井周煤层气渗流及恒压下煤岩力学特性试验

利用自行研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,进行0.5和1.0 MPa煤层气渗流压力、0.5和1.0 MPa煤层气恒定压力条件下原煤样全应力-应变过程三轴压缩试验,研究井周煤层气渗流特征及煤层气渗流与恒压对煤岩力学性质的影响。结果表明:煤岩渗透系数和煤层气流量随轴向应变增加先降低,在屈服点减小到最低点后逐渐增大,最后趋于稳定;煤层气恒压下的煤岩三轴抗压强度、屈服强度、弹性模量显著低于相应煤层气渗流压力下的值;恒定煤层气压力越大,煤岩三轴抗压强度、屈服强度和弹性模量越小;煤层气渗流压力越大,煤岩三轴抗压强度、屈服强度、弹性模量越小;研究结果可为煤层气欠平衡钻井压力控制、固井及储层改造等设计与施工提供技术支持。     

鸡蛋力学特性实验分析

本文对鸡蛋的外形、重量与壳厚进行了测定,并对其静动力学特性进行了较全面的实验分析,其结果为鲜蛋贮运加工装备的设计提供了依据。     

基于DIC技术的煤岩组合体动态破坏特性研究

为探究煤岩组合体的动态冲击力学特性和破坏时的应变演化情况,利用分离式霍普金森压杆装置结合高速摄像系统,分别对岩煤岩和煤岩煤组合体开展轴向冲击试验。采用数字图像相关技术观测试件全场应变变化,对比分析了两种组合体在不同冲击速度下的动态应力应变曲线、动态抗压强度、破坏过程图像和应变云图。试验结果表明,相同直径、高度下的岩煤岩的动态抗压强度大于煤岩煤;岩煤岩组合体在加载初期经历的压密阶段较短;不同冲击速率下,两种煤岩组合体的起裂均为煤层端部的破坏。     

煤岩模拟材料的力学特性

为探究煤岩抗压强度随材料配比变化的关系,满足实验模拟煤壁强度特性的要求,基于不同配比的煤岩试样,开展单轴加载实验.分析不同材料配比下煤岩的强度特征、变形特征及劈裂形态,研究并确定煤岩抗压强度与煤岩材料配比的定量关系.结果表明：在实验研究范围内,随着煤粉与水泥配比的增大,煤岩抗压强度呈指数关系减小,其拟合关系式为σc=92.124e-1.0969ξ.根据煤岩材料不同配比下的强度大小,结合其煤岩坚固性系数关系,可以判别煤岩体类型,为实验模拟煤壁强度特性提供依据.     

岩盐力学特性的刚性实验研究

在ＩＮＳＴＲＯＮ１３４０刚性伺服材料试验机上对三种岩盐在单轴压缩应力状态下进行了力学实验研究，揭示了岩盐这种特殊岩石的基本力学面貌。     

功率超声对煤岩力学性质影响的试验研究

在空化理论基础上,通过对煤岩施加功率超声作用,研究了功率超声对煤岩裂隙发育、发展、应力状态的改变以及功率超声对煤岩力学性能的影响,定性地分析了煤岩在功率超声振动作用下抗压强度、弹性模量的发展趋势,为用功率超声振动方法致生煤体裂隙进而改变煤岩的力学性能提供了实验基础。     

煤岩电磁辐射特性及其应用研究进展

综述了煤岩电磁辐射特性及其应用的研究现状，包括煤岩的力电效应、频谱特征、电磁辐射的影响因素、电磁辐射的产生机理等研究，以及电磁辐射在预测煤与瓦斯突出、冲击地压及评定煤岩体应力状态方面的应用现状，并对电磁辐射的研究及应用前景进行了展望.     

