电荷感应法检测煤层注水防冲效果研究

论文摘要

为了探究电荷感应法检测煤层注水防冲效果,采用试验方法开展了不同含水率煤样单轴压缩破坏电荷规律的研究。理论分析了水对煤样物理力学性质和煤样产生电荷信号特征影响的规律,并对现场煤层注水过程进行了电荷感应现场监测,分析了注水前、中、后电荷信号变化规律以及产生原理。研究结果表明:水的存在减弱了煤样内部颗粒之间的摩擦作用,促进了微孔裂隙的增长与发育,导致水对电荷信号的产生起到弱化作用,出现有应力降而无电荷信号产生以及电荷信号滞后的现象;随含水率增高,煤样电荷均幅呈指数函数递减趋势;得到了煤样电荷均值与含水率的关系式,进而得到耿村煤矿符合煤层注水防冲要求的含水率增量对应的电荷降幅理论百分比为50.13%。由此可根据现场煤层注水前、后电荷降幅实际百分比与理论百分比相比较,就可对煤层注水防冲效果进行初步评价;现场监测结果表明煤层注水前和注水过程中,监测的电荷幅值较大,注水后电荷幅值与注水前相比降幅为52.65%,大于试验室理论结果,符合煤层注水要求。因此,电荷感应方法可以用来检测煤层注水防冲效果,但还需要大量的试验室以及现场试验进行不断的修正和完善。

论文目录

• 0 引言
• 1 电荷感应法检测煤层注水防冲效果理论研究
•   1.1 煤层注水防治冲击地压理论研究
•   1.2 煤岩破裂产生电荷理论研究
• 2 不同含水率煤样电荷监测试验
•   2.1 试验系统
•   2.2 试样制备及试验方案
• 3 试验结果与分析
•   3.1 煤样变形破坏特征结果分析
•   3.2 煤样电荷信号监测结果与分析
•     （1） 不同含水率煤样电荷信号规律对比分析
•     （2） 煤样电荷幅值与含水率关系以及煤层注水防冲效果评价分析
• 4 煤层注水过程电荷监测现场应用
•   4.1 现场实施方案
•   4.2 测试结果与分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王岗,潘一山,肖晓春

关键词: 电荷感应,煤样,含水率,煤层,注水,检测

来源: 岩土工程学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁大学

基金: 国家重点研发计划项目(2016YFC0801403-4,2017YFC0804208),国家自然科学基金面上项目(51774164,51374123)

分类号: TD324

页码: 311-319

总页数: 9

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