不同含水率煤岩受压变形破坏全过程声发射特征试验研究

以晋城煤业集团赵庄矿3#煤层的无烟煤为研究对象,运用京岛AG–250kN刚性岩石试验机、数字式应变数据采集仪、声发射监测系统和自行研制的煤岩固–气耦合细观力学试验装置,进行不同含水率煤样在常规单轴压缩下的声发射特征试验。结果表明,含水率的不同使煤样的强度和声发射特征产生明显差异,随着含水率的增加,煤样的单轴抗压强度逐渐减小。干燥状态的煤样强度较大,整个破坏过程中的变形较大,弹性变形阶段持续时间较长。在密实阶段,不同含水率的煤样几乎没有出现声发射信号,干燥状态的煤样只出现少量的信号且基本没有变化,干燥状态的煤样声发射平均事件率为不同含水率煤样的4～10倍。进入弹性阶段后,不同含水率的煤样和干燥状态的煤样的声发射事件率均比较稳定,声发射平均事件率相差不大,但干燥状态的煤样声发射事件率持续时间更长。进入塑性阶段,不同含水率的煤样与干燥状态的煤样的声发射信号均明显增大,与弹性阶段相比,煤样的声发射平均事件率是弹性阶段的5～7倍。进入破坏阶段后,不同含水率的煤样声发射事件率低于干燥状态的煤样。含水量增加使声发射累积振铃计数减少,同时使产生明显声发射的时间滞后,试验结果表明水对煤样的力学特性和声发射特征有明显影响。

PS加固不同含水率遗址土体的特性研究

PS对干旱区土遗址防风化处理具有良好的加固效果,多年的试验研究和现场施工表明,遗址土体含水条件对PS渗透加固有显著的影响。PS加固土遗址有一定的含水适应范围,3%～9%含水率范围内为最优加固条件,且在3%～9%含水率范围内加固效果适应性呈略偏向于3%含水率条件的抛物线形式。本文通过对吐鲁番地区交河故城遗址土以水、3%PS、7%PS溶液拌制制备的试样,在不同含水率条件,对分别采用模数3.85、浓度5%的PS溶液渗透加固1至3遍,观察试样渗透过程中的形态变化,并测试渗透量、渗透速度、声波曲线、破坏强度;同时分析微观结构的变化,进一步研究PS溶液对不同含水率条件下遗址土体的渗透特性及加固效果,探索不同自然含水条件下,PS溶液渗透加固土遗址的强度特点及适应性。

不同含水率纯尾砂胶结充填体强度及损伤模型分析

以某金属矿山尾砂、水泥制备成的纯尾砂胶结充填体为研究对象,利用RMT-150C型液压伺服控制系统、传感器采集系统,通过单轴压缩方式进行不同含水率充填体试样变形破坏过程强度试验。试验结果表明:完全干燥状态的试样强度最大,不同含水率对充填体的强度具有明显影响,含水率越高,单轴抗压强度越低。在弹性阶段,水对充填体试样的弹性模量有很大的影响,干燥状态脆性较大,曲线斜率较大,而含水后出现明显软化;水的作用降低了粒间的黏聚力和摩擦力;单轴抗压强度与含水率的定量关系呈多项式下降。不同含水率充填体具有不同损伤特性,水对干燥充填体损伤发展有抑制作用,但含水充填体含水率的增加会促进损伤发展。

不同含水率干头干尾烟丝挥发性有机酸含量的变化

分析了滚筒烘丝后不同含水率干头干尾烟丝挥发性有机酸含量的变化规律,以8种挥发性有机酸作为评价指标,利用多重比较法、主成分综合得分的箱线图分析法、聚类分析法,研究了不同含水率烟丝挥发性有机酸含量的变化,以及综合差异的含水率临界点,最后利用感官评吸对上述统计结果进行验证。结果表明:(1)除辛酸外,不同含水率区间烟丝的其余挥发性有机酸均存在显著性差异;(2)挥发性有机酸综合含量随着烘后烟丝含水率的降低呈逐渐下降的变化趋势;(3)烘后烟丝挥发性有机酸综合含量出现较大差异的含水率临界点为8%左右;(4)卷烟整体感官质量随着烘后烟丝含水率的降低呈逐渐下降的变化趋势。根据主成分综合得分箱线图、系统聚类及感官质量的分析结果,该配方叶组干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的含水率临界点应为8%左右;为保证产品质量稳定性,建议将含水率小于8%的干头干尾烟丝回潮后降级使用。

不同含水率泥质粉砂岩破裂声发射特性试验研究

以干燥、自然和饱和含水3种典型状态的泥质粉砂岩为研究对象,进行单轴压缩破坏全程声发射检测试验,研究了3种状态下岩石破裂的力学和声发射特性的不同。研究结果表明:含水使得泥质粉砂岩软化,且峰值应力和弹性模量均随含水率的增加而减小,变形特征由脆性逐渐向延性转化;声发射累计事件数、声发射事件率峰值、声发射累计绝对能量、声发射绝对能率峰值等声发射参数均随含水率的增加而减少,即含水使得泥质粉砂岩损伤破裂程度减小,破裂全程能量释放水平降低;根据试验所得声发射累计事件数和累计绝对能量随时间变化曲线,得出含水率使得泥质粉砂岩由"突发型"的脆性破坏向"平稳型"的延性破坏过渡。

