基于相似模拟实验的采场覆岩 破坏规律及巷道支护技术

为了保证平煤六矿的新建斜井顺利通过丁5-6煤层的采空区,基于采空区围岩压实情况和影响范围的复杂性,利用相似模拟实验方法,研究丁5-6煤层开采过程采场覆岩的破坏变化规律.模拟结果表明,煤层开采后,覆岩的破坏呈现明显"三带"区域,实验结果所测高度与理论计算及现场实际情况吻合,实验结果为巷道穿越采空区的围岩控制及支护对策提供参考.     

淮南矿区深部软岩巷道掘进与主动支护技术

随着煤矿采掘深度的逐渐增加,淮南矿区越来越多的矿井将要进入千米深部,掘进与支护的矛盾显现突出.深部软岩巷道围岩压力大,破碎岩体增多、地质条件恶化、地应力增大、地温升高、水压增大,导致深部软岩巷道掘进困难,开挖后围岩稳定性控制与支护难度加大,常产生大变形而破裂失稳,支护破坏严重,顶板压垮、底臌变形大,环境恶化、生产成本增加、安全事故多发.煤矿生产建设的发展趋势迫切需要对该类群巷道掘进与支护问题进行深入研究,该文就淮南矿区软岩巷道掘进与主动支护技术进行了初步探讨与介绍,探讨了淮南矿区软岩遵循"宜炮则炮、宜综则综"的掘进原则,软岩巷道掘进与主动支护问题的合理方法与有效途径.     

沾化凹陷渤南洼陷超压裂缝的测井响应特征与预测

通过岩心观察、成像测井识别与常规测井资料分析相结合的方法,对渤南洼陷烃源层系内超压裂缝的特征、测井响应标志及预测进行研究。结果表明:渤南洼陷超压源岩层系中裂缝发育,裂缝数量和规模不一,在成像测井上表现为中高角度、倾向杂乱的高导缝;常规测井曲线具有高声波时差、高补偿中子孔隙度、高密度、高地层真电阻率变化率和低自然伽马变化率的"四高一低"的响应特征;超压裂缝大量发育于地层压力系数大于1.2且压力梯度变化大的区域,在压力梯度变化较小的高压区域,可识别裂缝的数量较少、规模较低;超压裂缝带具有横向上连续、纵向上分段的特征,与油气的空间分布匹配性较好,是超压体控制下源岩排烃的重要通道。     

煤层气排采产气通道适度携煤粉理论

考虑在煤储层中实际地层液混合流体中煤粉含量和煤粉颗粒群的悬浮分级,建立煤粉颗粒在产气通道内悬浮运移模型,给出煤粉悬浮排出的条件;打破以往以防煤粉为主的思想,基于液流携带建立煤层气排采产气通道内的适度携煤粉方法,基于液固两相流理论建立液流携带煤粉运移模型,并分析地层液参数和煤粉颗粒参数对适度携煤粉的影响。结果表明:煤粉颗粒粒径越小,地层液流速越大、黏度越大,煤粉在产气通道截面上分布越均匀,其悬浮排出能力越强,煤粉较易被地层液携带排出;煤层气井排采各个阶段(单相水流阶段、气水两相流阶段和单相气体流动阶段)地层液中气液固三相混合的比例不同导致地层液的黏度不同,造成排采过程中地层液携带煤粉的能力随着产气量的变化而变化。合理控制地层液的参数有利于煤粉适度排出,疏通产气通道增加其渗流能力,提高煤层气井产气量。     

高压脉冲对岩混材料击穿效应的仿真研究

为了研究高压脉冲对岩混材料目标的击穿规律,该文通过计算机仿真软件模拟高压脉冲对岩混材料块的作用过程,研究电子束运动轨迹及其能量密度分布的变化。结果表明:趋于临界击穿条件下,电极端自由电子的倍增效应越发显著,输入端发生雪崩击穿并表现出电子束呈现边界收窄的趋势,同时电极尖端能量密度分布趋于聚焦,与实验所测输出电流峰值越高,波形脉宽越窄的现象一致。该研究可为高效破碎岩混材料相关应用提供技术依据。     

硬岩掘进机刀盘载荷与撑靴接触界面刚度的耦合关系

在复合地质条件掘进时刀盘载荷与撑靴接触界面的耦合关系严重影响硬岩掘进机(TBM)动态特性.基于并联机构理论研究TBM推进系统的力传递特性,建立刀盘、机械系统和撑靴接触刚度耦合力传递模型,讨论了刀盘在复合地质条件下掘进时刀盘载荷波动与撑靴岩石接触界面刚度之间的耦合关系.结果表明,撑靴接触界面刚度随刀盘载荷增大而非线性增大;复合地层中,刀盘载荷波动,接触界面刚度也呈现相应的波动特性;两侧撑靴接触界面岩石软硬不同时,刀盘载荷均值和波动增加,接触界面刚度均值和波动加大,且较硬一侧增加幅度大于较软一侧减小幅度.     

