不等长工作面台阶区域覆岩运动诱冲机制及防治

针对阳城煤矿不等长工作面台阶区域发生冲击地压灾害问题,基于工作面特殊布置方式及覆岩赋存特征,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,分析了台阶区域覆岩结构运动特征和围岩应力演化规律,研究了台阶区域冲击地压诱发机制。研究结果表明：1304工作面台阶区域覆岩经历了“OX-S-C”型较为复杂的结构演变,覆岩空间结构由OX向S型转换时,顶板岩层大面积破断下沉,在台阶区域形成多个悬臂梁结构,越往高位,悬臂梁长度越大;受覆岩运动和采动应力场叠加影响,煤岩体形成高应力集中区,在顶板岩层动载冲击作用下,煤岩体弹性应变能突然释放,诱发冲击地压。采用COMSOL软件对不同卸压钻孔参数下煤体应变能分布特征进行模拟研究,优化了台阶区域卸压钻孔参数。根据模拟结果,随着钻孔孔径、孔深增大及间距减小钻孔卸压效果越明显,考虑工程实际,确定孔径为150 mm、孔深为30 m、间距为1 m为合理有效的卸压钻孔参数,并应用于1302工作面台阶区域的冲击地压防治,取得了较好的防冲效果。     

干湿循环条件下压实黄土变形特性试验研究

由于降雨及蒸发的周期性变化等原因,压实地基土经常处于干湿交替状态,这种干湿循环作用会影响路基及地基的长期稳定性。通过气压式固结仪测试压实黄土试样经过不同次数干湿循环作用后的侧限压缩应变与垂直压力( - )曲线,研究干湿循环作用对压实黄土变形特性的影响,同时利用已有模型对实测曲线进行拟合,并基于割线模量法分析了割线模量与初始压实度及干湿循环次数的关系。结果表明：初始压实度对黄土的压缩变形有显著影响,不同初始压实度的试样其各级压力下的侧限压缩应变均随着干湿循环次数的增大逐渐增加,之后趋于稳定;初始压实度越高,干湿循环作用影响效应越显著;干湿循环作用并不改变土体 - 曲线的形式;割线模量与干湿循环次数及初始压实度的关系均呈指数关系。     

不同围压下岩石抗压强度与变形参数尺寸效应的数值模拟

岩石抗压强度和变形参数是岩石工程设计的重要指标。由于岩石是典型的非均质材料,其强度和变形特性随样品尺 寸的变化而不同。本文采用PFC2D程序模拟了不同围压下不同尺寸岩样的压缩试验。结果表明（1） 岩样具有明显的尺寸效 应。同一围压下,尺寸越大,岩石强度、峰值应变和压缩模量越小,尺寸的变化对岩样的破坏模式影响较小;（2） 岩样具 有明显的围压效应。同一尺寸的岩样,随着围压的增大,岩石强度、峰值应变和压缩模量均增加,其中强度和峰值应变随 围压的增加呈线性增加。同时,随着围压的增大,岩石破裂模式由轴向劈裂破坏向剪切破坏变化;（3） 围压的存在会影响 岩样的尺寸效应。不同尺寸岩样的强度和峰值应变在相同围压区间内的增量基本相同,同时随着围压的增大,其强度和峰 值应变增加,进而使岩石强度和峰值应变的尺寸效应弱化;而不同尺寸岩样的压缩模量在相同围压区间内的增长率大致相 同,因而造成围压对压缩模量尺寸效应的影响较小     

乌什体应变的气压响应特征分析

通过选取不同时段乌什体应变、气压观测数据,利用小波分析分离观测数据中的信号,将相同频段的体应变、气压进行相关性分析。结果表明,乌什气压对乌什体应变的影响主要表现为线性关系,并且有16~64 min和64~128 h两个卓越频段。     

