国家自然科学基金(51374013)
- 作品数：10 被引量：73H指数：6
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- 软岩巷道二次合理支护时间的确定被引量：1
- 2016年
- 针对软岩巷道围岩破坏性强、难支护的特性,提出了软岩巷道二次合理支护时间的确定方法,用于指导工程实践。从岩石应力-应变关系、蠕变过程、长期强度和能量耗散的角度进行软岩巷道的流变破坏机理分析。采用圆形断面巷道及西原模型,结合弹性力学基本解与西原模型本构关系,引入损伤变量,应用拉普拉斯变换及逆变换,并求导得到围岩变形速率方程。通过蠕变试验结合最小二乘法拟合或者位移反分析法求出蠕变参数,进而确定软岩巷道围岩二次合理支护时间,对于地下支护理论设计具有一定的指导意义。
- 赵彦赵光明梁东旭
- 关键词：软岩巷道蠕变参数
- 二元复合驱中表面活性剂的提采机理分析被引量：1
- 2023年
- 为了探究二元复合体系中表面活性剂的作用,将甜菜碱型(S1)、阴离子型(S2)、脂肽生物型(S3)、非离子-阴离子型表面活性剂(S4)4种表面活性剂分别与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)组成二元复合体系,通过测定体系的黏度、油水界面张力、乳化性与岩心驱油实验,分析表面活性剂提高采收率的作用机理。结果表明,在二元复合驱中,表面活性剂对体系黏度有影响,但影响很小,最终决定体系黏度的是聚合物。4种类型的表面活性剂均具有双亲结构,可以降低油水界面张力至10^(-3)mN/m,促进油水乳化。二元复合驱的采收率较单一聚合物驱采收率高。S4/HPAM二元体系可将油水界面张力降至2.4×10^(-3)mN/m,形成的油水乳状液黏度最高,稳定性最强,提高采收率效果最好。
- 宋文玲李强曾志林
- 关键词：表面活性剂部分水解聚丙烯酰胺二元驱黏度采收率
- 不同岩性岩石声发射地应力测试及其应用被引量：9
- 2015年
- 为了考虑岩石岩性的影响,对两淮矿区某正在掘进巷道进行钻孔取样,根据柱状图取巷道两相邻水平标高(-850.0 m和-861.8 m,以下称为Ⅰ和Ⅱ水平)作为实验取芯点,其岩性分别为中粗砂岩和砂质泥岩。利用声发射测试仪测得不同水平标高地应力,经理论计算获得相应的主应力,采用ANSYS和FLAC3D在非轴对称应力场(分Ⅰ和Ⅱ水平2种应力加载方法)下进行模拟,并与现场实测结果对比。研究结果表明:Ⅰ和Ⅱ水平的地应力无明显的叠加性。实测巷道不同水平的围岩稳定性(主要指围岩位移分布)与对应水平的应力加载条件下的模拟结果相似;考虑岩石岩性对巷道地应力赋存情况的影响的必要性,同时为该埋藏条件下巷道支护设计提供更加可靠的地应力数据。
- 彭瑞孟祥瑞赵光明董春亮左超
- 关键词：地应力测试钻孔柱状图数值模拟
- 基于连续损伤理论的巷道围岩弹脆性损伤分析被引量：7
- 2016年
- 考虑岩石的脆性损伤特性,引入非线性的岩石脆性损伤本构模型,将损伤演化方程从一维推广到三维,建立岩石损伤变量与脆性参数的关系。将圆形巷道围岩划分为损伤残余区、渐进损伤区和弹性区,采用弹脆性连续损伤理论,对巷道围岩损伤范围及应力进行求解。当巷道周边围岩只出现渐进损伤区时,推导出巷道围岩发生不同程度损伤的极限地应力及损伤半径;当巷道出现损伤残余区时,考虑围岩破坏后仍然具有残余承载能力的特点,推导出巷道围岩损伤区半径及围岩应力的表达式。通过算例分析了岩石损伤程度和脆性强弱对巷道围岩损伤半径及围岩应力场分布的影响,研究结果表明:岩石的脆性对损伤半径的影响跟损伤程度有关,岩石脆性越强,围岩切向应力的峰值越大;岩石损伤程度越大、损伤半径越大,切向应力峰值离巷道壁面越远。
- 赵光明张小波孟祥瑞王昆
- 关键词：巷道围岩应力场
- 软岩巷道开挖-支护过程承载结构稳定性分析被引量：12
- 2017年
- 为研究软岩圆巷开挖面附近围岩在"锚网喷"支护后围岩力学承载结构的稳定性,依据围岩变形及受力特征,沿巷道径向依次将围岩划分为破裂区、软化区和弹性区,其中,"锚网喷"支护主要作用于破裂区中.基于统一屈服准则、增量型本构关系和软岩力学模型,得到了"围岩-支护"相互作用下的围岩应力和变形解.考虑切向应力和等效剪应力的集中以及围岩强度,将围岩力学承载结构由浅入深依次划分为"弱-主-强"结构.通过算例分析,可知围岩力学承载结构的承载范围和承载位移及其剪切应力,受锚杆支护间排距、软化模量和开挖空间效应等因素的影响.在工程实践中,基于"围岩-支护"力学承载结构理论,设计的"锚网喷注"支护方案能够提高围岩强度、降低软岩巷道变形量,保证了掘巷初期的稳定性.
