吴云
- 作品数：11 被引量：67H指数：3
- 供职机构：中国矿业大学资源与地球科学学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球更多>>
- 三河尖关闭煤矿顶板砂岩三轴力学及渗透特性试验研究
- 2024年
- 针对三河尖关闭煤矿地下空间稳定性和封闭性问题,对其顶板砂岩试样开展三轴伺服渗透试验并同步开展声发射监测,研究不同围压下试样应力、应变、声发射和渗透率变化规律,分析渗透率与应力-应变和声发射的关联关系,在特征应力识别的基础上探究变形过程中岩石破裂类型和最终破坏模式。结果表明:随着围压增大,峰值强度、破坏应变、弹性模量和残余强度逐渐增大,围压由5 MPa增至15 MPa时,其增幅分别为68.17%,49.18%,17.26%和60.13%;空隙渗透率和破坏过程中的最大渗透率逐渐减小,但数量级未变;破坏时剪裂纹占比逐渐增大,破坏形态由单侧剪切破坏变为双侧剪切破坏。渗透率随应变的变化可分为略微下降、基本稳定、缓慢上升和快速上升4个阶段,缓慢上升阶段后出现数量级变化。裂纹体积法和渗透率取值法可对试样特征应力进行较好识别,但声发射受渗流作用的影响较大,无法对闭合应力和起裂应力进行有效识别。
- 张卫强潘梓良张凤鸣罗跃陈尚斌朱术云吴云石章浩金鑫
- 关键词：顶板砂岩围压力学性质渗透性
- 薄基岩顶分层开采“两带”发育高度研究被引量：12
- 2017年
- 为了探究薄基岩顶分层开采"两带"发育高度,应用钻孔成像和并行电法分别对鲍店煤矿2个工作面进行综合实测。通过对兴隆庄煤矿回采过程中相似条件下"两带"高度数据分析并拟合出函数关系式,对2种方法所确定的"两带"高度值进行验证。
- 吴云李运江孟昭河刘延欣
- 关键词：顶分层
- 组装成孔改进双针热脉冲法测定土体比热容研究
- 2025年
- 比热容是土体基本的热物理性质之一,双针热脉冲法广泛应用于土体比热容测试。引孔是双针热脉冲法土体比热测试的关键,要求单孔完全垂直且双孔之间严格共面平行。然而,由于土体存在穿透阻力,传统的限位钻孔法无法满足这一要求,进而影响测试稳定性。本研究针对性地提出了组装成孔法,根据热脉冲法双针探头的形状尺寸,设计了相应的成型模具,并通过静压在两块土料上分别制得一对平行半圆双孔,对称拼接组装成双针热脉冲法所需共面平行垂直双圆孔。结果表明,组装成孔法相较于限位钻孔法能大幅提高双针热脉冲法在土体比热容测试中的稳定性,且组装成孔法测试结果与DSC、TPS法所测土体比热容接近,表明组装成孔改进的双针热脉冲法可更好地测定土体比热容。
- 周殷康阎长虹张红扣吴云祁磊磊袁宏光郝凯旋
- 基于模糊数学和Geo-Studio的滑坡稳定性综合评价被引量：32
- 2017年
- 在滑坡的稳定性评价中一般均存在不确定因素,如力学参数的选取、滑坡影响因素以及主断面的选择等,通常单一方法很难综合考虑这些因素。本文在对三峡库区某滑坡体地质及工程地质条件系统分析基础上,采用模糊数学综合评价对其稳定性进行了分析,考虑模糊数学方法中的隶属函数以及权重确定具有主观性特点,是一种半定量-定性评价。因此,采用Geo-Studio数值模拟软件对其进行稳定性定量分析。综合研究结果表明:采用模糊数学方法评价且根据最大隶属度原则,得出该滑坡处于欠稳定状态;数值模拟表明该滑坡在天然状况下稳定性系数最大,处于欠稳定状态,降雨和地震状况下的稳定性系数均会降低。两种方法得到的结果具有一致性,并与现场勘查的工程实际相吻合,表明这两种评价方法的综合运用更加合理可行。
- 吴云张锐乐琪浪鹿亮亮朱术云
- 关键词：综合评价稳定性分析数值模拟
- 灰岩在烧变过程中的热破裂机制试验研究
- 2024年
