国家自然科学基金(U1261102)
- 作品数：27 被引量：215H指数：8
- 相关作者：康志勤杨栋冯增朝王磊赵静更多>>
- 相关机构：太原理工大学山西大同大学煤炭工业太原设计研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 原位开采背景下油页岩渗透规律的研究被引量：6
- 2013年
- 针对目前地面干馏油页岩技术成本高、环境污染严重的状况,提出对油页岩进行原位注蒸汽开采油气的新技术,利用该技术可实现油页岩低成本、低污染、高效率的开发新模式,成功实施可缓解我国日益紧张的能源危机,降低对进口石油的依存度。并且利用太原理工大学自行研制的MDS-200型三轴渗透实验台测定了干馏后油页岩试件在三维应力下的渗透系数,实验结果表明:在油页岩原位开发过程中,渗透系数随地层体积应力的增加而衰减,随孔隙压的升高而增大。因此,在现场原位注蒸汽工艺实施过程中,可以通过水力压裂,水力爆破和增加蒸汽注入压力的方法来提高地层的渗透性,以此提高油页岩的开发效率。
- 康志勤王玮曹伟梁卫国常宗旭刘正和
- 关键词：油页岩三维应力孔隙压力
- μCT技术研究煤的孔隙结构和分形特征被引量：10
- 2015年
- 煤的孔隙结构是影响煤中气体吸附和渗流的一个重要因素。从实现精细化、无损化和定量化入手,应用μCT 225kVFCB型高精度CT试验分析系统,通过显微CT切片,提取研究了4个煤样孔隙分布特征,讨论了煤级、煤显微组分和灰分对煤孔隙结构的影响程度。采用公约数网格序列盒维数法定量表征了孔隙结构的复杂程度和不规则性,探讨了孔隙率、渗透率和分形维数的关系。研究表明,研究煤样的孔隙分布总体受煤显微组分含量控制,同时煤中矿物充填作用在一定程度上降低了煤的孔隙率、平均孔径和孔隙数量。煤孔隙分形维数D的变化与孔隙分布特征密切相关,有效地反映了孔隙结构的非均质性。孔隙率、渗透率与分形维数呈现显著的幂指数正相关关系。由此指示,基于显微CT切片的煤孔隙分形维数可作为煤储层孔隙特征和渗透性评价的定量指标之一。
- 阎纪伟要惠芳李伟康志勤冯增朝
- 关键词：孔隙结构分形维数
- 基于COMSOL Multiphysics的煤层气对流热采分析被引量：6
- 2014年
- COMSOL Multiphysics软件是一款以有限元法为基础,可以通过求解偏微分方程组来实现多物理场耦合计算的数值仿真软件。通过COMSOL Multiphysics软件,结合多孔介质弹性力学、渗流力学、热力学理论建立多物理场耦合模型,并借助前人成果,模拟向煤层注入200℃的水,对煤层气进行热采,计算煤层的应力场、渗流场、温度场的耦合变化规律,以及煤层气的产出量。研究结果表明:向煤层注热水60 d后,煤层温度整体达到160℃以上,煤体的渗透率基本能提高到2.1×10-12m2附近,结果证明利用对流热采新技术开发煤层气是完全可行的,开采效率极高,值得进行商业推广开发。
- 曹伟康志勤吕义清梁洁梁洁
- 关键词：煤层气渗透率MULTIPHYSICS
- 煤层不同含水率对采场稳定性的影响被引量：7
- 2016年
- 煤层在开采过程中,经常会受到水害的影响。由于水对煤体的物理化学作用,导致煤体弱化,从而影响到采场围岩应力的分布异于未受地下水威胁的采场。为了研究不同含水率对采场稳定性的影响,首先测定了煤体在不同含水率下(3%、6%、9%)的相关物理力学参数,然后通过理论分析和数值模拟软件分别对不同含水率下煤层沿走向推进一定距离后,煤层围岩体的稳定性进行分析研究。研究结果表明:在工作面推进了同样的距离后,随着煤层含水率的升高,煤柱应力集中系数减小,峰值应力向远离煤壁方向转移,采空区顶板破坏区域变大。同时,含水率的增加,对底板变形的影响不大。
- 王磊杨栋康志勤
- 关键词：应力集中冲击矿压数值模拟采场稳定性
- CT实验条件下油页岩内部孔裂隙分布特征被引量：14
- 2013年
- 为研究油页岩样内部三维正交面孔裂隙的分布特征,利用显微CT试验分析系统,对产自大庆的油页岩样进行显微CT扫描,结果表明:经过高温热解作用后,三维正交面上孔裂隙都非常发育,可作为热解产出油气的渗流通道,但分布特征却存在较明显差异,表现在孔隙度、空隙团、空隙团数量分形维数3个方面的参数值差异较大.与XOZ和YOZ面比较,在XOY面上,70层图像的孔隙度分布较均匀,空隙团的结构较规则.在油页岩原位注蒸气开采中,XOY面可作为为较适合的注热方向.
