路基冻胀地区CRTSⅠ型板式无砟轨道结构变形与离缝特征分析

为揭示严寒地区高速铁路路基冻胀变形对无砟轨道平顺性的影响,建立CRTS Ⅰ型板式无砟轨道-路基空间耦合有限元模型,分析了不同路基冻胀条件下轨道结构的变形特征,探讨了层间离缝的发展演变过程,以及层间粘结强度和底座板刚度对离缝发展的影响规律.结果表明:路基冻胀位置对轨道结构变形影响较大,冻胀变形基本能反映到轨面,当冻胀作用在轨道板中间位置时,底座板与基床表层之间的离缝值最大;最大离缝值随冻胀量增加呈线性增长,随冻胀波长的增大而减小;离缝在轨道结构横向位置是从中间向两边逐渐扩展的;随着底座板与基床表层之间粘结强度的增大,层间离缝值和离缝长度逐渐减小;离缝值随着底座板刚度的减小而减小,当底座板刚度减小为原来的60%时,离缝值减小了近20%.

层间滑动构造的定量研究

层间滑动构造是煤矿上普遍存在的一种地质构造 ,它一般可分为揉皱型、断滑型及断滑型 3种类型。结合层滑构造的发育规律建立了一套可行的定量评价指标体系 ,并借助这些指标进行了模糊综合评判 ,从而确定了井田不同块段的层滑类型 ,再利用不同类型的层滑特征及其发育规律指导煤矿构造评价 ,实现理论与实践的结合与提高。

间距对上保护层开采保护效果影响的相似模拟实验研究

为研究上保护层开采保护效果随层间距的变化规律,以南桐矿区作为实验背景,保持保护层倾向工作面开挖长度、煤层埋深、倾角、岩层物理力学性质相同,将层间多层岩层处理为复合岩层,分别进行近距离、远距离和超远距离上保护层开采相似模拟实验。综合分析被保护层卸压规律及基于被保护层垂直于层面的膨胀变形保护准则所得保护范围可知:上保护层开采被保护层卸压曲线呈"凸形",且"凸形"中心线偏向下山方向。随层间距增加,"凸形"底部被保护层小于原岩应力的卸压范围与"凸形"顶部卸压曲线顶部较大卸压的范围均呈减小趋势;两者中心位置均向下山方向转移,且后者转移度大于前者;被保护层卸压曲线中卸压范围的卸压程度及应力集中范围的应力集中程度均呈减弱趋势;以垂直层面的膨胀变形量3‰确定的上下边界膨胀变形保护角均小于《防治煤与瓦斯突出规定》中相应条件的卸压角,因此以该方法确定的保护范围相对《防治煤与瓦斯突出规定》偏于安全,且随层间距增加保护范围长度呈加速减小趋势。

贵州煤层气合层开发的地质影响条件分析

通过对贵州5口生产井数据及其组合煤层的储层物性数据分析,发现随着组合煤层跨度、储层压力梯度差值、煤层层数的增大,煤层气井的日均产气量呈现逐渐减小的趋势。随着组合煤层的渗透率差值增大,煤层气井的日均产气量呈现逐渐增大的趋势,分析原因是渗透率差值大的组合煤层平均渗透率大,渗透率差值小的组合煤层平均渗透率小。建议贵州煤层气开发应优选组合煤层跨度小、储层压力梯度差值小、煤层层数少、渗透率大的储层。