- 自燃煤层围岩在不同高温作用下会引起不同程度的结构损伤,导致其物理力学性质和工程地质效应发生显著变化。为深入认识烧变过程中岩石的结构演化规律,以徐州某矿底板灰岩为研究对象,开展不同温度作用下的热破裂试验,从多尺度上探究岩石热破裂的规律,并结合数值模拟和微观结构测试揭示其发育机理。结果显示:(1)方解石填充裂隙、层理等相对软弱结构面的热破裂温度阈值在300~400℃,完整岩石结构的热破裂温度阈值在500℃左右;600℃之前的热破裂形态较简单,基本是直线型裂纹,且宽度较小、数量较少;700℃以上出现宽度和长度显著增大的弧形热裂纹,热裂纹两侧试样的颜色有明显区别,靠近热裂纹的白色部位还发育一些连通弧形裂纹的次级小裂纹;800℃时,试样颜色全部变白,结构完全破碎,成散体状。(2)从微观结构和热应力角度阐释灰岩热破裂发育机理,发现试验温度路径下试样的热破裂主要发育在降温过程中,且最大热应力差主要在靠近试样表面的近似环形带上分布。500℃以下的热破裂成因主要为热应力在试样的原始缺陷处集中,并超过了部分软弱结构的抗拉强度;500℃以上受热应力与矿物分解共同控制,500℃以上升降温过程中的最大热应力基本超过灰岩的抗拉强度,且菱镁矿、白云母、白云石等矿物逐渐分解,逐渐增多的内部缺陷为应力集中提供有利条件,加剧了热破裂的发育;当温度达到800℃时,热破裂发育程度很高,且白云石和方解石快速分解,生成CaO,部分CaO在冷却过程中与空气接触生成Ca(OH)2,热裂纹与主体矿物分解共同导致试样结构的破碎。研究成果可为岩体破裂和地质结构演化分析奠定基础。
- 张卫强曹志成周琦忠王左券吴云
- 关键词：灰岩热破裂热应力
- 基于正向—反向高压注水试验的深部矿井断层阻水性特征研究被引量：1
- 2025年
- 针对深部矿井开采多次扰动下断层阻水性变化问题,选择永城矿区某矿巷道揭露断层,采用双孔注水法,开展了正向多次重复和反向高压注水试验。获取了注水水压、流量和监测孔水压动态曲线,计算了断层阻水强度和渗透系数参数。结果表明,多次高压注水试验中,测试断层都表现出阻水性强、渗透性差的特点,渗透系数均在1×10^(-6) cm/s量级,属微透水。反映出正向重复注水和反向注水过程中断层测试段没有发生明显的结构性渗透破坏,仅形成微裂隙渗流通道。随着高压注水次数的增加,断层表现出阻水强度降低、渗透性增强的趋势。反向注水时断层渗透系数最大值是正向初次注水时的3.14倍、第4次重复注水时的1.41倍,表明此时微裂隙有一定扩展连通,断层阻水性能下降较大。对比已有断层活化突水条件,本研究中巷道掘进扰动程度较低,断层原生胶结结构破坏较轻,仍具有很高的阻水性能,在试验较高水压作用下也没有发生透水。研究结果对该矿区底板断层突水危险性评价具有重要参考价值,也可为类似条件矿区断层阻水性评估提供参考。
- 於昌峰姜春露吴云
- 关键词：深部矿井
- 煤矿地下空间生物质储能及地质保障
- 2025年
- 煤炭作为我国的主体能源,开采后遗留的地下空间既具有资源利用价值,也对环境存在潜在危害。因此,如何合理、高效地开发煤矿遗留空间资源是煤炭工业可持续发展亟待解决的关键问题。鉴于此,通过系统梳理煤矿地下空间利用特点和有机垃圾资源化需求,提出了基于采煤地下空间的“可减量(Reduce)、可再用(Reuse)、可循环(Recycle)、可再生(Renew)、可再储(Restore)、可恢复(Recover)”的发展理念,构建了“煤矿地下空间有机垃圾资源化利用”的生物质储能模式,即将煤矿遗留地下空间改造为储能介质,实现有机垃圾的资源化利用,阐明了煤矿地下空间生物质储能及地质保障科学特征及内涵。综合考虑煤矿地下空间储能的封闭性、恒温性和容量优势以及生物质储能特征,提出了好氧空间利用模式、厌氧空间利用模式、热解空间利用模式3种储能实现路径。煤矿地下空间生物质储能地质保障的科学技术难题包括:储能环境适宜性评价与分析、储能空间合理规划与高效利用、地质体性能演化与全周期运行状态感知、资源化产物精准对征利用与储能空间循环再造。研究为煤矿地下空间高效开发与有机废弃物绿色处理提供了创新性思路,助力煤炭行业实现产能优化与生态效益的双重提升。
