深部切顶沿空成巷关键参数研究及工程应用     

陈上元  赵菲  王洪建  袁广祥  郭志飚  杨军 《岩土力学》2019,40(1):332-342

传统充填沿空留巷工艺繁琐﹑留巷速度慢,与现代化高强度开采要求不相适应,由此提出了切顶沿空成巷无煤柱开采新技术,其中关键参数设计是该技术的核心问题之一,对留巷的稳定性具有较大影响。以城郊煤矿21304工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,对切顶沿空成巷关键参数进行了系统研究。基于岩石碎胀自承特性和围岩结构“S-R”稳定原理,推导出切顶高度﹑切顶角度的理论计算公式;建立了聚能爆破力学模型,并结合数值模拟和现场试验,确定了聚能爆破装药量及钻孔间距。研究结果表明：合理的切顶参数能够切断巷道顶板与采空区岩层间的力学关系,使采空区顶板沿切缝顺利垮落,碎胀的矸石可有效支撑上覆顶板,限制其回转下沉,减弱覆岩运动对留巷的扰动作用,沿空巷道围岩变形量明显减小。根据理论计算﹑数值分析和现场试验研究成果,确定了城郊煤矿21304工作面切顶沿空成巷关键参数,并在现场进行了应用,回采后沿空巷道侧向顶板能够迅速切落形成巷帮,留巷稳定后各项指标均能满足现场使用要求。  相似文献   

砾钢渣抗液化特性试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王丽艳  巩文雪  曹晓婷  姜朋明  王炳辉 《岩土力学》2019,40(10):3741-3750

陈化的钢渣作为土工回填材料是废弃钢渣循环利用的主要途径之一。按土的工程分类方法,将废弃钢渣划分为砾钢渣、粗钢渣和细钢渣。针对砾钢渣,考虑固结应力比、振动频率、围压和含砾量等影响因素开展动三轴试验研究。分析了砾钢渣的应力、应变和动孔隙水压力的特性,分析了砾钢渣试样的动强度与振动次数、动应变与振动次数、孔隙水压力与振动次数和动应力与动应变关系。采用Seed和Finn提出的饱和砂土动孔压计算模型分析砾钢渣的动孔压曲线类型,并与传统砂砾土的抗液化强度进行比较。得出砾钢渣的抗液化特性较好,工程中可以用砾钢渣替代传统的砂土、砂砾土、砂砾料和砂卵石作为回填料,解决砂砾资源日渐短缺的问题。  相似文献   

Prediction Model of Coal Reservoir Pressure and its Implication for the Law of Coal Reservoir Depressurization     

YAN Xinlu  ZHANG Songhang  TANG Shuheng  LI Zhongcheng  WANG Kaifeng  YI Yongxiang  DANG Feng  HU Qiuping 《《地质学报》英文版》2019,93(3):692-703

The main methods of coalbed methane(CBM) development are drainage and depressurization, and a precise prediction of coal reservoir pressure is thus crucial for the evaluation of reservoir potentials and the formulation of reasonable development plans. This work established a new reservoir pressure prediction model based on the material balance equation(MBE) of coal reservoir, which considers the self-regulating effects of coal reservoirs and the dynamic change of equivalent drainage area(EDA). According to the proposed model, the reservoir pressure can be predicted based on reservoir condition data and the actual production data of a single well. Compared with traditional reservoir pressure prediction models which regard EDA as a fixed value, the proposed model can better predict the average pressure of reservoirs. Moreover, orthogonal experiments were designed to evaluate the sensitivity of reservoir parameters on the reservoir pressure prediction results of this proposed model. The results show that the saturation of irreducible water is the most sensitive parameter, followed by Langmuir volume and reservoir porosity, and Langmuir pressure is the least sensitive parameter. In addition, the pressure drop of reservoirs is negatively correlated with the saturation of irreducible water and the Langmuir volume, while it is positively correlated with porosity. This work analyzed the reservoir pressure drop characteristics of the CBM wells in the Shizhuangnan Block of the Qinshui Basin, and the results show that the CBM reservoir depressurization can be divided into three types, i.e., rapidly drop type, medium-term stability type, and slowly drop type. The drainage features of wells were reasonably interpreted based on the comprehensive analysis of the reservoir depressurization type; the latter was coupled to the corresponding permeability dynamic change characteristics, eventually proving the applicability of the proposed model.  相似文献   

