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考虑气、水吸附及应力的各向异性渗透率模型
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作者 张小雨 李波波 +3 位作者 李建华 贾荔丹 丁云娜 宋浩晟 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期280-290,共11页
煤层气作为非常规天然气资源,合理的开发利用有利于减少瓦斯涌出推进清洁能源低碳化发展,消除重大瓦斯事故隐患。然而,由于煤岩内部结构的各向异性及其所处的气水共存环境使瓦斯渗流行为变得十分复杂。为探究抽采过程中瓦斯渗流规律,基... 煤层气作为非常规天然气资源,合理的开发利用有利于减少瓦斯涌出推进清洁能源低碳化发展,消除重大瓦斯事故隐患。然而,由于煤岩内部结构的各向异性及其所处的气水共存环境使瓦斯渗流行为变得十分复杂。为探究抽采过程中瓦斯渗流规律,基于煤岩各向异性的结构特征及立方定律,构建考虑含水率、气体压力和应力多因素影响的各向异性渗透率模型。提出吸气膨胀参数Cs和吸水膨胀参数C_(θ),对基质吸附气体诱导的膨胀变形和基质吸附水分诱导的膨胀变形进行量化。利用公开发表的试验数据与本文渗透率模型的计算值进行对比,模型计算结果与试验数据变化规律一致,所建模型较好地反映气、水吸附与应力协同作用下瓦斯渗流特性。研究结果表明:在真三轴应力作用下,不同方向的渗透率存在差异,气体渗流表现出较强的各向异性;恒定气体压力及外应力下,渗透率随含水率的增大呈减小的变化趋势;渗透率随含水率的变化与C_(θ)随含水率的变化呈相反的趋势,与Cs随气体压力的变化呈相同的趋势;在敏感性分析中,分别对吸气膨胀参数Cs、吸水膨胀参数C_(θ)及孔隙度φ进行10%的正负扰动,发现C_(θ)对煤岩渗透率演化的影响最大,孔隙度φ对煤岩渗透率演化的影响最小。研究结果可为准确评估煤岩渗透率提供理论依据,同时也为提高瓦斯抽采率提供理论指导。 展开更多
关键词 各向异性 渗透率 含水率 应力 瓦斯抽采
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不同层理倾角煤岩损伤破裂机制及能量响应
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作者 柏耀宗 李波波 +3 位作者 任崇鸿 李建华 叶平平 王恒宇 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期109-125,共17页
由于煤岩含有多种层理构造,在宏观上具有典型的横观各向同性特征,对煤岩的损伤破坏及能量演化等具有显著影响。基于能量耗散理论,推导不同层理倾角煤岩变形破坏过程的弹塑性应变、损伤变量及各能量表达式,并建立考虑不同层理倾角的能量... 由于煤岩含有多种层理构造,在宏观上具有典型的横观各向同性特征,对煤岩的损伤破坏及能量演化等具有显著影响。基于能量耗散理论,推导不同层理倾角煤岩变形破坏过程的弹塑性应变、损伤变量及各能量表达式,并建立考虑不同层理倾角的能量耗散-损伤本构模型,定量表征了层理倾角与损伤变量、各峰值能量之间的对应关系,探究了荷载作用下层理倾角对煤岩力学和能量响应特征的影响。研究结果表明:(1)不同层理倾角煤岩的能量转换均呈现阶段性演化,分别对应不同破坏阶段;在恒轴压卸围压及不同围压三轴压缩条件下,随层理倾角的增大,峰值弹性能及耗散能均表现出先减小后增大的“U”形趋势,与煤岩峰值强度随层理倾角的变化基本对应,两种条件下层理倾角分别为60°~90°、45°~90°时变化最为敏感,表现为能量角度的各向异性。(2)根据不同层理倾角煤岩能量耗散过程,进一步构建了考虑层理倾角的能量耗散-损伤本构模型,并引用公开发表的试验数据进行验证和分析,结果显示,该模型能够较好地描述不同层理倾角煤岩在常规三轴压缩、恒轴压卸围压等荷载条件下的煤岩变形破坏特征,表明所构建的模型具有较好的适用性。(3)不同层理倾角煤岩耗散能Ud与损伤变量D的演化具有较好的一致性。随轴向应变的增大,二者均经历了由缓到急再趋于平缓的过程,总体呈“S”形变化趋势;随层理倾角的增加,损伤变量D与耗散能Ud均呈现出先减小后增加的“U”形趋势,当层理倾角为90°时,煤岩峰值耗散能Ud与损伤变量D均达最大值,煤岩极易发生破坏。研究结果可为探寻矿压显现规律、煤巷帮部失稳诱发机理和防治冲击地压等矿井灾害提供参考。 展开更多
