沈玉旭
- 作品数：19 被引量：66H指数：6
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- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 温度循环冲击作用对煤岩孔裂隙几何分布特征的影响研究
- 2025年
- 认识煤岩孔裂隙分布的几何特征,是实现控制孔裂隙定向扩展、改善煤系复合储层孔渗条件的前提。为研究温度循环冲击过程中煤岩孔裂隙几何分布的演化特征,对无烟煤和砂岩开展了高温(200℃)、低温(一196℃)条件下的温度冲击0次、1次、5次、10次、15次的循环试验,使用超声波测速、工业显微CT扫描技术,分析了煤岩超声波纵波波速与孔裂隙的等效直径、开度、倾斜角度的变化规律,阐释了温度冲击对孔裂隙几何分布特征的影响规律。结果表明:(1)无烟煤试样在第1次温度冲击时,纵波波速下降幅度最大,相对衰减率为31.26%;砂岩试样在第5次温度冲击后,纵波波速下降幅度最大,相对衰减率为20.86%,两种试样的波速都随冲击次数的增加逐渐减小;(2)煤岩孔裂隙的开度与等效直径线性相关,试样整体孔隙度随温度冲击次数的增加呈对数规律增加,相比砂岩,无烟煤对冲击过程中温度的变化更为敏感;(3)煤岩孔隙度随温度冲击次数的增加呈对数规律增加,无烟煤和砂岩分别在第1次、第5次温度冲击时,孔隙度增长幅度达到最大,分别为93.31%、20.97%;(4)无烟煤原生孔裂隙的倾角范围大,而砂岩原生孔裂隙的倾角范围小,多集中在0°左右;随着冲击次数的增加,无烟煤孔裂隙倾角呈对数规律减小,砂岩孔裂隙倾角呈指数衰减型增加。
- 沈玉旭沈玉旭康健婷郭俊庆
- 关键词：煤层气
- 双层近距离坚硬顶板切顶成巷围岩控制技术被引量：9
- 2023年
- 针对双层近距离坚硬顶板下切顶参数不合理导致的沿空留巷围岩大变形问题,通过现场监测、理论分析和离散元模拟,以柏沟煤业090109运输巷道为工程背景,阐明双层近距离坚硬顶板沿空留巷矿压显现特征和机制,分析保持围岩稳定的必要条件,提出合理的切顶高度、角度和顶板强化支护技术。综合实际条件确定090109运输巷道切顶卸压高度和角度分别为6 m和15°;现场监测数据表明,结合顶板锚索强化支护技术后,顶底板与实体煤帮位移较原巷道围岩控制方案分别减少了35.3%和49.9%,围岩稳定时滞后工作面距离减少了55.2%。研究成果为双层近距离坚硬顶板下切顶留巷提供可行性依据。
- 王成帅黄玉诚郭俊庆沈玉旭王希明赵鹏飞曹政权
- 关键词：沿空留巷围岩控制
- 煤层液态CO_(2)相变致裂增透技术试验研究被引量：12
- 2022年
- 液态CO_(2)相变致裂煤层增透技术可以有效解决煤层渗透性差、瓦斯抽采率低等难题。以长治矿区3号煤层为工程背景,通过理论分析导向裂隙、初始裂隙和裂隙扩展3个阶段的裂隙区半径,利用数值模拟研究单孔、多孔以及不同钻孔间距下的液态CO_(2)相变致裂低透气煤层裂隙扩展规律,并进行了现场工业性试验。研究结果表明:单孔液态CO_(2)相变致裂爆破煤层的最大破坏范围为6 m,爆破孔中间设置空孔可以扩大相变爆破致裂的破坏范围;实施液态CO_(2)相变致裂技术后,3号煤层平均瓦斯抽采率由0.57%增加到0.92%,单孔瓦斯抽采率提高了1.25~2.91倍,瓦斯抽采率明显提升。该研究为液态CO_(2)相变致裂煤层增透技术提供了理论依据和现场指导。
- 沈玉旭沈玉旭崔凯郭俊庆郭俊庆
- 关键词：瓦斯抽采
- 残煤复采工作面支架初撑力与工作阻力确定被引量：9
- 2013年
