Spatiotemporal development of mine water inrush and its mechanism—a case study in Ganhe coal mine,Shanxi, China     

Yueming Qi  Minzu Li  Kuangjia Li  Tian-Chyi Jim Yeh 《Arabian Journal of Geosciences》2017,10(19):433

Mine water inrush is one of the main hazards in coal mining industry. The mechanism and the processes are complex. Investigation of the spatiotemporal development of the hydrological process could lead to a better understanding of mine water inrush and effective countermeasures. For this reason, we investigated spatial and temporal characteristics (i.e., the changes of flow rate, groundwater level, and water quality) during a water inrush event in China, which had a flow rate of 730 m³/h at maximum and 300m³/h under a steady condition. The result shows that the water inrush developed in several stages. A mathematical model of the dynamic change between the water table and the inrush flow rate was constructed. Based on this model, we found the relationship of highly conductive flow channels between some observation boreholes and the water inrush point. In addition, the recharge velocity of the highly conductive flow channels and the equivalent mean flow velocity of the whole mine were determined. A comprehensive analysis of geological, hydrodynamic, and crustal stress conditions was conducted to study the development of the water channel near the F₁₃ fault and the nonlinear process from seepage stage to inrush stage. The result reveals the water inrush is likely caused by activation of faults under combined influences of high crustal stress and high hydraulic pressure.  相似文献   

深部煤系软岩遇水崩解的宏观特征及微观机理研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

钱自卫  姜振泉  孙强  朱术云  李东林 《高校地质学报》2011,17(4):605-610

      随着煤层开采层位的加深,对煤系软岩水稳性的研究越来越重要。巨野3号煤顶底板岩层以泥质岩为主,赋存深度900～1200 m,为典型的深部煤系软岩。通过水理性试验、X射线衍射试验及电镜扫描试验,对巨野煤田深部煤系软岩遇水崩解的宏观特征及微观机理进行分析研究。研究发现软岩水稳性较差,浸水后在30 min内开始崩解;岩样粘土矿物以高岭石及蒙伊混层为主,结构上表现为明显的疏松性及定向排列性。通过分析认为深部煤系软岩崩解是粘土矿物内外膨胀联合作用的结果,其中软岩结构特征是导致该类岩石遇水崩解的主要因素。  相似文献   

深埋长大隧洞围岩非线性蠕变模型研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱珍德  朱明礼  阮怀宁  黄强  韩立军 《岩土力学》2011,32(Z2):27-35

针对锦屏二级水电站深埋长大隧洞（埋深为2 525 m,长为19 km,宽为13 m）围岩在开挖过程中呈现明显的流变劣化特征,采用CSS-283双向万能伺服试验机,对洞室围岩（软弱板岩）进行单轴压缩蠕变试验和剪切蠕变试验,引入流变参数是时间函数与强化函数,建立岩石非定常参数剪切蠕变模型和单轴压缩蠕变模型,并推广到三轴非线性流变模型,与试验结果对比基本吻合。最后,结合锦屏二级水电站深埋长大隧洞进行数值计算,得到该隧洞190 d开挖运行变形规律,以期为工程建设提供理论指导。  相似文献   

深部采动对塌陷盆地周边土体影响的空间效应研究     

蔡江东 《岩土力学》2011,32(Z2):401-406

深厚覆盖地区,煤矿开采会在地表形成塌陷盆地;采动塌陷不但改变了原有的地貌形态,还会对周边场地环境及一定范围内土的工程性质产生影响;采用非线性动力学理论对塌陷周边场地土层的静力触探孔比贯入阻力的数据进行分析,结果表明：采动、塌陷对其周边场地土的影响存在显著的空间效应。具体在分形特征上表现为：同一勘探线上,随远离塌陷中心距离的增加,静力触探的分维数表现出显著的趋势性特征。这不但与场地土土工试验指标相吻合,同时配分函数标度区间变化也证实了这一结论。  相似文献   

砂岩加卸载条件下能耗特征试验研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

许国安  牛双建  靖洪文  杨圣奇  王文龙 《岩土力学》2011,32(12):3611-3617

采用MTS815刚性伺服试验机,对砂岩进行了单轴、三轴压缩和三轴峰后卸围压试验,对比研究了砂岩在加卸载试验条件下的能耗特征。结果表明,单轴压缩各能耗指标值均小于三轴压缩和三轴峰后卸围压,三轴峰后卸围压介于单轴与三轴压缩之间。三轴压缩和三轴峰后卸围压各能耗指标均具有明显的围压效应,随着围压的升高而线性增大。单轴压缩时砂岩表现为突发性的脆性破坏,初期储存的弹性应变能瞬间几乎全部转化为耗散能,成为岩样破坏时所表现出的一切现象的源动力;三轴压缩时砂岩表现为从局部破坏到整体失稳的渐进过程,耗散能所占吸收能量的比例越来越大,表现为明显的能量耗散,能量耗散发展到一定程度表现为明显的能量释放,随即岩石整体失稳破坏。  相似文献   

