高温作用下砂岩力学性能实验

采用电液伺服材料力学试验系统对常温～800℃高温作用下砂岩的力学性能进行了研究,考察了砂岩的全应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量等量的变化特征．结果表明：当温度低于600℃时,温度对砂岩的力学特性的影响不明显;当温度高于600℃后,随温度升高砂岩力学性能迅速劣化,峰值应力和弹性模量显著降低,而峰值应变呈增长趋势;与常温下类似,温度低于800℃时砂岩的破坏方式仍以脆断为主．研究结果一定程度上反映了砂岩在温度作用下内部结构变化的特征,可为相关岩体工程设计与研究提供参考．     

砂岩组构与力学性能的研究

通过分析砂岩的组构要素特征和力学实验测试结果,来探讨砂岩的组构特征与其力学性能之间的关系,得出结论表明:砂岩组构与其力学性能之间有很密切的关系,特别是矿物成分、充填物及它们的含量。     

矿井水混凝实验研究

长期以来,在煤炭生产中产生的矿井水大部分都被作为废水排放掉,极大的浪费了宝贵的水资源。文中以海州矿排水坑矿井水为例,研究矿井水混凝技术,使其经过简单处理后达到回用的目的。实验方案经过水质检验和理论分析综合确定。在实验中通过改变混凝剂的投放量,测量浊度的数值以获得各混凝剂的投放量与浊度去除率的变化曲线,从而分析确定最佳混凝剂及混凝剂最佳投量。实验结果表明,对于此种矿井水聚合氯化铝的混凝效果最好,处理后水的色度和浊度有了明显的降低。     

煤矿矿井水混凝试验研究

根据不同煤种矿井水的水质特性,进行了矿井水的混凝试验研究.分别采用聚合氯化铝、三氯化铁及复合铝铁盐3种混凝剂进行烧杯试验,确定最佳混凝剂与最佳pH值范围,并通过正交试验确定最佳水力条件.结果表明,复合铝铁盐的适用范围最广,最佳pH值范围为7.0～9.0,最佳水力条件:①褐煤矿井水混合G值256.5 s-1,GT值15390,反应G值22.9 s-1,GT值36000;②焦煤矿井水混合G值256.5s-1,GT值15390,反应G值38.0 s-1,Gr值49590;③无烟煤的混合G值256.5s-1,GT值46170,反应G值22.9s-1,GT值66780.由于不同煤种的表面特性不同,混凝剂的最佳投药量和反应GT值随煤化程度的增加而增加.     

矿井水综合利用的研究与实践

介绍了义安煤矿开展矿井水综合利用的做法，并建立了优化利用的合理模式。     

高温作用下砂岩力学性能实验

采用电液伺服材料力学试验系统对常温～800℃高温作用下砂岩的力学性能进行了研究,考察了砂岩的全应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量等量的变化特征．结果表明：当温度低于600℃时,温度对砂岩的力学特性的影响不明显;当温度高于600℃后,随温度升高砂岩力学性能迅速劣化,峰值应力和弹性模量显著降低,而峰值应变呈增长趋势;与常温下类似,温度低于800℃时砂岩的破坏方式仍以脆断为主．研究结果一定程度上反映了砂岩在温度作用下内部结构变化的特征,可为相关岩体工程设计与研究提供参考．     

矿井水复用的研究与实施效果

丁集煤矿以井工开采为主,为了确保井下安全生产,必须排出大量的矿井水。直接排放矿井水不仅会浪费水资源,也污染环境。丁集煤矿采取措施对矿井水进行处理并加以利用,不但防止了水资源流失,避免对环境造成污染,而且缓解了矿区供水不足、改善矿区生态环境、满足生产和生活需要。     

依靠科学 综合治理矿井水

介绍了焦作方庄煤矿结合实际情况,大力推广应用综合物探新技术,坚持水文地质年、季、月预报等行之有效的方法和措施,综合治理水害的经验,为矿井的安全生产提供了保障.     

