单轴加载煤孔裂隙各向异性核磁共振特征

为了研究煤孔裂隙各向异性,进一步揭示煤微观结构及物性特征。选取平顶山矿区八矿煤样,采用核磁共振（NMR）方法,对比分析单轴加载前后煤样的横向弛豫谱（T₂）特征和核磁成像（MRI）特征。实验结果表明,煤的T₂谱特征具有显著的各向异性:平行于层理且垂直主裂隙X方向T₂谱为3峰谱图,平行于层理且平行主裂隙Y方向T₂谱为双峰谱图,垂直层理Z方向T₂谱主要以单峰为主;单轴加载后煤样T₂谱面积、孔隙度减小,X、Y方向煤样孔隙变化引起的峰面积所占比例下降,裂隙变化引起的峰面积占比例上升;Z方向裂隙变化引起的峰面积占比例下降;MRI揭示出,单轴加载后平行层理方向煤样孔裂隙大部分闭合,部分裂隙产生径向变形;加载方向裂隙大部分闭合,压实效应显著。综上所述,单轴加载下,煤样各向异性特征显著,同时表明核磁共振技术是研究煤孔裂隙微观变化的有效手段。      

风化煤及提腐植酸后残渣热解行为与动力学分析

应用热重-质谱(TG-MS)联用技术对风化煤(WC)及其腐植酸提取后残渣(WCR)的热解行为进行了研究,分析了非烃类(H2、H2O、CO和CO2)、低碳烃类(CH4、C3H6和C3H7)和芳烃类(C6H6)的实验结果,并利用Coast-Redfern积分法对其热解和烃类生成动力学进行了探讨,获得了热解过程和烃类生成动力学参数。结果表明:热解过程中风化煤的质量损失率(38.9%)略大于其腐植酸提取后残渣(36.6%);除CO和CO2外,残渣中非烃类、低碳烃类和芳烃类产物的逸出量都稍微或显著多于风化煤中各类组分的逸出量。用Coast-Redfern积分法求得的动力学参数很好地解释了这一结果。     

构造煤甲烷吸附表面能研究

煤的表面能是致使煤具有吸附性差异的根本原因。通过分析动力变质作用对构造煤结构和组分的影响,借助甲烷等温吸附实验,计算了不同温度下随着压力增大,原生结构煤和构造煤吸附甲烷的煤表面能的变化情况,并从构造煤动力变质角度分析了其表面能变化的原因。结果表明:动力变质作用对构造煤结构和组分改造作用明显,构造煤比共生的原生结构煤微孔隙更发育,吸附能力更强;计算结果也表明,随着温度的升高和压力的增大,构造煤吸附甲烷的表面能降低值均大于共生的原生结构煤,构造煤吸附甲烷的能力更强。      

构造煤复电性实验及其特征研究

通过测定不同地点的6种不同变质程度的构造煤在常温常压下的阻抗振幅,得到不同类型构造煤振幅谱各自不同的特点,在所测100 Hz~100 kHz频率范围内,各类构造煤Z-f (阻抗振幅-频率)呈一条单调递减曲线。在交变电场下烟煤的导电性较无烟煤及其他岩石差。在所测频段内,无烟煤Z值明显低于烟煤,且差值随着f增大逐渐减小。通过对构造煤Z-M (阻抗振幅-水分)的拟合,得到相关公式;再利用所得构造煤阻抗振幅验证其公式可靠性,找出优势频段。初步分析了煤岩的幅频特性,为试图利用煤岩电性频率域响应特征差异来反映不同变质程度构造煤及与其他岩矿石的导电机理及结构模型,进而为用电法勘探物质组成与结构提供理论与实验基础。      

常温压条件下六种变质程度煤的超声弹性特征

煤弹性是反映煤的物质组分和结构的重要力学特征之一.在钻孔与测井的约束下,运用地震勘探获取煤层的弹性特征以反映其物性等,对于煤炭井工开采和煤层气储层评价及开发具有重要的工程意义,而其中,煤样的超声实验是实现地震反演煤层物性的基础.鉴于此,本文针对中国义马、阜康、淮南、平顶山、鹤壁和焦作6个矿区采集的6种不同变质程度的原煤样30块,在常温常压条件下分别进行了沿煤层走向、倾向及垂直层理三个方向煤样的实验室超声波测量.测试结果显示:煤样纵横波速度在走向、倾向、垂向三个方向上依次减小,存在各向异性,且P波速度的平均各向异性强于S波;品质因子与弹性模量在三个方向上也存在较大差异,且S波的品质因子大于P波的品质因子;弹性模量除泊松比外,均小于一般的沉积岩.通过本实验与分析进一步证明了:Gardener与Castagna公式不适用于中国煤田的煤岩弹性描述,并给出了精度更高的经验公式.     

TSP203超前地质预报系统与应用实例

TSP(Tunnel seismic Prediction)203仪器从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化等方面,是隧道施工安全和保证质量的理想仪器.这里介绍了TSP203系统应用原理及现场的施工布置,并结合实例分析证明,TSP203系统可以对隧道工程前方围岩地质的性质位置和规模进行比较准确的探测各预报,能确保隧道施工的安全,有效地控制了地质灾害的发生,对现场施工和监管具有重要的指导意义.     

本溪地区森林火灾档案库管理系统

1 功能模块结构框图 功能模块结构框图反映了整个系统的程序模块规模与各模块之间的调用关系。图1是本溪地区森林火灾档案库管理系统(简称DAGL系统)前3层备功能模块结构框图。图1中第2层的5个模块体现了DAGL系统的全部功能,     

煤岩声波特征研究现状及展望

在系统整理国内外有关研究资料的基础上,论述了煤岩超声波速度的影响因素、煤岩超声波速度与物理力学参数间的关系、煤岩超声波的频谱特征和煤岩声波衰减及各向异性方面的研究进展。针对煤岩超声横波波形复杂,初至及品质因子难以精确求取的问题,应用偏振分析方法拾取横波振相,提高了横波超声测量的精度。针对煤岩超声测试存在的问题,对今后的研究工作提出了作者的一些看法。     

基于地质单元的邹庄矿瓦斯异常区划分

为了实现瓦斯治理分级分类管理,运用瓦斯地质理论与方法,结合安徽邹庄矿生产实际和井田内地质构造分布形态,将其划分为3个地质单元。通过研究各地质单元内的地质构造、瓦斯赋存特征、构造煤发育情况和已采区揭露的瓦斯地质信息,建立了预测瓦斯地质异常区的数学模型,并利用工作面效检指标验证模型的有效性;以实际采掘过程中发生动力现象点为临界点,对其相应指标赋临界值,最终形成了以瓦斯含量(7 m3/t)、相对瓦斯涌出量(6.3 m3/t)和构造煤厚度(1.5 m)为核心的瓦斯预测体系。      

力化学作用与构造煤结构

本文应用力化学理论和煤结构分析方法,研究了煤的力化学作用类型、力化学能量来源及煤结构演化的影响因素,探讨了构造煤形成的力化学作用及其物理一化学动态机制,认为地质构造水平挤压应力是煤力化学作用的重要能量来源,煤体在挤压剪切作用下发生变形、破坏而形成构造煤,另一方面,力化学作用使煤分子结构发生缩聚、降解、芳构、异构和重排等化学变化。指出构造煤是力化学作用的产物,力化学缩聚和降解是构造煤演化的有效作用．构造煤是研究力化学作用机制的良好载体。