关键词 层理倾角煤岩 能量演化 损伤本构方程 破裂机制
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含水页岩甲烷吸附特性及热力学特征研究 被引量:2
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作者 杨竣淞 李波波 +3 位作者 李建华 高政 宋浩晟 段淑蕾 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期95-105,共11页
页岩储层普遍含水,水分对页岩气体吸附行为和地质储量评估具有显著影响。为探究水分对页岩吸附行为的影响规律,构建了考虑含水率影响的吸附模型,结合多组试验数据对新建模型的合理性进行验证,并进一步剖析了含水页岩的吸附行为。在此基... 页岩储层普遍含水,水分对页岩气体吸附行为和地质储量评估具有显著影响。为探究水分对页岩吸附行为的影响规律,构建了考虑含水率影响的吸附模型,结合多组试验数据对新建模型的合理性进行验证,并进一步剖析了含水页岩的吸附行为。在此基础上,讨论了不同吸附机制对页岩中甲烷等温吸附的贡献,并通过热力学参数对比了干湿页岩中吸附热力学特性。结果表明:在气体压力变化过程中,甲烷气体吸附量呈典型的“三段式”变化。其中,水分对甲烷吸附量具有抑制作用,含水页岩吸附量显著低于干燥页岩,页岩吸附量随含水率的增大呈降低趋势。此外,温度同样对甲烷吸附具有抑制作用,当含水率恒定时,随温度升高页岩吸附能力呈降低趋势。同时,不同吸附机制对吸附量的贡献受到水分和压力的共同影响,压力和含水率越高,微孔填充吸附量对总吸附量的贡献率越低。热力学参数表明干燥页岩与含水页岩的甲烷吸附均为物理吸附,同一吸附量下,干燥页岩等量吸附热始终高于含水页岩。水分通过改变页岩非均一性占据高能吸附位点同时影响分子间作用力,综合作用下使得等量吸附热降低,进而导致含水页岩吸附能力降低。研究结果有助于页岩吸附气量的准确计算,并为页岩气藏开发方案和编制提供理论依据。 展开更多
关键词 含水页岩 吸附模型 甲烷吸附量 多重吸附机制 热力学
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考虑虚拟边界与应力耦合的页岩渗透率模型
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作者 叶平平 李波波 +3 位作者 吴学海 宋浩晟 段淑蕾 成巧耘 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第5期166-174,共9页
为探讨页岩气开采过程中页岩渗透率的变化情况,基于毛细管层序模型,采用虚拟边界与应力耦合相结合的方法,按照一定权重系数将应力推导黏性流动和克努森扩散相加,建立了页岩纳米孔体相气体传输模型。结果表明:新建渗透率模型计算曲线与... 为探讨页岩气开采过程中页岩渗透率的变化情况,基于毛细管层序模型,采用虚拟边界与应力耦合相结合的方法,按照一定权重系数将应力推导黏性流动和克努森扩散相加,建立了页岩纳米孔体相气体传输模型。结果表明:新建渗透率模型计算曲线与试验实测值吻合较好,可以较好揭示页岩纳米孔体相气体流动情况;与Lu模型和S&D模型相比,新建模型考虑虚拟边界与应力的耦合,表观渗透率模型计算曲线与试验结果更为吻合,且能很好地反映实测值与孔隙压力所呈现的变化规律,具有较好的优越性;页岩力学参数(弹性模量、泊松比)、Langmuir应变常数及裂隙压缩系数对页岩渗透率起抑制作用,主要表现为其值越大,页岩渗透率越小;初始渗透率对页岩渗透率起促进作用,表现为其值越大,页岩渗透率越大。研究成果可为页岩气开发提供理论支撑。 展开更多
关键词 页岩气开采 渗透率 虚拟边界 层序模型 应力/应变 黏性流动 克努森扩散
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煤岩孔裂隙结构分形特征及渗透率模型研究 被引量:20
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作者 李波波 王斌 +3 位作者 杨康 任崇鸿 袁梅 许江 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期226-231,共6页