不同含水率红粘土的抗剪强度试验研究

红粘土是一种典型的特殊土,其遇水膨胀、失水收缩的特点会对红粘土地基、路基的稳定性造成重大影响。为了进一步了解红粘土的物理力学特性,针对江西重塑红粘土的抗剪强度与含水率的关系进行了试验研究。室内直剪试验结果表明:随着含水率的增加,红粘土的抗剪强度和粘聚力均减小,粘聚力与含水率的变化曲线近似“S”型,而内摩擦角在一定范围内波动,影响机理较为复杂;通过X射线衍射试验分析得出,江西红粘土的矿物成分主要有石英、云母、钾长石及少量的胶结物质氧化铁;通过电镜扫描土样观察,发现剪切破坏后红粘土的微观结构特征发生了巨大变化,说明红粘土受到剪切作用后其微观结构的变化使得土体产生变形甚至破坏。

基于不同含水率的尾矿抗剪强度试验分析

本文采用常规三轴试验,对不同含水率的尾矿试样进行固结不排水剪切试验,以分析含水率对于其抗剪强度指标的影响。试验结果表明,随着含水率的逐渐上升,其有效黏聚力c′先缓慢增大,后迅速减小,而有效内摩擦角φ′对于试样含水率变化的响应程度较小,整体上未表现出显著的变化。该结果对尾矿坝的日常运行维护具有一定的参考意义。

不同轴向加载速率下含水型煤的渗流特性试验研究

为了研究采动影响下不同含水率的含瓦斯煤渗流特性,以型煤为研究对象,采用自主研制的三轴瓦斯渗流试验装置进行了不同轴向加载速率、不同含水率的三轴含瓦斯煤渗流试验。研究结果表明:在固定瓦斯压力、固定围压卸载速率的加载条件下,增大轴向加载速率,煤样渗流速率、煤样渗透率呈非线性增大趋势;增加相同轴向加载速率情况下,低含水率下煤样的渗透率和渗流速率随着含水率的增大,其上升幅度较大;相同含水率条件下,加载速率的增大幅度越大,渗透率和渗流速率的增大幅度也越大;同时含水率与渗透率呈现二次多项式关系,且轴向加载速率越大,拟合度越高;故增加煤层含水率进而可以降低煤与瓦斯突出危险性。

不同含水状态级配碎石临界动应力及变形规律研究

为评估含水率变化对高速铁路无砟轨道基床表层级配碎石动力性能的影响,本文针对最优含水率和饱和含水率两种状态下级配碎石循环动力性能开展室内大型动三轴试验研究,分析级配碎石的临界动应力和累积变形特性。研究表明:累积变形与荷载作用次数、含水率关系密切,荷载作用次数超过10 000次后,含水率的影响逐渐显现,荷载作用次数达到20 000次时,饱和含水率的累积变形相对最优含水率增大70%;不同含水率级配碎石的衰减型和破坏型累积变形曲线可分别用Stewart模型和Monismith模型预测;级配碎石临界动应力随含水率增大而减小,随围压的增大线性增大,饱和含水状态对应的临界动应力较最优含水状态平均小13%。

不同条件下集成缓冲材料导热系数的研究

缓冲材料是高放废物处置库的最后一个人工屏障,其导热性是评估整个处置库热导性能的重要参数。文章则是针对缓冲材料在不同的含水率、干密度及不同含量条件下,采用基于瞬变平面热源法的Hot Disk热常数分析仪对集成缓冲材料的导热性能进行研究,结果表明,集成缓冲材料的导热系数与添加剂含量呈正比例增大,与含水率和干密度含量呈正相关性。

大庆油田机械堵水技术回顾与展望

分析大庆油田不同含水开发阶段控水措施面临的矛盾,论述了机械堵水技术的不断发展和完善过程。堵水用封隔器由挤压式逐步发展为压缩式和平衡压缩式,提高了工艺的密封率和成功率;堵水器由同心活动式配产器逐步发展为偏心式配产器、滑套式堵水器、液压式一次可调层堵水器、机械式和液压式重复可调层堵水器,实现了不动管柱分层调配,降低了作业成本,提高了工艺有效率;管柱由整体式发展为丢手式,克服了整体管柱泵抽时的上下蠕动,提高了封隔器的密封性。此外,针对特高含水期开发阶段油井控水技术将面临着多层高含水的矛盾,指出”十一五”期间及以后堵水技术应向地面方便重复调层的分层采油技术及智能分采技术方向发展。

水与煤岩蠕变影响试验研究

为了解决煤岩体具有的流变性,而蠕变是流变的主要形式;遇水后煤岩力学性质发生显著变化,造成煤岩体的变形和失稳,导致重大工程事故的发生。采用静载油压三轴试验机,测定不同含水率对煤岩体试件蠕变特性规律;根据含水状态对煤岩体蠕变特性影响,对煤岩蠕变模型以及参数进行了确定。该成果为含水状态下煤岩体的长期稳定性研究提供理论依据。

水对岩石物理性质及声发射特征影响研究现状

当岩石处于含水状态时,岩石的力学性质会发生改变,易导致岩石失稳破坏。在此过程中,监测其稳定性的声发射参数也会产生变化。综述了水对岩石物理性质和声发射特征影响的研究现状。指出了目前研究中存在的不足,探讨了进一步研究的方向和解决问题的思路。