- 对于旧采采用"挖顶弃底"方式所残留的复采工作面,由于其顶板为采空区-煤柱不规则交错状态,工作面支架初撑力与工作阻力的传统确定方法不能适用。考虑到顶板上方为完全采空状态的复采工作面初撑力过高易顶破顶煤以及顶板上方的残留煤柱,存在集中应力与工作面老顶垮落等影响因素,运用相应的力学模型分析其支架-围岩关系,计算采空区与煤柱2种不同状态顶板下方复采工作面支架初撑力与工作阻力,给出的计算公式在现场工程实践中得到验证。
- 张文阳焦雪峰康天合沈玉旭
- 关键词：采空区煤柱初撑力
- 纳米硅溶胶改性水泥基材料性能及机理分析被引量：3
- 2023年
- 针对普通水泥基材料存在早期强度低、抗变形能力弱等问题,通过纳米硅溶胶对水泥基材料进行改性,采用电液伺服万能试验机、X射线衍射及扫描电镜等手段对纳米硅溶胶改性不同水灰比水泥基材料的流动性、结石率、单轴抗压强度、弹性模量、水化产物及微观形貌进行研究。结果表明:硅溶胶掺量在0.5%以内、水灰比小于1.0时可显著提高水泥浆液的流动性,最大提高20.24%;结石率随着纳米硅溶胶掺量的增加而增大,且硅溶胶对水灰比大于0.7浆液的结石率提高明显,最大提高24.49%;当硅溶胶掺量为2%时,结石体的抗压强度增幅最大且随着养护龄期的增加,硅溶胶对试样强度的增幅效果逐渐减弱;纳米硅溶胶的掺入促进水泥基早期的水化反应,与水化产物反应生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H)并使微观形貌更加致密,使结石体的早期抗压强度及弹性模量显著提高;纳米硅溶胶通过缩短诱导期以及在颗粒空隙中为C-S-H提供成核位点促进水化反应,提高水泥基材料性能。
- 孙浩程柴肇云沈玉旭郭俊庆郭俊庆李天宇
- 关键词：纳米硅溶胶流动性力学性能微观结构水化过程
- 不同影响期迎采巷道应力演化及分段控制研究
- 2025年
- 针对迎采对掘巷道采动影响剧烈、巷道应力环境复杂、围岩难以控制的问题,以旺岭煤矿090211回风巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟以及现场监测的研究手段,对迎采对掘条件下掘进巷道与回采工作面所处不同时空位置关系下巷道的应力演化规律进行研究,提出了迎采对掘全过程不同影响时期巷道的分段动态联合支护方式,并进行现场监测。结果表明:根据回采工作面与掘进巷道的相对位置关系,将迎采对掘巷道的应力演化过程划分为应力平稳、应力非稳定、应力降低3个典型阶段;应力平稳阶段,作用范围为超前工作面50 m以外,巷道垂直应力分布曲线呈对称双峰状,应力分布范围为11.8~13.5 MPa;应力非稳定增长阶段,作用范围为超前工作面50 m至滞后工作面100 m内,巷道垂直应力双峰曲线由对称向非对称转变,工作面侧煤柱最大支承应力为27.1 MPa,较上阶段应力增幅高达67.3%;应力降低阶段,作用范围为滞后工作面100 m之外,回采对巷道影响逐渐减弱,峰值应力逐渐降低;迎采对掘期间巷道超前工作面50 m到滞后工作面100 m为停掘区域,分段联合支护较原支护有效控制了巷道围岩的变形,顶底板及两帮的移近量减少了34%~38%,为迎采对掘条件下巷道的围岩控制提供了一种可行途径。
- 沈玉旭沈玉旭郭俊庆王恒
- 关键词：围岩控制巷道支护围岩变形数值模拟
- 提高综放面初采煤炭采出率的预裂爆破方法及其效果分析
- 综放开采技术应用的关键是煤炭采出率，而初采损失是综放工作面损失中的重要损失。对于坚硬顶板来说，如果初采期间顶板能够及时垮落，不仅可以提高煤炭采出率，而且可以减弱了初次来压对支架的冲击载荷，防止了顶板突然垮落造成的工作面瓦...
