国家自然科学基金(51004104)
- 作品数：13 被引量：305H指数：9
- 相关作者：黄炳香刘长友程庆迎付军辉杨伟更多>>
- 相关机构：中国矿业大学西山煤电股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球石油与天然气工程金属学及工艺更多>>
- 单轴循环荷载对煤弹塑性和能量积聚耗散的影响被引量：14
- 2012年
- 为了研究循环加载对煤岩弹塑性和能量积聚耗散的影响,对二2煤进行了单轴压缩循环加载实验,分析得出首次加载、卸载、再加载弹性模量呈正相关关系;随着循环数的增加,弹性应变会表现出倒"U"形变化,塑性应变表现出"U"形变化的规律,由应变引起的弹性模量E、弹性能量指数Wet和能量耗散率Wed都表现出倒"U"形变化的规律,首个平均弹性模量变化率η为30%,耗散的能量j sd呈"U"形变化,当弹性能量指数Wet达到最大值时,冲击现象最容易发生;分析出微裂纹的萌生传播速度随应力振幅的增加而增加,微塑性变形速度也随之增加,弹性能量指数在压密和线弹性阶段随加载程度的增加表现出先增加后减小的趋势,在"弹塑性临界点"达到最大值.
- 刘江伟黄炳香魏民涛
- 关键词：煤循环荷载弹塑性
- 煤的孔隙和裂隙研究现状被引量：32
- 2011年
- 煤的孔隙和裂隙对于研究瓦斯与水在煤中的赋存状态和流动特性具有重要意义。文章调查和综述了煤的孔隙大小分级、孔隙成因及分类、裂隙的分类,分析了内生裂隙和外生裂隙的发育特征和影响其发育的因素、裂隙充填物的特性,得出了目前应用较为广泛的孔隙分类方法和成熟可靠的孔隙成因分类方法。
- 程庆迎黄炳香李增华
- 关键词：煤孔隙
- 层间应力影响下近距离煤层工作面合理错距留设问题研究被引量：28
- 2012年
- 采用传统矿压、弹性半平面体理论及现场实测相结合的研究方法,考虑层间应力分布因素的影响,对近距离煤层联合开采条件下工作面合理错距的留设问题进行研究。研究得出:(1)由矿压理论计算得出工作面错距留设距离应满足的基本条件;(2)在理论计算或实测分析的煤层工作面支承压力影响范围的基础上,采用半平面体理论分析计算层间应力影响区范围,得到工作面错距修正值;(3)将工作面错距修正值与矿压理论计算值作类比,取其中数值较大并满足工作面错距留设基本条件的距离作为联采工作面的合理错距。以石圪节煤矿生产实际为背景,分析工作面合理错距的留设过程,最终选定该矿联采工作面合理错距值为55 m。在此错距条件下,工作面的安全、高效生产得到保证。
- 杨伟刘长友杨宇
- 关键词：近距离煤层
- 煤试样巴西劈裂的声发射特征研究被引量：10
- 2011年
- 基于细观损伤力学开发的RFPA2D数值模拟软件,分析了巴西劈裂试样的应力分布特征。利用微机控制试验机进行了煤试样的巴西劈裂试验,对煤巴西劈裂全过程中的声发射特征进行了研究。试验结果表明:声发射事件伴随整个煤试样劈裂过程,在不同的加载阶段有不同的声发射特征;随着载荷的增加,煤的应力场随时发生变化,从加载初期到破坏时,再到破坏后x轴方向拉应力经历了"不明显-最明显-不太明显"的过程;在煤试样将要破坏时拉应力达到峰值,证实了煤试样劈裂是受拉破坏,此时声发射事件最为明显。
- 付军辉黄炳香刘长友杨伟王龙飞
- 关键词：声发射应力场
- 急倾斜煤层充填机理梁式模型力学分析被引量：3
- 2011年
- 针对在"三下"采煤或要求避免地表下沉量较大的工作面开采,通常采取采空区充填的开采方法。从力学梁式理论的角度分析采空区充填后工作面顶板受力特征,引入充填长度及顶板支撑均布载荷两参数,探讨了采空区充填范围以及填充材料在不同的压实程度过程中对工作面顶板挠曲下沉的影响,给出顶板挠曲计算式。并从数值分析的角度给出工作面顶板在采空区不同充填状态下的位移特征,说明采空区填充对工作面顶板挠度的影响。
- 王港盛田慧强徐铎赵建峰
- 关键词：急倾斜煤层
- Field investigation into directional hydraulic fracturing for hard roof in Tashan Coal Mine被引量：12