为探究煤岩孔裂隙结构与渗透特性的联动关系,采用扫描电镜、偏光和分形等手段分析煤岩孔裂隙结构分布特征,利用自主研发的出口端正压三轴渗流装置,开展恒定有效应力条件下孔隙压力升高的渗流试验。基于分形理论,考虑煤岩表面孔隙分布情... 为探究煤岩孔裂隙结构与渗透特性的联动关系,采用扫描电镜、偏光和分形等手段分析煤岩孔裂隙结构分布特征,利用自主研发的出口端正压三轴渗流装置,开展恒定有效应力条件下孔隙压力升高的渗流试验。基于分形理论,考虑煤岩表面孔隙分布情况对煤岩渗透率的影响机理,建立考虑孔裂隙分形特征的煤岩渗透率模型,通过试验验证其合理性,对煤岩孔裂隙下分形维数和渗透率耦合进行定量分析。研究结果表明:①六盘水矿区煤岩表面含有一定数量的孔隙和裂隙,其中四角田7号煤层孔裂隙发育情况最好,具有2条清晰的宽度较大的裂隙,并伴有大量交叉微裂隙及孔隙发育,煤岩结构破坏严重;②通过盒维数法可得煤岩孔裂隙分布具有明显的分形特征,且煤岩孔隙率与分形维数呈正相关关系;③恒定有效应力条件下,煤岩渗透率随孔隙压力升高呈现先急剧降低后趋于平缓的趋势,受孔裂隙结构影响,在相同的孔隙压力下煤岩渗透率存在明显差异。煤岩表面孔裂隙结构越复杂其分形维数越大,有助于瓦斯运移,渗透率呈上升趋势;④考虑孔裂隙分形特征的煤岩渗透率模型计算值与实测值吻合度较高,与前人研究成果相比,无论理论机理的适用性还是对试验点的匹配方面都更加适用,且能较好地反映孔隙压力与渗透率的联动关系。 展开更多
关键词 电镜扫描 孔裂隙结构 盒维数 渗透率 孔隙直径 孔裂隙分形特征 孔隙压力
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力热耦合作用下煤岩吸附及渗透特性的试验研究 被引量:20
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作者 李波波 杨康 +4 位作者 李建华 任崇鸿 许江 左宇军 张敏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2857-2865,共9页
利用等温吸附试验仪器与含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,为模拟深部煤层瓦斯开采过程,分别进行不同温度下等温吸附试验与孔隙压力升高的渗流试验,建立考虑过剩吸附量修正的吸附模型并修正吸附膨胀模型,探究力热耦合作用下煤岩吸... 利用等温吸附试验仪器与含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,为模拟深部煤层瓦斯开采过程,分别进行不同温度下等温吸附试验与孔隙压力升高的渗流试验,建立考虑过剩吸附量修正的吸附模型并修正吸附膨胀模型,探究力热耦合作用下煤岩吸附与渗流变化规律。结果表明:瓦斯吸附量在不同温度下随瓦斯压力升高均呈增大趋势,随温度升高吸附量逐渐降低。在高压下需考虑过剩吸附量造成的误差,修正的Langmuir模型比原模型计算结果精度更高;建立了考虑温度与过剩吸附量修正的吸附变形模型与吸附膨胀模型,煤岩吸附应变随孔隙压力升高而减小,且温度越高应变变化量越小。随孔隙压力升高,煤岩渗透率及吸附膨胀与滑脱效应导致的渗透率变化量均呈下降的趋势,且随温度升高3者逐渐增加;吸附膨胀是引起煤岩渗透率减小的主要因素,吸附膨胀与滑脱效应对渗透率的贡献率随孔隙压力升高逐渐下降,其贡献率均随温度升高逐渐增加。 展开更多
关键词 力热耦合 渗透率 吸附 滑脱效应 过剩吸附量
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考虑含水率影响的煤岩变形及渗透率模型 被引量:22
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作者 李波波 李建华 +3 位作者 杨康 任崇鸿 许江 张敏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1076-1083,共8页