王庄煤矿矿井水深度处理技术研究

针对王庄煤矿矿井水水质特征,通过对王庄煤矿矿井水深度处理技术研究,提出适合该矿的水处理方案,并进行了成本核算与效益分析,以期为矿井水回用提供科学的技术参数,使矿井水得到综合利用,实现经济效益和环境效益的统一。     

分层因素作用下充填体力学特性变化规律及破坏特征分析

井下尾砂胶结充填体多表现为分层数量多、分层角度小,因此研究分层因素对充填体力学特性及破坏特征的影响势在必行。通过对水平分层、角度分层充填体开展单轴抗压试验,实现分层因素与充填体抗压强度、割线模量间数量关系表征。研究结果表明：充填体抗压强度与分层数、分层角度,以及割线模量与分层数之间均呈指数型负相关,而割线模量与分层角度间更符合多项式函数关系;分层数对水平分层充填体强度的影响效果比固体质量浓度更显著,而角度分层充填体强度对固体质量分数的敏感度高于分层角度。分层充填体试样多表现为贯穿与半贯穿破坏,分层数对充填体破坏形态影响效果最显著,研究结果为矿山分层充填研究提供了理论基础和科学依据。     

深部软岩巷道围岩吸水后抗压强度变化规律研究

为了研究深部软岩巷道围岩因吸水软化和强度降低而造成巷道变形破坏严重的主要原因,以鹤岗矿区南山煤矿深部软岩巷道为工程背景,通过对现场巷道典型围岩取样,进行了岩石室内吸水和强度软化实验,试验结果表明:南山矿深部砂岩吸水量随时间的变化分为急速增长阶段、非线性减速增长阶段、等速增长3个阶段;强度软化随吸水时间变化也分为3个阶段,即强度迅速衰减阶段、减速衰减阶段和强度稳定阶段,拟合曲线表明深部砂岩强度衰减与吸水时间呈指数关系.     

某矿岩石力学特性及力学参数相关性研究

通过对矿区代表性岩样进行物理力学性质试验研究,得到岩石的基本物理参数和弹性模量、泊松比、抗压强度及抗剪强度等主要力学参数。分析含水率对岩石单轴抗压强度的影响,围压对岩石三轴抗压强度、弹性模量的影响,并对岩石抗压强度和弹性模量的相关关系进行回归分析,得到了二者的最佳相关关系式。试验结果,可为矿山数值分析、深部采场结构参数优化等提供基础数据;拟合得到的岩石抗压强度、弹性模量关系式,可在基础数据缺乏时提供参考。     

井采影响下露天矿边坡岩层移动规律研究

在研究了Ⅱ型露井协采端帮变形机理,井工二矿采动影响下安家岭露天矿边坡位移的变形规律,得出井工二矿采动影响下露天矿边坡位移呈现为典型边坡蠕动变形规律的结论。     

工作面推进速率对矿压显现规律影响研究

为了研究工作面推进速率对矿压显现规律的影响,分析了工作面推进速率影响因素,利用层次分析法研究了工作面推进速率的影响因素,研究得出:顶板活动、矿山压力显现、刮板输送机性能、采煤机性能、瓦斯排放、自燃发火的影响权重值为0.242 9,0.264 6,0.104 1,0.104 1,0.174 1,0.110 2;矿山压力显现对工作面影响最大;采用FLAC^3D数值模拟软件,研究了在不同工作面推进速率下围岩塑性区、应力场和位移场的分布,得出:随着工作面推进速率的增加,煤壁前方发生剪切破坏和拉伸破坏范围逐渐降低、工作面超前支撑压力逐渐靠近煤壁,并且峰值逐渐增大,应力系数也逐渐增大、煤壁破坏程度减少,致使煤壁的水平位移量减小。     

