摘要：为研究含瓦斯砂岩卸荷破坏过程中的变形及渗流规律,采用自主研发的含瓦斯煤热-流-固耦合渗流伺服试验系统,开展了不同围压和相同瓦斯压力条件下的卸围压渗流试验,建立了基于应变指标的瓦斯渗流模型。得出的主要结论有:(1)含瓦斯砂岩破坏表现出明显的脆性特征,峰值应力点后瞬间,应力、应变及流量均出现突跳;(2)应力-应变及渗透率变化呈现明显的阶段性特征:孔隙、微裂隙压密及弹性变形阶段(Ⅰ、Ⅱ阶段),砂岩渗透性为0;卸荷屈服阶段(Ⅲ阶段),产生新的损伤,渗透性小幅增加;卸荷破坏应力跌落阶段(Ⅳ阶段),应力突降,应变陡增,裂隙贯通后渗透性陡增,是渗透性主导阶段;破坏后阶段(Ⅴ),应力、应变及流量变化均趋于稳定;(3)含瓦斯砂岩破坏阶段,受气体压力和泊松效应影响,使径向应变和体积应变远大于轴向应变;(4)含层理砂岩卸荷破坏形式以产生沿层理面方向的张剪混合裂缝为主。基于Kozeny-Carman方程和裂隙流理论,建立了应变相关渗透率模型,揭示了含瓦斯砂岩损伤破坏渗流机制,对研究瓦斯突出、及在破断岩体中的运移规律及抽采孔优化设计等具有借鉴意义。

摘要：由于储煤仓结构设计较为封闭,通风效果较差,导致煤仓内部残存瓦斯不能有效地排放,极易造成煤仓内瓦斯超限。通过对原煤仓内部空气渗流规律进行研究,可以对其进行合理地通风,从而有效地治理瓦斯超限问题。实验采用玻璃球体和碎石子作为填充介质,采用单一变量法研究了非均质各向同性多孔介质的渗流规律,以及非均质各向异性多孔介质的渗流规律。在此基础上得出,随着粒径和渗流速度的增加,渗透压力梯度也在增加;同时,随着粒径的增大,渗流状态由线性渗流转变为非线性渗流,渗流速度不断地减小,其渗流速度与压力梯度均呈现非线性变化规律。

摘要：深部矿井巷道掘进过程中,应力逐渐升高,节理裂隙发育,锚喷支护中锚固深度不能达到围岩稳定范围,锚固端处于松动圈破碎岩体内,锚固力极低或丧失。为此,提出利用现场物探和数值模拟相结合的方法,判断松动圈范围,确定稳定、完整岩体深度,优化锚索支护设计,采用锚网索与U型钢支架协同支护,以控制破碎软岩巷道支护失效的问题。

摘要：随着露天磷矿开采的结束和浅部矿产资源的逐渐枯竭,晋宁磷矿2号矿坑即将转入地下开采。为确保露天开采平稳过渡到地下开采,根据矿坑的地质条件和开采技术条件,初步设计上盘Ⅰ级品磷矿采用房柱或崩落法进行开采。运用FLAC^(3D)数值模拟方法对采用房柱法与崩落法采矿时采场围岩应力变化规律和覆岩变形破坏规律等进行研究,对两种采矿方法在磷矿体地下开采时的优劣进行比较,从而指导工程实践中对采矿方法的选择与优化。