煤矿开采深度不断增加,煤层瓦斯含量升高导致动力灾害逐渐增多,给煤矿安全开采带来严峻考验。对于瓦斯在煤层中流动的研究一直以来都备受关注,其中渗透率正是影响煤层中瓦斯流动的关键参数之一。因此,为准确模拟开采环境变化导致的煤岩... 煤矿开采深度不断增加,煤层瓦斯含量升高导致动力灾害逐渐增多,给煤矿安全开采带来严峻考验。对于瓦斯在煤层中流动的研究一直以来都备受关注,其中渗透率正是影响煤层中瓦斯流动的关键参数之一。因此,为准确模拟开采环境变化导致的煤岩变形及渗透特性变化,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,开展不同含水条件下孔隙压力升高过程中煤岩渗透特性的试验研究,建立考虑含水率的吸附方程和吸附-渗透率模型,探讨含水率和孔隙压力共同作用对煤岩变形及渗透特性的影响。研究结果表明:①孔隙压力升高过程中,径向应变及轴向应变随孔隙压力的升高均呈降低趋势,瓦斯流量的变化呈上升趋势,煤基质由于吸附瓦斯产生膨胀变形,体积应变逐渐减小。②当含水率恒定时,随着孔隙压力的升高,瓦斯吸附量随孔隙压力增大先增大而后趋于平缓,产生的吸附变形的变化趋势与其相同;当孔隙压力恒定时,煤岩的吸附量和吸附变形均随着含水率的增大而减小。③在恒定含水率条件下,煤岩渗透率曲线随孔隙压力的升高先减小后趋于平缓;而在相同的孔隙压力条件下,随含水率的增加,煤岩渗透率整体逐渐减小,而且含水率越大孔隙压力对渗透率的影响越弱,水分子对渗透率的影响越强。④构建了考虑含水率的吸附量计算方程,并在此基础上进一步构建考虑含水率煤岩吸附-渗透率模型,其中所计算的渗透率值与试验所测结果基本一致,反映了煤岩渗透率变化规律。 展开更多
关键词 煤岩 孔隙压力 含水率 渗透率 变形
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考虑温度作用下煤岩渗透特性及吸附膨胀的试验研究 被引量:7
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作者 李波波 杨康 +2 位作者 许江 张敏 李希建 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1761-1768,共8页
利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,为模拟采深增加导致的渗透特性变化,开展不同温度下孔隙压力升高过程中煤岩渗透特性的试验研究,建立考虑温度作用的吸附膨胀模型,探讨温度和孔隙压力综合作用对煤岩吸附膨胀效应的影响。结果... 利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,为模拟采深增加导致的渗透特性变化,开展不同温度下孔隙压力升高过程中煤岩渗透特性的试验研究,建立考虑温度作用的吸附膨胀模型,探讨温度和孔隙压力综合作用对煤岩吸附膨胀效应的影响。结果表明:随孔隙压力升高,轴向应变在较低温度下(30,40℃)逐渐下降,在较高温度下(50,60℃)逐渐上升,在各个温度下径向应变、体积应变逐渐降低;随孔隙压力升高,煤岩渗透率先减小后略有增高,不同温度下通入氦气与甲烷气体的煤岩渗透率变化趋势相同且前者渗透率大于后者;随温度升高滑脱效应导致的渗透率变化量(Δkb)逐渐增大,煤岩吸附膨胀导致的渗透率变化量(Δks)随孔隙压力升高先急剧下降后趋于平缓,且随温度升高变化量逐渐增大;在相同孔隙压力下,考虑温度作用吸附膨胀引起的渗透率变化量均高于不考虑温度作用的变化量,且前者总减小量要大于不考虑温度时总减小量。 展开更多
关键词 孔隙压力 温度 渗透率 吸附膨胀 滑脱效应 变形
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考虑温度、孔隙压力影响的煤岩渗透性演化机制分析 被引量:9
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作者 李波波 高政 +4 位作者 杨康 李建华 任崇鸿 袁梅 汪泓 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期626-632,共7页
