哈密礦區(qū)侏羅系弱膠結(jié)砂巖結(jié)構(gòu)及滲流模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 09:38
由于特殊的成巖環(huán)境及地下水賦存運(yùn)移條件,侏羅系弱膠結(jié)砂巖為復(fù)雜的非常規(guī)含水巖系,給西部地區(qū)煤礦防治水帶來(lái)了諸多水文地質(zhì)問(wèn)題。本文以新疆哈密礦區(qū)侏羅系弱膠結(jié)砂巖為研究對(duì)象,依據(jù)傳統(tǒng)地質(zhì)學(xué)及先進(jìn)分析技術(shù)研究巖性及沉積機(jī)理。通過(guò)滲流實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、理論分析研究砂巖滲透性與微觀孔隙結(jié)構(gòu)變化關(guān)系,從微觀角度闡述弱膠結(jié)砂巖滲透性演變機(jī)理,獲得的成果如下:(1)通過(guò)15組弱膠結(jié)砂巖的水相滲流實(shí)驗(yàn),滲流曲線呈現(xiàn)出先衰減、后穩(wěn)定、再突變?cè)龃蟮倪^(guò)程,將滲流實(shí)驗(yàn)過(guò)程劃分為飽和滲流階段、穩(wěn)定滲流階段及滲流突變階段。飽和滲流階段與干燥巖樣的飽和吸水性質(zhì)有關(guān),出水后2h時(shí)的滲透率衰減為初始值的0.1倍。通過(guò)擾動(dòng)滲流實(shí)驗(yàn),YP-2、YP-15及YP-21巖樣出現(xiàn)滲流突變?cè)龃蟮默F(xiàn)象,滲透率突變程度最高可達(dá)10倍。(2)基于微觀孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)試,進(jìn)一步分析了微觀孔隙結(jié)構(gòu)變化對(duì)滲透性的影響程度。滲透率隨孔隙度及退汞率的增大而增大,但無(wú)明顯相關(guān)性;平均孔喉半徑與滲透率呈較強(qiáng)的線性正相關(guān)關(guān)系;孔喉分布頻率與滲透性線性相關(guān)程度很低。滲流突變后砂巖的平均孔喉半徑有增大趨勢(shì),孔喉孔隙比有所下降,未發(fā)生滲流突變的巖樣平均孔喉半徑減小,...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
2 弱膠結(jié)砂巖巖性及沉積機(jī)理研究
2.1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景
2.2 研究區(qū)水文地質(zhì)概況
2.3 弱膠結(jié)砂巖巖性及礦物成分分析
2.4 弱膠結(jié)砂巖沉積機(jī)理
2.5 本章小結(jié)
3 弱膠結(jié)砂巖微觀結(jié)構(gòu)特征研究
3.1 毛管壓力理論與壓汞實(shí)驗(yàn)
3.2 孔隙度分析
3.3 退汞率分析
3.4 孔喉分布特征
3.5 比表面積特征研究
3.6 毛細(xì)管壓力曲線分析
3.7 本章小結(jié)
4 弱膠結(jié)砂巖滲流實(shí)驗(yàn)研究
4.1 構(gòu)建滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)目的與意義
4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能與指標(biāo)要求
4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成
4.4 弱膠結(jié)砂巖滲流實(shí)驗(yàn)
4.5 本章小結(jié)
5 水巖作用下微觀結(jié)構(gòu)特征演變研究
5.1 水巖作用對(duì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)的影響研究
5.2 弱膠結(jié)砂巖微觀結(jié)構(gòu)演變機(jī)理
5.3 本章小結(jié)
6 微觀滲流機(jī)理及滲流模型建立
6.1 孔隙介質(zhì)理論及相關(guān)參數(shù)
6.2 孔隙介質(zhì)滲流理論
6.3 弱膠結(jié)砂巖孔隙介質(zhì)微觀滲流方程
6.4 微觀滲透機(jī)理與宏觀抽水實(shí)驗(yàn)辯證關(guān)系
6.5 弱膠結(jié)砂巖滲流特性對(duì)保水采煤的意義
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]弱膠結(jié)砂巖遇水軟化過(guò)程細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化及斷口形貌分析[J]. 紀(jì)洪廣,蔣華,宋朝陽(yáng),劉志強(qiáng),譚杰,劉陽(yáng)軍,武亞峰. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]我國(guó)水體下保水采煤技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鞠金峰,許家林,李全生,朱衛(wèi)兵,王曉振. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(01)
[3]致密油藏儲(chǔ)層微觀孔隙特征與可動(dòng)用性評(píng)價(jià)[J]. 熊生春,儲(chǔ)莎莎,皮淑慧,何英,李樹(shù)鐵,張亞蒲. 地球科學(xué). 2017(08)
[4]砂巖與砂質(zhì)泥巖滲透性能試驗(yàn)研究[J]. 張?jiān)ゴ?潘增志,王祖耀,盧連長(zhǎng). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]西部典型侏羅系富煤區(qū)含水介質(zhì)條件與水動(dòng)力學(xué)特征[J]. 徐智敏,高尚,孫亞軍,崔思源,張夢(mèng)飛,陳忠勝,吳江峰. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]保水采煤的科學(xué)內(nèi)涵[J]. 范立民. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]全、強(qiáng)風(fēng)化砂巖填料粗細(xì)比對(duì)滲透系數(shù)影響研究[J]. 劉振宇,馮文凱,譚歡,李坤. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]弱膠結(jié)軟巖巷道圍巖位移反演地應(yīng)力研究[J]. 王渭明,孫捷城,呂連勛. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]吐哈盆地構(gòu)造演化特征分析[J]. 郭宏,顧少順,范麗俊. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(13)
