张先萌
- 作品数：22 被引量：96H指数：5
- 供职机构：重庆大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球更多>>
- 含层理岩石的AE特征分析及基于Kaiser效应的地应力测试研究被引量：32
- 2016年
- 针对煤矿沉积岩系地应力测试需要,通过单轴压缩声发射实验,分析顶板含层理沉积岩系岩石试件的破坏特征、声发射特征,研究Kaiser效应点的综合判断方法及基于声发射Kaiser效应的地应力计算方法。研究表明:(1)单轴荷载作用下,无层理岩石试件破坏过程为:加载→完全破坏,表现出脆性破坏特征;含层理构造的岩石试件的破坏过程为:加载→局部滑移剪切破坏→加载→剪切带失稳、岩石试件破坏。(2)无层理岩石试件的AE总计数随时间的增长趋势表现为"缓慢增长→急剧飙升"型,而含层理岩石则呈现出"台阶状"上升趋势,分析认为产生这种不同规律的根源在于岩石内部损伤破坏过程的差异性。(3)通过研究AE特征提出Kaiser效应点综合判断方法,并完善Kaiser效应法地应力计算方法,最终得到测点地应力为:1σ=25.06 MPa,2σ=13.75 MPa,3σ=8.07MPa,验证表明:计算结果在大小及方向上均具有一定的可信度。故提出的Kaiser效应点判断方法和地应力计算方法可用于Kaiser效应法地应力测试,该实验研究方法和结果可为工程实践或类似研究提供借鉴和参考。
- 张东明白鑫齐消寒张先萌易理德
- 关键词：岩石力学破坏特征声发射特征KAISER效应地应力
- 含瓦斯砂岩卸围压变形特征与渗透规律试验研究被引量：6
- 2017年
- 为研究含瓦斯砂岩卸荷破坏过程中的变形及渗流规律,采用自主研发的含瓦斯煤热-流-固耦合渗流伺服试验系统,开展了不同围压和相同瓦斯压力条件下的卸围压渗流试验,建立了基于应变指标的瓦斯渗流模型。得出的主要结论有:(1)含瓦斯砂岩破坏表现出明显的脆性特征,峰值应力点后瞬间,应力、应变及流量均出现突跳;(2)应力-应变及渗透率变化呈现明显的阶段性特征:孔隙、微裂隙压密及弹性变形阶段(Ⅰ、Ⅱ阶段),砂岩渗透性为0;卸荷屈服阶段(Ⅲ阶段),产生新的损伤,渗透性小幅增加;卸荷破坏应力跌落阶段(Ⅳ阶段),应力突降,应变陡增,裂隙贯通后渗透性陡增,是渗透性主导阶段;破坏后阶段(Ⅴ),应力、应变及流量变化均趋于稳定;(3)含瓦斯砂岩破坏阶段,受气体压力和泊松效应影响,使径向应变和体积应变远大于轴向应变;(4)含层理砂岩卸荷破坏形式以产生沿层理面方向的张剪混合裂缝为主。基于Kozeny-Carman方程和裂隙流理论,建立了应变相关渗透率模型,揭示了含瓦斯砂岩损伤破坏渗流机制,对研究瓦斯突出、及在破断岩体中的运移规律及抽采孔优化设计等具有借鉴意义。
- 张东明郑彬彬张先萌齐消寒白鑫
- 关键词：采矿工程瓦斯砂岩卸围压
- 煤层覆岩破断煤岩体瓦斯运移及抽采实验系统
- 本发明公开了一种煤层覆岩破断煤岩体瓦斯运移及抽采实验系统，包括静态伺服液压控制系统和模型基台；模型基台包括底板、安装在底板上的前、后、左、右四个侧壁和顶板，底板、四个侧壁和顶板围成一个用于填充模拟材料的长方体空间；后侧壁...
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- 文献传递
- 连续加压恒压煤岩流变试验装置
- 本发明公开了一种连续加压恒压煤岩体流变试验装置，包括与地基固定的左框架和右框架；左框架和右框架之间设置有压力室座；压力室座的下部设置有顶升机构；左框架高于右框架；左框架的上部固定有一杆底座，顶部固定有三杆底座；右框架的顶...
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- 文献传递
- 尾矿库堆坝模型试验及动力学模拟试验装置
- 本发明公开了一种尾矿库堆坝模型试验及动力学模拟试验装置，包括至少一组电磁机和开口向上的模型钢槽；电磁机包括第一电磁机和第二电磁机，第一电磁机的一端通过弹簧与第二电磁机的一端连接；第二电磁机的另一端与模型钢槽一端固定；模型...