为探究煤层气抽采过程中温度与孔隙压力对煤岩渗透特性变化的影响,以贵州黔北煤田原煤为研究对象,利用自主研发的出口端正压三轴渗流装置,通过控制进出口气体压力分别设定3个不同压差条件,开展不同温度下改变孔隙压力的渗流试验。在当... 为探究煤层气抽采过程中温度与孔隙压力对煤岩渗透特性变化的影响,以贵州黔北煤田原煤为研究对象,利用自主研发的出口端正压三轴渗流装置,通过控制进出口气体压力分别设定3个不同压差条件,开展不同温度下改变孔隙压力的渗流试验。在当前典型的S&D模型基础上结合温度引起的吸附变形、热膨胀和滑脱效应的作用,新建考虑温度和恒定外应力条件下的渗透率模型。通过试验与模型对比验证其合理性,并对有无考虑滑脱效应的渗透率计算值进行了定量分析。结果表明:①渗流试验过程中,煤岩渗透率随孔隙压力升高而降低,其渗透率下降量受温度升高影响呈现降低趋势;孔隙压力升高,煤岩渗透率受温度影响的敏感程度逐渐降低。②在试验的各孔隙压力点下,温度升高使得煤岩渗透率降低;在各温度状态下,煤岩渗透率随压差增大呈现降低趋势。③经定量分析后发现修正模型较其他两个模型更加符合试验结果,且修正模型的滑脱因子随温度升高而增大,从理论方面验证了模型的合理性。④考虑滑脱效应的煤岩渗透率曲线比不考虑滑脱效应的渗透率曲线更加符合试验结果。在不同温度条件下,前者的渗透率计算值大于后者的计算值。随孔隙压力升高,滑脱效应引起的渗透率变化量逐渐降低。 展开更多
关键词 煤岩 渗透率 孔隙压力 温度 压差
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考虑水分影响的煤岩渗透率模型及演化规律 被引量:10
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作者 李波波 李建华 +3 位作者 杨康 任崇鸿 许江 高政 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3396-3403,共8页
在开采环境的不断变化过程中,煤岩通常处于气-水共存的状态。为了探究水分与煤岩渗透率之间的反应机制,利用等温吸附装置和含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,分别进行不同含水条件下的等温吸附试验和孔隙压力升高的渗流试验。基于... 在开采环境的不断变化过程中,煤岩通常处于气-水共存的状态。为了探究水分与煤岩渗透率之间的反应机制,利用等温吸附装置和含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,分别进行不同含水条件下的等温吸附试验和孔隙压力升高的渗流试验。基于水膜与孔裂隙表面的相互作用及水膜之间分离压的影响,并且考虑压缩变形及滑脱效应对煤岩渗流的贡献率,构建考虑水分影响的渗透率模型,进而分析不同含水条件下煤岩吸附与渗流变化规律。研究结果表明:①在不同含水条件下,煤岩瓦斯吸附量随孔隙压力增大而增大,而随含水率增大,瓦斯吸附量呈减小趋势。同时,吸附变形随着煤岩的吸附作用而变化。②煤岩中的水分易在孔裂隙表面形成吸附性水膜占据气体渗流的通道,并且气态和液态水分子会制约瓦斯流动,因而瓦斯流量随含水率增大而减小。当煤岩含水率恒定时,渗透率随孔隙压先增大后减小趋于平缓;恒定孔隙压力条件下,渗透率随含水率增大显著减小。③考虑压缩变形、吸附变形、水分和孔裂隙间水膜对裂隙宽度的影响,构建了考虑瓦斯和水分耦合作用的渗透率模型,而且煤岩渗透率计算值与实测数据基本保持一致,可以较好的表征含水煤岩的渗透率变化规律。 展开更多
关键词 煤岩 孔隙压力 水膜 渗透率 滑脱效应
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AHP在贵州煤矿安全质量标准化标准现状评价中的应用 被引量:11
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作者 李波波 袁梅 +2 位作者 马科伟 何明华 王珍 《矿业安全与环保》 北大核心 2011年第1期87-90,共4页
以AHP为理论基础,结合贵州煤矿安全质量标准化标准内容,建立了贵州煤矿安全质量标准化现状评价体系。该体系含安全管理、采煤等13个一级指标,有安全管理机构和人员资质、安全制度及落实情况等60个二级指标,并通过层次分析法确定了各级... 以AHP为理论基础,结合贵州煤矿安全质量标准化标准内容,建立了贵州煤矿安全质量标准化现状评价体系。该体系含安全管理、采煤等13个一级指标,有安全管理机构和人员资质、安全制度及落实情况等60个二级指标,并通过层次分析法确定了各级指标的权重值。根据实例验证,该体系可以提高安全质量标准化标准现状评价的有效性,真实、客观地反映贵州煤矿生产的实际情况。 展开更多
