本文關(guān)鍵詞：考慮質(zhì)量流失的破碎巖體滲透試驗(yàn)系統(tǒng)研制及應(yīng)用

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【摘要】：隨著煤礦開(kāi)采向深部延伸,陷落柱、斷層等含破碎巖體地質(zhì)構(gòu)造突水成為威脅煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。近年來(lái)雖有學(xué)者從破碎巖體流固耦合動(dòng)力失穩(wěn)的角度研究地質(zhì)構(gòu)造突水機(jī)理,但沒(méi)有考慮質(zhì)量流失對(duì)破碎巖體滲透特性的影響。展示了自主研制的一套可實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流失的破碎巖體滲透試驗(yàn)系統(tǒng),包括加載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、水壓供給系統(tǒng)及特制滲透儀裝置,并利用該滲透試驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)改變破碎巖體的配比、應(yīng)力狀態(tài)等條件,計(jì)算并分析充填物質(zhì)量流失率、滲透率、流量等參數(shù)的變化規(guī)律,初步研究了破碎巖體的變質(zhì)量滲透特性。結(jié)果表明:1)自主研制的破碎巖體變質(zhì)量流固耦合試驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)滲透儀蜂窩狀的活塞、帶有缺口的溢水筒等的獨(dú)特設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了滲流作用下充填物顆粒的自由遷移,具有較好的開(kāi)放性。2)質(zhì)量流失條件下破碎巖體的滲透性變化可分為3個(gè)階段,即初始滲流階段、滲流突變階段和滲流穩(wěn)定階段。在初始滲流階段,破碎巖體滲透率緩慢變化,孔隙率逐漸增大;在滲流突變階段,滲透率在極短時(shí)間內(nèi)增大數(shù)倍甚至幾十倍,孔隙率快速增大;在滲流穩(wěn)定階段,滲透率和孔隙率隨時(shí)間基本保持不變。3)隨滲透時(shí)間增加,破碎巖體充填物顆粒不斷遷移流失,滲透性不斷增強(qiáng)并最終發(fā)生滲流突變,這表明充填物顆粒遷移流失是引起破碎巖體滲流突變的重要原因。
【作者單位】： 河南省瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室—省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 安全工程 破碎巖體 質(zhì)量流失 流固耦合 滲透試驗(yàn)系統(tǒng)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51304072) 國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51322401) 煤炭聯(lián)合基金項(xiàng)目(U1261201) 河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目(142300413211,142300413233) 河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目(15A440010)
【分類(lèi)號(hào)】：TD745
【正文快照】： 0引言我國(guó)煤礦開(kāi)采逐年向深部延伸,礦井突水的次數(shù)和所造成的損失也隨之越來(lái)越多,僅“十一五”期間,我國(guó)就發(fā)生煤礦透水事故306起,死亡1 325人[1]。導(dǎo)致深部煤礦底板突水災(zāi)害頻發(fā)的主要因素,一是煤礦深部水壓較大,二是煤礦深部存在大量斷層和陷落柱等松散破碎的地質(zhì)構(gòu)造。通過(guò)

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3 任奮華;來(lái)興平;蔡美峰;呂兆海;鄒磊;柴鑫;李立波;;破碎巖體巷道非對(duì)稱(chēng)破壞與變形規(guī)律定量預(yù)計(jì)與評(píng)價(jià)[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

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5 張世雄,張志文,張俊忠,張傳信,肖國(guó)清,劉德茂,葛書(shū)明,陶元銀;三個(gè)類(lèi)型破碎巖體的崩落性研究[J];中國(guó)礦業(yè);1997年03期

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本文編號(hào)：714757