屯留矿区太原组与奥陶系含水层独立性验证与突水监测研究

通过屯留矿井下现场水文钻孔实测研究,证明该矿区太原组灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层是两个完全独立的含水体系。现场实测太原组灰岩含水层分布均匀、范围广、渗透性好,可以作为奥灰水突水监测层。根据太原理工大学奥灰水突水监测理论与技术和屯留矿区现有的矿井开拓开采系统,设计了突水监控网,以对全矿区实时监测,保障安全开采。     

煤体变形及其瓦斯排放的相关性试验研究

通过大煤样的瓦斯排放试验研究，揭示了顺序加栽与逆序加载下的煤体变形与瓦斯排放量以及排放时间的相关性。试验结果表明：无论何种加栽方式，煤体变形与瓦斯排放量服从抛物线方程；与排放时间呈唯一对应的非线性关系。这些结论对于检测煤层瓦斯抽放率以及合理确定煤巷的维护周期具有重要的参考价值。     

1 000 t真三轴试验机深基础沉箱法施工技术

介绍了我校211工程立项建设的1000t真三轴试验机深基础在高水位，软土地质以及复杂施工环境条件下，采用整体沉臬法施工技术获得成功，对类似工程施工有借鉴意义。     

瓦斯排放与煤体变形规律试验研究

针对影响煤体中瓦斯运移与排放的应力因素，通过大煤样的瓦斯排放试验研究，揭示了顺序加载与逆序加载下的煤体变形与瓦斯排放量以及排放时间的相关性。试验结果表明；无论何种加载方式，煤体变形与瓦斯排放量服从抛物线方程：ε=aq^2＋bq-c；煤体变形与排放时间存在非线性关系：ε=t/（a1＋b1t）。但不同的加载过程影响回归系数与煤体应力的关系。这些结论对煤矿的瓦斯抽放以及煤层气开发具有参考价值。     

CT实验条件下油页岩内部孔裂隙分布特征

为研究油页岩样内部三维正交面孔裂隙的分布特征,利用显微CT试验分析系统,对产自大庆的油页岩样进行显微CT扫描,结果表明:经过高温热解作用后,三维正交面上孔裂隙都非常发育,可作为热解产出油气的渗流通道,但分布特征却存在较明显差异,表现在孔隙度、空隙团、空隙团数量分形维数3个方面的参数值差异较大.与XOZ和YOZ面比较,在XOY面上,70层图像的孔隙度分布较均匀,空隙团的结构较规则.在油页岩原位注蒸气开采中,XOY面可作为为较适合的注热方向.     

岩石非均质性对其峰值应力后弱化过程的影响

通过非均质数值模拟试验,研究了非均质参数m与岩石峰后弱化模量Y的相关关系,表明m与Y间服从关系式:(式中的系数是与岩石的物理力学参数有关的量).说明岩石破坏时损伤变量的值受到非均质参数m取值的影响,且随着m值的增加,损伤变量减小;解释了岩石破坏的渐变过程,并从能量的角度分析了岩石破坏过程中弹性能的集聚和释放,能量的集聚、释放与岩石的非均质性有着密切的联系,随着非均质参数m值的增加,岩石破坏前所集聚的弹性能会显著地增加,发生岩爆的几率也增大.     

煤体水力割缝中瓦斯突出现象实验与机理研究

通过室内1：1大煤样水力割缝抽放瓦斯的实验研究,揭示了水力割缝过程中煤与瓦斯突出现象,依据煤体特性、应力状态、应力水平、水射流压力、瓦斯压力等实验结果,并结合数值模拟计算,分析了水力割缝中煤与瓦斯的突出机理。     

裂隙岩体有效应力规律数值试验研究

采用数值试验方法，研究了体积应力以及孔隙压与等效孔隙压系数的关系规律。结果表明：等效孔隙压系数与体积应力以及孔隙压呈双线性关系，等效孔隙压系数随体积应力的增大而减小，随孔隙压增大而增大。此结论与物理试验的结论相一致。     

水力割缝提高低渗透煤层渗透性实验研究

叙述了在固－气耦合作用下,通过水力割缝释放低渗透煤层的部分有效体积应力,增加煤层内的裂缝裂隙数量,增大裂缝、裂隙的长度和张开度,从而提高低渗透煤层的渗透率的实验研究过程及其结论。     

瓦斯排放过程中煤体有效应力规律的实验研究

以潞安矿区3号煤层煤为样本,在实验的基础上,研究了瓦斯排放过程中煤体孔隙压力、有效应力的变化规律,揭示了煤体孔隙压力、有效应力以及等效孔隙压系数随时间的变化规律。实验结果表明,煤体的有效应力与瓦斯排放时间服从对数规律,即iσ=ailn（t）＋iσ0;煤体的等效孔隙压系数与瓦斯排放时间服从对数规律,即α=α0-cln（t）,并且在此过程中,煤体的等效孔隙压系数值是瓦斯排放时间的函数。实验结果对研究煤层中瓦斯的流动规律以及煤层气的开发具有重要的参考价值。