关键词 煤矿安全质量标准化 安全现状评价 AHP
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水-力耦合下煤岩力学特性及损伤本构模型研究 被引量:23
12
作者 李波波 王忠晖 +3 位作者 任崇鸿 张尧 许江 李建华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期315-323,332,共10页
为探究水分对煤岩力学特性的影响,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展不同含水率下原煤三轴压缩试验研究。基于弹性损伤力学,推导表征不同含水率下煤岩整体损伤的损伤变量,建立水-力耦合作用下煤岩分段损伤本构模型,得... 为探究水分对煤岩力学特性的影响,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置,开展不同含水率下原煤三轴压缩试验研究。基于弹性损伤力学,推导表征不同含水率下煤岩整体损伤的损伤变量,建立水-力耦合作用下煤岩分段损伤本构模型,得到煤岩的变形随含水率的变化规律。结果表明:(1)不同含水率下煤岩的变形规律基本一致,破坏过程可分为峰前应力阶段、峰后应力阶段和残余阶段;(2)随着含水率增大,煤岩受水分作用峰值应力降低,泊松比增大,弹性模量均呈线性单调减小,煤岩脆性逐渐减小;(3)所建立的损伤本构模型可以较好地表征不同含水率下全应力-应变过程中的变形特征,适用于分析不同含水率下煤体三轴压缩应力应变问题;(4)损伤修正系数q和损伤本构系数n共同决定了损伤本构模型的曲线形状,q反映了煤岩残余变形的特征,n反映了应力-应变曲线的峰后不同的软化程度。 展开更多
关键词 煤岩 损伤 含水率 本构关系 水-力耦合
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水-热耦合作用对含瓦斯煤渗透率影响试验研究 被引量:2
13
作者 李波波 袁梅 +2 位作者 王珍 杜育芹 许石青 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第2期135-137,共3页
以贵州矿区玉舍煤矿1#煤层40~60目的型煤试件为研究对象,借助自主研发的三轴渗流设备开展了不同含水率和温度条件下的三轴渗流试验,系统研究了水-热耦合作用对含瓦斯煤渗透率的影响规律,为瓦斯灾害防治和煤层气开发利用提供理论依据。
关键词 含水率 温度 耦合 含瓦斯煤 渗透率
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煤渗透特性及其气体压力敏感性试验研究 被引量:3
14
作者 李波波 邵国君 +1 位作者 杨康 袁梅 《中国矿业》 北大核心 2017年第6期142-148,共7页
为探索煤中孔隙流体压力的变化导致渗透率的改变,引发煤渗透率压力敏感性现象,利用自主研发的出口端压力可调的三轴渗流装置,对贵州3个矿区的煤开展不同吸附性气体与不同气体压力下煤的敏感性试验研究。研究结果表明:在较低气压范围内(0... 为探索煤中孔隙流体压力的变化导致渗透率的改变,引发煤渗透率压力敏感性现象,利用自主研发的出口端压力可调的三轴渗流装置,对贵州3个矿区的煤开展不同吸附性气体与不同气体压力下煤的敏感性试验研究。研究结果表明:在较低气压范围内(0~0.6 MPa),随气体压力的增加,煤渗透率下降明显,当气体压力继续上升煤的吸附作用逐渐趋于平衡,煤体骨架的吸附膨胀变形也越来越小,渗透率的下降速率逐渐减少并趋于平缓。在气体压力小于1.0 MPa时,煤渗透率损害率Dp变化较大,且随气体压力增加快速增大,表现出较强的压力敏感性。不同吸附性气体条件下,气体压力指数关系敏感系数Cp均随气体压力的增加而逐渐减小,煤渗透率对气体压力的敏感性降低。对于同一煤,在相同的条件下,CH4的气体压力乘幂关系敏感系数Sp的值最小,煤对气压的敏感性越差。乘幂关系的气体压力敏感系数Sp与渗透率损害率Dp有很好的线性相关性。 展开更多
关键词 有效应力 气体压力 渗透率 敏感系数
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基于滑模控制的四旋翼飞行器控制器设计 被引量:10
