国家自然科学基金(41202194)
- 作品数：4 被引量：24H指数：3
- 相关作者：王春光崔光磊魏明尧张守文王洪建更多>>
- 相关机构：山东科技大学中国科学院武汉岩土力学研究所重庆大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：建筑科学环境科学与工程更多>>
- 损伤和剪胀效应对裂隙煤体渗透率演化规律的影响研究被引量：9
- 2016年
- 煤层瓦斯渗透率是影响瓦斯抽采和动力灾害防治的重要参数。为了研究煤体损伤和剪胀变形对渗透率的影响,首先引入损伤变量反映煤体损伤破坏状态,建立了基于体应变增量的煤体损伤本构模型。并采用Hurst指数表征裂隙表面粗糙度,基于裂隙表面的分形特征,建立了裂隙渗透率在压缩和剪切作用下的演化模型。通过对TOUGH2和FLAC^(3D)软件进行二次开发,建立了基于双重孔隙模型的TOUGH2(CH_4)-FLAC气-固耦合数值分析工具。采用本软件对煤样单轴压缩过程进行模拟分析,结果表明:煤体的破坏是损伤单元累积和贯通的结果,最终形成贯通煤体的损伤带是造成煤体失稳破坏的主因;围岩内的渗透率增加区域与损伤区位置基本一致,其中裂隙系统的渗透率增加幅度最大可达2个数量级;剪切破坏区的裂隙发生剪胀变形,引起裂隙渗透率大幅增加。建立的理论模型与数值计算工具为制定瓦斯治理措施提供了理论指导。
- 魏明尧王春光崔光磊檀玉玲张守文
- 关键词：剪胀效应HURST指数双重介质
- “页岩气革命”背后的潜在环境灾害风险及防范措施被引量：6
- 2014年
- 中国页岩气储量丰富,开采潜力巨大。但目前中国页岩气开发尚处于理论研究阶段和商业开采起步阶段。根据国外页岩气开发的工程经验和我国基本国情,"页岩气革命"可能诱发严重的环境灾害,如水资源大量消耗和污染、大气污染和温室气体排放、诱发潜在地质灾害、地表侵蚀危害附近人类健康和局部生态系统等。本文针对上述潜在环境问题,分别从科学选址、开采技术、工程监管、监测预警等角度提出了具体的防范措施和工程指导原则,对实现我国页岩气开采的可持续发展提供科学参考。
- 刘琛王洪建霍君英王春光
- 关键词：环境灾害生态系统防范治理
- 岩石三轴压缩声发射测试装置改进及其信号分析被引量：3
- 2013年
- 为了获取圆柱状岩石样品在三轴压缩过程中的声发射活动特征,克服常规压力室加载结构和岩样外形对声发射传感器安装的限制,对岩石三轴压力室底盘进行结构改造。采用新结构的底盘能够较为全面地采集石灰岩三轴压缩变形中完整的声发射信号。借助Matlab软件自备的时频分析方法进行声发射参数特征及声发射频谱及时频变换分析。从得到的频谱分布点图与时频变换三维图可以看出>230 kHz的中低频段幅值较大,而>230 kHz的高频段幅值较低;在中低频段有相对集中的主频,约175～190 kHz及75～90 kHz。频谱分析结果表明,加载初期的声发射信号低频低幅值成分较多,而在破坏前高频(低幅值)和低频(高幅值)的幅值都有所增加。
- 曾开华王春光李丙乾肖广涛
- 关键词：声发射三轴压缩频谱分析岩石
- 气体运移导致煤体结构变形演化特征研究--以注入氦气为例被引量：6
- 2015年
- 气体运移引起煤体变形是研究煤层气抽采、预防瓦斯突出与温室气体的地质封存的核心问题。一般认为,有效应力变化是控制岩土类材料骨架变形的关键因素。但大量测试结果表明,煤的渗透率与有效应力(或者孔隙压力)表现出非线性关系。为此,应实时观测在静孔隙压力与三轴应力状态下氦气流动导致原煤变形演化全过程。在静孔隙压力状态下煤体积经历从收缩到回弹过程。注气压力越大,煤的收缩与回弹量越大,且收缩量总是大于回弹量。在三轴应力状态下注气初期煤样迅速膨胀。随着注气达到平衡状态,煤变形过程与约束条件表现出紧密相关性,即在应力约束下煤的膨胀率相比注气初期明显减缓;在位移约束下煤由膨胀转向收缩。上述试验结果表明,仅有孔隙压力作用下,煤基质与裂隙之间孔隙压力差可以压缩煤体,随着气体扩散的进行,可恢复煤的部分压缩变形量。在三轴应力状态下,煤的总体变形是裂隙与基质两者变形共同作用的结果。在应力约束下煤基质与裂隙可以自由膨胀。而煤体在位移约束下,因气体扩散导致煤基质膨胀只能挤压裂隙。根据上述实测结果探讨注气导致煤骨架变形演化机制,为深入理解煤裂隙与基质相互作用对煤渗透率演化提供试验依据。
- 王春光王长盛陶志刚蒋宇静谭云亮魏明尧崔光磊吴学震
- 关键词：注气
