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废弃矿井采空区覆岩裂隙网络水气两相渗流特性研究 被引量:1
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作者 张纯旺 金智新 +2 位作者 冯国瑞 高瑞 李春 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期37-45,共9页
在“双碳”目标实现与煤炭深化供给侧改革的大背景下,大量资源枯竭及产能落后的煤矿被逐步淘汰,我国废弃矿井的数量不断增加。覆岩裂隙对于采空区内流体的运移具有一定的控制作用,为了揭示废弃矿井长期闭坑过程中采空区覆岩裂隙网络内... 在“双碳”目标实现与煤炭深化供给侧改革的大背景下,大量资源枯竭及产能落后的煤矿被逐步淘汰,我国废弃矿井的数量不断增加。覆岩裂隙对于采空区内流体的运移具有一定的控制作用,为了揭示废弃矿井长期闭坑过程中采空区覆岩裂隙网络内水气两相渗流规律,本文采用数字图像处理技术对物理相似模型覆岩裂隙网络进行了识别及提取,统计分析了纵向破断裂隙和层间离层裂隙的几何参数特征,建立了覆岩裂隙网络几何模型,采用两相流理论探究了覆岩裂隙网络内瓦斯上浮和离层水下渗的流动规律。研究结果表明:采空区覆岩裂隙整体呈现“梯形”状,纵向破断裂隙与层间离层裂隙纵横交错、互相贯通,两种类型裂隙的开度、面积、周长均随频数的增加呈现指数递减的分布趋势,迹长呈对数正态分布、角度呈正态分布。数值模拟再现了采空区覆岩裂隙网络内进水、驱气、出水的过程,揭示了采空区两侧裂隙优势渗流通道的形成机理,由于渗流速度的非均衡性,导致高位层间离层裂隙存在瓦斯滞留区,裂隙两端被封堵、交叉点处存在偏流等现象。研究成果对于废弃矿井遗留资源二次开发利用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 废弃矿井 采空区 覆岩 裂隙网络 渗流特性
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冷热交替循环作用后花岗岩渗流特性及微观结构演化规律研究
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作者 李春 马文成 +4 位作者 张纯旺 胡耀青 孟涛 冯淦 靳佩桦 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期712-722,共11页
我国深层地热资源分布广、储量大,具有广阔的开发利用前景。为了探究间歇注水地热开采条件下深部高温储层的渗流特性及演化规律,采用室内试验与微细观分析相结合的方法,对不同温度交替循环作用后的花岗岩开展了渗流试验,分析了试件在不... 我国深层地热资源分布广、储量大,具有广阔的开发利用前景。为了探究间歇注水地热开采条件下深部高温储层的渗流特性及演化规律,采用室内试验与微细观分析相结合的方法,对不同温度交替循环作用后的花岗岩开展了渗流试验,分析了试件在不同围压下渗透率随温度及循环次数的变化规律;结合显微薄片特征和CT扫描重构结果,研究了微观孔裂隙结构随温度及循环次数的演化过程。研究结果表明:(1)不同温度交替循环作用对花岗岩的渗透率存在较大影响,两种冷却方式下花岗岩渗透率随温度的升高逐渐增大,当温度超过400℃时渗透率急剧增大,且遇水冷却条件下的渗透率增幅明显大于自然冷却,遇水冷却循环10次后的参数变化更加显著。(2)应力状态对渗透率具有明显的影响,围压作用下试件内部孔裂隙结构闭合,不同温度交替循环作用后花岗岩的渗透率随着围压的增大呈递减趋势,随着渗透压的增加呈现逐渐增大的趋势。(3)高温-冷却循环作用下花岗岩内部微观孔裂隙逐渐发育,温度梯度应力造成矿物颗粒间的非均匀变形,同时在脱水、相变等物理化学反应的联合作用下产生沿晶裂纹、穿晶裂纹及颗粒剥落等劣化损伤,且随着循环次数的增加,裂纹数目、尺寸及连通程度进一步增大。研究结果可为深层干热岩地热开发及储留层建造提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 地热开发 花岗岩 冷热交替 渗流特性 高温
