厚松散层下开采覆岩及地表移动变形规律试验研究

煤炭开采保障了我国能源供应,同时也因采空造成了地表变形沉降。针对厚松散层下开采覆岩及地表移动变形问题,依托兖州矿区某庄煤矿地质背景,采用模型试验,监测研究了采动过程中地表及各层覆岩移动变形指标的变化规律,探索了采掘结束后的持续变形阶段,指出受采动影响松散层压缩导致的移动变形值在整体移动变形上占比增大;在煤层采厚2.2m条件下,观测获得采后地表的最大下沉值为1447.6mm,最大水平移动值为394.6mm。研究结果对矿区工程建设用地及线路规划选址具有一定的实用意义。     

关键层理论浅析

本文就关键层的载荷、关键层的特征、关键层上、下部岩层的移动和关键层对地表下沉的影响等问题进行了简要分析。     

单一关键层结构与上覆厚沙土层耦合作用研究

通过物理相似模拟实验,对单一关键层结构与其上厚沙土层的耦合作用关系进行了研究,得出厚沙土层的破坏规律和破坏后的厚沙土层作为载荷作用在关键层(关键块)结构上的载荷传递规律,为建立顶板动态结构理论奠定了基础。     

长壁开采引起地表沉陷的分析法

基于弹性力学中的薄板弯曲理论,在岩体移动领域建立了地表下沉预测分析的层状模型。通过单元开挖给出了地下开采引起岩层移动变形的二维及三维理论计算公式,推导出大宁矿山区地下采矿引起地表下沉公式,运用积分法得出图形。通过工程分析,理论计算结果和现场实测相一致。     

厚松散层浅埋煤层覆岩破断判据及跨距计算

在分析组合关键层有关参数的基础上,推导出了组合关键层初次来压步距和周期来压步距的计算公式。由于关键层理论和组合关键层理论的载荷和弹性模量不同,而且两者来压步距的计算公式也不相同,因此以关键层理论计算浅埋煤层矿压参数必然会出现很大的误差。大柳塔 1203 工作面按照关键层计算得出的顶板来压步距与实际相差很大,而按照组合关键层计算得出的顶板来压步距与实际基本吻合。以组合关键层理论计算的矿压有关参数与实测一致,这证明对于地表厚松散层浅埋煤层,应采用组合关键层理论。     

基于地表沉陷实测数据的覆岩内部移动变形预计方法

覆岩内部移动变形实测数据少、预计难度大、可靠性低。基于几何相似特征构建了依据地表沉陷实测数据预计覆岩内部移动变形的方法,该方法考虑了煤矿开采后覆岩移动变形导致的膨胀压缩。研究表明:预计离地表较近覆岩内部的移动变形时,可以不考虑覆岩的膨胀压缩,而预计离开采煤层较近覆岩内部的移动变形时,需要考虑覆岩的膨胀压缩;在开采边界附近,预计覆岩内部的移动变形可以不考虑膨胀压缩,而在开采中心附近则需要考虑膨胀压缩。研究结果有助于煤矿绿色安全开采。     

地表沉陷动态时间函数研究

以概率积分法为基础,分析了地下开采引起的地表沉陷实际规律,首次构造、推导出比著名的Knothe时间函数更精确的动态时间函数,并基于动态时间函数建立了地表移动的动态过程计算方法,分析了动态时间函数的适用性和局限性,进行了实例验证.结果表明,地表沉陷动态时间函数能够更准确地反映地表移动动态特征,解释采动现象,更准确预计出动态地表移动与变形值.     

采煤沉陷松散层变形研究现状与分析

开采沉陷是煤炭资源井工开采所面临的主要环境地质问题,获得沉陷变形参数对推动开采减损、生态环境保护与修复有着重要的指导意义,其中松散层变形是东部高潜水位矿区生态修复和西部生态脆弱区保护所关注的重点。借助CiteSpace文献计量软件,基于中国知网(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)数据库进行可视化分析,通过对该研究方向近30年主要研究力量、研究热点和现状趋势量化统计与分析。详细的阐述了该方向的研究现状,简要概述了沉陷成因、理论分析、室内试验、数值模拟及原位实测等方面开展的研究内容。从多学科交叉促进理论研究发展、多方法联合建立高精度动态监测、发展与创新测试装备和技术等方面对其未来趋势进行了展望,提出“空-天-地-孔”一体化监测平台的建设与运营,以期通过多维度、网格化立体数据的获取,进一步掌握松散层内部变形特征与传递机理,为矿山开采以及矿区环境治理理念中的“源头控制”、“过程治理”实施和评价废弃矿井CO₂封存地质条件提供基础数据与科学支撑。     

