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国家自然科学基金(41172290): 作品数：19 被引量：143H指数：8; 相关作者：李文平王启庆常金源乔伟丁卿峰更多>>; 相关机构：中国矿业大学陕西煤业化工技术研究院有限责任公司六盘水师范学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划江苏高校优势学科建设工程项目更多>>; 相关领域：矿业工程天文地球水利工程更多>>

生态脆弱矿区风化基岩含水层显微高速摄像研究被引量：1: 2020年; 以陕北侏罗纪煤田红柳林煤矿风化基岩含水层为研究对象,采用钻孔显微高速摄像技术,对不同深度、平面位置的地下水渗流进行显微观测。结合钻探、测井及水文实验成果,揭示生态脆弱矿区风化基岩含水层渗流规律,分析传统采煤工作面涌水量预测方法的误差,并研究基于钻孔显微高速摄像的采煤工作面涌水量预测方法。研究结果表明:钻孔显微高速摄像技术是简单易实施的技术,可以低成本获取大量有效水文地质参数。研究区风化基岩含水层垂向上表现出强非均质性,其中岩性对非均质性影响最大,其次是风化程度,即含水层强径流段多集中在同一岩性的上段。在平面上,钻孔等水位线推演出的区域流场与实测局部流场基本一致,但局部受地形、水文等因素影响出现差异。由于研究区风化基岩含水层垂向不均质性和平面复杂特性,传统采煤工作面涌水量预测方法存在误差,提出了基于显微高速摄像探测的采煤工作面涌水量预测方法。显微高速摄像技术突破在线监测后,可实现矿区流场实时监测,对水害进行实时预警,对水资源影响有定量评价结果。; 李涛李涛艾德春杨军伟; 关键词：保水采煤生态脆弱

深部裂隙岩溶水文地球化学特征及其富水性研究: 2012年; 通过对兖州矿区东滩煤矿中奥陶系地层的水质资料分析,计算并绘制获得地下水中水文地球化学指标与奥灰含水层顶板标高的线性拟合图及函数关系。根据水文化学指标与奥灰含水层顶板标高的函数关系,结合较大钻孔单位涌水量及井下涌水量的钻孔标高,并与其他钻孔离子含量对比,揭示出研究区奥灰含水层顶板标高大致范围在-740～-977 m内的地下岩溶相对最发育,富水性相对最强,奥陶系灰岩岩溶发育特征在垂向上整体具有弱—强—弱的变化规律。; 王丹志李文平赵连涛王春耀王言剑乔伟; 关键词：岩溶水文地球化学富水性

陕北大型矿区煤炭开采覆岩结构变异及渗透性变化研究: 陕北为干旱-半干旱气候区,地处毛乌素沙漠和黄土高原接壤地带,水资源总体贫乏,生态环境脆弱。伴随我国西北煤炭资源的大规模开发进程加快,陕北地区煤炭年产量已近3亿吨。本文概述了陕北榆神府矿区工程地质条件的总体特点,在工程地质...; 李文平李涛尚荣; 关键词：覆岩渗透性导水裂隙带; 文献传递

奥灰高承压水对煤层底板的破坏研究被引量：1: 2016年; 为了分析水压对承压水上煤层底板的破坏规律,引入横截面法和承压水导升理论研究承压水作用机理,推求水压力对煤层底板的作用过程和突水原理。采用总结前人成果和理性推理的方法进行研究,建立理想横截面研究煤层底板破坏的模型,引出二维孔隙率与三维孔隙率的关系,推求孔隙水压作用方式和计算方法,得到煤层底板裂隙扩展的方向性和突水滞后性,预测完整隔水煤层底板突水破坏过程。; 孙尚尚李文平王启庆刘强强; 关键词：横截面孔隙率底板破坏

沙漠浅滩地表径流保水煤柱留设生态意义及方法被引量：19: 2016年; 生态脆弱矿区地表径流保护煤柱的留设直接影响流域生态环境演变。以陕北神南矿区为研究背景,通过野外地质调查、取样测试,查明了沙漠浅滩矿区流域生态承载特征,在导水裂隙带发育规律研究的基础上,剖析了传统保安煤柱留设的局限性,从地下水动力学角度,提出了基于采动分水岭的保水煤柱留设方法。结果表明：沙漠浅滩地表径流承载了干旱缺水矿区绝大多数生态、生活、生产用水,而沙漠浅滩地表径流91.33%的流量源自砂层潜水补给,研究区地表流域附近首采煤层导高预计发育为40.4-69.2 m,采动造成采空区上方砂层潜水位消失,而基于分水岭的煤柱留设方法避免了地表径流向采空区反向渗流。实践计算证明研究区内常家沟保水煤柱62 m,大于传统保安煤柱34.8 m。; 李涛王苏健李文平陈通高颖; 关键词：保水采煤地表径流