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- 文献传递
- 采动应力下急倾斜煤层顶板砂岩的力学及渗透特性被引量：4
- 2017年
- 针对煤矿开采过程中垂直应力集中及水平应力卸载所引起的岩体变形破坏和渗透特性等问题,运用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,以急倾斜煤层顶板砂岩为研究对象,开展不同静水压力条件下,砂岩定轴压卸围压瓦斯三轴渗流试验,研究应力集中状态对砂岩卸围压破坏过程中变形规律及渗流特性的影响。得出的主要结论有:岩样屈服阶段存在一点,为岩样卸荷由张拉破坏向压剪破坏的转折点,且卸荷点越接近屈服强度,岩样卸荷破坏越突然和剧烈,岩体破碎度越高;初始围压(轴压)相同时,砂岩的峰值强度随初始轴压(围压)增大而有所提高;砂岩卸荷破坏卸荷量百分比随轴压增大而减小,随初始围压增大而增大;砂岩卸荷破坏后,峰值瓦斯流量与体积应变之间存在指数函数关系;砂岩卸荷破坏形态主要表现为沿层理方向的张剪混合裂缝,且微裂缝十分发育,岩样的渗透性与裂缝的发育程度具有较好的相关性。岩体渗透性与其所处的应力状态密切相关,开展采动应力下煤系砂岩的变形破坏规律及瓦斯流动特征研究对指导急倾斜煤层开采中瓦斯抽采钻孔的合理布设、提高瓦斯抽采效率具有重要的理论及现实意义。
- 张东明郑彬彬尹光志张先萌杨玉顺
- 关键词：采动应力急倾斜卸围压瓦斯渗流
- 基于GPRS的滑坡灾害实时监测与信息传输系统研究
- 2013年
- 研究将滑坡监测与数据实时传输相结合,根据应用需要,采用位移传感器、GPRS网络数据实时传输技术和TCP/IP协议组网技术,构建滑坡位移实时监测系统。实践证明该系统工作稳定,使用方便。
- 李剑锋张先萌
- 关键词：滑坡GPRS实时监测
- 卸围压作用下煤岩破断及渗透特性被引量：3
- 2015年
- 利用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,进行了不同气体压力作用下煤岩卸围压作用的瓦斯渗流实验。实验结果显示,渗透率变化呈现阶段性特点,全过程可以分为3个阶段:阶段I,渗流减小阶段;阶段II,稳定渗流阶段;阶段III,加速渗流阶段。采用Kozeny-Carman方程描述渗透性与孔隙度的关系,研究煤岩变形与瓦斯渗流的关系,建立了卸围压煤岩变形与渗透率的相关性模型。理论分析表明:在阶段I,外部压力和孔隙压力的变化是引起煤样渗透率发生变化的主要原因,在阶段II和阶段III,外部压力成为主导;在破坏后阶段,渗透率增长1个数量级,变化十分明显。由于理论计算结果与实验曲线较为接近,模型反映了不同瓦斯压力下加载煤岩变形与渗透率变化的基本特征。
- 王浩尹光志张先萌冯丹郑彬彬
- 关键词：瓦斯煤岩渗透率
- 含瓦斯煤剪切破裂过程细观演化被引量：8
- 2014年
- 运用自主研发的煤岩细观剪切实验装置,开展了不同成型压力条件下含瓦斯煤剪切破裂过程研究。研究含瓦斯煤剪切破裂过程中微细观裂纹的开裂、扩展、贯通演化规律,对比分析成型压力对含瓦斯煤抗剪强度及剪切破裂最终形态的影响。研究发现:随成型压力增加含瓦斯煤密实度增大,抗剪强度增大;剪切破裂过程裂纹扩展速率与开裂位置偏离预定剪切面距离有关,预定剪切面上剪应力大扩展速率快,偏离预定剪切面扩展裂纹受力减小,扩展速率低,甚至会终止扩展而不能贯通;裂纹扩展形态与成型压力有关,成型压力小,密实度低,抗剪强度低,裂纹容易扩展,剪切带范围小,成型压力大,密实度高,抗剪强度高,裂纹不容易扩展,剪切带范围大;含瓦斯煤剪切破裂过程左侧固定右侧受剪切荷载作用,容易形成雁行排列,为实现最终贯通,破坏雁行排列之间会有张拉牵引裂纹产生。
- 许江冯丹程立朝张先萌谭皓月刘婧
- 关键词：含瓦斯煤剪切细观
- 一种高瓦斯低渗煤层液态二氧化碳相变致裂石门揭煤方法
- 本发明公开了一种高瓦斯低渗煤层液态二氧化碳相变致裂石门揭煤方法，包括以下步骤：1)超前地质钻探；2)液态二氧化碳相变致裂孔与瓦斯抽采孔施工；3)液态二氧化碳相变致裂增透瓦斯抽采；4)瓦斯抽采效果检验；5)液态二氧化碳相变...
- 张东明白鑫尹光志王浩祖钒莹何庆兵张先萌郑彬彬周斌樊增瑞
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