岩石－土壤－脐橙系统中稀土元素迁聚特征

在赣南稀土高背景区和稀土低背景区不同地质环境脐橙果同,系统采集岩、土、脐橙植物样,用ICP-MS法测定样品中15种稀土元素的含量,并对稀土元素在岩石、土壤和脐橙植物体内的分布、迁移、累积特征进行了研究.结果表明:a.基岩的稀土元素含量影响(决定)土壤各层位的稀土元素含量;b.土壤环境中稀土元素含量高低直接影响脐橙植物体稀土元素含量,但不完全成正比;c.基岩的稀土元素配分模式基本上贯穿土壤各层位、脐橙植物体各器官;d.岩、土、脐橙三大环节稀土无素的百分含量,总的趋势是轻稀土比重逐渐增高,重稀土比重逐渐降低,但重稀土在脐橙植物体末稍器官比例有所增加;e.岩土脐橙生态系统立体刮面中,稀土元素的垂直方向运动呈向量关系;f.由于土壤-植物壁垒作用和脐橙植物体自身的选择性吸收、控制性积累功能,高、低稀土背景区脐橙果肉的稀土含量均低于国家食品卫生限量标准.     

优化方法在库岸斜坡稳定性评价中的应用

对三峡库区归州老滑坡在库水位从175m下降到145m过程的滑坡稳定性进行研究,通过黄金分割方法优化计算时步,利用MIDAS/GTS有限元软件分析了库水位下降时岸坡内孔隙水压力的变化及由此引起的岸坡稳定性变化,确定了库水位下降量与库岸斜坡稳定安全系数的关系,结果表明:将优化方法用到库岸斜坡稳定性分析中,可提高计算效率;在库水位下降过程中,斜坡的稳定安全系数不是单调降低,而存在一个极小值;三峡库区归州老滑坡基本稳定。     

ZY-73型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的研制

介绍了ZY-73型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的设计思路、工作原理及主要技术特点,简要介绍了仪器的使用情况。     

节水钻探系统井下工况判断水力模型

节水钻探是基于解决干旱地区和漏失地层钻探严重缺水问题而发展起来的一项最新技术,其通过实现钻井液的孔底局部循环,使钻进过程中的用水量降为原来的5%～20%。节水钻探系统在使用过程中,由于孔内不返水,在地表只能通过观察压力表的变化量来判断孔内工况,精度不高。通过研究,最终解决通过地表压力变化值来判断孔内工作情况的量化问题,建立初步理论模型,从而更加准确地判断孔内的工况,使这套钻具更快地应用到实际工程中。     

管棚帷幕注浆法在含高压气体巷道掘进中的应用研究

帷幕注浆在建井时应用于封堵地下水涌入技术已经比较成熟,但用于封堵地层中气体涌入危害仅见个别实例。在总结前人研究成果的基础上,借用水力学安全厚度的计算方法,研究了煤矿巷道开挖碰到含高压瓦斯、H2S气体构造破碎带的情况,首次将管棚支护技术与帷幕注浆法相结合,确保安全掘进的技术措施。并将研究成果应用于四川龙滩煤矿＋450回风石门的掘进,取得了成功。     

Deep sea in situ excess pore pressure and sediment deformation off NW Sumatra and its relation with the December 26, 2004 Great Sumatra-Andaman Earthquake

The swath bathymetric data acquired during the “Sumatra Aftershocks” cruise from the Sunda trench in the Indian Ocean to the north of the Sumatra Island imaged several scars and deposits. In situ pore pressure measurements using the Ifremer piezometer and coring demonstrate that high excess pore pressure and sediment deformation was generated by a recent event in the scar of the slope failure zone identified by J.T. Henstock and co-authors. This excess pore pressure is localized in the upper sedimentary layers and is not related to an interplate subduction process. Numerical simulations of the hydrological system that take into account the hydro-mechanical properties of the upper sediment layer show that the excess pore pressure and sediment deformations could be generated at the time of the December 26, 2004 Great Sumatra Earthquake. The Sumatra Aftershocks team: J.-C. Sibuet, S. Singh, R. Apprioual, N.C. Aryanto, J. Begot, A. Cattaneo, A.P.S. Chauchan, R. Creach, J. Crozon, A. Domzig, N. Falleau, D. Graindorge, F. Harmegnies, Y. Haryadi, F. Klingelhoffer, S.K. Kolluru, J.-Y. Landuré, C. Le Lann, J. Malod, A. Normand, G. Oggian, C. Rangin, D. Restunin Galih, J.-L. Schneider, N. Sultan, M. Taufik, M. Umber and H. Yamaguchi.