重庆鱼田堡煤矿矿井涌水量变化特征研究

鱼田堡煤矿是我国南方水害最为严重的矿井之一,在对其闭坑前7年矿井不同水平涌水量台账整理的基础上,通过分析不同地段涌水量变化曲线、涌水量突变点、以及各地段涌水量的占比变化情况,结合采掘活动得出以下结论:1不同水平顶板离层储水空间具有较好的连通性,在下水平成为主要涌水途径后,上水平的涌水量同步大幅减小;2同一开采水平不同石门间,当新掘进到新石门周边,形成新的涌水通道后,原石门涌水量先明显下降,之后随着覆岩逐步稳定,顶板离层裂隙逐渐变小,涌水量也缓慢降低;3最上部一水平总仓受降雨入渗直接补给,最下部三水平开采地段西4石门涌水量占全矿涌水量66.45%,受降雨影响明显,补给来源包含地表降雨以及受地表降雨补给的各类地下水。研究不同水平不同石门涌水量特征对深入了解矿区地下水的运移规律,以及类似条件矿区布置防治水工作具有参考价值。     

碳化作用对水泥砂浆力学性能的影响研究

通过测定不同碳化龄期下,水灰比0.4,0.5和0.6的普通硅酸盐水泥砂浆试块和高抗硫酸盐水泥砂浆试块的相对动弹性模量和抗折抗压强度,研究了碳化作用下水泥砂浆的损伤规律。试验结果表明,在一定的碳化龄期内,水泥砂浆试块的相对动弹性模量和抗折抗压强度均随着碳化时间的增加而增加,但其增长速率呈减缓趋势;各水灰比的水泥砂浆试块碳化28d后,其抗压强度比未碳化时提高40%~50%;最大抗折强度比未碳化时提高20%~30%;普通硅酸盐水泥比高抗硫酸盐水泥具有较好的抗碳化性。     

产能提升情况下矿井瓦斯涌出规律研究

以山西高河能源有限公司3煤层地勘瓦斯参数为基础,以现场实测瓦斯参数为依据,通过对地堪数据进行修正,采用实测值与地勘数据相结合的方式,综合分析了产能提升情况下矿井瓦斯涌出规律,建立了3煤层瓦斯赋存规律数学模型。依据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）,采用分源预测法,对掘进工作面、回采工作面、盘区、矿井等瓦斯涌出量进行预测,得出各区域瓦斯涌出最大值。通过对瓦斯赋存规律的研究,为矿井在产能提升情况下制订相应的瓦斯治理措施以及今后的矿井瓦斯抽采设计提供了重要参考,也为矿井瓦斯治理提供了更可靠的依据。     

低温条件下含水率对岩石力学特性的影响分析

在冻土地区,当岩石孔隙度较高时,冻结引起的岩石强度明显增加,因此有必要对其机理进行深入研究。本文研究了孔隙水对低温条件下饱水岩石力学性质的影响,在-170°C至室温范围内,对凝灰岩和砂岩进行了单轴压缩试验和间接拉伸试验,并结合扫描电子显微镜试验观察岩石的微观结构。研究发现并总结了孔隙水对岩石低温强化机理的影响规律。岩石强度的强化被认为是由孔隙水冻结引起的荷载分布效应和孔隙水冻结后引起的冰强度增加之间的相互作用引起的。本研究将宏观岩石力学与微观岩体结构相结合,为冻土地区岩石力学研究提供了一定的参考。     

陈四楼煤矿隐伏断层突水的力学判据研究

利用有限元数值模拟技术,建立陈四楼煤矿隐伏断层的断裂力学模型,研究了最小主应力、断层倾角、断层延伸长度和断层到底板松动区的距离四个因素对于临界突水水压力的影响。提出了以压剪裂纹扩展理论为基础的永煤集团陈四楼煤矿隐伏断层突水危险性评价的力学判据,判断陈四楼煤矿现有设计具有较好的安全裕度,保守安全。