- 赵光明彭瑞孟祥瑞张小波
- 关键词：软岩巷道
- 大理岩真三轴单面卸荷条件下加卸载试验研究被引量：7
- 2019年
- 为了准确地评价巷(隧)道开挖面附近围岩的稳定性,采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对大理岩岩样进行第三主应力单面卸荷加、卸载试验研究.通过高应力巷(隧)道开挖围岩失稳机理分析,采用不同应力加卸路径模拟能量积聚型和应力集中型两种物理工程破坏模型,进一步分析两种破坏模型的应力-应变曲线规律、破坏特征和强度特征.研究结果表明:随着卸荷面应力的减小出现扩容现象,主要破坏面在临空面附近,随着轴压的升高,劈裂破坏范围增大,卸荷临界值也增大;随着围压增高,屈服点和峰值点增大,并且屈服点和峰值之间的曲线斜率较为平缓,破坏由局部张拉-劈裂-剪切复合性破坏发展成整体劈裂破坏;同围压条件下卸荷破坏强度是加载破坏强度的 80%,岩体卸荷比加载更容易破坏,进而修正了广义 Hoek-Brown 强度准则.
- 许文松许文松赵光明孟祥瑞李英明高亮
- 关键词：真三轴试验HOEK-BROWN准则
- 贝雷岩心孔隙结构特点及其驱替特征被引量：3
- 2015年
- 选取渗透率约为0.3μm^2和0.8μm^2的天然岩心、人造岩心和贝雷岩心进行压汞实验,绘制了3种岩心的毛管力曲线,对比分析了不同类型岩心的孔隙和喉道特点。使用不同界面张力等级的复合体系在3种岩心中进行了驱油实验,分析了3种岩心的驱替特征。研究结果表明:人造岩心孔隙分布集中、结构单一,增加驱替体系黏度就能取得较好的驱油效果,无法充分体现界面张力对驱油效果的影响;贝雷岩心和天然岩心无论从孔隙结构上还是驱替特征上都具有极大的相似性,但由于同一地区天然岩心黏土含量不同等原因,用天然岩心进行驱油实验存在实验结果重复性差、平行实验对比难的问题。因此,用贝雷岩心进行驱油所得到的实验结果既具有良好的重复性,又能反映出不同性质驱油体系的驱替特征。
- 王克亮袁圆伊鹏孙术杰李维亮ZHUO YueYue
- 关键词：人造岩心孔隙结构驱油效果
- 保护层下倾斜煤层回采巷道布置位置的研究被引量：1
- 2016年
- 煤层开采引起的应力集中会造成底板的破坏,底板应力场及破坏深度是决定近距离煤层巷道位置的重要因素。结合谢一矿4671B4工作面回采巷道的具体地质力学条件,采用滑移线场理论计算确定了上保护层B6煤开采后的最大底板破坏深度和上层煤柱塑性区影响范围。使用FLAC3D数值模拟软件分析不同位置下巷道围岩的力学特征及机巷和风巷的最大位移量,对工程实践中采用内错式的布置方式的合理性进行验证。
- 贺增源
- 关键词：回采巷道底板破坏深度滑移线场理论数值模拟
- 五里湾—区长A油藏表面活性剂增油效果被引量：6
- 2014年
- 采用油藏工程方法,研究了长庆油田五里湾一区长A油藏试验区增油效果及影响因素.从作用机理出发,以注水井组为基本单元,对比分析注入参数和地质因素对驱油效果的影响.结果表明：在一定范围内,表面活性剂注入质量浓度越高,油层渗透率、有效厚度越大,注表面活性剂前采出程度越低,增油效果越好;矿场表面活性剂注入质量浓度和注入量远远小于室内实验最佳值,提高注入质量浓度、增加注入体积,增油效果会更加明显.试验进行26个月时,累计增油量达18 196 t,效果显著,技术可行.
- 贾玉琴杨海恩陈威武杨棠英马丽萍
- 关键词：长庆油田表面活性剂增油效果
- 软弱破碎巷道围岩深浅承载结构力学分析及数值模拟被引量：27
- 2016年
- 巷道围岩-支护相互作用体系中围岩承载区是围岩应力的主要承载体,控制围岩承载区域的稳定对巷道围岩的稳定具有积极作用。针对软弱破碎巷道围岩工程地质特性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对巷道围岩承载结构进行研究。考虑巷道开挖后岩体强度、应力和变形特征,建立了软弱破碎围岩巷道的理论计算模型,得到了围岩的应力场、位移场和塑性破坏区范围的解析解;考虑岩石峰后强度软化、剪胀扩容效应、原岩应力和支护阻力等因素的影响,在空间上将巷道围岩承载结构划分为"浅支撑层"和"深支撑层",同时在深支撑层内,存在一个高应力区域,承担了围岩的大部分荷载,对深支撑层的承载能力与稳定起着关键作用,称其为"关键支撑层"。通过算例分析了围岩残余强度和支护作用对深浅支撑层结构演化特征和巷道变形的影响。采用FLAC3D程序对深浅支撑层结构演化特征及巷道变形进行了数值模拟。研究结果表明:围岩的残余强度越大,深浅支撑层结构在空间上表现的越明显;剪胀扩容效应发生在深支撑层中的软化区内,但其最终导致浅支撑层发生变形;随着原岩应力的增大,巷道围岩深浅支撑层的厚度均不同程度的扩大。
- 赵光明张小波王超孟祥瑞
- 关键词：软弱破碎围岩围岩控制数值模拟