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保温时间对二次炭化型煤微结构的影响与力学-渗流特性强化研究
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作者 甘青青 许江 +2 位作者 彭守建 蔡果良 耿加波 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期111-122,共12页
物理模拟试验是煤矿瓦斯灾害发生机制与防控的一种有效方法。目前开展煤矿瓦斯灾害物理模拟试验所用型煤材料其力学强度、渗透率与原煤差异性较大,如何改善型煤(BC)的抗压强度、渗透率是型煤成型过程中面临的关键问题。基于此,采用热压... 物理模拟试验是煤矿瓦斯灾害发生机制与防控的一种有效方法。目前开展煤矿瓦斯灾害物理模拟试验所用型煤材料其力学强度、渗透率与原煤差异性较大,如何改善型煤(BC)的抗压强度、渗透率是型煤成型过程中面临的关键问题。基于此,采用热压成型方法制作了若干不同保温时间下二次炭化型煤,并采用SEM、NMR、XRD、FTIR、MTS-815岩石力学试验系统和含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置对不同保温时间下二次炭化型煤进行测试分析,分析了不同保温时间对其表面形貌、T2谱形态、孔隙度、微晶结构、基本结构单元芳香烃、烷基侧链和各种官能团演化规律,厘清了不同保温时间下二次炭化型煤的力学及渗流特性,并确定最优的保温时间。结果表明:随着保温时间的增加,二次炭化型煤表面粗糙度、孔径逐渐变大,且增至6.7 h后,BC表面有裂隙出现,保温时间越长,裂隙越明显;BC累计孔隙度及中孔孔隙度逐渐增大,而微孔孔隙度逐渐减少;芳香层间距(d_(002))呈先减后增,而微晶直径(L_(a))和微晶高度(L_(c))均先增后减;脂肪链的长度减少,芳香环的缩合程度(A_(ar)/A_(al))呈先增大后减小;单轴抗压强度呈先增大后减小,渗透率呈先减小后增加。在保温时间为5.3 h为最佳保温时间,此时热压BC的单轴抗压强度和弹性模量都最大、泊松比和渗透率最小,其力学强度、渗透率和密度依次为9.85 MPa,1.49×10^(-15)m^(2)和1.127 g/cm^(3)。该研究为提高煤矿瓦斯灾害发生机制与防控基础试验中的真实还原性,有效预防控制煤矿瓦斯灾害事故具有重要的现实指导意义。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯灾害 微结构 力学特性 渗流特性 二次炭化型煤
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中间主应力系数对页岩气渗流特性及气体滑脱效应的影响
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作者 范翔宇 张昕宇 +4 位作者 胡小媛 蒋长宝 张千贵 赵鹏斐 陈昱霏 《天然气勘探与开发》 2024年第2期97-103,共7页
页岩气的渗流特性极大地影响着采收率,但对页岩气渗流特性的研究大多是在不同围压条件下开展的,其结果尚不能揭示中间主应力对渗透率的影响。因此,选用涪陵页岩气区块志留系龙马溪组页岩露头立方体岩石试件,采用自主研发的“多功能真三... 页岩气的渗流特性极大地影响着采收率,但对页岩气渗流特性的研究大多是在不同围压条件下开展的,其结果尚不能揭示中间主应力对渗透率的影响。因此,选用涪陵页岩气区块志留系龙马溪组页岩露头立方体岩石试件,采用自主研发的“多功能真三轴流固耦合试验系统”开展了页岩真三轴流固耦合试验,利用Klinkenberg方程拟合试验数据分析不同中间主应力系数对页岩气渗流特性和气体滑脱效应的影响。试验结果表明:①当偏应力较小时,中间主应力对页岩渗透率演化的影响较小,而当偏应力增加时,其影响越大且越不可忽略;②滑脱系数—固有渗透率的关系式与试验数据的拟合结果显示二者具有良好的相关性,可用于对同区块页岩滑脱系数的预测;③当偏应力小于或等于35 MPa时,滑脱效应贡献率保持在65%以上,表明此时滑脱效应主导着页岩中气体的渗流。 展开更多