- 孙强孙强耿济世吴云吴云葛振龙黄震黄震
- 关键词：煤矿地下空间地质保障
- 高温作用后红砂岩孔隙结构及抗拉强度劣化试验研究被引量：3
- 2023年
- 高放射性废物处置、深部地热开采、隧道火灾和煤炭地下气化等工程均会遭受高温作用的影响。【目的】为了研究温度作用对岩石孔隙结构及抗拉强度的影响,探讨温度对岩石的损伤机制,【方法】以山东省临沂市红砂岩为例,对不同温度作用后的红砂岩试样开展物理力学试验,包括借助低场核磁共振和扫描电镜对热处理后红砂岩的微观结构进行测试和观察,以及巴西圆盘劈裂试验。【结果】结果显示:经高温处理,红砂岩纵波速度损失率由0.39%增长至64.60%,质量损失率由1.11%增长至4.29%,孔隙度由2.77%增长至7.73%,抗拉强度由3.43 MPa降至0.88 MPa,单轴抗压强度由64.23 MPa降至38.25 MPa。【结论】结果表明:(1)随着温度升高,红砂岩的纵波波速和质量表现出明显的变化,均随着温度的升高而降低,当温度达到一定程度以后,各孤立的裂隙逐渐连通形成裂隙网络,从而降低红砂岩的抗拉强度;(2)温度能够促进红砂岩孔隙发育,红砂岩内部的纳米孔和微孔逐渐扩展、贯通从而形成中孔,导致红砂岩的连通性增强,孔隙度也相应增大;(3)高温作用后红砂岩的孔隙度参数与力学参数之间存在良好的线性关系,即可以通过岩石的孔隙度来估算力学强度。
- 王虎吴云王磊宋金龙
- 关键词：热损伤红砂岩核磁共振孔隙结构
- 冷却方式对花岗岩孔隙结构及声发射特征影响规律研究
- 2025年
- 在干热岩高效稳定安全开采过程中,冷水等低温采热工作液与高温岩体之间直接接触所产生的热应力会造成岩石孔隙结构发生改变,进而导致井壁围岩变形失稳,影响地热资源安全高效开发。为探究不同冷却方式对花岗岩孔隙结构及裂纹演化规律的影响,采用核磁共振技术测试花岗岩在不同冷却方式作用后的孔隙结构,并进行了巴西劈裂试验和声发射实时监测,分析不同冷却方式下花岗岩孔径分布、声发射能量及RA—AF值演化规律。结果表明:①高温会破坏岩石孔隙结构,促进孔隙数量和尺寸进一步增大,遇水冷却相较于自然冷却条件下更易使岩石产生更多热裂纹,增加岩石孔隙度。②高温会显著影响声发射活动频度与幅度,遇水冷却会显著降低岩石的热破裂损伤阈值温度,使岩石内部损伤进一步加剧。温度和遇水冷却会显著增加花岗岩声发射裂纹震源数量,但对花岗岩拉张裂纹与剪切裂纹占比没有产生明显影响。③高温作用和遇水冷却对岩石内部造成的冷热冲击是造成岩石内部损伤的重要因素。研究结果可为干热岩稳定开采提供数据借鉴与理论支持。
- 曹雅恒吴云林键
- 关键词：热损伤核磁共振孔隙结构声发射
- 砂岩和灰岩热导率温度作用效应的实验研究被引量：3
- 2017年
- 高温作用会导致岩石内部结构发生变化,并对其热物理性质产生显著影响,因此,研究高温作用后岩石热物理性质的变化规律对地热系统及存在热流传播问题的地下工程具有指导意义。实验以高温作用后砂岩、灰岩为研究对象,利用热常数分析仪研究了砂岩、灰岩热导率随温度的变化特征,并结合岩石微观结构特性,从矿物受热的微观机理出发,对岩石热导率变化的内在机理进行了初步探讨。结果表明,砂岩热导率可分为25~100℃、100~400℃、400~600℃和600~900℃四个阶段,灰岩热导率可分为25~100℃和100~400℃两个阶段,砂岩、灰岩在25~400℃间由于水分的蒸发热导率整体变化较快,400℃以后矿物发生相变及分解、熔融等物理化学反应,从而微裂缝发育、延伸,并连接形成宏观裂隙,砂岩热导率急剧下降,灰岩内部结构较完整,微裂隙发育较少,热导率基本稳定。
- 吕超孙强邓舒耿济世吴云
- 关键词：砂岩灰岩热导率高温作用