煤矿岩层与地表移动的电算模拟研究

用弹性力学的有限单元法,研究了煤层开采所引起的地表移动变形的计算问题。在具体分析煤层开采后上覆岩层实际破坏特征的基础上,建立了岩体结构模型,编制了多功能有限元电算程序,提出了应用三次样条函数,根据层面节点位移求层面变形的计算方法,总結了表土层在岩移变形过程中的力学特征,通过对实际观测资料的拟合计算,验证了岩体结构模型的合理性和这种计算方法的有效性。     

杨庄煤矿8608工作面覆岩内部与地表移动观测研究

在杨庄煤矿８６０８工作面岩移观测研究中，通过地表和巷道岩移联合观测的方法，探讨了任意点、任意剖面线形式布设测站的观测内容、资料整理、综合分析的改进，为岩层与地表移动观测研究提供了一条新的途径。     

永夏矿区开采沉陷规律研究

结合陈四楼矿的实际资料对永夏矿区开采沉降规律进行分析.找出引起其下沉系数增大的具体原因,为以后的矿区开采及地表开采沉陷治理提供理论依据.     

封闭截面夹芯杆的耦合变形和层间应力

用封闭截面薄壁杆理论建立的夹芯杆耦合变形的组合模型得到了芯层应力和层间结合应力的精确化分析方法，并给出了箱形载面杆的分析结果。     

超浅疏松地层气、水层识别方法——以大庆某地区黑帝庙层为例

 大庆某地区黑帝庙储层压实程度低、成岩作用差、物性好,导致气、水层的电性特征相近而难以区分.在储层岩性、物性、水性和电性关系分析的基础上,确立中子测井为气层敏感曲线.以中子测井曲线为核心,建立中子测井与深侧向电阻率、密度、声波时差的交会图,确定气层解释下限标准.利用电阻率与声波时差、自然电位以及中子测井与密度、声波时差在气、水层匹配关系的不同,提出多曲线重叠与气测资料综合定性判断气层方法.为进一步扩大气层响应特征,采用多曲线定量计算气层解释综合判断参数,并与自然电位曲线交会区分气、水层,取得较好效果.15 口试气井解释结果与试气结论进行背对背验证,气层解释符合率达到了84.4%.     

关键层理论在保水开采中的应用

在绿色开采思想的指导下,对关键层理论在保水开采中的应用进行了分析。通过算例讨论了三者的关系并分析了岩层变形一渗流耦合系统的复杂性特征,提出应用复杂系统动力学理论解释突水机制的初步设想。研究表明,在承载关键层破断前,承载关键层同时也是保水关键层;在承载关键层破断后,不再具有隔水作用,而保水关键层此时由渗流关键层充当;如果承载关键层破断,并且渗流关键层不存在,则会发生突水现象。岩层变形一渗流耦合动力学系统是具有时变边界、非线性、非均匀性和非连续性等特征的复杂系统。将复杂系统动力学引入突水防治理论研究,可以从本质上描述突水的过程。     

不等厚表层硬夹心双曲夹层扁壳的热应力问题

探讨了具有各向同性硬夹心及不等厚度表层组成的3层双曲扁壳的热应力问题采用广义变分法,在考虑各层抗弯刚度的情况下,导出了3个基本方程。此理论可用于工程设计。     

海上厚油层注聚时机对波及效率及前缘的影响研究

渤海S油田为具有代表性的海上厚油层油田。以S油田为研究对象,针对该油田的复合反韵律的沉积特性,为了规律的获得,研制了能够代表目标区块储层性质的反韵律二维纵向非均质厚油层物理模型。首先选取了代表性的含水率分别为20%,70%,95%的注聚时机分别进行了聚合物驱替的物理模拟研究。使用电阻值-饱和度法探测模型纵向上的饱和度分布,通过理论计算实现了生产过程中的波及系数、驱油效率的定量化的实时监测。同时通过对模型饱和度云图的动态监测,获得了驱替过程中的波及前缘运移方向及形态。总结得出了不同注聚时机对于厚油层聚驱的波及效率、驱油效率以及波及前缘形态的影响。同时绘制了波及系数图版,为后期油田的波及系数预测提供依据,为其他同类型油藏的开采提供借鉴意义。     

感应测井仪器响应特性与地层关系研究

通过对感应测井仪器响应函数和视电阻率对地层参数的相对偏导数曲线的考察，本文提出一种考察感应测井仪器响应特性的新方法，发现测井仪器的响应特性不仅与仪器自身结构有关，而且与所测量的地层性质有关，对于仪器设计和地层纵向边界位置的确定提供了理论依据，该方法也可以推广应用到其它电磁感应测井仪器。     

继续教育与素质教育关系初探

培养创新人才在于教育改革,教育改革的出路在于全面实施素质教育。素质教育对教师应具备的基本素质提出了更高要求,然而教师的整体素质偏低,不能满足实施素质教育的需要。实施中小学教师继续教育,必将全面提高中小学教师实施素质教育的能力和水平,有效地促进基础教育质量的提高。