孔周煤岩体渐进性破坏过程中超声波特性研究
发布时间：2021-09-08 20:33
防治煤矿发生瓦斯灾害的有效方式之一是瓦斯预抽,并且对预抽钻孔高效密封是保证瓦斯高效抽采的关键。但是由于井下煤岩体受到地应力、采动应力等复杂应力的影响,以及煤层自身存在强度较低等因素,导致钻孔密封段容易失稳破坏,造成瓦斯泄露等问题,极大地降低了瓦斯抽采效率,为矿井安全生产埋下了极大的隐患。因此,对于瓦斯抽采钻孔孔周煤岩体裂隙扩展机理开展定量化研究,对于保证瓦斯高效抽采,预防煤矿井下瓦斯灾害等重大事故的发生有重大意义。本文通过理论分析、实验室试验和现场工业性试验相结合的方法,利用DNS200电子万能试验机对不同条件的孔周煤岩体进行单轴压缩试验,结合数字散斑相关测量技术及超声波检测技术,定量化分析孔周煤岩体破坏过程中裂隙演化规律。论文的主要研究内容如下:（1）开展不同含水率及不同封孔材料孔周煤岩体渐进性破坏试验,并采用数字散斑相关测量技术获取孔周煤岩体表面裂纹扩展过程中应变场的演化特征,得到孔周煤岩体破坏情况,研究不同含水率及不同封孔材料孔周煤岩体裂纹扩展规律。（2）采用RSM-SY7超声波系统获取超声波特征数据,分析孔周煤岩体渐进性破坏过程中的透射波形、波速、衰减系数等超声波特征参数,获得...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
3孔周煤岩体在不同应力状态下渐进性破坏特征17膨胀水泥的物理力学参数如表3.2所示。试验型煤试样表面示意图如图3.1所示，并将每组试样做含水处理如图3.2所示。(a)含孔试样(b)填充聚氨酯(c)填充CF膨胀水泥图3.1煤岩体试样表面图图3.2试样含水状态示意图其中A组为含孔试样饱和含水组，E组为注聚氨酯试样饱和含水组、G组为注水泥试样饱和含水组，将试样完全浸于水中，进行饱水处理；B、C两组为含孔试样控制含水组，B组试样放置再高于水面20mm的水平架上，C组试样放置再高于水面160mm的水平架上；D组为含孔试样干燥组、F组填充聚氨酯试样干燥组、H组填充CF膨胀水泥试样干燥组，要求将试样进行干燥箱烘干处理。每组选取整体性较好的三个试样，取出称重，此后每24小时称重一次，并记录试样质量，见表3.2、表3.3。
3孔周煤岩体在不同应力状态下渐进性破坏特征17膨胀水泥的物理力学参数如表3.2所示。试验型煤试样表面示意图如图3.1所示，并将每组试样做含水处理如图3.2所示。(a)含孔试样(b)填充聚氨酯(c)填充CF膨胀水泥图3.1煤岩体试样表面图图3.2试样含水状态示意图其中A组为含孔试样饱和含水组，E组为注聚氨酯试样饱和含水组、G组为注水泥试样饱和含水组，将试样完全浸于水中，进行饱水处理；B、C两组为含孔试样控制含水组，B组试样放置再高于水面20mm的水平架上，C组试样放置再高于水面160mm的水平架上；D组为含孔试样干燥组、F组填充聚氨酯试样干燥组、H组填充CF膨胀水泥试样干燥组，要求将试样进行干燥箱烘干处理。每组选取整体性较好的三个试样，取出称重，此后每24小时称重一次，并记录试样质量，见表3.2、表3.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]瓦斯抽采钻孔孔周裂隙演化及等效裂纹宽度试验研究[J]. 张天军,纪翔,张磊,庞明坤. 岩石力学与工程学报. 2019(S2)
[2]煤矿瓦斯抽采封孔质量检测技术与应用[J]. 王宁,张天军,范京道,邓增社,纪翔. 煤炭技术. 2019(08)
[3]混凝土损伤演化声发射和超声波时-频-空联合响应[J]. 王笑然,王恩元,刘晓斐,贾海珊,李德行,汪皓. 中国矿业大学学报. 2019(02)
[4]煤及共伴生资源精准开采科学问题与对策[J]. 袁亮. 煤炭学报. 2019(01)
[5]含水率对泥质粉砂岩强度损伤及声发射特征影响的研究[J]. 方杰,姚强岭,王伟男,汤传金,王光. 煤炭学报. 2018(S2)
[6]应变率对岩石裂隙扩展规律的影响[J]. 潘红宇,葛迪,张天军,董晓刚,张磊,周敖. 煤炭学报. 2018(03)
[7]煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警关键技术研究进展[J]. 袁亮,姜耀东,何学秋,窦林名,赵毅鑫,赵旭生,王凯,于庆,卢新明,李红臣. 煤炭学报. 2018(02)
[8]煤样中超声波传播特性研究[J]. 王云刚,杨廷廷,王琼洋,张宏图,徐向宇. 中国安全科学学报. 2017(12)
[9]碳酸盐岩不同含水饱和度对声波传播特性影响[J]. 张明明,梁利喜,刘向君. 测井技术. 2017(01)
[10]岩爆的超声波监测及预测预报方法试验研究[J]. 张晓君,龙坤,宋秀丽,郑怀昌. 采矿与安全工程学报. 2016(03)
博士论文
