变节理刚度的裂隙煤岩体流固耦合模拟参数选取方法

    公开(公告)号:CN112906312A

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202110067554.3

    申请日:2021-01-19

    Abstract: 本发明提供了一种变节理刚度的裂隙煤岩体流固耦合模拟参数选取方法,包括:构建基于裂隙开度和应力的相关关系a=a0‑σn/kn,其中a为节理裂隙开度,a0为初始裂隙开度,σn为正应力,kn为节理裂隙刚度;之后通过不同尺寸的裂隙岩体渗流模拟获得渗透率k的计算公式,根据裂隙可压缩性系数推导得出节理刚度与应力的相关关系进行研究煤岩体的应力‑渗透率测试,获得破碎煤岩体对应的渗透率与应力的实验数据;最后根据实验室数据拟合获得初始裂隙开度a0、初始裂隙可压缩系数cf0以及裂隙压缩系数随有效应力的改变系数αf。本发明相对于固定节理刚度匹配效果大幅度提升。

    基于能量传递守恒的煤矿开采损伤范围确定方法

    公开(公告)号:CN112903966A

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202110078596.7

    申请日:2021-01-20

    Abstract: 本发明提供了一种基于能量传递守恒的煤矿开采损伤范围确定方法,包括地面钻井确定覆岩各岩层厚度,并进行取样;实验室采用单轴压缩方法实测各岩层弹性模量E、峰值应变εm、塑性应变εu以及残余弹性应变εe;根据煤层开采尺寸、煤层密度γ和光速C求出煤层开采总质能Es=DLMγC2;根据能量守恒原则及已经发生损伤岩层的塑性损伤耗散能、残余应变弹性能和扰动区弹性应变能求出剩余能量Ec;判断剩余能量Ec与下一未损伤岩层的极限应变能Em之间的大小。本发明能够理清煤层开采覆岩损伤传导机理,预测开采造成的损伤扰动范围,为实现损伤控制提供基础。

    一种矿井地下水库煤柱稳定性的相似模拟装置及实验方法

    公开(公告)号:CN112098221A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202010392636.0

    申请日:2020-05-11

    Abstract: 一种矿井地下水库残留煤柱稳定性的相似模拟装置及实验方法,属于煤矿采空区建设地下水库过程中煤柱稳定性的实验室测试装置及方法。相似模拟装置主要包括加载系统、声发射系统、注水系统、流量采集系统以及应变测试系统。测试方法的主要步骤包括:运用无线应力传感器实测整个采区开采过程中煤柱的采动应力,根据实测应力设计煤柱试样应力路径;根据相似比建立煤矿采空区残留煤柱模型;在煤柱顶部施加现场采动应力至稳定状态;向腔体注水至要求水位,加入示踪剂,判断煤柱是否贯通;根据实验目的设置相应的净水时间、水流冲蚀速度等参数。在实验过程中记录煤柱声发射信号、煤柱变形量等参数,实验结束后CT扫描煤柱,观测内部裂隙发育情况。

    一种基于钻孔数据的多重插值三维地质建模方法

    公开(公告)号:CN119625198A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411676100.6

    申请日:2024-11-22

    Abstract: 本发明涉及煤矿三维地质建模领域,具体涉及一种基于钻孔数据的多重插值三维地质建模方法,包括确定三维地质建模范围及其内多个钻孔的勘探数据,确定不同钻孔的平面坐标,将不同钻孔的同一地层分界点转换为空间z坐标;采用不同的插值运算方法进行插值运算获取每一地层的点云数据;进行综合评价分析为每一地层确定合适的插值运算方法;导出点云数据至犀牛建模软件;在犀牛建模软件中挤出实体,根据Griddle插件进行网格划分并生成多地层三维地质模型;将生成的多地层三维地质模型导入其它软件中进行分析。本发明通过建立的评价指标可以考虑各种插值运算方法的优缺点,确保生成的模型更加符合实际地质条件;特别适用于复杂地质环境下的建模工作。

    基于压力拱和厚硬岩层理论的采场矿山来压预测方法

    公开(公告)号:CN118780432A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410903357.4

    申请日:2024-07-08

    Abstract: 本发明涉及煤矿开采矿山压力与数值计算技术领域,具体涉及基于压力拱和厚硬岩层理论的采场矿山来压预测方法;包括构建压力拱壳模型;引入中性轴的概念确定厚硬岩层的极限弯矩和极限剪切强度;确求出各厚硬岩层极限抗弯强度以及极限抗剪强度;工作面每步回采距离为v,每回采一步进行一次计算;计算压力拱壳,计算各厚硬岩层的悬露长度,基于悬露长度采用结构力学计算各厚硬岩层实际弯矩与剪力确定其破断情况;每回采一步进行一次判断,记录每次厚硬岩层破断对应的开采位置,该开采步距有厚硬岩层破断,即有矿压产生。本发明以压力拱壳理论为基础,同时考虑厚硬岩层的影响确定厚硬岩层的破断情况,对矿压的预测更加准确。

    一种煤岩体孔隙与矿物精确表征方法

    公开(公告)号:CN117092011A

    公开(公告)日:2023-11-21

    申请号:CN202311174543.0

    申请日:2023-09-13

    Abstract: 本发明属于煤岩检测领域,具体涉及一种煤岩体孔隙与矿物精确表征方法;包括:制作煤岩体样品;CT扫描获得灰度图集;导入AVIZO软件中重构和三维可视化;使用核磁共振测量煤岩体样品的孔隙含量;使用X射线衍射仪测量矿物种类及对应的含量;在重构的煤岩体样品模型中,提取多个大小不一的表征单元体进行分析;对每个表征单元体分别进行孔隙阈值分割;对每个表征单元体进行矿物阈值分割;绘制坐标获取孔隙表征单元体阈值范围、矿物表征单元体阈值范围。本发明可以通过孔隙阈值和矿物阈值变化的趋势,对比找出表征单元体阈值,为后续的量化分析和数值模拟等研究奠定了基础。本发明还可以对不同种类矿物进行精确划分,便于分析煤岩内部各种矿物的性质。

    考虑采动应力路径与围岩损伤程度的覆岩渗透率更新方法

    公开(公告)号:CN112883542B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202110033385.1

    申请日:2021-01-12

    Abstract: 本发明提供了一种考虑采动应力路径与围岩损伤程度的覆岩渗透率更新方法,包括以下步骤:a、实测获得卸压开采各岩层力学参数,并进行相似模拟配比;b、采用相似模拟开采获得应力演化特征;c、根据卸压开采覆岩损伤度将覆岩分为破碎煤岩体、裂隙煤岩体和弹性煤岩体;d、根据卸压开采过程中不同区域的应力演化特征获得破碎煤岩体加载阶段,e、采用渗透率测试系统分别进行不同损伤程度煤岩体的应力‑渗透率测试,获得破碎煤岩体加载渗透率公式、裂隙煤岩体第一次加卸载渗透率公式和第二次加载渗透率公式、完整岩体的第一次加卸载渗透率公式;f、构建卸压开采数值模型更新渗透率。

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