【摘要】：相似模擬實(shí)驗(yàn)研究一直是保水開(kāi)采的主要實(shí)驗(yàn)手段之一,其中相似材料與巖石之間力學(xué)參數(shù)的相似度尤為關(guān)鍵。寧東煤田屬于我國(guó)典型的生態(tài)脆弱礦區(qū),該區(qū)域主采煤層為侏羅系煤層,其頂?shù)装鍙V泛分布著成巖程度低且富含黏土礦物的一類特殊砂巖,該層砂巖在采動(dòng)、吸水-失水動(dòng)態(tài)循環(huán)作用下呈現(xiàn)軟巖力學(xué)特征。選取其中的一類含水砂巖為研究對(duì)象,通過(guò)分析該含水砂巖巖石成分和結(jié)構(gòu)特征確定其為粗粒泥質(zhì)長(zhǎng)石砂巖,并分析認(rèn)為其形成于快速堆積的沉積環(huán)境;利用X衍射儀定量分析其礦物組分,發(fā)現(xiàn)該含水砂巖主要由黏土礦物、石英和長(zhǎng)石組成,其中黏土礦物富含蒙脫石、伊蒙混層及綠泥石等吸水易膨脹組分;利用MTS伺服控制試驗(yàn)機(jī)研究了該類砂巖三軸抗壓強(qiáng)度及滲透特性,發(fā)現(xiàn)其具有明顯的塑性破壞特征;且飽水含水砂巖滲透率有突變點(diǎn)存在,突變點(diǎn)后滲透率大致恒定直至試件破壞時(shí)滲透率增至最大值;進(jìn)一步研究了含水率對(duì)該含水砂巖單軸壓縮變形特征的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)含水砂巖單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量與含水率負(fù)線性相關(guān)。
[Abstract]:Similarity simulation experiment is always one of the main experimental methods of water conservation mining, in which the similarity of mechanical parameters between similar materials and rock is particularly important. Ningdong coalfield is a typical ecologically fragile mining area in China. The main mining seam in this area is Jurassic coal seam, and its roof and floor are widely distributed with a special type of sandstone with low diagenesis and rich in clay minerals. The dynamic cycle of water absorption and loss of water shows the mechanical characteristics of soft rock. A kind of water-bearing sandstone is selected as the research object, which is determined to be coarse argillaceous feldspathic sandstone by analyzing the rock composition and structural characteristics of the water-bearing sandstone, and it is considered that it was formed in the sedimentary environment of rapid accumulation. It is found that the water-bearing sandstone is mainly composed of clay minerals, quartz and feldspar, among which clay minerals are rich in montmorillonite, eumonites and chlorite. The triaxial compressive strength and permeability characteristics of this kind of sandstone are studied by using MTS servo control tester, and it is found that it has obvious plastic failure characteristics. Moreover, the permeability of saturated water-cut sandstone has a sudden change point, the permeability after the abrupt point is approximately constant until the specimen is destroyed, the permeability increases to the maximum value. The effect of water content on the uniaxial compression deformation of the water-bearing sandstone is further studied. It is found that the uniaxial compressive strength and elastic modulus of the water-bearing sandstone are negatively correlated with the moisture content.
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部煤炭資源開(kāi)采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51674248,51304208) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TD82

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧大釗;;煤礦地下水庫(kù)理論框架和技術(shù)體系[J];煤炭學(xué)報(bào);2015年02期

2 張東升;劉洪林;范鋼偉;;新疆伊犁礦區(qū)保水開(kāi)采內(nèi)涵及其應(yīng)用研究展望[J];新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年01期

3 姚強(qiáng)嶺;李學(xué)華;陳慶峰;;含水砂巖頂板巷道失穩(wěn)破壞特征及分類研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

4 范鋼偉;張東升;馬立強(qiáng);;神東礦區(qū)淺埋煤層開(kāi)采覆巖移動(dòng)與裂隙分布特征[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

5 姚強(qiáng)嶺;李學(xué)華;瞿群迪;;富水煤層巷道頂板失穩(wěn)機(jī)理與圍巖控制技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2011年01期

6 黃慶享;張文忠;侯志成;;固液耦合試驗(yàn)隔水層相似材料的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年S1期

7 黃慶享;;淺埋煤層保水開(kāi)采隔水層穩(wěn)定性的模擬研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年05期

8 馬立強(qiáng);張東升;劉玉德;王安;趙永峰;鄭銅鏢;;薄基巖淺埋煤層保水開(kāi)采技術(shù)研究[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

9 繆協(xié)興;浦海;白海波;;隔水關(guān)鍵層原理及其在保水采煤中的應(yīng)用研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

10 繆協(xié)興;陳榮華;白海波;;保水開(kāi)采隔水關(guān)鍵層的基本概念及力學(xué)分析[J];煤炭學(xué)報(bào);2007年06期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張建民;李全生;南清安;曹志國(guó);張凱;;西部生態(tài)脆弱區(qū)現(xiàn)代煤-水仿生共采理念與關(guān)鍵技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

2 姚強(qiáng)嶺;陳田;李學(xué)華;王傲;;寧東侏羅系煤層頂板粗粒含水砂巖特性研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