关键词 中间主应力系数 页岩气渗流特性 真三轴 滑脱效应贡献率 偏应力
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坝基廊道开裂对心墙坝渗流特性的影响
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作者 朱瑞恒 岑威钧 +1 位作者 薛阳 赵琳 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期22-28,共7页
以某110 m高的沥青混凝土心墙堆石坝为例,采用有限元数值模拟方法对大坝开展三维渗流分析,研究心墙底部廊道出现不同深度、长度以及位置的裂缝对大坝渗流特性的影响。结果表明:廊道浅表裂缝对大坝渗流场基本无影响,但当廊道顶部出现贯... 以某110 m高的沥青混凝土心墙堆石坝为例,采用有限元数值模拟方法对大坝开展三维渗流分析,研究心墙底部廊道出现不同深度、长度以及位置的裂缝对大坝渗流特性的影响。结果表明:廊道浅表裂缝对大坝渗流场基本无影响,但当廊道顶部出现贯穿性裂缝时,附近区域渗流场的分布规律显著改变,且渗流量加大;而廊道底部贯穿性裂缝对渗流量影响相对较小;当廊道产生多条贯穿性裂缝时,渗漏量增加明显,同时会引起上游侧地层和过渡Ⅰ区渗透坡降的增大,需引起重视。 展开更多
关键词 心墙堆石坝 廊道裂缝 渗流特性 有限元分析
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不同胶结度的饱和土壤孔隙尺度结构对地下水渗流特性的影响
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作者 侯玉松 辛虎 +4 位作者 刘苏 胡晓农 苏靖芳 吴吉春 邢立亭 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期398-407,共10页
饱和土壤中地下水渗流过程的研究在诸多领域具有重要意义,土壤孔隙尺度结构差异对地下水渗流特性有显著影响。土壤颗粒胶结度是土壤的基本属性之一,但是目前针对不同胶结度的土壤孔隙尺度结构差异对地下水渗流影响的研究尚少。采用整体... 饱和土壤中地下水渗流过程的研究在诸多领域具有重要意义,土壤孔隙尺度结构差异对地下水渗流特性有显著影响。土壤颗粒胶结度是土壤的基本属性之一,但是目前针对不同胶结度的土壤孔隙尺度结构差异对地下水渗流影响的研究尚少。采用整体重排算法构建不同胶结度的土壤介质孔隙尺度结构,基于此运用有限元软件模拟介质中地下水渗流过程开展相关研究。结果表明:土壤颗粒胶结度对饱和土壤中地下水渗流具有显著影响。随着胶结土壤颗粒百分数Pc从0增至60.20%,流场的变异函数增大了70.15%(从1.233到2.098),即随着胶结度增大,流速空间非均质性显著增强。此外,沿地下水主要流动方向和垂直于主要流动方向上的流速概率密度分布函数均越来越发散。流速接近平均流速的区域减少,不流动区、优势流区同时显著增大。当Pc从0增至60.20%时,地下水中不流动区比例增大了23倍(从2.06%到48.31%),而优势流区比例增大了将近9倍(从0.27%到2.41%)。当平均流速不同时,渗流特征的以上变化趋势保持不变。此外,本研究发现不同胶结度介质间的孔隙尺度结构差异正是引起地下水渗流特性发生上述变化的内在原因。 展开更多
关键词 地下水渗流特性 土壤颗粒 胶结度 孔隙尺度结构 数值模拟
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干湿循环作用下裂隙岩体渗流特性演化规律研究
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作者 施炎 王团乐 +3 位作者 宛良朋 孙旭曙 左小鹏 郭晓萍 《人民长江》 北大核心 2024年第7期198-203,共6页