温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析     

张渊  万志军  康建荣  赵阳升 《岩土力学》2011,32(3):677-683

利用20 MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机进行了长石细砂岩的渗透率试验,研究了恒定三轴压力和常温至600℃条件下砂岩渗透率变化特征。试验表明,随着温度增加,长石细砂岩渗透率变化规律表现为5阶段特征：①低温段,随温度升高渗透率略有下降;②阈值温度前段,达到阈值温度后,渗透率急剧增大,产生一个突跃,增加了65倍;③阈值温度后段,随着温度的继续升高,渗透率出现下降;④稳定段,渗透率达到谷值后不再下降,并稳定在一个较高水平,是室温渗透率的8倍;⑤高温段,渗透率重新增大。通过对长石细砂岩的细观结构变化及声发射事件（AE events）计数率分析后认为：渗透率的阶段性变化规律主要与内部矿物颗粒之间及其内部因局部热应力集中而诱发产生的微裂缝的开闭有关;高温条件下的长石细砂岩渗透率二次剧烈变化则主要与砂岩中部分矿物晶体颗粒成分在高温环境下的熔融、重结晶等现象有关。  相似文献   

多孔介质固液耦合相似材料的研制     

韩涛  杨维好  杨志江  杜子博  王勇  薛森森 《岩土力学》2011,32(5):1411-1417

为研究地下结构与富水多孔岩体的相互作用问题,根据模型试验相似理论,研制出了一种多孔介质固-液耦合相似材料,该材料由中粗砂、水泥、透水混凝土增强剂合水按一定配比均匀拌和压制而成。运用正交试验设计原理进行配比试验,制作模型小试件,进行了单轴抗压强度、渗透系数、重度、弹性模量、泊松比等参数测试,找出了相似材料各成分对配比试件的影响特征,可根据需要在物理模拟试验中选取不同配比。该配方力学指标稳定,满足一次性浇筑大尺寸模型试件的要求,适用于进行结构与围岩体耦合失效破坏模式的大型物理模拟试验,为富水条件下地下结构风险评估提供了相似试验材料  相似文献   

MSCT-VHSG在输卵管通畅性诊断中的应用     

王业庆  贾政伟  李浩  李晓峰 《CT理论与应用研究》2015,24(5):733-738

目的:探讨多层螺旋CT虚拟子宫输卵管造影(MSCT-VHSG)在检查输卵管通畅性方面的应用价值。方法:对40例不孕症患者,宫腔内注入总量约20mL稀释碘对比剂后,进行64排多层螺旋CT扫描仪(64×0.625mm2探测器)扫描,回顾性0.6mm到1.0mm薄层重建,图像工作站进行了分析。图像后处理技术包括MPR、CPR、MIP及VR等。术后对患者的不适情况进行记录。结果:在造影过程中没有发生严重并发症。平均扫描时间为(3.4±0.4)s;患者的平均有效剂量为(2.58±0.75)mSv。MSCT-VHSG获得的子宫宫腔及输卵管图像立体、清晰,引起的不良反应少。40例患者80条输卵管中显示输卵管通畅40条,通而不畅8条,阻塞32条。结论:MSCT-VHSG可作为不育症患者的一个可靠的、非侵入性的替代诊断技术加以应用。   相似文献   

乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤的MSCT和MR化学位移成像表现及病理基础     

黄海东  刘洪  曹伟  高立勇  赵蕤  贺广珍 《CT理论与应用研究》2015,24(3):467-474

目的:探讨乏脂肪肾血管平滑肌脂肪瘤(AML)的多排螺旋CT(MSCT)和MR化学位移成像(CSI)表现及病理基础,旨在提高对该病诊断的准确率。方法:回顾性分析经病理证实的16例乏脂肪肾AML患者的MSCT和MRI资料,分析病灶的大小、形态、密度、增强血供情况及CSI表现,并与手术病理结果对照。结果:16例病灶均表现为实质性肿块,10例病灶呈类圆形,6例病灶呈不规则形,9例病灶见劈裂征,6例见杯口征,5例见皮质掀起征,11例病灶CT平扫呈稍高密度,其中4例密度不均匀,内见小灶性低密度。增强扫描病灶呈快进快退、持续强化和延迟强化三种模式,但峰值强化程度均低于肾皮质。MR成像T2WI病灶均呈低信号,CSI中3例出现反相位信号下降,其中1例呈现反相位病灶中心高信号,周围绕以线状低信号环的特殊表现。结论:乏脂肪肾AML的MSCT和MRI表现有一定特征性,薄层MR反相位CSI对该病诊断有较高的价值。   相似文献   

奇异谱分析滤波法在消除GPS多路径中的应用     

卢辰龙  匡翠林  易重海  章浙涛 《武汉大学学报(信息科学版)》2015,40(7):924-931

基于奇异谱分析(singularspectrumanalysis,SSA)的基本思想,利用噪声与信号的赫斯特(Hurst)指数有显著差异这一特性,提出了一种新的SSA滤波法,同时给定了嵌入维数犔与重构阶次犘的确定标准,并将该方法应用于GPS多路径的研究中。通过模拟数据及实测GPS坐标序列的数据分析,结果表明SSA滤波法是一种有效的去噪方法,其去噪效果与小波滤波与经验模态分解(empriricalmodedecomposition,EMD)滤波相当。针对多路径效应周日重复性的特点,利用该滤波方法建立改正模型,可有效地削弱多路径效应的影响,进而提高GPS动态变形监测的精度。  相似文献