基于证据权模型的宁芜盆地中段玢岩铁矿资源预测

基于证据权模型,对宁芜盆地中段玢岩铁矿进行矿产资源评价.首先,结合研究区的成矿地质背景,提取地层、岩体、构造、物探异常等四大类证据因子.然后,分析各证据因子与铁矿点之间的空间关系,认为大王山旋回火山岩与次火山岩与玢岩铁矿的关系最为密切,是寻找玢岩铁矿的岩石标志,深成侵入体则与铁矿空间上无明显关系,构造、物探异常在空间上与玢岩铁矿也有较大关联.根据计算结果,选取与玢岩铁矿密切相关的大王山旋回火山岩地层、闪长玢岩岩体、各方向(EW,NW,NE)构造缓冲区、航磁异常和布格重力异常七类证据图层.最后,采用证据权模型进行成矿后验概率计算,结合成矿地质背景及物探异常,圈定5个成矿预测区,它们在区域上具明显的NE向展布特征,并且普遍分布与成矿密切相关的闪长玢岩岩体,同时位于航磁高值以及NW向和NE向构造发育密集处.     

大淋水泥化弱胶结软岩巷道分阶段闭合支护技术

大淋水条件下泥化弱胶结软岩巷道的变形及失稳机理比较复杂,淋水会造成岩体软化、泥化,使围岩承载力下降、支护体失效,最终导致巷道产生非线性大变形.通过现场围岩变形观测与FLAC 3D软件数值分析,充分了解了新上海一号煤矿软岩巷道的变形破坏特征.在大量软岩巷道支护实践经验的基础上,提出了以防治水为前提,一次支护卸压、二次支护定型、关键部位强化为原则,顶板注浆、底板钢筋混凝土反底、底角格栅、全断面喷浆为手段的综合性分阶段巷道围岩闭合支护方案.在113采区回风巷进行了70m现场应用试验,结果表明该方案有效控制了软岩巷道的围岩变形.     

软岩公路隧道二次衬砌支护时间的优化研究

软岩隧道围岩变形速率快、持续时间长,变形量大,使得二衬最佳支护时间的确定成为传统新奥法在软岩隧道应用的难点。基于充分利用围岩自承能力的新奥法理念,对现场多个Ⅳ级围岩断面初期支护变形监测数据进行统计分析,得出二次衬砌的最佳支护时间段为初期支护后22 d~26 d。采用拟合回归分析,得出油坊坪隧道的合理二衬支护时间为初期支护施作以后第24 d。借助FLAC3D内嵌蠕变模型对二衬支护时间进行验证,分析不同支护时机下支护结构的受力特征。结果表明:在蠕变计算计算第25 d以后混凝土喷层和锚杆已发生破坏或者错位,在初支以后第24 d进行二衬支护,二衬拱顶所分担的荷载为马上进行二衬支护的17.5%,周边为8.2%,下降明显,则监测数据分析所得二衬支护时机是合理的,适当提前施作二衬支护是有利的。     

血红蛋白交联条件优化及其携氧性能

纯化牛血获得的高纯度血红蛋白,在不同条件下进行戊二醛交联反应得到聚合牛血红蛋白,应用SDS-PAGE对其分子量分布进行分析比较。利用葡萄糖-葡萄糖氧化酶系统和黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系统,研究氧化应激状态下过氧化氢和超氧化物对血红蛋白携氧性能的影响。结果表明,戊二醛交联血红蛋白反应的最佳条件为:溶液总体系5 m L、血红蛋白质量浓度82 g/L、磷酸钾缓冲液(p H=7.4)的浓度为0.1 mol/L、0.47 mol/L的赖氨酸0.2 m L、0.25 mol/L的冷戊二醛1.2 m L及在4℃下150 r/min摇荡24 h;葡萄糖-葡萄糖氧化酶和黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶的存在会使血红蛋白被氧化,体系中存在抗氧化剂超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT),会有效减弱血红蛋白氧化程度,提高其携氧性能。