为了研究水库消落带岩体的渗流特性,以乌东德库区白云岩为研究对象,开展干湿循环水-岩作用试验。基于单裂隙渗流试验研究了干湿循环作用下裂隙岩体渗流特性演化规律,采用理论分析方法研究了裂隙岩体各向异性渗透特性。研究结果表明:当... 为了研究水库消落带岩体的渗流特性,以乌东德库区白云岩为研究对象,开展干湿循环水-岩作用试验。基于单裂隙渗流试验研究了干湿循环作用下裂隙岩体渗流特性演化规律,采用理论分析方法研究了裂隙岩体各向异性渗透特性。研究结果表明:当围压恒定时,单裂隙渗流量随渗透水压力的增加线性增加;当渗透水压力恒定时,随着围压的增加渗流量呈指数函数关系递减;随着水-岩作用周期的增加,裂隙渗流量呈先骤减小后缓慢增大的变化规律。裂隙岩体渗透特性存在明显的各向异性特征,并且水-岩作用后主渗透系数和渗透张量减小,渗透椭圆半径增加,渗透主方向保持不变。 展开更多
关键词 裂隙岩体 渗流特性 渗流 各向异性 渗透椭圆 干湿循环 乌东德库区
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基于三维随机裂隙的岩溶水渗流数值模型构建及渗流特性研究
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作者 李传磊 林广奇 +3 位作者 刘文 李甫 高帅 贾超 《水力发电》 CAS 2024年第6期44-48,110,共6页
为研究裂隙含水介质中岩溶水的微观动力学特征,针对济南泉城公园岩芯样本,通过CT扫描与三维重建技术获取含水介质的内部裂隙结构信息,实现内部三维裂隙结构的再现,通过Monte Carlo模拟技术构建三维裂隙含水介质网络,采用数值模拟方法,... 为研究裂隙含水介质中岩溶水的微观动力学特征,针对济南泉城公园岩芯样本,通过CT扫描与三维重建技术获取含水介质的内部裂隙结构信息,实现内部三维裂隙结构的再现,通过Monte Carlo模拟技术构建三维裂隙含水介质网络,采用数值模拟方法,研究岩溶水在裂隙网络空间的渗流特性。结果表明,研究区岩溶裂隙微观非均质性强;渗流受控于裂隙分布,具有非常强的方向性;在裂隙相交位置处渗流速度远大于其他部位渗流速度。 展开更多
关键词 岩溶水 随机裂隙网络 渗流特性 数值模型 CT扫描与三维重建 Monte Carlo模拟
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巴家咀水库混凝土防渗墙加固对坝体渗流特性的影响 被引量:5
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作者 白妍丽 辛振科 李鹏科 《水利建设与管理》 2024年第5期50-55,共6页
目前少有防渗墙加固对坝体渗流特性的影响研究,湿陷性黄土地区病险土石坝采用混凝土防渗墙除险加固的报道更是鲜有。为了研究混凝土防渗墙在黄土高原深厚覆盖层湿陷性黄土地区病险土石坝除险加固中的适用性及防渗阻渗效果,本文以巴家咀... 目前少有防渗墙加固对坝体渗流特性的影响研究,湿陷性黄土地区病险土石坝采用混凝土防渗墙除险加固的报道更是鲜有。为了研究混凝土防渗墙在黄土高原深厚覆盖层湿陷性黄土地区病险土石坝除险加固中的适用性及防渗阻渗效果,本文以巴家咀水库土石坝为工程背景,采用有限元方法研究了上游马道处增设防渗墙后坝体的渗流特性,分析了防渗墙加固前后坝体浸润线高度、渗流量、渗透坡降等渗流特性。结果表明:与加固前相比,增设混凝土防渗墙后,河床断面浸润线高度显著降低,土石料渗透系数越大,降低程度越明显;防渗墙加固后坝体单宽渗流量有大幅度减小,最大减小幅度达64.2%,减小幅度随水库水位降低而增大;渗透系数越大,防渗墙加固后坝体单宽流量减小幅度越大,防渗墙控制坝体渗流量的效果越显著;防渗墙加固后坝体渗透坡降减小幅度随渗透系数减小而增大,渗透系数较小时,防渗墙加固对坝体渗透坡降的影响较为明显。增设防渗墙对坝体渗透稳定性起到了很好的提升效果,研究结果可为大厚度黄土地区土石坝除险加固及类似工程提供参考。 展开更多
关键词 巴家咀水库 混凝土防渗墙 除险加固 渗流特性
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堆弃排土场边坡降雨渗流特性及潜在危害治理
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作者 赵旭林 刘杨 +3 位作者 刘立顺 赵勇 王海军 苗勇刚 《矿冶》 CAS 2024年第4期495-502,524,共9页