15
作者 李波波 贾秋玲 《电子设计工程》 2013年第16期76-78,82,共4页
基于四旋翼飞行器的结构和飞行原理,本文建立了其飞行动力学数学模型,并采用反馈线性化原理对该模型进行精确线性化;同时,本文采用基于趋近律的滑模变结构控制方法,进行飞行控制器设计,并用simulink对设计的控制器进行仿真,实现了四旋... 基于四旋翼飞行器的结构和飞行原理,本文建立了其飞行动力学数学模型,并采用反馈线性化原理对该模型进行精确线性化;同时,本文采用基于趋近律的滑模变结构控制方法,进行飞行控制器设计,并用simulink对设计的控制器进行仿真,实现了四旋翼飞行器的定高悬停控制,提高了其飞行性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 滑模控制 线性化 四旋翼飞行器 MATLAB仿真
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黔北地区页岩孔隙结构特征及水渗流演化规律研究 被引量:1
16
作者 李波波 陈帅 +2 位作者 杨康 李建华 任崇鸿 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期201-206,共6页
为探究页岩孔隙结构特征以及水渗流演化规律,以黔北地区牛蹄塘组页岩为研究对象,首先采用低温液氮吸附试验以及高压压汞试验分析页岩内部微观孔隙结构特征,然后在恒定围压、轴压条件下利用三轴渗流装置进行了不同有效应力条件下的三轴... 为探究页岩孔隙结构特征以及水渗流演化规律,以黔北地区牛蹄塘组页岩为研究对象,首先采用低温液氮吸附试验以及高压压汞试验分析页岩内部微观孔隙结构特征,然后在恒定围压、轴压条件下利用三轴渗流装置进行了不同有效应力条件下的三轴渗流试验,探讨页岩有效应力与渗透率之间的关系,建立了考虑孔隙结构和压缩特性联动影响的页岩渗透率模型,并通过与初始渗透率受应力状态下的页岩渗透率模型对比分析验证其合理性。结果表明:黔北地区牛蹄塘组页岩是一个从微孔到大孔的连续分布体系,5种页岩的吸附-脱附等温曲线其类型与IUPAC分类中的Ⅳ型最为接近而且进汞-退汞曲线形态近似,大孔的类型以一端封闭的不透气孔为主,中孔则以两端开放的毛细孔等开放型孔为主,微孔主要以细颈广体孔和墨水瓶孔为主;页岩孔径分布复杂,含有大量的微孔和中孔,其中微孔和中孔提供了大部分孔比表面积,而大孔则是孔体积的主要贡献者;在相同围压、轴压条件下,页岩渗透率随着有效应力的增大呈逐渐减小的趋势,且渗透率和有效应力呈指数函数关系;考虑孔隙结构和压缩特性联动影响的页岩渗透率模型计算曲线与渗透率试验所测的数据基本吻合,且能很好反映恒定围压、轴压条件下有效应力与渗透率之间的变化关系。 展开更多
关键词 页岩气 孔隙结构 孔径 比表面积 渗透率
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贵州省煤层气利用及影响因素分析 被引量:3
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作者 李波波 袁梅 马科伟 《煤矿现代化》 2009年第5期4-5,共2页
贵州省煤层气丰富但利用不够,基于贵州省煤层气赋存情况,分析该省煤层气利用的影响因素,论述了煤层气作为民用燃料、工业燃料、化工原料、液化天然气燃料(LNG)和煤层气合成油的利用途径,结合贵州的实际情况,定性分析了贵州煤层气现有利... 贵州省煤层气丰富但利用不够,基于贵州省煤层气赋存情况,分析该省煤层气利用的影响因素,论述了煤层气作为民用燃料、工业燃料、化工原料、液化天然气燃料(LNG)和煤层气合成油的利用途径,结合贵州的实际情况,定性分析了贵州煤层气现有利用技术和贵州煤层气利用新途径。利用煤层气可增加清洁气源、减少煤矿事故及改善环境保护,因而亟待加强利用以形成工业生产体系。 展开更多
关键词 煤层气 利用技术 影响因素
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一种改进YOLOv5积木小零件检测算法研究 被引量:1
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作者 徐微 郝琦琦 +1 位作者 李波波 黄思绒 《电子器件》 CAS 2024年第4期1116-1120,共5页
