王磊
- 作品数：8 被引量：88H指数：6
- 供职机构：太原理工大学矿业工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程建筑科学矿业工程交通运输工程更多>>
- 超临界CO_2/清水压裂煤体起裂和裂缝扩展试验研究被引量：20
- 2019年
- 为了探究超临界CO_2与清水压裂煤体的压裂效果,运用TCHFSM–I型大尺寸真三轴压裂渗流装置,对尺寸为100 mm×100 mm×100 mm煤试样施加三轴压力来模拟煤系地层压裂过程,结合压裂理论基础和试验数据,对比分析了压力–时间曲线、表面裂缝形态及裂缝宽度,结果表明:相比于清水压裂,相同的3种三轴压力条件下,超临界CO_2压裂更容易起裂,起裂压力分别减小了28.3%,28.0%,27.4%,且随着约束压力的增大,减少比例逐渐减小;超临界CO_2压裂能够生成明显的层理裂缝及分叉裂缝,其数量越多主裂缝扩展范围越小;压裂过程中超临界CO_2易渗透到煤样内部的层理裂隙及微孔裂隙内导致压力变化迟缓,而且试样破裂后压力不易保持,裂缝宽度较狭窄;清水压裂的裂缝宽度集中分布于0.450～0.650 mm和>1.250 mm区间,而超临界CO_2的裂缝宽度集中分布于0.050～0.250 mm区间,两者相差3～6倍,对于局部分叉裂缝及层理裂缝,甚至相差2个数量级左右。
- 王磊王磊
- 关键词：岩石力学清水压裂起裂
- 基于正交试验的深基坑变形影响因素及特征机理研究被引量：12
- 2016年
- 运用正交试验原理,以深基坑的地连墙的插入比、地连墙刚度、内撑横间距、一次开挖深度为因素,把深基坑开挖后地表最大沉降、坑底最大隆起以及地连墙最大水平位移作为分析基坑变形的三个指标,利用数值模拟方法对太原地铁车站深基坑的稳定性特征进行了分析。采用直观分析和多元回归分析的方法揭示了各因素在深基坑开挖变形过程中的影响机理及重要性次序。结果表明：在其他施工方式和支护参数保持不变的条件下,地表沉降、坑底隆起和墙体水平位移的最显著影响因素均为地连墙的插入比,地表沉降和坑底隆起的其他影响因素依次为内撑横间距、地连墙刚度、一次开挖深度。墙体位移的其他影响因素依次为内撑横间距、一次开挖深度以及地连墙刚度。采用多元回归方法得到了深基坑变形与各个因素之间的相关规律,并得出地连墙插入比的理想范围是0.7~0.8的结果。
- 罗海燕杨双锁王婧赵景阳王磊
- 关键词：数值模拟深基坑正交试验
- 地连墙插入比对深基坑稳定性影响的数值模拟研究被引量：18
- 2016年
- 在施工方法和支护参数一定的条件下,只改变地连墙的插入比,运用FLAC3D数值模拟软件,以地表沉降、地连墙水平位移以及坑底隆起为指标,对太原市地铁2号线中心街西站基坑的稳定性进行了分析。结果表明,地连墙插入比的改变对地表沉降、坑底隆起以及地连墙的最大水平位移均有一定的影响;随着插入比的增大,地表沉降值和地连墙水平位移量降低,坑底隆起量增加;当地连墙插入比设置为0.7-0.8时,地表沉降减小显著,坑底隆起改变较小,地连墙的水平位移明显减小,基坑稳定性良好。研究结论可为黏土及粉土地区深基坑工程地连墙插入比提供依据。
- 罗海燕杨双锁王磊徐婧
- 关键词：地铁车站深基坑稳定性数值模拟地连墙
- 注水蒸汽原位热解油页岩细观特征研究被引量：12
- 2020年
- 为了研究注水蒸汽原位热解油页岩过程中岩体内部的细观结构以及评价注蒸汽热解油页岩的效率,通过结合压汞测试和显微CT的方法对热解后油页岩的孔隙和裂隙参数进行测试,通过数值模拟方法对不同加热方式下油页岩矿层的温度演化特征和产油量进行分析和讨论。研究结果显示:(1)热解后油页岩的有效孔隙率至少达到了自然状态下油页岩有效孔隙率的12.2倍,同时热解后油页岩内部孔隙的迂曲度较小,比表面积较大,孔隙结构发生了质的改变,整体上,热解后油页岩内部孔隙主要为毛管孔隙;(2)热解后油页岩内部裂隙以微裂隙为主,微裂隙数量在185~293范围,在高温蒸汽作用下油页岩内部发生明显的热破裂;(3)注水蒸汽热解油页岩过程中,油页岩发生了显著的层理面的破裂,形成了贯通整个三维空间的裂隙面,为热解和产物的运移提供了良好通路;(4)注水蒸汽热解油页岩的效率要远高于传导加热,热解时间为19个月时,注水蒸汽热解油页岩形成有效热解区域可达传导加热的22.4倍,而且注水蒸汽热解油页岩的产油量要远高于传导加热;(5)综合试验测试和数值模拟结果证明了注蒸汽热解油页岩技术的高效性和可行性。
