【摘 要】
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为揭示水力压裂对煤体复电阻率的影响规律进而达到以复电阻率法评价水力压裂效果的目的,以焦作赵固煤矿无烟煤为研究对象,制作柱形煤样,建立了水力压裂复电阻率测量系统,开展了实验室水力压裂试验。采用恒定的交变电流,在0～200 kHz频率范围内,测量了水力压裂前-后煤样的电容、复电阻率模值和相位。通过分析压裂前后煤体复电阻率频散特征给出了水力压裂复电阻率响应原理,分析得到了水力压裂对煤体复电阻率的影响规律
【机 构】
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河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地,中原经济区煤层（页岩）气河南省协同创新中心
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金资助项目(51704101),河南省科技攻关资助项目(182102310780,192102310199),河南省高校基本科研业务费专项资金资助项目(NSFRF200307),中国博士后科学基金第65批面上资助项目(2019M652535)。
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为揭示水力压裂对煤体复电阻率的影响规律进而达到以复电阻率法评价水力压裂效果的目的,以焦作赵固煤矿无烟煤为研究对象,制作柱形煤样,建立了水力压裂复电阻率测量系统,开展了实验室水力压裂试验。采用恒定的交变电流,在0～200 kHz频率范围内,测量了水力压裂前-后煤样的电容、复电阻率模值和相位。通过分析压裂前后煤体复电阻率频散特征给出了水力压裂复电阻率响应原理,分析得到了水力压裂对煤体复电阻率的影响规律,提出了复电阻率法水力压裂效果评判指标。研究结果表明:在0～100 Hz频率范围内,煤样激发极化受频率的
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为了明确急倾斜煤层瓦斯抽采钻孔的有效抽采范围,合理布置抽采钻孔位置,以乌东煤矿43号煤层为例,利用数值模拟得到急倾斜煤层瓦斯钻孔有效抽采范围随时间变化规律,建立急倾斜煤层钻孔周围气体渗流单元模型,推导了急倾斜煤层有效抽采范围的数学模型并结合现场实测结果对数值模拟和数学模型进行验证,且平均相对误差率较小(均小于5%)。数值模拟结果显示:与常规煤层瓦斯钻孔有效抽采范围相比,急倾斜煤层有效抽采距离与抽采时间呈非线性关系;在抽采过程中,有效抽采范围随时间的增加,在钻孔平面不同方向上扩展速度不同,最终趋于稳定后有效
地下采矿工程中的巷道、开切眼、各种开采硐室空间、人工钻孔及天然洞穴等,在地下无限大的空间范围内,其围岩破坏及稳定性问题均可统一到孔洞周围岩体力学的研究中。结合煤矿井下的工程条件,采用理论计算与数值模拟对比分析的方法,研究了静水压力下的理论公式与非均匀应力场中的塑性区边界方程,详细分析了理论计算的力学模型、推导原理、推导过程、计算精度,进而对其适用性进行评价分析。研究结果表明:静水压力下的理论公式推导过程严密,精度较高,适用于静水压力及偏应力不高条件下围岩塑性区范围的计算,偏应力较高环境下不再适用;非均匀应
根据井下巷道的布设情况,以及地面大直径钻孔与巷道的不同连通方式,提出2种孔身结构设计方法。在此基础上,为提高成孔效率,结合煤矿区地面大直径钻孔主要成孔工序,采用理论分析及工程总结的方法,分别对导向孔钻进、扩孔钻进、下套管及固井等成孔关键技术进行论述,并介绍了典型施工案例,总结了配套装备技术现状,重点分析了集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺及配套机具,提出了大直径钻孔成孔技术与装备发展趋势。实践表明:空气潜孔锤钻进工艺和下导管钻进工艺能够提高导向孔钻进效率,气举反循环钻进工艺及集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺可提