针对积木零件种类繁多、人工分拣效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv5积木小零件算法检测系统。该算法使用双层Mosaic-16进行数据增强,利用RGB矩阵完成对比度调整,通过对数据集的优化,实现对YOLOv5算法的改进。实验结果表明:改进后的YO... 针对积木零件种类繁多、人工分拣效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv5积木小零件算法检测系统。该算法使用双层Mosaic-16进行数据增强,利用RGB矩阵完成对比度调整,通过对数据集的优化,实现对YOLOv5算法的改进。实验结果表明:改进后的YOLOv5算法能快速准确地对积木小零件进行识别分类,相比原始YOLOv5算法,模型的训练速率和准确率大大提高。 展开更多
关键词 YOLOv5 积木小零件检测 Mosaic-16增强
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基于有限元的烟机-压缩机-发电机多转子串联轴系动力学建模方法
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作者 李波波 李琼 《黑龙江科技信息》 2017年第1期154-157,共4页
应用有限元理论,采用转子轴承动力学分析软件Dy Ro Be S,根据转子结构图纸,分别构建烟机、压缩机、发电机、减速箱、联轴器、轴承等实体部件的动力学有限元模型,借助轴系建模方法,建立整个串联轴系动力学有限元模型。根据转子几何结构... 应用有限元理论,采用转子轴承动力学分析软件Dy Ro Be S,根据转子结构图纸,分别构建烟机、压缩机、发电机、减速箱、联轴器、轴承等实体部件的动力学有限元模型,借助轴系建模方法,建立整个串联轴系动力学有限元模型。根据转子几何结构尺寸以及临界转速值,判断各个单转子动力学有限元模型的有效性,该方法简单实用,建模精度较高。最后结合相关设计和测试资料,对所建立了的多转子轴系动力学有限元模型进行了验证,表明采用基于有限元建立的多转子串联轴系动力学建模方法有效、可靠,为其它行业中多转子串联轴系动力学建模及故障诊断分析提供了新的研究途径和方法。 展开更多
关键词 有限元 多转子串联轴系 动力学建模 临界转速
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加卸载条件下煤岩变形特性与渗透特征的试验研究 被引量:79
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作者 许江 李波波 +3 位作者 周婷 刘东 程立朝 曹偈 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1493-1498,共6页
以原煤为研究对象,利用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验系统,采用加轴压、卸围压的应力控制方式开展煤岩加卸载试验,分析加卸载条件下煤岩变形特性和渗透特征的演化规律。研究结果表明:①加卸载试验峰值强度明显低于常规... 以原煤为研究对象,利用自主研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验系统,采用加轴压、卸围压的应力控制方式开展煤岩加卸载试验,分析加卸载条件下煤岩变形特性和渗透特征的演化规律。研究结果表明:①加卸载试验峰值强度明显低于常规三轴压缩试验峰值强度,在加卸载过程中,主应力差有一个明显增加趋势,卸载第2阶段速率越大,其曲线斜率也越大,但峰值强度越小,对应的径向应变ε3、体积应变εV增加速率也越快,而到峰值后破坏阶段,均呈下降趋势。②加卸载过程中,煤岩渗透率、应力差与应变关系可以分为3个阶段,初始压密和屈服阶段、屈服后阶段、破坏失稳阶段。试件达到峰值后瓦斯渗透率出现突然小幅度上升,持续一段时间后,渗透率出现急剧陡增趋势。③煤岩渗透率的变化与煤岩的变形损伤演化过程密切相关,渗透率随变形的增大均呈二次多项式函数递增。 展开更多
关键词 加卸载 变形特性 全应力应变 渗透率
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