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煤质技术 2017年第3期32卷 21-24,28页

作者：常溪溪贵州省煤田地质局实验室贵州贵阳550081

基于煤储层渗透性是煤层气资源开发成败的关键因素,结合贵州盘县某矿区的煤层裂隙发育程度,从研究区的部分煤层孔隙率、多组煤样的液氮吸附和压汞实验、煤样矩形网状裂隙发育形态、孔隙发育状况及煤岩裂隙形态等方面剖析了孔裂隙发育程... 详细信息

基于煤储层渗透性是煤层气资源开发成败的关键因素,结合贵州盘县某矿区的煤层裂隙发育程度,从研究区的部分煤层孔隙率、多组煤样的液氮吸附和压汞实验、煤样矩形网状裂隙发育形态、孔隙发育状况及煤岩裂隙形态等方面剖析了孔裂隙发育程度对研究区煤储层渗透性的影响。煤变质程度对贵州矿区煤储层渗透性影响研究表明:渗透率和孔隙度总体趋势随着镜质组最大反射率逐渐升高,有先减小后增大的明显趋势;煤阶较低煤层的煤岩孔隙度大,渗透率较高;随着埋深的逐渐增加,煤变质程度逐渐加大,其渗透率随之降低;但镜质组最大反射率大于2.5%时,煤层孔隙度和渗透率也随之变大。

关键词：煤储层渗透性孔裂隙发育煤变质程度渗透率液氮吸附压汞实验镜质组最大反射率煤岩裂隙形态

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水浸与应力作用煤柱坝体损伤机理及稳定运行技术研究

水浸与应力作用煤柱坝体损伤机理及稳定运行技术研究

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作者：魏学谦中国矿业大学

学位级别：硕士

黄河流域生态环境脆弱矿区面临着煤炭资源安全高效开发与生态环境保护协同发展的关键问题。煤矿地下水库工程技术体系的提出成为解决此问题的重要途径。煤柱坝体作为其主要承载结构不仅结构特殊且还处于复杂的应力环境中,因此研究煤柱... 详细信息

黄河流域生态环境脆弱矿区面临着煤炭资源安全高效开发与生态环境保护协同发展的关键问题。煤矿地下水库工程技术体系的提出成为解决此问题的重要途径。煤柱坝体作为其主要承载结构不仅结构特殊且还处于复杂的应力环境中,因此研究煤柱坝体在水浸与应力作用下的损伤机理将对于地下水库工程的长期安全服役有着重要的工程意义。本文以锦界煤矿31411工作面开采后形成的地下水库为工程背景,开展不同含水状态煤样循环加卸载实验,并利用声发射设备监测实验中煤样的损伤状况,采用NMR设备检测实验后煤样的孔隙发育,分析煤样在不同含水状态及循环应力下累积损伤规律。建立了地下水库数值计算模型,探究煤柱坝体在工作面回采及水库储水时的损伤特征。主要得到以下结果:(1)不同含水状态煤样随循环级数的增加声发射信号逐渐增加,裂隙发育程度逐渐加大;在单级循环阶段煤样的声发射信号主要发生在首次循环加卸载期间,煤样在受循环应力荷载作用时损伤主要发生在首次应力循环中。自然和饱和煤样的声发射信号峰值低于干燥煤样但在Ⅲ级循环加卸载时出现信号突变,水对于声发射信号具有弱化效应,含水煤样在Ⅲ级循环加卸载时损伤程度增大。煤样的强度随含水程度及循环级数的增加而降低。(2)不同含水状态煤样在Ⅰ、Ⅱ级循环加卸载后整体孔隙数量增多,以微孔增长为主。Ⅲ级循环后干燥煤样孔隙总数量小幅增长,含水煤样的孔隙总数量则发生了降低,其中含水煤样的中微孔降低幅度较大,饱和状态下煤样中的微孔闭合,同时中孔开裂贯通形成更大的孔裂隙结构。Ⅰ、Ⅱ级循环加卸载后各煤样的孔隙度上升,Ⅲ级循环后干燥煤样孔隙度上升,自然与饱和煤样孔隙度下降。静态荷载下水对煤样主要存在三个方面的弱化作用。(3)回撤通道煤柱的损伤破坏区随回采工作面的接近逐渐向煤柱内部延伸,主要以剪切破坏为主,煤柱中部在回采过程中发生损伤且变形量较大,随着水浸弱化循环的进行其应力分布由“马鞍型”的分布特征逐渐演化为“单峰型”分布特征。采空区侧煤柱的承载能力随弱化循环的进行呈现先降低后趋于稳定的特征。(4)结合实验和模拟结果分析了地下水库煤柱坝体累积损伤机理,并据此提出煤柱补强支护、覆岩切顶卸压、设置隔水帷幕的煤柱坝体稳定性控制技术及煤柱坝体稳定性智能监测方案。该论文有图52幅,表12个,参考文献72篇。

关键词：煤柱坝体应力水浸孔裂隙发育累积损伤稳定性控制

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松散地层条件下的盾构带压开仓技术研究

松散地层条件下的盾构带压开仓技术研究

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中国土木工程学会2021年学术年会

作者：黄立辉贾建伟周伟孟令冲中建六局轨道公司

随着城市轨道交通的发展,盾构机作为一种先进、安全、可靠的施工技术而被广泛应用。在盾构掘进施工过程中,如盾构机刀具磨损严重开仓换刀便成了唯一的选择,但在开仓换刀过程中,确保掌子面的稳定是施工关键技术之一。盾构带压开仓作业作... 详细信息

随着城市轨道交通的发展,盾构机作为一种先进、安全、可靠的施工技术而被广泛应用。在盾构掘进施工过程中,如盾构机刀具磨损严重开仓换刀便成了唯一的选择,但在开仓换刀过程中,确保掌子面的稳定是施工关键技术之一。盾构带压开仓作业作为一种重要的开仓工艺,其前提条件是地层或经过处理的地层具备一定的自稳能力及具备一定的气密性,能够通过在气压的辅助作用下较长时间地为开仓人员进入土仓提供一个稳定隔水作业环境,在气密性较好的黏土类地层中应用广泛。但在松散、孔裂隙发育及气密性差的回填土、孔裂隙发育的黏性土等地层鲜有成功案例。本文结合厦门轨道4号线工程在松散、孔裂隙发育及气密性差的特殊地质环境中在气压无法较长时间保证稳定的条件下,通过在开仓过中动态向土仓内充气使仓内气压与水压保持一个平衡状态,从而为盾构机土仓内提供一个稳定的隔水环境从而进行带压开仓换刀,为类似工程案例积累施工经验。

关键词：带压开仓松散地层孔裂隙发育盾构

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