某堆弃排土场临近河流,其边坡的整体高度及台阶高度均较高,受降雨渗流的影响明显更大,在降雨作用下存在潜在危害。结合排土场的堆排情况与周边环境,研究了该排土场在降雨条件下的渗流特性,分析了排土场边坡的潜在危害,提出了相应的治理... 某堆弃排土场临近河流,其边坡的整体高度及台阶高度均较高,受降雨渗流的影响明显更大,在降雨作用下存在潜在危害。结合排土场的堆排情况与周边环境,研究了该排土场在降雨条件下的渗流特性,分析了排土场边坡的潜在危害,提出了相应的治理方案。结果表明:随着降雨的持续,排土场坡体表面会出现暂态饱和区,并不断向坡体内部扩展;降雨过程中,坡面的孔隙水压力先迅速升为正值,后逐渐趋于稳定,坡面达到饱和状态;在降雨作用下,排土场边坡的相对稳定关系为:坡底>坡顶>坡中,其潜在危害部位为+85 m平台至+170 m平台位置;通过增设安全平台、减缓坡面角的治理方法,可有效控制潜在危害。 展开更多
关键词 排土场 渗流特性 孔隙水压力 危害治理 边坡稳定性
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岩体形貌特征对渗流特性的影响研究
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作者 李海斌 《西部探矿工程》 CAS 2024年第5期29-32,共4页
为了研究岩体裂隙面形貌特征与渗流特性的关系,通过巴西劈裂法制样,并从X、Y两个方向各提取11条剖面线,得出侧向应力与综合分型维数对渗透性能的影响,并剔除考虑形貌特征的渗流计算公式,得到以下结论:X、Y方向剖面线差异较大,X方向与Y... 为了研究岩体裂隙面形貌特征与渗流特性的关系,通过巴西劈裂法制样,并从X、Y两个方向各提取11条剖面线,得出侧向应力与综合分型维数对渗透性能的影响,并剔除考虑形貌特征的渗流计算公式,得到以下结论:X、Y方向剖面线差异较大,X方向与Y方向最大值与最小值相差分别为33%和54%,同一方向和不同方向得到分形维数有很大差别;当侧向应力相同的情况下,综合分型维数逐渐增大时,等效水力开度逐渐减小。侧向应力较小时,等效水力开度降低幅度较大;在渗透水压相同的情况下,当侧向应力逐渐增大时,渗透系数随之减小。侧向应力对渗透特性影响较大,侧向应力大于3.5MPa时,渗透系数变化趋势较小;在侧向应力相同条件下,综合分型维数逐渐增大时,渗透系数逐渐变大,当侧向应力较大时,渗透系数变化幅度较小;对综合分型维数和渗透系数关系拟合,并通过试验验证拟合度,结果表明试验值与计算值拟合度高,计算公式是合理的。 展开更多
关键词 岩体裂隙 形貌特征 渗流特性 分型维数
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潮汐水变化条件下深厚淤泥质砂层地铁车站深基坑渗流特性研究
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作者 杨华 《广东建材》 2024年第4期81-83,共3页
近年来,我国城市化发展规模日益壮大,地铁成为城市交通的主要方式,而地铁车站建设难度受所在位置的地层条件影响,在富水条件下进行地铁深基坑的施工存在较大的安全风险。本文以广州市某地铁车站工程为例,采用有限元方法模拟分析潮汐水... 近年来,我国城市化发展规模日益壮大,地铁成为城市交通的主要方式,而地铁车站建设难度受所在位置的地层条件影响,在富水条件下进行地铁深基坑的施工存在较大的安全风险。本文以广州市某地铁车站工程为例,采用有限元方法模拟分析潮汐水变化条件下深厚淤泥质砂层地铁车站深基坑渗流特性,通过监测岛上地下水位变化情况,并与模拟数据对比,分析涨、落潮过程渗流场变化情况,根据数据发展趋势,对变形较大位置,提前增加钢支撑进行干预,降低变形速率,调整土方开挖分层厚度,加快支撑施工时间,有效的控制了基坑变形。在基坑开挖的全过程中,坑外地表沉降、地下水位变化、围护结构墙体水平位移等检测数据均处于设计控制值以内,施工效果及安全管控达到预期。 展开更多
关键词 潮汐水 渗流特性 数值分析 深基坑 涨潮 落潮
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煤层钻孔瓦斯渗流特性研究