徐淮地区斑井岩体锆石U-Pb测年、岩石成因及其地质意义     

周虎  尚德锋  产思维  陈俊 《矿物岩石》2019,39(3):9-16

斑井岩体位于徐淮推覆体中北部皇藏峪复背斜北段西翼,由于研究重点和关注度不同,对其成因类型及年代学特征研究较少。故此,本次研究将依托于钻孔XZK01中的7个岩石样品,通过大量的主微量元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学分析,深入探讨斑井岩体的成因机制、形成年代及其地质意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析结果揭示斑井岩体的结晶年龄为126.4Ma±2.1Ma,侵位时代为中生代早白垩世,为地球动力学背景转变期间形成的岩体。本次6个样品的主量元素分析结果中w(SiO2)变化范围为56.54%~59.29%,全碱w(Na2O+K2O)变化范围为4.98%~5.68%,为中性岩;里特曼组合指数σ介于1.77~1.98之间,σ<3.3,属于钙碱性岩。其次,该组样品微量元素w(Sr)介于589×10^-6~728×10^-6之间,平均值为659×10^-6;w(Y)介于11.3×10^-6~12.8×10^-6之间,平均值为12.1×10^-6;w(Yb)介于1.13×10^-6~1.4×10^-6之间,平均值为1.23×10^-6;w(Cr)介于100×10^-6~660×10^-6之间,平均为377×10^-6;Mg#值介于47.17~68.14之间,平均值为58.21。该结果指示斑井岩体具富Sr,Sr/Y,贫Y,Yb的特征,指示其源区具有高压的环境,Mg#的变化特征揭示斑井岩体并非来自下地壳镁铁质岩石部分熔融,且w(Cr)的变化特征指示地幔橄榄岩也可能参与其中。此外,LREE/HREE介于6.91~10.98之间,平均值为8.895;LaN/YbN值在7.68~12.95之间,平均值为10.17,为轻稀土较强富集;大离子亲石元素Rb(23.9×10^-6~44.8×10^-6),K(11373×10^-6~14610.6×10^-6),Ba(513×10^-6~694×10^-6),Th(1.5×10^-6~2.5×10^-6),U(0.51×10^-6~0.79×10^-6)相对富集;高场强元素Nb(3.2×10^-6~4.7×10^-6),Ti(3056.7×10^-6~3536.2×10^-6)等表现出明显负异常。  相似文献   

鄂尔多斯盆地基底结构及早期沉积盖层演化   总被引：3，自引：0，他引：3  

包洪平  邵东波  郝松立  章贵松  阮正中  刘刚  欧阳征健 《地学前缘》2019,26(1):33-43

鄂尔多斯盆地基底主要形成于太古宙—古元古代,岩石组成极为复杂,大多经历了较强的区域变质作用,变质程度一般达到了(高)角闪岩相—麻粒岩相,属变质程度较深的区域变质岩系,主要是各种片岩、片麻岩及变粒岩、石英岩、大理石及花岗片麻岩等;基底结构具有较为明显的分区特征,可划分为北部、西北部及中南部三个大区,走向总体以北东向为主;从演化过程来看,鄂尔多斯盆地基底是华北克拉通形成过程中的太古宙微陆块之一,古元古代末可能是其与华北拼合为一体的关键时期。早期沉积盖层主要经历了长城纪陆内裂陷、蓟县纪边部沉降、青白口纪—南华纪整体隆升和震旦纪边缘拗陷4个演化阶段,沉积环境总体以海相为主,晚期局部具陆相特征,不同时期的沉积物特征有较大差异,可能主要受构造、气候环境的共同制约;早期沉积盖层整体上受基底结构和构造控制明显,越早期影响越大;盆地西南边缘一直是最活跃的构造沉降区,基底构造所处位置特殊可能是其最主要的原因。  相似文献   

围压与冲击扰动作用下组合煤岩超低摩擦效应分析     

李利萍  吴金鹏  鞠翔宇  王淋 《地质力学学报》2019,25(6):1099-1106

深部煤岩在垂直扰动作用下发生振动,当水平冲击足以克服块体间摩擦阻力时,极易发生超低摩擦型冲击地压。文章以细砂岩-煤-细砂岩组合块体为研究对象,考虑顶板-煤-底板临近工作面开采工况,采用数值模拟方法,建立围压与冲击扰动下组合煤岩数值模型,以煤块水平位移、垂直加速度差值作为超低摩擦效应特征参数,分析围压、垂直冲击及水平冲击对特征参数的影响规律。研究结果表明:在垂直冲击与围压共同作用下,煤岩体残余位移及水平位移峰值随围压增大且呈指数增长趋势;在垂直冲击、水平冲击和围压三者共同作用下,煤岩体超低摩擦效应强度与作用时间都随着围压呈增加趋势;垂直冲击对组合煤岩超低摩擦效应的影响最为显著。   相似文献   