- 沈玉旭
- 关键词：采出率深孔预裂爆破垮落步距
- 深孔预裂爆破弱化综放孤岛工作面坚硬顶板技术被引量：5
- 2014年
- 通过对3407工作面顶板弱化前和弱化后的垮落步距与顶板应力特征的数值模拟研究,可知,工作面弱化前,直接顶来压步距12 m,基本顶初次来压步距31.2 m,工作面弱化后,直接顶来压步距7.2 m,基本顶初次来压步距21.6 m,弱化后基本顶初次来压步距明显缩短;爆破弱化后顶板的垂直应力比弱化前的垂直应力增加的快,且弱化后顶板的垂直应力普遍略大于弱化前的顶板垂直应力,弱化后顶煤的破坏程度比弱化前顶煤的破坏程度要高,顶煤能够充分破碎,提高了顶煤的采出率。
- 王晋勇李政沈玉旭康天合
- 关键词：坚硬顶板孤岛综放工作面数值模拟深孔预裂爆破
- 综放初采顶板深孔预裂爆破的研究与实践被引量：7
- 2013年
- 针对难垮落坚硬顶板易造成冲击矿压与瓦斯异常涌出的问题,对唐安煤矿3407综放工作面初采期间顶板进行深孔预裂爆破设计并进行现场试验。实践表明:确定的炮孔长度、炮孔间距等爆破参数合理;深孔预裂爆破能在工作面长度方向整体出现切缝,促使顶板初次来压步距减小9.6m,支架载荷增加,初采采出率提高14.38%,避免采空区瓦斯的突然涌出;深孔预裂爆破后能够避免两顺槽滞后垮落形成的过长进风通道,一定程度上避免了上下隅角瓦斯积聚。
- 沈玉旭康天合杨永康张文阳
- 关键词：深孔预裂爆破冲击矿压来压步距采出率
- 纳米硅溶胶−EVA−粉煤灰水泥基复合浆材配比正交优化及对其物性的影响
- 2024年
- 针对传统水泥基浆材不能满足煤矿大变形巷道注浆加固实际需求的难题,通过添加纳米硅溶胶、乙烯−醋酸乙烯共聚物(EVA)和粉煤灰对普通硅酸盐水泥进行改性获得高性能复合浆材。采用正交试验和极差分析法系统研究复合浆材物理力学性能的变化规律,确定最优配比,并进一步分析最优配比复合浆材与纯水泥的物性差异,构建复合浆材的水化反应机理模型,阐明其加固破碎岩石的力学特性。研究结果表明,复合浆材最优配比为:水灰比0.7,粉煤灰掺量15%,硅溶胶掺量2%,EVA掺量7.5%;相较于纯水泥,复合浆材流变性略有下降,但浆液稳定性、力学性能等均有显著提升,初凝时间缩短了38.9%,终凝时间缩短了53.8%,析水率降低了60%,结石率提高了3.3%,单轴抗压强度提高了39.1%,抗拉强度提高了97.2%,拉压比提高了41.7%;硅溶胶和粉煤灰在不同时期与Ca(OH)2发生火山灰反应生成更多水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(CA-H),促进复合浆材的水化反应,并加速EVA成膜,使结石体更加致密;复合浆材注入量和胶结体单轴抗压强度均随注浆压力的增大而增加,随Talbot指数的增加,抗压强度先增大后减小,破坏形式多呈鼓状,剪胀变形明显;当注浆压力大于2 MPa,Talbot指数为0.5时,胶结体强度较大,破坏较小。本研究为水泥基复合浆材早期强度、增韧改性提供了可行途径。
- 沈玉旭柴肇云柴肇云刘向御郭俊庆郭俊庆李天宇辛子朋史沁彬
- 关键词：纳米硅溶胶EVA粉煤灰普通硅酸盐水泥