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作者 郭敏 《山东煤炭科技》 2024年第7期72-76,共5页
针对阳泉新宇岩土工程有限责任公司Ⅱ7_(2)24S工作面7_(2)煤层瓦斯抽采问题,建立穿层钻孔抽采瓦斯三维几何模型,研究分析钻孔抽采方案中孔周围瓦斯渗流特征,煤层应力分布特点、渗透率变化情况、钻孔有效抽采半径,结合孔群联合抽采方式... 针对阳泉新宇岩土工程有限责任公司Ⅱ7_(2)24S工作面7_(2)煤层瓦斯抽采问题,建立穿层钻孔抽采瓦斯三维几何模型,研究分析钻孔抽采方案中孔周围瓦斯渗流特征,煤层应力分布特点、渗透率变化情况、钻孔有效抽采半径,结合孔群联合抽采方式和抽采叠加效应的影响,合理规划抽采钻孔的孔距,对采空区及煤矿巷道附近的瓦斯排放带宽度进行研究,仿真结果表明采空区及煤矿巷道附近的瓦斯排放带宽度分别为22.3 m、28.1 m。结果表明:钻孔抽采30 d有效半径为0.87 m,90 d有效半径为1.5 m;实际测得巷道周围瓦斯排放带宽度为25 m宽,采空区周围瓦斯排放带宽度为30 m宽,与模拟结果接近。 展开更多
关键词 数值模拟 渗透率 有效抽采半径 渗流特性
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混凝土面板堆石坝渗流特性分析研究
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作者 周国梁 李伟康 《红水河》 2024年第1期17-22,37,共7页
笔者采用渗流分析理论和有限元方法对某混凝土面板堆石坝进行渗流特性计算和敏感性分析。结果表明:大坝渗流压力、总水头、水力梯度和渗流速度计算结果符合一般规律,渗流量计算结果与测量值接近;渗流量对面板和帷幕均较为敏感,坝基渗流... 笔者采用渗流分析理论和有限元方法对某混凝土面板堆石坝进行渗流特性计算和敏感性分析。结果表明:大坝渗流压力、总水头、水力梯度和渗流速度计算结果符合一般规律,渗流量计算结果与测量值接近;渗流量对面板和帷幕均较为敏感,坝基渗流压力则受帷幕渗透系数影响显著。该研究成果可为类似工程计算分析提供参考借鉴。 展开更多
关键词 混凝土面板堆石坝 渗流特性 数值模拟 有限元计算
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高强度开采覆岩离层瓦斯通道特征及瓦斯渗流特性研究 被引量:29
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作者 刘洪永 程远平 +2 位作者 陈海栋 孔胜利 徐超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1437-1443,共7页
根据上覆煤岩层的破断和裂隙发育情况,将穿层裂隙通道直径大于10-1mm的区域定为采动瓦斯通道发育区。基于砌体梁理论,研究了关键层控制下的离层断裂带瓦斯通道的发育特征,并基于Kozeny-Carman准则建立了瓦斯通道流态的判定方法,依据其... 根据上覆煤岩层的破断和裂隙发育情况,将穿层裂隙通道直径大于10-1mm的区域定为采动瓦斯通道发育区。基于砌体梁理论,研究了关键层控制下的离层断裂带瓦斯通道的发育特征,并基于Kozeny-Carman准则建立了瓦斯通道流态的判定方法,依据其内瓦斯的流动状态将上覆岩瓦斯通道的发育沿纵向由下到上分为瓦斯紊流通道区、瓦斯过渡流通道区和瓦斯渗流通道区,并根据离层断裂带瓦斯通道的发育规律,构建了以高位瓦抽采巷为主要手段的瓦斯过渡流通道区人工导流方法。最后通过以阳泉新景煤矿80201工作面卸压瓦斯抽采现场试验,反演得到了工作面上覆岩采动瓦斯通道的演化规律及其对瓦斯导向流动规律的影响,并对瓦斯过渡流通道区内瓦斯的流态进行了判定,验证了本文提出的理论计算方法和采动瓦斯通道分区的正确性和可行性。 展开更多
关键词 高强度开采 采动瓦斯通道 瓦斯渗流特性 流态 关键层
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特高矿化度Cr^(3+)交联聚合物溶液渗流特性及其机制 被引量:19