- 王磊王磊赵阳升
- 关键词：石油工程水蒸汽油页岩孔隙结构
- 煤系地层超临界CO2压裂现状及研究进展被引量：3
- 2019年
- 本文介绍了近年来国际新兴超临界CO2压裂研究现状,现有裂纹起裂扩展理论主要建立在传统的单裂纹线弹性断裂力学基础上,国内外学者对花岗岩、砂岩、页岩等的超临界CO2压裂实验已证实其压裂效果的优越性。本文室内压裂煤体实验研究也印证了超临界态CO2压裂的造缝效果明显。但从现有的压裂研究可以看出,仅仅针对硬度较高、渗透性较好的煤层实施压裂可以起到较好的增渗效果。总体来说,目前压裂技术工艺及措施等方面的研究仍有待于进一步改进与完善。
- 梁卫国武鹏飞王磊王磊
- 关键词：水力压裂渗透性
- 超临界CO_2压裂下煤岩体裂缝扩展规律试验研究被引量：10
- 2019年
- 为了掌握超临界CO_2(简称SC-CO_2)压裂煤岩体的起裂及裂缝扩展规律,采用TCHSFM-I型大尺寸真三轴压裂渗流模拟装置进行试验,同时采集压裂孔内压力和表面裂缝数据并结合理论分析。结果表明:超临界CO_2压裂煤岩的压力时间曲线可分为4个阶段:空腔充填阶段、孔隙增压阶段、相变增压阶段和破坏失稳阶段;其中煤和砂质泥岩起裂压力分别为12.32、19.63 MPa;煤Biot系数0.91、脆性系数16.95%、弹性模量3.48 GPa,产生平行层理的水平裂缝;砂质泥岩Biot系数0.69、脆性系数47.53%、弹性模量10.52 GPa,产生垂直层理的贯通性复杂裂缝。可见SC-CO_2压裂下煤岩裂缝起裂扩展集中于破坏失稳阶段,起裂压力较小且为水力压裂的65%～70%,煤相比于砂质泥岩,由于其层理等弱面发育、Biot系数大、弹性模量低、脆性系数小,未产生贯通性的复杂裂缝。
- 王磊王磊
- 关键词：超临界CO2压裂起裂压力
- 膨胀软岩顶板回采巷道支护技术研究被引量：15
- 2020年
- 膨胀型软岩巷道易变形破坏乃至冒顶,其关键问题是机理认识不清以及支护方案不当。以李家楼煤矿1202轨道巷为背景,采用室内试验、现场实测、理论分析与数值模拟等方法研究了膨胀软岩巷道的冒顶机理及其支护优化方法。研究结果表明:(1)1202轨道巷顶板2~4 m有泥岩,泥岩中黏土矿物含量高达70%,其中蒙脱石含量高达25%,因此泥岩极易遇水崩解;(2)膨胀软岩巷道冒顶原因为:直接顶有软弱夹层+强降雨与空气潮湿+支护方式不合理,且支护参数较弱;(3)膨胀软岩巷道的新型支护方式为:锚杆+金属网+钢筋梯子梁+锚索补强联合支护,应提高其预紧力与锚固力,防止直接顶离层以及基本顶悬吊作用的拉力不够。现场监测发现,随着工作面的推进,巷道顶板总离层量最大为12 mm,围岩稳定性较好。
- 王普张百胜王磊林雪瑶宋小飞郭俊庆
- 关键词：冒顶数值模拟悬吊作用
- 盾构管片环宽对圆形隧道稳定性影响研究被引量：1
- 2017年
- 太原某圆形隧道采用盾构法施工。为了研究盾构管片环宽对巷道稳定性的影响,以该隧道下穿河道段作为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,在只改变管片环宽的条件下,分析相应的圆形隧道剖面应力分布情况以及盾构施工地表沉降特征。结果表明:在考虑保证良好支护效果的前提下,选择管片环宽为1 200 mm,以控制工程造价及减少资源浪费,对后续相似隧道盾构施工具有参考意义。
- 罗海燕杨双锁王磊李春
- 关键词：圆形隧道盾构施工地表沉降
