作者：刘树龙孙业庚李公成刘国磊齐兆军王发刚山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博市255049 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博市255049 山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司山东莱州市264000

针对某金矿以水泥为主要胶凝材料造成的充填成本高、早期强度低的问题,以该金矿全尾砂为骨料,选用生石灰、石膏、水淬矿渣、水泥为辅料,在分析全尾砂物化性质的基础上,采用全面法试验设计,制备料浆质量浓度为70%、72%、74%、76%和灰砂比... 详细信息

针对某金矿以水泥为主要胶凝材料造成的充填成本高、早期强度低的问题,以该金矿全尾砂为骨料,选用生石灰、石膏、水淬矿渣、水泥为辅料,在分析全尾砂物化性质的基础上,采用全面法试验设计,制备料浆质量浓度为70%、72%、74%、76%和灰砂比1∶4,1∶6,1∶10和1∶20的充填料浆,测定养护龄期为1,3,7,14d时抗压强度。结合Design-Expert软件筛选并评估影响全尾砂充填体早期强度的显著性因素。试验结果表明:料浆质量浓度和养护龄期一定时,充填体早期强度与灰砂比表现为正比关系;控制养护龄期和灰砂比不变,随着料浆质量浓度的增大,充填体强度增长越明显;在灰砂比和料浆质量浓度相同的条件,充填体强度与养护龄期呈正相关,对充填体早期强度影响敏感性顺序为灰砂比>养护龄期>料浆质量浓度。通过试验可知,在灰砂比1∶4,料浆质量浓度76%时,充填体1d强度可达0.76MPa,3d强度可达1.19 MPa,7d强度可达2.09 MPa,14d强度可达2.21 MPa。将试验结果应用于工程实践,可为矿山充填提供理论依据和数据参考。

关键词：全尾砂灰砂比养护龄期料浆质量浓度充填体早期强度