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作者 刘进祥 卢祥国 +2 位作者 李国桥 王荣健 牛丽伟 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期145-152,共8页
针对特高矿化度油藏深部调剖需求,研制具有优良抗盐性的Cr3+交联聚合物溶液,用黏度计、动态光散射仪、流变仪和岩心流动等实验方法对其进行表征,研究矿化度对Cr3+交联聚合物溶液黏度、分子线团尺寸、黏弹性和流动特性的影响。结果表明:... 针对特高矿化度油藏深部调剖需求,研制具有优良抗盐性的Cr3+交联聚合物溶液,用黏度计、动态光散射仪、流变仪和岩心流动等实验方法对其进行表征,研究矿化度对Cr3+交联聚合物溶液黏度、分子线团尺寸、黏弹性和流动特性的影响。结果表明:与聚合物溶液相比,Cr3+交联聚合物溶液的黏度略有下降,分子线团的尺寸小幅增加,黏弹性有所上升,阻力系数和残余阻力系数大幅度增加;当预热时间较短时,随着溶剂水矿化度的增加Cr3+交联聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数逐渐增大;当预热时间较长时,随着矿化度的增加阻力系数和残余阻力系数逐渐减小;在Cr3+交联聚合物溶液中,交联反应首先发生在同一分子的不同支链间(简称分子内交联),然后扩展到不同聚合物的分子链间(简称分子间交联),形成区域性网状聚集态。 展开更多
关键词 特高矿化度 交联聚合物溶液 黏弹性 分子线团尺寸 渗流特性 交联机制
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边界层流体对低渗透油藏渗流特性的影响 被引量:67
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作者 徐绍良 岳湘安 +1 位作者 侯吉瑞 王宝祥 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第2期26-28,共3页
以去离子水在半径为2.5μm和1.0μm微圆管中流动的实验结果为基础,拟合得到去离子水在微圆管中的有效流动半径公式和基于边界层流体的不同半径毛管束视渗透率公式,并比较了视渗透率与理论渗透率之间的关系.研究结果表明:随着管径尺寸的... 以去离子水在半径为2.5μm和1.0μm微圆管中流动的实验结果为基础,拟合得到去离子水在微圆管中的有效流动半径公式和基于边界层流体的不同半径毛管束视渗透率公式,并比较了视渗透率与理论渗透率之间的关系.研究结果表明:随着管径尺寸的减小,边界层流体对渗流特性的影响变大;边界层流体厚度是压力梯度的函数,并随压力梯度的增加而按指数规律递减;毛管束视渗透率随压力梯度增大而增大,并最终趋近于理论值.边界层流体是导致低渗透油藏非线性渗流特性的主要因素之一. 展开更多
关键词 低渗透油藏 边界层流体 非线性渗流 渗流特性
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三轴压缩下含瓦斯煤的能耗与渗流特性研究 被引量:22
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作者 康向涛 黄滚 +3 位作者 宋真龙 邓博知 罗甲渊 张鑫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期762-768,共7页
以重庆松藻同华矿K3煤层制备的煤样为研究对象,利用自主研制的渗流装置,进行了不同围压和瓦斯压力下煤样的三轴压缩试验,并应用能量积聚与耗散的方法,研究了煤样在压缩过程中的能耗特征和渗流特性。结果表明:三轴压缩破坏过程中,含瓦斯... 以重庆松藻同华矿K3煤层制备的煤样为研究对象,利用自主研制的渗流装置,进行了不同围压和瓦斯压力下煤样的三轴压缩试验,并应用能量积聚与耗散的方法,研究了煤样在压缩过程中的能耗特征和渗流特性。结果表明:三轴压缩破坏过程中,含瓦斯煤样存在着能量积聚与耗散。煤样以弹性应变能的形式吸收并储存能量;荷载达到峰值时,煤样储存的弹性应变能在瞬间释放转化为耗散能,成为煤样破坏的源动力。围压和瓦斯压力对煤样的能耗特征有较大影响,随着围压增加,煤样吸收的总能量、储存的弹性应变能和耗散能均会增加;随着瓦斯压力增加,煤样吸收的总能量及耗散能呈现缓慢的增加,储存的弹性应变能呈逐渐下降趋势。围压和瓦斯压力对煤样的渗透性亦有较大影响。应力达到峰值前,随着围压的增加,煤样的渗透性逐步减小;随着瓦斯压力的增加,煤样的渗透性则呈增加的趋势。研究结果可为煤与瓦斯突出的防治和瓦斯抽采提供参考。 展开更多