直排式真空预压法加固吹填土地基的固结沉降分析     

孙佳锐  王常明  吴长江 《岩土工程技术》2019,(2):92-96

直排式真空预压法可以很好缩短工期、效果明显,是近年来在我国沿海地区广泛应用的软土地基处理方法。如何判别地基加固的程度,除了理论分析外,常常以地基处理过程中的沉降、孔隙水压力等指标的实时监测资料作为依据。以杭州湾地区吹填土加固工程为例,采用地表沉降和孔隙水压力的监测资料,分析加固地基固结沉降程度。结果表明,以沉降和孔隙水压力实时监测数据可准确判别吹填土地基固结程度,可为类似工程提供参考。  相似文献   

Sound velocity and density of liquid Ni68S32 under pressure using ultrasonic and X-ray absorption with tomography methods     

Hidenori Terasaki  Keisuke Nishida  Satoru Urakawa  Yusaku Takubo  Soma Kuwabara  Yuta Shimoyama  Kentaro Uesugi  Yoshio Kono  Akihisa Takeuchi  Yoshio Suzuki  Yuji Higo  Tadashi Kondo 《Comptes Rendus Geoscience》2019,351(2-3):163-170

A new experimental setup for simultaneous P-wave velocity (V_P) and density (ρ) measurements for liquid alloys is developed using ultrasonic and X-ray absorption methods combined with X-ray tomography at high pressures and high temperatures. The new setup allows us to directly determine adiabatic bulk moduli (K_S) and to discuss the correlation between the V_P and ρ of the liquid sample. We measured V_P and ρ of liquid Ni₆₈S₃₂ up to 5.6 GPa and 1045 K using this technique. The effect of pressure on the V_P and ρ values of liquid Ni₆₈S₃₂ is similar to that of liquid Fe₅₇S₄₃. (Both compositions correspond to near-eutectic ones.) The obtained K_S values are well fitted to the finite strain equation with a $K_{{\text{S}}_0}$ value (K_S at ambient pressure) of 31.1 GPa and a dK_S/dP value of 8.44. The measured V_P was found to increase linearly with increasing ρ, as approximated by the relationship: V_P [m/s] = 1.29 ρ [kg/m³] – 5726, suggesting that liquid Ni–S follows an empirical linear relationship, Birch's law. The dV_P/dρ slope is similar between Ni₆₈S₃₂ and Fe₅₇S₄₃ liquids, while the V_P–ρ plot of liquid Ni–S is markedly different from that of liquid Fe–S, which indicates that the effect of Ni on Birch's law is important for understanding the V_P–ρ relation of planetary and Moon's molten cores.  相似文献   

现浇连续箱梁的施工工艺     

孙思波  刘同敬 《海岸工程》2004,23(3):72-80

滨州黄河公路大桥南引桥上部构造为单箱单室大悬臂连续现浇箱梁,跨径42m,2001年12月开工,经过17个月的艰苦施工,提前顺利竣工。对该项工程的施工经验做了总结。  相似文献   

1917号台风“塔巴”对浙江沿海风场的影响及其成因分析          下载免费PDF全文

邱王泽禾  章蓝文 《应用海洋学学报》2021,40(2):332-341

通过分析浙江省区域自动站加密资料、常规观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°和0.25°×0.25°再分析资料以及卫星TBB (Black Body Temperature)资料,研究2019年第17号台风"塔巴"影响期间,浙江沿海风场分布的特点及其成因,以寻找台风影响时浙江沿海风场预报的着眼点。此次台风大风具有影响时间早、持续时间长、影响范围大和大风强度强的特点。台风环流与浙江沿海地面弱冷空气之间形成一定气压梯度的堆积,以及后续随着台风环流的发展加强,两者之间气压梯度进一步增大,是导致此次台风大风提早出现的原因之一。垂直环流有利于水平的动量输送和高层动量下传,导致此次台风大风范围大、强度强。冷空气在这次台风大风中起到非常重要的作用。随着台风外围环流与冷空气距离拉近,部分干冷空气侵入台风环流,冷、暖气团之间θse等值线密集,环流附近风速增强。由于干冷空气的继续侵入,冷、暖空气相互作用累积并释放斜压能。同时台风低层的暖心结构被冷空气占据,高层暖心结构上抬,形成上暖下冷的中心结构,导致台风开始变性减弱。地形的辐合、阻挡和摩擦作用对风场的再分布也有一定影响。  相似文献