[10]“降深分配法”在反求水文地質(zhì)參數(shù)中的應(yīng)用[J]. 崔思源,孫亞軍,甄戰(zhàn)戰(zhàn). 煤炭工程. 2016(04)
博士論文
[1]弱膠結(jié)砂巖細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征與變形破壞機(jī)理研究及應(yīng)用[D]. 宋朝陽(yáng).北京科技大學(xué) 2017
[2]基于水化學(xué)演化規(guī)律的盆地地下水循環(huán)研究[D]. 王恒.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]下組煤底板巖石滲透特性及微觀機(jī)理研究[D]. 戎虎仁.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[4]砂巖巖心孔滲特性的巖石物理實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用[D]. 張澤宇.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[5]吐哈盆地水西溝群致密砂巖儲(chǔ)層特征及氣藏成藏機(jī)理研究[D]. 劉選.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[6]極弱膠結(jié)巖體結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究[D]. 孟慶彬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]復(fù)雜含水弱膠結(jié)砂巖隧道圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 蔡臣.西南交通大學(xué) 2012
[8]華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)及滲流特征研究[D]. 師調(diào)調(diào).西北大學(xué) 2012
[9]大慶杏南油田砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 張雁.東北石油大學(xué) 2011
[10]半膠結(jié)低強(qiáng)度圍巖淺埋煤層開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)及水害評(píng)價(jià)研究[D]. 李忠建.山東科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]大南湖礦區(qū)侏羅系弱膠結(jié)含水介質(zhì)及水動(dòng)力特征研究[D]. 崔思源.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]大南湖侏羅系弱膠結(jié)含水層動(dòng)態(tài)及介質(zhì)特征研究[D]. 甄戰(zhàn)戰(zhàn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]第三系軟弱圍巖地下水環(huán)境效應(yīng)研究[D]. 高程.西南交通大學(xué) 2013
[4]含水弱膠結(jié)砂巖隧道地層特性及施工技術(shù)研究[D]. 羅平.北京交通大學(xué) 2011
[5]新疆伊犁—礦試采區(qū)水文地質(zhì)特征及水害評(píng)價(jià)[D]. 謝道雷.山東科技大學(xué) 2011
[6]弱膠結(jié)軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析及支護(hù)優(yōu)化研究[D]. 孔令輝.山東科技大學(xué) 2011
[7]吐哈盆地山前帶中下侏羅統(tǒng)沉積體系分析與儲(chǔ)層地質(zhì)特征研究[D]. 田兵.中國(guó)石油大學(xué) 2010
本文編號(hào):3542126
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:125 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
2 弱膠結(jié)砂巖巖性及沉積機(jī)理研究
2.1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景
2.2 研究區(qū)水文地質(zhì)概況
2.3 弱膠結(jié)砂巖巖性及礦物成分分析
2.4 弱膠結(jié)砂巖沉積機(jī)理
2.5 本章小結(jié)
3 弱膠結(jié)砂巖微觀結(jié)構(gòu)特征研究
3.1 毛管壓力理論與壓汞實(shí)驗(yàn)
3.2 孔隙度分析
3.3 退汞率分析
3.4 孔喉分布特征
3.5 比表面積特征研究
3.6 毛細(xì)管壓力曲線分析
3.7 本章小結(jié)
4 弱膠結(jié)砂巖滲流實(shí)驗(yàn)研究
4.1 構(gòu)建滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)目的與意義
4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能與指標(biāo)要求
4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成
4.4 弱膠結(jié)砂巖滲流實(shí)驗(yàn)
4.5 本章小結(jié)
5 水巖作用下微觀結(jié)構(gòu)特征演變研究
5.1 水巖作用對(duì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)的影響研究
5.2 弱膠結(jié)砂巖微觀結(jié)構(gòu)演變機(jī)理
5.3 本章小結(jié)
6 微觀滲流機(jī)理及滲流模型建立
6.1 孔隙介質(zhì)理論及相關(guān)參數(shù)
6.2 孔隙介質(zhì)滲流理論
6.3 弱膠結(jié)砂巖孔隙介質(zhì)微觀滲流方程
6.4 微觀滲透機(jī)理與宏觀抽水實(shí)驗(yàn)辯證關(guān)系
6.5 弱膠結(jié)砂巖滲流特性對(duì)保水采煤的意義