剪胀对复杂裂隙岩体渗透性影响的离散元分析: 2014年; 裂隙岩体流固耦合问题是目前国内外研究热点之一,采用离散元软件UDEC对裂隙岩体发生节理剪胀的渗透性变化规律进行了模拟分析。基于现场调查的裂隙信息统计生成裂隙网络岩体模型。通过固定垂直应力、不断增加应力比RS(RS=水平应力/垂直应力)使岩体出现剪胀,采用库伦滑移节理模式对岩体在剪胀过程中的渗透性变化情况进行模拟。结果发现:当应力比较小(RS≤3.1)时,节理水力隙宽、流速、渗透系数等参数都随着应力比的增加表现出明显的降低;而当岩体出现剪胀现象之后(应力比大于3.1),发生剪切滑移和剪胀现象的节理控制着裂隙岩体的总体渗流行为,与不考虑节理剪胀的计算结果相比,岩体渗透能力出现了显著增长。这一结果表明,剪胀对裂隙岩体渗透性的影响是显著而不可忽视的。; 李小琴李文平; 关键词：裂隙岩体离散元渗透性应力比剪胀

采空区储水--干旱区保水采煤新途径被引量：18: 2014年; 我国西北干旱半干旱地区水资源总体贫乏,但煤炭储量丰富,且埋藏浅。煤炭开采覆岩土破裂常发育到地表,破坏浅表层水资源,造成潜水水位下降、地表水枯竭,生态地质环境恶化,实施水资源保护性开采(保水采煤)是西北干旱地区煤炭科学开采的唯一选择。本文叙述了"保水采煤"的历史和现状,分析了采空区储水的基本条件和机理,给出了采空区储水的水量预计方法,并以实例说明了采空区储水水量和水质效果,认为采空区储水是西北干旱区浅埋煤层大规模保水开采的最有效途径。; 李文平李涛陈伟常金源王启庆; 关键词：干旱区保水采煤水资源

煤系古风化砂土岩层接触面高压剪切试验研究: 2015年; 为了研究煤系古风化砂土岩层接触面在开采扰动影响下土与岩石间的相互作用，进行了砂土-风化岩接触面在6～10MPa高应力下剪切试验，得到了高应力下砂土-风化岩接触面的应力-应变（T-γ）曲线。结果表明：高应力作用下剪切过程具有明显的阶段性，分为土岩相互咬合阶段和相互作用阶段；2阶段的转换涉及土颗粒材料和岩石材料的破碎，颗粒启动及材料破碎的,T-γ曲线斜率减小具有一致对应关系，而材料破碎效应与T-γ曲线的硬化或软化特征相关。据T-γ曲线分段特征，以初始抗剪强度和最终抗剪强度更能表征砂土-风化岩接触面剪切特征。接触面起伏特征以分形维数表示，并分析了材料破碎效应与砂土-风化岩接触面起伏特征的相关性及其响应规律。; 丁卿峰李文平白汉营岳艳艳

坚硬顶板煤层开采底板破坏深度研究被引量：2: 2015年; 针对研究区11煤坚硬顶板的特性,采用理论计算和现场实测研究了坚硬顶板煤层开采底板破坏深度。结果表明:坚硬顶板条件下工作面超前应力集中系数和塑性区宽度变大,导致底板破坏深度增加。坚硬顶板相比中硬顶板煤层开采底板破坏深度约增大23%。; 李涛王苏健陈通高颖; 关键词：坚硬顶板底板破坏深度应力集中系数塑性区

基于承压水单孔放水实验的底板水害精准注浆防治被引量：29: 2019年; 我国华北型煤田普遍受底板承压水威胁,底板注浆改造是承压水害防治的有效途径。但注浆改造层位多为非均质的灰岩,其注浆地质条件复杂多变,使得注浆工程效率有限。为了提高底板注浆水害防治的效率,开展基于承压水单孔放水实验的底板精准注浆研究。以渭北煤田,特别是澄合矿区董家河煤矿为研究背景。在分析研究区底板水害防治特征的基础上,结合底板精准注浆内涵,针对性研发了单孔放水实验装置及配套使用技术。在开展单孔放水实验的基础上,结合突水优势面理论提出了底板分类注浆技术。研究结果表明:通过设置定流量控制阀,可以实现单孔放水实验,获取承压水的渗透系数 K 和富水系数 q 等参数。结合环向非完整井的设计,可以获取承压水水平方向上主要的径流方向。依据单孔放水实验获取的水文参数,结合突水优势面理论,注浆条件类型可以划分为5大类7小类,包括不富水型、 Q - S 曲线直线Ⅰ型、 Q - S 曲线直线Ⅱ型、 Q - S 曲线抛物线Ⅰ型、 Q - S 曲线抛物线Ⅱ型、 Q - S 曲线幂函数型、 Q - S 曲线对数型。依据钻孔注浆条件的重要性,给出了每种类型钻孔的注浆工艺。通过工程实践应用,采用分类注浆技术的注浆工程提高了注浆效率,有效控制了底板水害。研究成果为华北型煤田底板承压水害信息化防治提供了新的技术和设备。; 李涛高颖艾德春杨军伟冯海薛卫锋赵国杰; 关键词：底板承压水注浆

国家自然科学基金(41172290)

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