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煤岩变形破裂电磁辐射的实验研究
王恩元,
地球物理学报 , 2000,
Abstract: 对受载煤体变形破裂产生电磁辐射进行了实验研究及规律分析,并对煤岩变形破裂电磁辐射的机理进行了探讨分析.研究结果表明,煤体变形破裂时能够产生电磁辐射,电磁辐射信号与声发射信号并非严格同步,电磁辐射信号较声发射信号丰富,电磁辐射与煤岩体的变形破裂过程密切相关.煤岩电磁辐射技术在揭示煤岩变形破裂机理,预测、预报地震,矿山煤岩灾害动力现象及岩石混凝土建筑稳定性方面有着非常广泛的应用前景.
煤层气渗流方程及数值模拟
张力,,李侯全
天然气工业 , 2002,
Abstract: ?中国煤层气资源丰富,据估算,埋深2000m以浅的煤层气资源达(30~35)×1012m3.但中国煤层气地面开发刚进入起步阶段,加之中国煤田地质条件比较复杂,因此研究中国特殊地质条件下煤层气的解吸、扩散和渗流机理的具体地质表现是认识煤层气可采性的关键.针对我国煤层气开采的特殊性,我国采取“地面开采和井巷抽放相结合”的方针.然而井巷开采占了相当的比例.本文建立了煤层气扩散渗流数学物理方程,并对煤层气渗流偏微分方程,采用差分法,进行了数值模拟计算.模拟结果表明,所建立的煤层气扩散渗流模型较准确地反映了煤层中煤层气流动规律,模拟后的煤层气压力变化曲线可以确定煤层气的开采压力变化范围和煤层气产气最大面积,对我国大面积低渗透性无烟煤煤层气的开发具有指导意义.
煤岩电磁辐射特性及其应用研究进展
王恩元,,刘贞堂
自然科学进展 , 2006,
Abstract: 综述了煤岩电磁辐射特性及其应用的研究现状,包括煤岩的力电效应、频谱特征、电磁辐射的影响因素、电磁辐射的产生机理等研究,以及电磁辐射在预测煤与瓦斯突出、冲击地压及评定煤岩体应力状态方面的应用现状,并对电磁辐射的研究及应用前景进行了展望.
煤与瓦斯突出危险性电磁辐射异常判识方法
撒占友,,王恩元
煤炭学报 , 2008,
Abstract: 基于工作面煤与瓦斯突出前兆电磁辐射变化规律,运用系统辨识、动态测试数据处理和数理统计等非线性理论,建立了工作面煤与瓦斯突出危险性电磁辐射异常判识模型,提出电磁辐射异常判别准则,并应用于工作面煤与瓦斯突出危险性预测.结果表明:电磁辐射异常判识模型具有较高的预测精度,其实现了工作面煤与瓦斯突出危险性的连续动态趋势预测.
混凝土断裂表面带电异常研究
李忠辉,王恩元,
煤炭学报 , 2010,
Abstract: 实验研究了混凝土试件断裂破坏过程的电位信号。结果表明,混凝土在破裂过程中有电位异常产生,电位信号与试件受载的应变及其声发射率(破裂行为)具有良好的对应性。在混凝土破裂过程中,电位信号呈连续增大趋势,在主破坏时声发射率和电位信号均有大幅度增加。电位信号与试件破裂过程密切相关,可以为破裂提供前兆信息。混凝土破坏是裂纹的扩展、联合、贯通的结果,电位的主导产生机制是裂纹扩展尖端电荷分离及压电效应。
孤岛煤柱冲击地压电磁辐射前兆时间序列分析
刘晓斐,王恩元,
煤炭学报 , 2010,
Abstract: 为分析冲击地压电磁辐射前兆时序特征,以南山矿孤岛煤柱冲击地压为例,将其电磁辐射前兆序列划分为有危险和无危险两个样本,并运用SAS统计分析软件对样本的随机性和平稳性进行了检验。结果表明,无危险状态样本只是一个平稳白噪声时间序列,而有危险状态样本则是一个平稳非白噪声时间序列,其合适的ARMA拟合模型为AR(3)模型。
煤岩变形破坏电磁辐射记忆效应的力电耦合规律
撒占友,,王恩元
地球物理学报 , 2006,
Abstract: 理论分析了煤岩变形破坏过程中电磁辐射脉冲数与损伤之间的关系,探讨了煤岩变形破坏电磁辐射产生机制及电磁辐射记忆效应的力电耦合规律,建立了等围压三轴应力状态下含瓦斯煤岩变形破坏电磁辐射记忆效应的力电耦合模型,实验测定并分析了单轴压缩状况下含瓦斯煤岩变形破坏电磁辐射记忆效应的力电耦合规律.结果表明,含瓦斯煤岩变形破坏电磁辐射记忆效应力电耦合模型很好地反映了煤岩变形破坏电磁辐射记忆效应特征规律和微观损伤机理.
煤样变形破坏声电效应的演化规律及机理研究
王云海,,窦林名
地球物理学报 , 2007,
Abstract: 通过实验研究不同煤样变形破坏全过程的声发射和电磁辐射效应的演化规律,分析了煤样变形破坏过程中电磁辐射和声发射信号的相关性和煤样变形破坏的微观机理,提出了煤样变形破坏过程中电磁辐射和声发射信号分别是在煤样内的裂纹面滑移和裂纹扩展时产生的观点,较好地解释了煤样变形破坏过程中声电效应的变化规律和特征,为进一步提高电磁辐射及声发射、电磁辐射综合预测煤岩动力灾害的可靠性和准确性提供了理论基础.
电磁场影响煤层甲烷吸附的机理研究
聂百胜,,王恩元,张力
天然气工业 , 2004,
Abstract: ?利用物理学、分子热力学、表面物理化学理论分析了电磁场影响煤层甲烷吸附的机理,为电磁场提高煤层甲烷抽放率提供了理论支持。研究结果表明,影响机理主要包括:热效应及微观上对甲烷分子和煤表面相互作用能的影响,并对电磁场(对煤体产生)的热效应进行了估算,结果表明热效应对于甲烷吸附解吸具有重要的影响,而且由热效应产生热应力引起的应变差异形成孔隙对于甲烷的吸附解吸和运移也有积极的作用。通过对电磁场作用下煤层甲烷的吸附势垒降低量δe进行的计算,结果表明,δe与电磁场频率和强度基本呈正相关,即电磁场频率和强度越大,吸附势垒减小得越多,越有利于煤层甲烷的解吸。电磁场对煤层甲烷吸附解吸的影响对于煤层甲烷抽放提供了一种新的技术手段,研究其作用机理具有重要的理论和现实意义。
甲烷水合物在煤层中存在的可能性
李祥春,,聂百胜
天然气工业 , 2008,
Abstract: ?已有实验证明:在一定的温度下,只要压力合适,有甲烷气源和水,就能合成甲烷水合物,而且多孔介质的存在将有助于水合物的形成。煤是一种多孔介质,在其形成过程中生成了大量的甲烷,并含有大量的水份。受构造应力和地应力的影响,煤层中存在着褶皱、断层等,结构复杂,因而在煤层中存在高应力区,而这种高应力区为甲烷水合物的存在创造了条件,同时,在一些煤与瓦斯突出中,吨煤瓦斯突出量高出吨煤瓦斯含量很多,以致无法解释,更为煤层中的局部地点存在甲烷水合物提供了佐证。因此,推断煤层中可能存在零散分布的甲烷水合物。
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