[1]抽采钻孔孔周裂隙扩展机理及其检测技术研究[D]. 张磊.西安科技大学 2019
[2]钻孔封孔段失稳机理分析及加固式动态密封技术研究[D]. 张超.中国矿业大学 2014
硕士论文
[1]超声波透射法在桩基完整性检测中的应用[D]. 杨永亮.武汉理工大学 2012
[2]基于岩石物理理论的横波速度预测方法研究[D]. 李琳.西北大学 2010
[3]煤层瓦斯抽采封孔段钻孔稳定性研究[D]. 周鸿超.河南理工大学 2007
[4]低级无烟煤综放工作面煤层注水基础研究[D]. 尹志宏.太原理工大学 2006
本文编号：3391441
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
3孔周煤岩体在不同应力状态下渐进性破坏特征17膨胀水泥的物理力学参数如表3.2所示。试验型煤试样表面示意图如图3.1所示，并将每组试样做含水处理如图3.2所示。(a)含孔试样(b)填充聚氨酯(c)填充CF膨胀水泥图3.1煤岩体试样表面图图3.2试样含水状态示意图其中A组为含孔试样饱和含水组，E组为注聚氨酯试样饱和含水组、G组为注水泥试样饱和含水组，将试样完全浸于水中，进行饱水处理；B、C两组为含孔试样控制含水组，B组试样放置再高于水面20mm的水平架上，C组试样放置再高于水面160mm的水平架上；D组为含孔试样干燥组、F组填充聚氨酯试样干燥组、H组填充CF膨胀水泥试样干燥组，要求将试样进行干燥箱烘干处理。每组选取整体性较好的三个试样，取出称重，此后每24小时称重一次，并记录试样质量，见表3.2、表3.3。
3孔周煤岩体在不同应力状态下渐进性破坏特征17膨胀水泥的物理力学参数如表3.2所示。试验型煤试样表面示意图如图3.1所示，并将每组试样做含水处理如图3.2所示。(a)含孔试样(b)填充聚氨酯(c)填充CF膨胀水泥图3.1煤岩体试样表面图图3.2试样含水状态示意图其中A组为含孔试样饱和含水组，E组为注聚氨酯试样饱和含水组、G组为注水泥试样饱和含水组，将试样完全浸于水中，进行饱水处理；B、C两组为含孔试样控制含水组，B组试样放置再高于水面20mm的水平架上，C组试样放置再高于水面160mm的水平架上；D组为含孔试样干燥组、F组填充聚氨酯试样干燥组、H组填充CF膨胀水泥试样干燥组，要求将试样进行干燥箱烘干处理。每组选取整体性较好的三个试样，取出称重，此后每24小时称重一次，并记录试样质量，见表3.2、表3.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]瓦斯抽采钻孔孔周裂隙演化及等效裂纹宽度试验研究[J]. 张天军,纪翔,张磊,庞明坤. 岩石力学与工程学报. 2019(S2)
[2]煤矿瓦斯抽采封孔质量检测技术与应用[J]. 王宁,张天军,范京道,邓增社,纪翔. 煤炭技术. 2019(08)
[3]混凝土损伤演化声发射和超声波时-频-空联合响应[J]. 王笑然,王恩元,刘晓斐,贾海珊,李德行,汪皓. 中国矿业大学学报. 2019(02)
[4]煤及共伴生资源精准开采科学问题与对策[J]. 袁亮. 煤炭学报. 2019(01)
[5]含水率对泥质粉砂岩强度损伤及声发射特征影响的研究[J]. 方杰,姚强岭,王伟男,汤传金,王光. 煤炭学报. 2018(S2)
[6]应变率对岩石裂隙扩展规律的影响[J]. 潘红宇,葛迪,张天军,董晓刚,张磊,周敖. 煤炭学报. 2018(03)
[7]煤矿典型动力灾害风险精准判识及监控预警关键技术研究进展[J]. 袁亮,姜耀东,何学秋,窦林名,赵毅鑫,赵旭生,王凯,于庆,卢新明,李红臣. 煤炭学报. 2018(02)
[8]煤样中超声波传播特性研究[J]. 王云刚,杨廷廷,王琼洋,张宏图,徐向宇. 中国安全科学学报. 2017(12)
[9]碳酸盐岩不同含水饱和度对声波传播特性影响[J]. 张明明,梁利喜,刘向君. 测井技术. 2017(01)
[10]岩爆的超声波监测及预测预报方法试验研究[J]. 张晓君,龙坤,宋秀丽,郑怀昌. 采矿与安全工程学报. 2016(03)
博士论文
[1]抽采钻孔孔周裂隙扩展机理及其检测技术研究[D]. 张磊.西安科技大学 2019
[2]钻孔封孔段失稳机理分析及加固式动态密封技术研究[D]. 张超.中国矿业大学 2014
硕士论文
[1]超声波透射法在桩基完整性检测中的应用[D]. 杨永亮.武汉理工大学 2012
[2]基于岩石物理理论的横波速度预测方法研究[D]. 李琳.西北大学 2010
[3]煤层瓦斯抽采封孔段钻孔稳定性研究[D]. 周鸿超.河南理工大学 2007
[4]低级无烟煤综放工作面煤层注水基础研究[D]. 尹志宏.太原理工大学 2006
本文编号：3391441
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