关键词 含瓦斯煤 瓦斯压力 力学特性 能量积聚 能量耗散 渗流特性
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岩体裂隙面粗糙度对其渗流特性的影响研究 被引量:22
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作者 王志良 申林方 +1 位作者 徐则民 李邵军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1262-1268,共7页
为了研究岩体裂隙面的粗糙程度与渗流机制间的相互关系,将裂隙沿长度方向均匀分割成若干段,通过设置每一段末端的随机高度,生成两侧对称的粗糙裂隙面。基于格子Boltzmann方法,采用不可压缩流体的D2G9模型,验证了经典的Poiseuille流,计... 为了研究岩体裂隙面的粗糙程度与渗流机制间的相互关系,将裂隙沿长度方向均匀分割成若干段,通过设置每一段末端的随机高度,生成两侧对称的粗糙裂隙面。基于格子Boltzmann方法,采用不可压缩流体的D2G9模型,验证了经典的Poiseuille流,计算了不同相对粗糙度岩体裂隙的渗流特性,讨论了裂隙面粗糙度对渗流流态的影响。研究结果表明:裂隙结构壁面对流体的阻碍作用,使得流体在壁面附近的流动产生急剧调整,同时随着裂隙相对粗糙度的增加,在裂隙隙宽急剧变化的部位,局部伴随着旋涡的形成,导致流体内部摩擦阻力作用增大。在单位时间截面渗流流量及每一段平均隙宽相等的条件下,将本数值解与多平行板理论解进行了对比,对于相对粗糙度δ=0.01674的裂隙方案,由于多平行板理论解忽略了粗糙裂隙隙宽变化而引起的局部压降,其裂隙中线处压降产生的最大误差达到15.2%。当相对粗糙度较小时,裂隙中线处的压力与光滑平板流相类似,近似呈线性变化。随着裂隙相对粗糙度增大,压力变化偏离直线方向,且在断面由窄突然变宽的部位,压力变化偏离线性尤为显著。 展开更多
关键词 岩体裂隙 渗流特性 粗糙度 数值模拟 格子BOLTZMANN方法
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多孔介质内CO_2泡沫液渗流特性实验研究 被引量:16
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作者 杜东兴 王德玺 +5 位作者 贾宁洪 吕伟峰 秦积舜 王程程 孙盛彬 李莺歌 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期456-461,共6页
利用填砂方法制作了均质多孔介质模型,进行了CO_2泡沫液驱替模拟实验,借助CT技术研究了多孔介质内CO_2泡沫液渗流特性。在不同填砂粒径、不同活化剂浓度及不同气液比条件下进行多孔介质内CO2泡沫液驱替实验,采用CT技术对驱替过程进行可... 利用填砂方法制作了均质多孔介质模型,进行了CO_2泡沫液驱替模拟实验,借助CT技术研究了多孔介质内CO_2泡沫液渗流特性。在不同填砂粒径、不同活化剂浓度及不同气液比条件下进行多孔介质内CO2泡沫液驱替实验,采用CT技术对驱替过程进行可视化监测,获取沿程水饱和度数据,并同时测量泡沫液渗流过程中的沿程压力。实验结果表明:CO_2泡沫液在平均粒径较小的多孔介质内具有较大的渗流压差及较小的水饱和度入口效应;当活化剂浓度高于临界胶束浓度时,产生的泡沫较稳定,介质内沿程各位置处泡沫液驱替效率相差不大,且随着活化剂浓度的提高水饱和度入口效应逐渐减小;提高气液比可以增大泡沫液渗流压差,但对驱替后介质内水饱和度的影响不大。 展开更多
关键词 CO2驱油 CO2泡沫液 驱替实验 渗流特性 CT技术 提高采收率
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