- 赵静冯增朝杨栋康志勤
- 关键词：油页岩孔隙度分形维数热解三维重建渗流
- 600℃过热蒸汽输送管道保温的实验研究被引量：3
- 2016年
- 在现有过热蒸汽输送管线保温措施基础上,通过设计不同实验方案,对600℃过热蒸汽输送管道保温特性、保温结构以及保温材料选择进行研究,揭示了各层温度随时间变化规律。实验结果表明:在距离输气管外壁一定范围内,设计保温结构必须考虑管壁的辐射传热;在保温层厚度84—200 mm范围内,相同保温层厚度下,相比于无铝箔保温结构(仅泡沫石棉),覆有7—10层铝箔保温结构(泡沫石棉+铝箔)可减少热流量30%—70%;稳定阶段,在保温层厚度120 mm处,覆有10层铝箔保温结构比无铝箔保温结构温差高48—102℃,温度梯度高0.41—0.85℃/mm,热流密度前者仅是后者的30%—50%;保温层温度与厚度之间满足四次方多项式关系。最后给出了选择保温材料和优化保温结构参考建议。
- 翟天龙康志勤唐海波
- 关键词：保温传热热流密度温度梯度
- 新型丙烯酸树脂超疏水材料研究被引量：2
- 2014年
- 采用自由基聚合法合成丙烯酸树脂,之后与改性二氧化硅纳米粒子复合,制备出了新型超疏水材料,并获得了最佳涂层工艺条件。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪、静态接触角测定仪对材料结构和性能进行了表征。结果表明,纳米二氧化硅的加入,能够极大地增加涂层表面的粗糙度,从而使材料的比表面积显著增加,根据Wenzel-Cassie模型原理,材料最终达到了超疏水结构。
- 孔少奇严国超岳彪闫飞康志勤
- 关键词：丙烯酸树脂超疏水材料
- 超临界CO_(2)对煤体力学特性劣化影响研究被引量：16
- 2021年
- 超临界CO_(2)在强化开采煤层气的同时会引起煤体力学特性的变化。基于此,试验研究了超临界CO_(2)温度和作用时间对无烟煤煤体力学特性的影响规律,研究结果表明:(1)随着浸泡时间的延长,煤样的单轴压缩应力-应变曲线峰值强度降低,且峰值变得不显著;随着浸泡温度升高,曲线的弹性特征明显,曲线由无明显峰值变得峰值显著;(2)浸泡时间和浸泡温度均会对煤体力学指标产生影响,浸泡时间小于1d时,煤体弹性模量和抗压强度的减小幅度较为明显,而后减小幅度逐渐趋于平缓,随着浸泡温度的升高,煤样的弹性模量和抗压强度也缓慢增加;(3)超临界CO_(2)浸泡时间对煤体力学特性的影响程度要显著于浸泡温度;(4)随着浸泡时间的增加,煤样的变形破坏类型由拉剪破裂向剪切破裂过渡,失稳类型由突发失稳转变为准突发失稳,随着浸泡温度的升高,煤样破裂形式由剪切破裂变为拉剪破裂,失稳类型由准突发失稳变为渐进破坏,最终变为突发失稳。
- 何立国杨栋
- 关键词：浸泡时间力学性质
- 基于嵌入式的岩石真三轴试验机控制系统设计被引量：4
- 2017年
- 为了满足岩石强度特性实验对于岩石真三轴试验机高精度恒温输出的控制要求,设计了一种以ARM9和Linux为平台的温度控制系统。该温控系统的硬件采用嵌入式芯片S3C2440;软件开发采用嵌入式Linux操作系统作为平台。温度的测量采用K型热电偶;通过应用模糊PID控制策略来实现对岩石真三轴试验机恒温输出的高精密控制。实验验证了该温度控制系统操作便捷,温度超调量小,控制精度达到1.1℃。
- 郝振兴魏晋宏高培昱
- 关键词：嵌入式LINUXS3C2440模糊PID温度控制
- 新型矿井套管-水泥环变形与渗漏试验研究被引量：4
- 2016年
- 油页岩注蒸气开采过程中,套管-水泥环在高温条件下受热应力作用,发生膨胀变形,会给组合体密封性带来严重影响。基于弹性力学和热力学理论,设计了套管-水泥环渗漏试验装置,分析了套管-水泥环组合体在不同温度不同气压下的密封性。
- 马绰康志勤
- 关键词：油页岩渗漏热应力水泥环