卡洼掌井田勘探工程实践

为了开发宁缠煤田东部卡洼掌矿区的煤炭资源,在充分利用已往勘探成果的基础上,采用钻探、槽探、坑探、地球物理测井、地质填图、采样测试等多种勘查手段,提高了对煤炭资源的控制程度、开采技术条件的查明程度及勘探精度,为矿井建设可行性研究和初步设计提供了可靠的地质依据。     

韩城矿区煤岩显微组分测井预测

精准地计算煤岩显微组分是查明煤岩特征的关键。以韩城矿区主力煤层为研究对象,利用煤岩显微组分分析化验和测井资料,采用交会图相关性分析手段,筛选了镜质组和惰质组含量的敏感性测井参数。利用所优选的声波时差、补偿密度、相对自然伽马及电阻率4个敏感性测井参数,构建了镜质组含量、惰质组含量神经网络预测模型,进而利用计算的煤岩显微组分编绘了研究区5~#煤层显微组分平面分布图。研究结果表明,补偿密度与镜质组含量正相关,而声波时差、补偿中子、相对伽马、电阻率测井值与镜质组含量负相关,声波时差和补偿密度相关较好,相对伽马和电阻率次之,补偿中子较弱;惰质组与测井参数的相关性与镜质组相反。5~#煤镜质组含量呈现南北高,中部低;惰质组含量呈现东北高、西南低;矿物成分高值区主要位于东北部地区,西南部则相对较低。     

鼠成骨细胞力学特性的理论与实验

利用微管吸收技术对乳鼠颅盖骨成骨细胞进行了吸吮实验，测量了吸入长度随负压的变化关系，详细推导了基于微管吸吮技术的均质线弹性半限体模型，给出吸入长度与负压的理论关系；测量了成骨细胞的杨氏模量，并研究了秋水仙素对成骨细胞弹性性质的影响，发现经秋水仙素处理后的成骨细胞的杨氏模量产正常组成骨细胞，本研究工作为进一步研究成骨细胞的离体及在体在主动变形机制提供了基础数据。     

KS地区砾岩地层岩石力学特性试验研究

以KS地区的砾岩研究对象,通过XRD衍射、岩石力学实验研究了该地区砾岩地层的基础物性、力学特征。研究结果表明：砾岩砾石颗粒主要是泥晶灰岩和灰质云岩组成,基质主要由碳酸盐岩、黏土矿物、石英和长石类矿物组成;砾石和基质强度差异较大,砾石的的压入硬度分布在569.39 MPa～1379.33 MPa,平均值为973.46 MPa,是砾岩基质硬度的2-3倍;砾岩地层的岩石力学参数变化范围大,砾岩未浸泡钻井液条件下,单轴抗压强度分布在59.74 MPa～75.5MPa,而浸泡现场钻进液后砾岩抗压强度下降较明显,下降幅度约为42.7%;砾岩脆性较强,峰值应变小于2%,在浸泡现场钻井液后脆性更为明显,峰值应变小于1%,砾岩破坏形式以劈裂为主,绕砾是裂缝扩展的主要形态。     

煤岩冲击破碎趋势的几何准则

基于介质非协调转动将产生裂缝的思想，运用断裂力学、弹性力学相关理论，提出了煤岩冲击破碎的几何准则，用来分析预测煤岩的冲击破碎趋势，并在实验中进行了分析验证。     

煤矿地质特征及煤岩化学性质初步分析——以贵州省金沙县化觉南段高石坝-压竹坪煤矿为例

本文介绍了贵州省金沙县化觉南段高石坝-压竹坪煤矿龙潭组煤系地层、可采煤层及煤岩特征等,并对煤的化学组成进行了系统分析,确定该矿区C8煤层为低灰、低硫、高热值无烟煤,C12为中灰、中高硫、高热值无烟煤,对该区煤炭资源的合理开发利用具有较重要的意义。     

浅谈大同矿区开采石炭系煤层矿井水的防治

针对大同矿区石炭系煤层矿井水防治的重要性，从地表水防治、上部采空区积水防治、同层采空区积水防治等方面详细阐述了石炭系煤层矿井水的防治方法。     

酸性环境对岩石力学特性影响的试验研究*

为研究酸性环境对不同岩石力学特性的影响,分别对大理岩及红砂岩进行酸性溶液作用下的腐蚀试验,获得岩样酸性腐蚀过程中相对质量变化规律;同时测量记录酸性溶液p H的变化,并对岩样进行抗压抗拉试验,探讨不同岩石在酸性溶液作用下的力学特性及腐蚀效应。试验结果表明:经酸性溶液浸泡,大理岩表面出现不同程度的斜截面裂纹,红砂岩外表面的薄膜保护层被逐渐融化,无明显的裂纹产生,岩样外体积变化不明显;岩样刚开始浸泡在酸性溶液中时,岩样与酸性溶液发生激烈的化学反应,溶液的pH大幅提升并接近中性;随着浸泡时间的增加,pH改变逐渐减少并趋于稳定;经酸性溶液浸泡后,岩石的质量均呈现不同程度的下降,且大理岩较红砂岩的质量下降更为明显,岩石的单轴抗压强度及抗拉强度均显著下降,单轴抗压强度较抗拉强度下降更为明显,且大理岩的力学性能比红砂岩变化的更为明显。     