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]弱膠結(jié)砂巖遇水軟化過(guò)程細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化及斷口形貌分析[J]. 紀(jì)洪廣,蔣華,宋朝陽(yáng),劉志強(qiáng),譚杰,劉陽(yáng)軍,武亞峰. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]我國(guó)水體下保水采煤技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鞠金峰,許家林,李全生,朱衛(wèi)兵,王曉振. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(01)
[3]致密油藏儲(chǔ)層微觀孔隙特征與可動(dòng)用性評(píng)價(jià)[J]. 熊生春,儲(chǔ)莎莎,皮淑慧,何英,李樹(shù)鐵,張亞蒲. 地球科學(xué). 2017(08)
[4]砂巖與砂質(zhì)泥巖滲透性能試驗(yàn)研究[J]. 張?jiān)ゴ?潘增志,王祖耀,盧連長(zhǎng). 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]西部典型侏羅系富煤區(qū)含水介質(zhì)條件與水動(dòng)力學(xué)特征[J]. 徐智敏,高尚,孫亞軍,崔思源,張夢(mèng)飛,陳忠勝,吳江峰. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]保水采煤的科學(xué)內(nèi)涵[J]. 范立民. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]全、強(qiáng)風(fēng)化砂巖填料粗細(xì)比對(duì)滲透系數(shù)影響研究[J]. 劉振宇,馮文凱,譚歡,李坤. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]弱膠結(jié)軟巖巷道圍巖位移反演地應(yīng)力研究[J]. 王渭明,孫捷城,呂連勛. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]吐哈盆地構(gòu)造演化特征分析[J]. 郭宏,顧少順,范麗俊. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(13)
[10]“降深分配法”在反求水文地質(zhì)參數(shù)中的應(yīng)用[J]. 崔思源,孫亞軍,甄戰(zhàn)戰(zhàn). 煤炭工程. 2016(04)
博士論文
[1]弱膠結(jié)砂巖細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征與變形破壞機(jī)理研究及應(yīng)用[D]. 宋朝陽(yáng).北京科技大學(xué) 2017
[2]基于水化學(xué)演化規(guī)律的盆地地下水循環(huán)研究[D]. 王恒.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]下組煤底板巖石滲透特性及微觀機(jī)理研究[D]. 戎虎仁.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[4]砂巖巖心孔滲特性的巖石物理實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用[D]. 張澤宇.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[5]吐哈盆地水西溝群致密砂巖儲(chǔ)層特征及氣藏成藏機(jī)理研究[D]. 劉選.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[6]極弱膠結(jié)巖體結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究[D]. 孟慶彬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]復(fù)雜含水弱膠結(jié)砂巖隧道圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 蔡臣.西南交通大學(xué) 2012
[8]華慶地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)及滲流特征研究[D]. 師調(diào)調(diào).西北大學(xué) 2012
[9]大慶杏南油田砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[D]. 張雁.東北石油大學(xué) 2011
[10]半膠結(jié)低強(qiáng)度圍巖淺埋煤層開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)及水害評(píng)價(jià)研究[D]. 李忠建.山東科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]大南湖礦區(qū)侏羅系弱膠結(jié)含水介質(zhì)及水動(dòng)力特征研究[D]. 崔思源.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]大南湖侏羅系弱膠結(jié)含水層動(dòng)態(tài)及介質(zhì)特征研究[D]. 甄戰(zhàn)戰(zhàn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]第三系軟弱圍巖地下水環(huán)境效應(yīng)研究[D]. 高程.西南交通大學(xué) 2013
[4]含水弱膠結(jié)砂巖隧道地層特性及施工技術(shù)研究[D]. 羅平.北京交通大學(xué) 2011
[5]新疆伊犁—礦試采區(qū)水文地質(zhì)特征及水害評(píng)價(jià)[D]. 謝道雷.山東科技大學(xué) 2011
[6]弱膠結(jié)軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析及支護(hù)優(yōu)化研究[D]. 孔令輝.山東科技大學(xué) 2011
[7]吐哈盆地山前帶中下侏羅統(tǒng)沉積體系分析與儲(chǔ)層地質(zhì)特征研究[D]. 田兵.中國(guó)石油大學(xué) 2010
本文編號(hào):3542126
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