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为研究动水巷道中骨料堆积状态与巷道倾角的内在关系，建立动水环境不同倾角巷道中骨料颗粒的起动判据，基于计算流体力学和离散元法建立描述骨料灌注过程的固液两相流耦合模型（CFD-DEM），对5~10 mm、10~30 mm、30~50 mm骨料颗粒组在不同堆积厚度下的起动速度和水流携砂能力进行测试，并模拟各粒径颗粒组在不同倾角巷道中的静水休止角和动水运移规律。结果表明:起动速度在上山巷道、水平巷道、下山巷道依次减小，3种工况下骨料起动速度的平方之比值为:（tanΩcosθ+sinθ）:tanΩ:（tanΩcosθ-sinθ）；堆积体形态由流场与灌注能力的动态平衡状态所决定，当流场的携砂能力远小于灌注能力时接顶容易，反之接顶困难；巷道倾角对堆积体相对于水平线的休止角没有影响，在相同流速条件下骨料在下山巷道中堆积形态被“拉长”不易接顶，上山巷道中被“压缩”相对容易接顶；上山段截流可降低施工难度，截流位置确定后应根据巷道倾角实时调整灌注参数，下山巷道骨料粒径适当增加，上山相应减小，使堆积长度和高度同步“生长”实现快速截流。研究成果对截流工程选址和骨料灌注参数设定具有重要指导意义。 相似文献
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注浆质量检测是煤矿采空区废弃土地高效开发利用的关键技术，对科学评价采空区治理后场地稳定及建（构）筑物安全具有重要意义。通过众多工程实践，对注浆质量的检测方法、指标、合格标准、评价方法及检测工作中存在的误区进行了全面总结。结果表明，注浆工后质量检测是一项系统性工作，应根据建（构）筑物特点及注浆设计要求，遵循“内外兼顾、前后一致、综合检测”的原则优选检测方法；将检测指标分为直接指标（充填率、结石体强度）、间接指标（透水率、波速等物性参数）及结果指标（变形值）3大类，不宜将岩心采取率作为检测指标；检测指标及合格标准应充分考虑建（构）筑物地基设计要求及采空区埋深等工程特点综合确定；确定变形指标合格标准时，需统筹兼顾场地稳定指标及建（构）筑物允许变形值。提出了一种适宜于煤矿采空区注浆质量百分制评定法，将施工过程质量控制及工后质量检测成果紧密结合，定量评价整体注浆效果；将建筑物、地基、采空区三者视为一个系统，讨论了目前检测工作中存在的4大误区，对地下隐蔽灾害治理质量及效果评价具有重要的实践价值。 相似文献
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高浓度浆液注入到采空区后形成充填墩台，墩台搭接尺寸将影响其上覆承载力。为掌握搭接尺寸对上覆承载力影响规律，选取水泥为胶结材料，标准砂为骨料，配制高浓度浆液，并利用3D打印技术制模制作墩台试样，进行单轴抗压试验。结果表明，单个墩台在顶面面积和高度一定时堆积角度越小极限承载力越大；堆积角30°和45°的搭接墩台试样的极限承载能力均在对应的单个墩台的2.0~3.5倍范围，试样硬化后，搭接墩台试样的极限承载力随着搭接尺寸的增加呈先增大后减小的趋势；采用墩台充填的方式进行采空区治理时，合理设置注浆孔间距，使所注浆液在采空区内部形成搭接墩台群，其承载效果优于均匀分布的单个墩台；堆积角30°搭接墩台的场地承载力整体优于堆积角45°的搭接墩台；采空区内取充填堆积角30°搭接墩台，且注浆孔间距为极限搭接尺寸的38.5%时，治理场地内整体承载力最大。研究成果将为高浓度浆液部分充填治理采空区的工程实施提供依据。 相似文献