- 2013年
- Bina-Xiana HUANGBin YUFeng FENGZhao LIYou-Zhuang WANGJin-Rong LIU
- 关键词：水力压裂技术坚硬顶板煤矿区钻孔布置顶板断裂岩石破裂
- 近距离煤层联合开采条件下工作面合理错距确定被引量：49
- 2012年
- 为避免近距离煤层联合开采条件下上煤层工作面回采过程中顶板周期来压波及下煤层工作面或上下煤层同步来压而相互影响,通过现有矿压及弹性半无限体理论的运用并结合现场实测数据分析给出石圪节煤矿联采条件下工作面合理错距的选取方法。研究表明:1)据煤矿地质及煤岩物理力学特性运用矿压理论初定工作面错距;2)结合理论或现场实测分析层间应力分布影响区域,修正工作面错距;3)现场实践最终确定合理错距。选取初定的工作面错距及层间应力主要影响区横向范围值之和作为近距离煤层合理错距,可避免下煤层煤体承受上煤层的连续高应力状态。
- 杨伟刘长友黄炳香杨宇
- 关键词：近距离煤层半无限体
- 煤岩体孔隙裂隙实验方法研究进展被引量：24
- 2012年
- 调查了煤岩体的孔隙裂隙的观察描述方法以及物理测试方法,并对各种方法原理、适用条件、应用现状进行了综述。密度法能得到煤的孔隙率,压汞法、氮气吸附法、小角度x射线散射法、核磁共振法可分析煤的孔隙率、孔径分布、孔容积、比表面积等信息。透射电子显微镜适合研究煤的超微孔隙结构,计算机层析扫描法、声发射以及电磁辐射探测技术可研究煤岩体在各种受力条件下的损伤破坏。
- 程庆迎黄炳香李增华
- 关键词：煤岩体孔隙裂隙压汞法声发射
- 煤岩体水力致裂理论及其工艺技术框架被引量：128
- 2011年
- 煤岩体结构改造是解决煤矿许多技术难题的共性核心科学问题,水力致裂是实现煤岩体结构改造的有效途径.深入分析了煤岩体的结构与物理力学特性,煤岩体水力致裂的水压裂缝扩展及物理化学作用,在此基础上,提出了相应的水力致裂控制技术,并将其在煤矿中的应用进行了分析介绍.煤层的内部结构由裂缝-割理与层理-微裂隙-孔隙四级空间结构体系组成.煤层质软、瓦斯的吸附解吸效应、天然裂缝发育等因素导致煤岩体水力致裂变得复杂.煤岩体水力致裂通过水压主裂缝扩展、翼型分支裂纹扩展和吸水湿润作用,达到结构改造、强度弱化和增透等工程需要,针对不同工程3种作用的侧重点有所不同.提出了预先水力割缝定向致裂技术.提出了水力爆破致裂弱化与增透方法,在水压控制爆破后进行水力致裂,实验证明是一种增加水压裂缝数目和范围的有效方法.煤岩体水力致裂在煤矿中可以应用于坚硬顶板控制、坚硬顶煤的弱化、应力定向转移、局部集中应力解除、强度弱化减冲、含瓦斯煤层增透、煤与瓦斯突出的防治等,在实践中已取得显著功效.
- 黄炳香程庆迎刘长友魏民涛付军辉
- 关键词：煤岩体水力致裂强度弱化增透
- 煤体固液耦合的结构及渗透性演变规律被引量：8
- 2012年
- 为了研究煤层固液耦合和渗透水压力(水力梯度)作用下的结构改造及渗透性演变规律,在MTS 815.02电液伺服岩石力学试验系统上采用瞬态压力脉冲法进行了煤体全应力应变过程中的渗透性测试。试验结果表明,煤体的渗透性与其内部结构密切相关,在全应力应变过程,煤体渗透性的演变与其内部裂隙的变化趋势一致。在应变软化至峰值强度的24.98%时,煤体渗透性达15.69×10-13cm/s,分别是弹性阶段和峰值时的79.30倍和16.34倍。在固液耦合不产生损伤的条件下,瞬态渗透系数整体与水力梯度成正比关系。渗透水压力可引起结构面的错动闭合或导致破裂碎屑集聚堵塞渗流通道。当煤样变形进入到弹塑性阶段以后,瞬态渗透系数随时间延长先整体降低,降低到一定值时突然急剧增大至一定峰值,然后再逐渐降低并趋于稳定。且煤样由弹塑性经塑性至破坏(残余强度)阶段,中间突变的峰值与初始瞬态渗透系数的差值越来越小,出现中间突变峰值所需时间越来越长。采用瞬态压力脉冲法测量评价岩石的渗透性时,应采用上下水压差第一次趋于稳定时的数据来计算其渗透系数。
- 程庆迎黄炳香李增华付军辉王龙飞
- 关键词：煤体水力梯度
