冷热交替作用致煤样裂隙结构损伤试验

为研究有约束煤样和自由煤样冷热交替作用下的裂隙扩展规律,采用液氮作为制冷剂对煤样进行冷热交替作用试验,使用激光显微镜观测冷热交替作用前后煤样表面原生裂隙扩展情况,利用声波测试仪表征煤样内部原生裂隙扩展情况,通过压缩试验机测量试验后煤样的承载能力。结果表明:1)冷热交替作用可以使煤样裂隙结构发生进一步损伤,裂隙宽度增大,煤样承载能力随裂隙结构损伤程度加深而减小;2)单周期冷热交替作用过程中,全浸泡煤样表面裂隙扩展最明显,而有约束煤样表面裂隙扩展最小;3)多周期冷热交替作用过程中,全浸泡和无约束注液氮煤样温度应力产生的结构损伤通过周期累积,在5周期时达到强度极限,发生破坏,而有约束煤样裂隙结构变化不明显。     

充水溶洞对隧道围岩稳定性影响的数值模拟

为探讨充水溶洞中水压对隧道围岩稳定性的影响,利用岩石破坏过程渗流-应力-损伤耦合分析软件F-RFPA~(2D),对隧道底部含充水溶洞的围岩破坏过程进行数值模拟研究,并与岩体中存在裂隙时隧道围岩的破坏过程作对比。结果表明,水压的增加使溶洞与隧道间的岩体逐渐产生裂纹,并不断延伸,最终使隧道与充水溶洞贯通;岩体中裂隙的存在改变了裂纹的扩展方向,加速了隧道底部围岩的破坏进程;实际工程中应将隧道底部围岩垂直方向上的位移变化作为事故发生的前兆,制定相应的预防措施,避免事故的发生。     

超临界CO_2增透煤微观图像重构及三维数值模拟北大核心CSCD

针对我国低渗透煤储层渗透性差的特点,以超临界CO_2作用后煤的微观成像为基础,构建三维实体模型;考虑煤的热损伤效应,孔隙流体流动及有效应力对渗透规律的影响,利用增透后煤微观孔隙率的变化定义损伤变量,推导出损伤函数关系式,建立超临界CO_2增透煤在温度-渗流-应力耦合作用下的力学模型,模拟超临界CO_2在低渗透煤层内部的渗流运移规律。结果表明:由于煤体各处煤基质和矿物的密度、弹性模量和热膨胀系数等物理参数的不同及其分布的随机性,超临界CO_2注入过程中应力场、温度场、渗流场均呈现明显的非均匀性;在一定压力和温度超临界CO_2注入过程中,煤体内部各处孔隙、裂隙的变形、开裂以及扩展等的不均一性,使得煤体各处的损伤量不同。在其他注入参数一定的条件下,增加CO_2的注入时间,有利于提高煤体的渗透性。     

金川二矿区不良岩层采场巷道片帮冒顶事故树分析

金川矿区是典型的高地应力矿区。矿区构造极为发育，围岩稳定性极差，使采矿生产存在事故隐患。针对采场巷道顶板围岩或充填体的片冒事故，考虑人、机、环境，确定三种不同条件下片冒事故的影响因素，进行事故树分析，计算事故的最小割集、径集以及影响因素的重要度系数，为预防冒事故提供了重要的理论依据。     

开采沉陷区岩层移动对油气管道的影响分析

通过理论分析,研究了油气管道在开采沉陷区域内的受力状态和破坏形式;以鄂尔多斯盆地大牛地气田与共生煤矿交叉开采为研究背景,采用相似材料模拟试验,地下采煤过程中对油气管道不同部位的力学影响进行分析;研究了埋地管道在地表不同破坏形态下的变形特征和力学规律。通过以上研究,得出了油气管道在开采沉陷区域内的失稳破坏类型,为制定油气管道保护措施提供了借鉴和指导,为油气与煤炭交叉开采安全技术研究提供了技术支撑。     

湘西金矿岩温变化规律的研究及其应用

阐述了在湖南省湘西金矿对岩体温度所开展的多项试验研究工作和所取得的科研成果,特别对8中段至27中段间的岩体进行了全面的岩温测定工作,经过对测试结果的分析研究,揭示了湘西金矿岩体温度的变化规律及其对环境条件的影响,预测了深部岩体的温度。为确定合理的降温方案提供了可靠的依据,在此项成果的指导下,最终采取了以通风降温为主,再结合低温岩层预冷入风流和采用局部循环的综合降温措施,降低了工程费用,取得了较好的技术经济效果。     

湘西金矿岩温变化规律的研究及其应用

阐述了在湖南省湘西金矿对岩体温度所开展的多项式试验工作和所取得的科研成果,特别对８中段至２７中段间的岩体进行了全面的岩温测定工作,经过对测试结果的分析研究,揭示了湘西金矿岩体温度的变化规律及其对环境条件的影响,预测了深部岩体的温度。为确定合理的降温方案提供了可靠的依据,在此项成果的指导下,最终采取了以通风降温为主,再结合低温岩层预冷入风流和采用局部循环的综合降温措施,降低了工程费用,取得了较好的技     

放射性核素在多孔岩层裂缝中传输的数值模拟

本文采用三次样条方法计算了放射性核素从注入井中向多孔岩层裂缝中传输的数值解,并与有限差分解、解析解作了比较。结果表明,三次样条方法在带有放射性衰变的水动力弥散方程的数值计算中,对抑制数值耗散是一种有效的方法。     

土壤中裂隙与其它类型孔隙结构差异的图像比较

裂隙是孔隙的一类。文章利用土壤切片的数字图像,采用目视分离的方法,比较研究了裂隙与其它类型的孔隙在结构上的差异、选择的土样研究结果表明,目视分离裂隙的方法是可行的,土体中的裂隙直径分布曲线是不规则的,而其它类型的孔隙直径分布曲线则类似对数正态分布;土壤总孔隙中直径较大的部分主要由裂隙构成,直径较小的部分则由其它类型孔隙和裂隙共同构成;土壤表面裂隙与土体内部裂隙在结构上可能具有一定差异。