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在地热井固井水泥中加入导热填料能够明显改善水泥石导热性能，提升地热井取热效果。在总结导热路径理论和紧密堆积理论的基础上，通过试验研究不同填料种类、粒径及掺量对固井水泥导热性能的影响。试验结果表明:较其他种类填料，石墨对水泥石导热性能提升效果最好；石墨粒径越大对应水泥石导热系数越高。不同粒径的石墨混合，较单一粒径石墨对水泥石导热性能的提升效果更好，其最优混合配比为:石墨粒径为150 μm与100 μm，质量比为2:1。随着石墨掺量增加，固井材料的导热系数逐渐增大，但流动度和48 h抗压强度逐渐降低。参照固井相关规范，提出固井材料中石墨掺量应控制在9%左右为宜。研究成果为地热井高导热固井材料的制备提供借鉴。移动阅读 相似文献
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深埋煤层采场顶板泥砂溃涌灾害是由于泥岩顶板遇水发生松散崩解，在矿压作用下泥砂集中溃入井下的综合性灾害，其灾害发生受到含水层、矿山压力、地质构造等多因素影响。以黄陇煤田照金煤矿为研究区，在灾害发生机理研究的基础上，讨论了灾害发生的主要影响因子，最终选取洛河组含水层富水性、煤层到洛河组含水层距离、宜君组砾岩厚度、煤层上覆杂色泥岩厚度、煤层到杂色泥岩距离、单位面积断层密度、褶皱构造分布和煤层开采厚度8个主控因素，采用层次分析权重赋值方法，确定影响灾害发生的各主控因素权重，构建煤层顶板泥砂溃涌灾害危险性评价数学模型；绘制主控因素专题图并进行栅格赋值，通过信息融合叠加方法将各因素进行叠加，最终形成多源信息融合的照金煤矿煤层顶板泥砂溃涌灾害综合分区。研究结果表明，照金煤矿ZF202工作面所在区域该类灾害发生的危险性高，与实际开采过程中曾发生的“4·25”重大事故发生区域较为吻合，说明本次危险性评价模型构建合理，分区结果可用于指导矿井的开采布设与泥砂溃涌灾害防治。移动阅读 相似文献
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含气量是影响煤层气井生产的关键参数，但是，多数煤层气井无法直接获得目标煤层含气量，且解吸法测定的低阶煤储层含气量误差较大。文章以大佛寺井田煤层含气量动态变化特征为研究目标，结合煤层气井排采数据对煤储层参数动态的同步反馈，采用“定体积法”分析煤层气井排采数据，进行4#煤储层实时含气量的动态反演。结果表明：（1）设定多个原始含气量，实时含气量随时间变化呈线性递减关系，且下降趋势一致，皆能得到实时含气量变化线性斜率相同的结果：产气量与含气量消耗同步，且与生产时间间隔无关。（2）分析1 d、3 d、5 d的不同时间步长，设定原始含气量分别为2 m3/t、3 m3/t、4 m3/t、5 m3/t、6 m3/t、8 m3/t时，煤储层实时含气量变化关系高度一致，认为煤层气井遵循“定体积”产气规律，即不存在压降漏斗的形成与扩展。（3）连续排采阶段，实时含气量与排采时间呈线性降低关系，排采间断前后两个阶段煤储层实时含气量线性降低速率不同：为-0.00546和 -0.00435；第二阶段较第一阶段实时含气量变化斜率减小，是因为排采过程产生煤粉，堵塞阻碍块煤的解吸作用，造成储层伤害，能够解吸的煤层体积缩小。 相似文献
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基于煤矿井下陷落柱、小断层等地质异常体精确探查对漏失地层近水平孔取心钻进的迫切需要，采用双壁水力反循环连续取心技术进行井下地质异常体探查，分析其技术原理及特点，研制配套的ø89/42 mm双壁取心钻杆和反循环取心钻头，并在某地面矿山进行功能性试验，共施工完成3个近水平取心钻孔，单孔最高取心率为83.6%，最大回次进尺69 m，平均钻进效率为3.61~6.26 m/h。针对漏失地层冲洗液漏失严重的问题，提出双壁取心钻具的结构改进优化方案，采用改进后的取心钻具岩心上返通道返水流量和流速大幅提升，最后指出该套反循环取心施工中出现的钻孔环空排渣及岩心卡堵问题并提出了针对性的解决方案，包括采用正反循环排渣法解决钻孔环空排渣问题和采用中心通道打水解卡方法解决岩心卡堵问题。试验表明:该套双壁取心钻具满足煤矿井下地质异常体探查的施工需要，为煤矿井下地质异常体探查提供新的技术途径。 相似文献