节理倾角对岩体冲击力学特性影响试验研究

地下岩体工程经常承受动态荷载,进行岩体的动态力学特性研究迫不及待.本文以落锤冲击试验机进行动态加载,通过相似材料预制试验岩石模型,开展了不同节理倾角与无节理岩体模型试件共四组冲击加载试验,对比分析岩石试验样品冲击过程中的力时程曲线与压缩位移时程曲线,得出在落锤冲击荷载作用下节理的存在降低了岩体所能承受的冲击力峰值,增加了其动态压缩位移,岩体节理倾角越小其动态压缩位移越大.     

煤矿机械设备运行管理的经济适用性研究

当前我国煤矿机械运营的经济性普遍较差,矿难事故频发.通过对煤矿机械设备运行管理的经济适用性的研究,对如何提高种类众多的煤矿机械设备运营的经济性提出了建设性意见.     

岩石力学动态实验系统研制

该系统是基于落锤加载的岩石力学动载实验装置，主要由落锤加载，压力本体，泵压和测试四部分组成．由于设备采用了落锤加载方式，系统的加载速率将更接近于水力振荡、电脉冲、地震波、高能气体等强动载波作用于地下地层岩石的速率．系统采用先进的数据采集处理系统，同时采集位移、围压、应变等信号，保证了数据的一致性．对于进行动载下的岩石力学特性研究提供了必要的手段，特别是对掌握动载作用下的油气层岩石破坏和变形规律，开展动载作用下油气井中增产机理研究，具有重要的意义．     

彬长矿区南部诱发冲击地压覆岩关键层探讨

为分析彬长矿区南部煤矿覆岩关键层的位置,给煤矿冲击地压提治理供技术及理论支撑,采用关键层理论值计算、数值模拟分析以及微震事件验证的综合判定方法探讨了诱发彬长矿区南部煤矿冲击地压的主控层位。经理论值计算,煤层上部200 m覆岩具有三层关键层,从上而下依次是距4#煤层顶板160 m宜君组砾岩坚硬层层、距4#煤层顶板76 m的安定组底界砂岩坚硬层层以及距4#煤层顶板35 m的直罗组底部砂岩坚硬层层。结合数值模拟计算,在起始开挖过程中,煤层顶板约35 m处直落组底界砂岩出现应力集中;随着开挖深度的增加,煤层顶板76 m附近的安定组底界砂岩层逐渐成为水平应力最大部位。综合微震数据的结果,认为煤层顶板35 m处的直落组底界砂岩与煤层顶板76 m处的安定组底界砂岩层均为引起煤矿冲击地压的关键层位,容易产生能量集中,是矿井冲击地压治理的主要目标层位。     

采动煤岩体能量区划及动力灾害防治分析

基于动力灾害发生机理研究的基础上,分析了采场大范围围岩系统能量控制下的演化机制,旨在为煤矿动力灾害防治提供理论依据。根据采场围岩的变形破坏分布特征和能量在采场围岩中的赋存状态及活动特征,将支承压力范围内围岩分为能量耗散释放区、能量激活敏感区和能量稳定存储区,进一步分析了围岩应力分布与能量分布的关系及影响因素,对能量区划特征和系统能量构成进行了阐述,分析了不同能量区发生变形破坏失稳的能量条件,指出能量激活敏感区是防治煤岩体动力灾害的重点区域,为了避免煤岩体在采动或外部扰动影响下发生动力灾害,应采取措施在静态变形的情况下扩大能量释放耗散区区域面积,减小能量激活敏感区区域面积。尤其是随着采场的持续推进,采场结构不断发生变化,上覆岩层荷载将发生周期性改变,围岩能量区划特征及其激活条件也将受到影响,围岩静态能量被激活后,将表现为动态形式的突变,不同的采场结构参数对应的采场围岩系统状态发生动力灾害的危险性程度不同。