特厚煤层开采覆岩高位离层突水危险性评价

煤矿覆岩离层突水危险性预测评价是制定科学防治水方案的基础和依据。为提高特厚煤层开采覆岩高位离层水害防控的精准性，首先根据离层与开采煤层之间距离及其与导水裂隙带范围的空间关系，判断出特厚煤层开采形成的高位离层位于导水裂隙带顶部附近，并分析了高位离层水涌突的3个基本条件，即相对封闭的可积水离层空间、离层补给水源和下渗的导水裂隙通道；然后在底板突水危险系数法的基础之上，提出了离层突水危险系数的概念，建立了高位离层水涌突危险性评价方法和危险性分级标准；最后采用该评价方法对郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性进行了评价，并根据郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果对该方法进行了验证。结果表明：郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性等级为安全，即不会发生离层突水；郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果与实际突水情况基本一致，验证了该评价方法的有效性。该研究成果可为黄陇煤田特厚煤层开采顶板离层水害的精准防控提供理论依据。     

气溶胶在不同倾角裂隙中穿透率研究

为研究气溶胶在自然界不同倾角岩体裂隙中的穿透率,对理想模型进行了理论分析计算,并在实验室用钢板制做模拟裂隙置于不同角度进行实验。结果表明:实测值与修正后的理论计算值吻合较好,对于有一定倾角的规则尺寸岩体裂隙可以通过修正后的理论计算公式得到气溶胶在其中的穿透率;随着水平倾角的交替改变(-90°~90°),气溶胶穿透率呈现周期性变化,随着相对角度(0°~90°,0°~-90°)的增加,气溶胶穿透率明显上升,且大粒径粒子尤为明显,小粒径粒子受角度影响较小;随着侧面倾角增大(0°~90°),气溶胶粒子穿透率逐渐上升(尤其是大粒径气溶胶粒子);裂隙呈水平状态时,气溶胶在其中的穿透率最低。裂隙倾角变化,对小粒径气溶胶粒子穿透率影响不大,对大粒径气溶胶粒子穿透率影响较为明显。     

基于离散裂隙网络的烟台水封洞库渗水点分析

建立在致密结晶岩地区的地下水封洞库开挖过程中洞室及水幕巷道的渗水具有不均匀性,而现阶段主要在开挖后根据实际渗水量组织施工排水,若排水不及时容易造成洞室或巷道大面积浸水而形成安全风险。为在洞室开挖前对渗水点分布及渗水量进行一定预测,从而提前且合理安排排水工作,降低施工风险,以烟台地下水封洞库丁烷库区为例,在对该库区裂隙调查结果进行一定的统计分区后,采用Monte-Carlo随机模拟方法建立离散裂隙网络模型,通过多次迭代确定裂隙模拟置信区间,并选取在置信区间范围内的裂隙模拟结果按照立方定律求取渗透系数,按区间进行水封洞库渗水点分布区划分,同时与实测大流量渗水区域进行比对,结果发现两者具有较好的一致性,表明该方法能借助前期裂隙统计结果预测洞室开挖后渗水情况,协助组织施工期洞室排水。     

裂隙地下水中残留甲苯污染物的生物封堵研究

文章利用巴氏芽孢杆菌的微生物矿化作用产生的碳酸钙沉积,对透明人工粗糙单裂隙中残留的甲苯团块进行了封堵试验,对裂隙两端水头、出水口甲苯浓度、DO值及裂隙内部状况进行了监测。试验结果表明,该生物封堵技术能在较短时间内在甲苯团块四周形成碳酸钙封闭环,8d时间内将单裂隙出水口甲苯浓度降低90%以上。同时,裂隙等效水力隙宽降低约60%,表明碳酸钙沉积更多的是发生在甲苯团块四周。切断营养物质供应后的一段时间内,碳酸钙封闭环仍然能保持作用,阻隔甲苯与水流之间的水力联系。在不施加任何营养物质的条件下,巴氏芽孢杆菌能将甲苯作为其新陈代谢的碳源,对甲苯具有一定的降解作用。DO监测数据表明,巴氏芽孢杆菌在对甲苯团块封堵过程中,氧气的消耗十分有限,表明该技术可应用于地下缺氧环境。     

土林潜入梦

"木"是象形字,就是上面有枝叉下面有根系的植物,双木便衍成了林;林,顾名思义,字面上的意思是树木成片聚集在一起,扩而广之,均为垂立于地面、向上延长的一群物体。土林便是土质的林莽,林相单纯,除去土的形色之外,很有点葱葱郁郁森林的味道,有序复制,洋洋洒洒四下里铺开了去。     

热-水-力耦合条件下花岗岩裂隙开度的变化

地质选址考察和地基分析对地下空间工程建设十分重要。以浙江舟山地区花岗岩为样本,在地质勘测的基础上对热-水-力耦合条件下岩体裂隙的开度进行了数值模拟分析与计算。结果表明：在热-水耦合条件下,花岗岩裂隙的开度随着时间的增加先迅速增大,然后趋于稳定,距裂隙入口20 mm处热应变增大明显,但热应变范围在10^-5量级;在热-水-力耦合条件下,5 MPa围压下岩体裂隙变形程度较3 MPa围压下更大,裂隙的开度受耦合作用影响显著,裂隙的开度随着围压的增大而不断减小,导致花岗岩裂隙内部渗流能力降低。该研究结果可为花岗岩岩体裂隙稳定性研究提供参考。     

地热水在矿山深部岩体单一裂隙中的渗流规律分析

选取PKN模型进行岩体裂隙地热水对流换热量的研究,计算了地热水在裂隙内的对流换热量,通过将裂隙截面展开求解对流换热面积,根据牛顿冷却定律计算得出对流换热量;由裂隙张开度的变化量计算岩体裂隙的渗流量,结果表明,在三维应力一定的条件下,岩体裂隙内地热水的渗流量随裂隙倾角变化而变化。从矿山中选取典型岩样进行加工,使之成为200 mm×100 mm×200 mm的标准岩样。试验结果表明,在裂隙倾角α=0°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐减小,并且在随β增加到90°的过程中趋于稳定,表明岩体裂缝为水平裂缝时渗流量最小,维持在一个稳定值;在α=90°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐增大,在β增加到90°的过程中,裂缝慢慢变为垂直裂缝,渗流量的变化也趋于缓和,增加到一个稳定值。     

黑色岩层的风化特征研究

黑色岩层是一种分布广泛且较为特殊的一类岩石 ,它的风化往往会加速各类岩石以及工程建筑物材料的风化与劣化过程。本文从矿物岩石学特征、黑色岩层风化的环境特征、黑色岩层中硫化物矿物氧化的地球化学过程以及硫化物矿物氧化形成的酸性条件下其它矿物的稳定性等方面对湘西地区黑色岩层的风化特征进行了分析 ,为进一步深入研究黑色岩层的风化过程及机理打下了基础。     

上覆岩层性质对采空区地表变形影响研究

采空区引发地表变形问题是环境岩土工程领域的重要研究课题。本文以有限元分析软件ANSYS为基础,通过数值模拟方法研究了采空区上方不同性质岩层以及不同上覆岩层组合形式对采空区地表沉降变形的影响。揭示了上覆岩层性质对采空区地表变形的影响规律。