胶结破碎泥岩渗透性试验研究
本文选题:陷落柱 + 胶结 ; 参考:《采矿与安全工程学报》2015年05期
【摘要】:在水流的溶蚀、磨蚀和冲蚀作用下,陷落柱内部胶结结构发生破坏并伴有质量流失,当水流作用持续到一定时间,渗流将发生失稳。为了揭示陷落柱的突水机理,利用自主研制的渗透试样压制装置和破碎岩石渗透试验系统进行了胶结破碎泥岩渗透试验,分析了胶结物质、渗透压力、破碎泥岩粒径分布和初始孔隙度对胶结破碎泥岩渗透性的影响。研究表明:1)随着胶结强度的增大,渗流失稳历时变长;采用水泥做胶结剂时,试样中渗透流量趋于稳定,不发生失稳。2)失稳历时随渗透压力按指数函数减小。3)随着Talbol幂指数的增大,试样中大颗粒增多,阻隔水能力增强。4)随着初始孔隙度的增大,试样渗透性增强,渗流失稳历时随初始孔隙度按指数函数减小。
[Abstract]:Under the action of water erosion, erosion and erosion, the internal cementation structure of the collapse column is destroyed and the mass is lost. When the flow action lasts for a certain time, the seepage will be unstable. In order to reveal the water inrush mechanism of the collapse column, the penetration test of cemented broken mudstone was carried out by using the self-developed penetration sample pressing device and the broken rock permeation test system, and the cementation material and osmotic pressure were analyzed. Effects of particle size distribution and initial porosity on permeability of cemented fractured mudstone. The results show that the percolation instability duration becomes longer with the increase of cementing strength, and when cement is used as cementing agent, the permeation flow rate in the sample tends to be stable. With the increase of Talbol power exponent, the large particles in the sample increase and the water barrier ability increases. 4) with the increase of the initial porosity, the permeability of the sample increases, and the permeability of the sample increases with the increase of the initial porosity, and the permeability of the sample increases with the increase of the initial porosity. The percolation instability duration decreases with the initial porosity as an exponential function.
【作者单位】: 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227900) 江苏省2014年度普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX_1370) 国家自然科学基金项目(51404266)
【分类号】:TD745
【参考文献】
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1 朱万成;魏晨慧;张福壮;杨天鸿;;流固耦合模型用于陷落柱突水的数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2009年05期
2 王家臣;杨胜利;;采动影响对陷落柱活化导水机理数值模拟研究[J];采矿与安全工程学报;2009年02期
3 李顺才;陈占清;缪协兴;刘玉;;饱和破碎砂岩随时间变形-渗流特性试验研究[J];采矿与安全工程学报;2011年04期
4 项远法;陷落柱突水过程的力学模型[J];煤田地质与勘探;1993年05期
5 李连崇;唐春安;左宇军;李根;刘超;;煤层底板下隐伏陷落柱的滞后突水机理[J];煤炭学报;2009年09期
6 王路珍;陈占清;孔海陵;倪晓燕;;渗透压力和初始孔隙度对破碎泥岩变质量渗流影响的试验研究[J];采矿与安全工程学报;2014年03期
7 尹尚先,王尚旭,武强;陷落柱突水模式及理论判据[J];岩石力学与工程学报;2004年06期
8 杨天鸿;陈仕阔;朱万成;孟召平;高延法;;矿井岩体破坏突水机制及非线性渗流模型初探[J];岩石力学与工程学报;2008年07期
【共引文献】
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2 朱万成;魏晨慧;张福壮;杨天鸿;;流固耦合模型用于陷落柱突水的数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2009年05期
3 孙辉;王在泉;吴净洁;崔洋;;灰岩注浆帷幕体渗透特性的试验研究[J];地下空间与工程学报;2009年05期
4 冯树国;王睿;;陷落柱在钻探中的识别特征及其形成机理研究[J];北京工业职业技术学院学报;2010年03期
5 黄启翔;;瓦斯压力对煤岩材料全应力-应变过程瓦斯渗透特性的影响[J];材料导报;2010年16期
6 李明;陈洪凯;叶四桥;;裸洞隧道病害形成耦合机理分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2008年02期
7 李美海;吴大江;孙国文;桑鹏程;;石壕煤矿技改扩能后东翼Ⅱ区煤层涌水量预测[J];矿业安全与环保;2010年02期
8 杨靖;汪吉林;李磊;王陆超;郭英海;;古交矿区断层带的导水性模拟实验预测[J];矿业安全与环保;2011年02期
9 李凯;茅献彪;李明;张春;倪海敏;彭岩;马超;;含水层水压对底板断层突水危险性的影响[J];矿业安全与环保;2011年03期
10 孔海陵;陈占清;王路珍;;龙固矿底板突水危害性预测[J];矿业安全与环保;2011年05期
【二级参考文献】
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1 朱万成;魏晨慧;张福壮;杨天鸿;;流固耦合模型用于陷落柱突水的数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2009年05期
2 冯润民;;大学生群体行为突变机理分析及对策研究[J];北京交通大学学报(社会科学版);2010年02期
3 尹尚先;武强;;陷落柱概化模式及突水力学判据[J];北京科技大学学报;2006年09期
4 刘洪磊;杨天鸿;于庆磊;陈仕阔;;凝灰岩破坏全过程渗流演化规律的实验研究[J];东北大学学报(自然科学版);2009年07期
5 李长有,于福清;沈南煤田岩溶陷落柱及其导水性特点[J];东北煤炭技术;1995年02期
6 卢耀如,张凤娥,阎葆瑞,郭秀红;硫酸盐岩岩溶发育机理与有关地质环境效应[J];地球学报;2002年01期
7 杨天鸿,唐春安,刘红元,朱万成,冯启言;承压水底板突水失稳过程的数值模型初探[J];地质力学学报;2003年03期
8 王则才;陷落柱成因及预防初探[J];矿业安全与环保;2001年S1期
9 董兴文;四川须家河煤组陷落柱的成因探讨[J];煤炭工程师;1998年02期
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,本文编号:1863658
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