为了研究深部煤层抽采钻孔变形失稳的主控因素,分析了抽采钻孔变形失稳机理,建立了三维数值模型,研究了钻孔埋深、侧压系数等对钻孔稳定性的影响,最后确定了地应力为抽采钻孔变形失稳的主控因素。结果表明:①随着钻孔埋深的增加,钻孔围岩的最大垂直位移、最大水平位移和最大垂直应力都随之增加,并且埋深扩大1倍,位移最大增加6.11倍,最大垂直压力增加1倍,最大垂直应力所处位置距钻孔表面距离不断增大,但垂直应力集中系数基本不变。②随着侧压系数的增大,钻孔围岩的最大垂直位移和最大水平位移都增大,最大垂直位移增加速率较快,并且
为研究热对煤体吸附/解吸瓦斯的作用效果及影响程度,在高压气体吸附仪的基础上,使用外接的恒温水浴装置,对潘三煤矿11-2煤层煤样进行不同温度下的甲烷吸附/解吸试验研究。结果表明:相同温度条件下,甲烷气体吸附量随着压力的增加而增大,但增加幅度逐渐降低;相同气体压力条件下,甲烷气体吸附量与温度之间呈非线性负相关关系,而且降低幅度逐渐增大;将气体压力修正系数引入到Langmuir方程之后,对不同温度条件下煤样吸附数据拟合,发现与传统的Langmuir方程相比,修正后的Langmuir方程拟合曲线的相关系数更高,而
现代高职教学强调学生解决实际问题的能力与创新能力,同时应兼顾差异化、个性化的教学需求,基于以成果导向的OBE教学理念,针对传统《塑料模具设计与制造》课程中存在的问题,
为减小干旱区深凹露天煤矿在复杂岩体赋存条件下爆破所产生的岩体大块和近距离爆破对到界台阶的振动影响,基于对新疆托克逊县库米什露天煤矿复杂岩体岩体结构、岩性特点、破裂面构成、形态和节理、裂隙发育变化趋势影响分析和爆破作用对边坡安全稳定分析研究,提出了:①在接近台阶坡面进行剥离作业的爆破岩石台阶,至少有1个侧向自由面和正向自由面,起爆点位于台阶上部侧向和正向自由面交汇处,爆轰由外向内沿斜线方向传爆,避免受节理、裂隙和结构面影响使爆破能量集中作用在某一爆破区域而出现的爆破病害;②优选不对称单侧向自由面非电导爆管加
黄土地区修建高速公路隧道时,时常会遇到由于隧道洞口的施工造成上覆黄土发生蠕滑,使隧道因滑坡滑动而产生变形、开裂等病害,造成隧道无法正常运行。基于上述问题,通过收集黄土地区已发生的隧道洞口滑坡资料,选取6组典型案例分析该类型滑坡的诱发因素与形成条件,结合地质结构模型对隧道洞口滑坡的变形发展过程和运动特征进行了理论分析,并利用数值模拟方法研究隧道洞口开挖对上覆黄土的影响规律,确定隧道在滑坡体中的受力模式,结合典型工程实例对该规律进行验证。研究结果表明:黄土地区隧道洞口滑坡多发生于黄土塬梁地区,坡脚常有冲沟存在
四川盆地南缘海相页岩发育,尤其是上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组下段是页岩气勘探开发的优质储层。为对其页岩岩相和沉积环境进行研究,以四川盆地南缘Y5井龙马溪组页岩(L1段)为研究对象,基于页岩储层品质和压裂品质2个影响页岩气勘探开发的主要因素,提出了以有机碳含量和页岩矿物组成为基础的页岩岩相划分方案,利用X全岩衍射分析及有机碳含量测试资料,开展了页岩岩相划分,分析了不同岩相的属性;通过主量元素和微量元素分析,研究了不同岩相页岩的沉积环境;通过对不同岩相页岩的FE-SEM图像观察,利用Image J软件提取
为解决失效钻孔漏气导致抽采瓦斯浓度降低的问题,根据钻孔内、外漏气机理,分析得到孔外漏气受钻孔轴向巷道煤壁破碎漏气带和钻孔径向围岩漏气圈的影响,孔内漏气区域分布受封孔材料漏气阻力系数、封孔段长度、支护强度等多重因素的影响,提出对失效钻孔进行靶向二次注浆的思路。阐述了失效钻孔管底二次注浆提浓技术,根据检测出的瓦斯浓度变化趋势分析得出钻孔具体漏气区域,从而确定钻孔需要二次封堵注浆的具体位置与长度;通过注浆专用设备,将浆液注入漏气钻孔封孔段附近的漏气通道中,随着浆液在贯通裂隙中流动、充填、凝固,钻孔通道被封堵,孔