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鄂尔多斯盆地呼吉尔特矿区属于“水压高、水量大、富水性不均一”的深埋侏罗纪煤田区，各矿井面临较严重的水害防治压力，为了弄清该地区矿井涌水特征及其沉积控制条件，开展了沉积相与顶板钻孔出水层位、钻孔涌水量、工作面涌水量等方面的相关性研究，结果表明:呼吉尔特矿区导水裂缝带范围内，主要发育曲流河沉积相的延安组真武洞砂岩段和直罗组七里镇砂岩段，岩性为细粒-中粗粒砂岩。直罗组早期发育了一套河流相沉积，对延安组顶部的强烈冲刷侵蚀，导致矿区中部的门克庆、母杜柴登井田范围内2-1煤层缺失，并形成了较厚的七里镇砂岩段；矿区两侧的2-1煤层较完整，其上覆七里镇砂岩较薄。七里镇砂岩含水层是工作面回采过程中的最主要充水含水层，各矿井的工作面顶板疏放水钻孔涌水量差异显著，古河床冲刷带中部的矿井钻孔涌水量普遍大于古河床冲刷带两侧，与顶板地质沉积相有较好的对应关系。煤层顶板地质条件（沉积相）的差异性，控制了各矿井工作面回采过程中涌水量大小；直罗组古河流冲刷带两侧广泛发育的富水条带，则影响工作面涌水量的变化规律。 相似文献
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套管式地埋管换热器是深层地源热泵系统常用的换热装置。基于流体流动换热方程，建立套管式地埋管换热器与周围岩体之间的传热模型。以第一个供暖季为例，分析内管导热系数和循环水流量对换热性能的影响，并引入换热器效能对热短路现象进行评估，研究结果显示:内管导热系数越大，热短路现象越显著；热短路使内外管中循环水温差降低，管内出现热堆积，导致换热器换热功率降低；套管式地埋管换热器的换热功率随循环水流量的增大逐渐增大；内外管之间存在热短路时，出口水温随循环水流量的增大先升高后降低，随着流量增大，换热器效能增大。研究成果可为深层地源热泵系统中地埋管换热器的设计提供借鉴。 相似文献
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为了解决矿井导水构造精细刻画与三维地质模型灵活继承中存在的陷落柱内部岩石结构刻画不精细、多源数据融合不准确等技术问题，开展了矿井导水构造多源数据融合实体模型构建方法、精细模型构建过程与模型转换系统开发等方面的研究。基于数据融合分布式结构理论，采用地质数据耦合、实体模型耦合和构建模式耦合3个层次的耦合策略，建立一套水文地质勘探多源数据融合为三维地质实体模型的构建方法，通过多源异构地质数据标准化预处理、跟踪与分类、数据配准、关联与融合等4个关键步骤，构建矿井导水构造多源数据融合实体模型。在地质统计学研究的基础上，以陷落柱为例，提出“矿井精细导水构造模型”与“广域概略模型”的基本概念，同时构建了陷落柱广域概念模型与精细模型。根据SURPAC和FLAC3D2种三维模型的属性与数据结构特点，提出了矿井导水构造SURPAC和FLAC3D模型转换方法，利用JAVA语言和TCL语言研发了SURPAC-FLAC3D模型转换系统，该系统同时支持本地、网络操作与多用户多台机器的远程控制，最终实现了导水构造实体耦合模型转换为FLAC3D计算模型的目标，为矿山地质条件精细勘查与融合构建、矿山水害精准预测与防治提供技术支撑。 相似文献