3 孫亞軍;張夢(mèng)飛;高尚;徐智敏;邵飛燕;姜素;;典型高強(qiáng)度開(kāi)采礦區(qū)保水采煤關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

4 蔣澤泉;雷少毅;曹虎生;郭亮亮;張金柱;喬曉英;;沙漠產(chǎn)流區(qū)工作面過(guò)溝開(kāi)采保水技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

5 呂廣羅;田剛軍;張勇;呂品田;陳永波;師修昌;;巨厚砂礫巖含水層下特厚煤層保水開(kāi)采分區(qū)及實(shí)踐[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

6 李濤;王蘇健;韓磊;高穎;;生態(tài)脆弱礦區(qū)松散含水層下采煤保護(hù)土層合理厚度[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

7 郭文兵;楊達(dá)明;譚毅;白二虎;;薄基巖厚松散層下充填保水開(kāi)采安全性分析[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

8 浦海;倪宏陽(yáng);肖成;;基于格子Boltzmann理論的弱膠結(jié)裂隙巖體水沙兩相流特性[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

9 來(lái)興平;崔峰;曹建濤;呂兆海;康延雷;;三軟煤層綜放工作面覆巖垮落及裂隙導(dǎo)水特征分析[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

10 張玉江;馮國(guó)瑞;戚庭野;康立勛;LUO Yi;章敏;閆永敢;;保水開(kāi)采相似模擬高精度位移測(cè)量方法研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2017年01期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧大釗;;能源“金三角”煤炭現(xiàn)代開(kāi)采水資源及地表生態(tài)保護(hù)技術(shù)[J];中國(guó)工程科學(xué);2013年04期

2 顧大釗;張建民;;西部礦區(qū)現(xiàn)代煤炭開(kāi)采對(duì)地下水賦存環(huán)境的影響[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年12期

3 王連國(guó);王占盛;黃繼輝;周冬磊;;薄基巖厚風(fēng)積沙淺埋煤層導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2012年05期

4 胡小娟;李文平;曹丁濤;劉滿才;;綜采導(dǎo)水裂隙帶多因素影響指標(biāo)研究與高度預(yù)計(jì)[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年04期

5 許家林;朱衛(wèi)兵;王曉振;;基于關(guān)鍵層位置的導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)方法[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年05期

6 范鋼偉;張東升;馬立強(qiáng);;神東礦區(qū)淺埋煤層開(kāi)采覆巖移動(dòng)與裂隙分布特征[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

7 黃慶享;;淺埋煤層覆巖隔水性與保水開(kāi)采分類[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年S2期

8 錢鳴高;;煤炭的科學(xué)開(kāi)采[J];煤炭學(xué)報(bào);2010年04期

9 康紅普;王金華;高富強(qiáng);;掘進(jìn)工作面圍巖應(yīng)力分布特征及其與支護(hù)的關(guān)系[J];煤炭學(xué)報(bào);2009年12期

10 白海波;繆協(xié)興;;水資源保護(hù)性采煤的研究進(jìn)展與面臨的問(wèn)題[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2009年03期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 牛昭芳;董仕深;;微型三向應(yīng)力傳感器在塑性泥相似模擬中得到應(yīng)用[J];鍛壓技術(shù);1989年03期

2 俞良中;立軸錐盤(pán)離心磨機(jī)主機(jī)的相似模擬設(shè)計(jì)原理[J];化工礦山技術(shù);1998年03期

3 索永錄;歐亞偉;楊占國(guó);姬紅英;;澄合礦區(qū)5號(hào)煤層4m采高綜采相似模擬研究[J];煤炭技術(shù);2010年02期

4 胡耀青;趙陽(yáng)升;楊棟;;三維固流耦合相似模擬理論與方法[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

5 余鋒;堯軍;王文;;采動(dòng)條件下巷道群穩(wěn)定性的相似模擬研究[J];陜西煤炭;2009年01期

6 閆德忠;陳毅東;劉維杰;;大采高綜放工作面應(yīng)力分布相似模擬研究[J];煤炭工程;2010年12期

7 王宏圖,鮮學(xué)福,賀建民,魏福生;層狀復(fù)合巖體力學(xué)的相似模擬[J];礦山壓力與頂板管理;1999年02期

8 余海龍，譚學(xué)術(shù)，李通林，姜德義;巖鹽溶腔穩(wěn)定性的相似模擬設(shè)計(jì)原則和依據(jù)[J];西安礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1994年04期

9 王國(guó)元;胡光偉;王宏;楊建平;;山不拉煤礦3202工作面礦壓相似模擬[J];煤炭科技;2013年02期

10 肖江,蔣新軍,陳建強(qiáng);立體相似模擬實(shí)驗(yàn)判斷老頂來(lái)壓的新方法[J];礦山壓力與頂板管理;2002年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 閆立章;;用相似模擬物理模型研究礦山壓力[A];中國(guó)軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進(jìn)展——第四屆深部巖體力學(xué)與工程災(zāi)害控制學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）百年校慶學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 汪輝;保水開(kāi)采固液耦合相似模擬非親水材料的研制及應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

2 張瑛;數(shù)字近景攝影測(cè)量在礦山相似模擬實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究[D];西安科技大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：2358636