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甲烷气通过页岩粗糙裂隙特性的试验研究

岩石力学与工程学报 2016年第A02期35卷 3644-3652页

作者：彭辉华周雷卢义玉重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044

水力压裂法是页岩气开采的主要方法,研究甲烷气通过页岩粗糙裂隙对页岩气的开采具有重大的实际意义。在不同气体压力梯度和围压1-10 MPa条件下,研究CH4通过页岩粗糙裂隙的渗透特性,研究表明：（1）在应力–渗流耦合条件下,页岩粗糙裂隙... 详细信息

水力压裂法是页岩气开采的主要方法,研究甲烷气通过页岩粗糙裂隙对页岩气的开采具有重大的实际意义。在不同气体压力梯度和围压1-10 MPa条件下,研究CH4通过页岩粗糙裂隙的渗透特性,研究表明：（1）在应力–渗流耦合条件下,页岩粗糙裂隙的导流能力相比其他类型的岩石更差。（2）气体流量与压力梯度并非严格的线性增长关系,其增长速率随着围压的增大而降低,气体通过页岩粗糙裂隙的渗流属于非线性流。（3）围压增大,气体流量和渗透率降低,当围压超过4.0 MPa时,裂隙趋于最大闭合量,流量趋于平稳;（4）压力梯度和流量遵循Forchheimer方程,围压增大,导致孔隙结构和流体性质发生变化,渗流更偏向于线性流;（5）根据工程实际,以10%的非线性流效应为临界,得到本试验条件下的临界雷诺数。

关键词：岩石力学页岩粗糙裂隙非线性流 Forchheimer方程

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超高压水射流破岩过程中的应力波效应分析

中国矿业大学学报 2013年第4期42卷 519-525页

作者：卢义玉黄飞王景环刘小川重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室资源与环境科学学院重庆400044

选取200,220和260MPa射流压力和3种岩样,实验研究非淹没条件下破岩效果的宏观规律.针对岩石在超高压水射流作用下的破碎特性,建立球面应力波在岩石介质中传播的波动方程.运用拉格朗日方法描述岩石质点的位移场和速度场.利用Matlab对波... 详细信息

选取200,220和260MPa射流压力和3种岩样,实验研究非淹没条件下破岩效果的宏观规律.针对岩石在超高压水射流作用下的破碎特性,建立球面应力波在岩石介质中传播的波动方程.运用拉格朗日方法描述岩石质点的位移场和速度场.利用Matlab对波动方程进行计算求解,分析超高压水射流冲击下岩石破裂时序演化过程,建立岩石宏观断裂规律与微观破坏机制间的联系.研究表明:超高压水射流作用下岩石的破坏主要表现为拉伸破坏;岩石受力在应力波效应下呈现两种状态,即先拉伸后压缩应力状态与压缩应力状态;理论计算分析与实验结果基本吻合,表明利用该方法分析超高压水射流破岩机理是可行的.

关键词：超高压水射流破岩机理应力波冲击实验

瓦斯压力对非均质煤岩抗压强度尺寸效应的影响

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煤炭学报 2009年第8期34卷 1081-1085页

作者：赵瑜李晓红卢义玉康勇重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400044

通过非均质固、气耦合数值试验的方法,研究不同瓦斯压力作用下非均质煤岩抗压强度尺寸效应的影响规律及其作用机理.研究表明:含瓦斯煤岩的抗压强度随着瓦斯压力的增加而呈非线性降低,其降低的幅度随着瓦斯压力的增加而增大;在煤岩裂纹... 详细信息

通过非均质固、气耦合数值试验的方法,研究不同瓦斯压力作用下非均质煤岩抗压强度尺寸效应的影响规律及其作用机理.研究表明:含瓦斯煤岩的抗压强度随着瓦斯压力的增加而呈非线性降低,其降低的幅度随着瓦斯压力的增加而增大;在煤岩裂纹萌生、扩展、演化过程中,通过渗流场与应力场的耦合作用,瓦斯压力降低了煤岩的有效应力,促使裂纹不同方向发育,导致应力局部集中和变形的局部化;增加煤岩的非均质性,促使煤岩均质度动态演化,使得同一均质度煤岩,瓦斯压力越大,抗压强度尺寸效应越明显,瓦斯压力对非均质煤岩抗压强度尺寸效应有显著影响.

关键词：瓦斯压力非均质性抗压强度尺寸效应

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石门揭煤钻孔布置优化分析及应用

煤炭学报 2011年第2期36卷 283-287页

作者：卢义玉刘勇夏彬伟张赛重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400030

为优化突出煤层石门揭煤钻孔布置,在理论分析射流割缝影响半径的基础上,提出基于高压脉冲水射流割缝技术的钻孔布置的新工艺。在理论分析圆形紊动射流结构的基础上,研究了射流冲击破碎煤体时射流速度分布,基于动量守恒定律得出射流作用... 详细信息

为优化突出煤层石门揭煤钻孔布置,在理论分析射流割缝影响半径的基础上,提出基于高压脉冲水射流割缝技术的钻孔布置的新工艺。在理论分析圆形紊动射流结构的基础上,研究了射流冲击破碎煤体时射流速度分布,基于动量守恒定律得出射流作用于煤体的应力分布。并选取重庆某煤矿K1煤层煤体制作原煤煤样进行孔隙率测试和单轴压缩实验,得出煤体的初始损伤和煤体力学参数,基于损伤力学对煤体发生损伤破坏的门槛值进行了计算,得出射流冲击煤体的最大深度和钻孔切缝后影响半径,并应用于重庆某煤矿+175N2号石门揭煤工程。应用结果:钻孔数量减少32个,减少钻尺718.4 m,钻进工程量减少35.7%。

关键词：石门揭煤钻孔影响半径高压脉冲水射流

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乙醇胺/多胺的脱碳研究

重庆大学学报（自然科学版） 2012年第10期35卷 69-75页

作者：杜云贵刘涛辜敏卢义玉鲜学福重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

工业应用于烟气脱CO2的吸收剂以乙醇胺(MEA)水溶液为主,提高其性能是吸收法脱CO2的关键。对相同浓度的MEA及其与4种多胺,包括N-(2-羟乙基)乙二胺(AEEA)、哌嗪(PZ)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA),所组成的混胺水溶液(MEA/多胺)对... 详细信息

工业应用于烟气脱CO2的吸收剂以乙醇胺(MEA)水溶液为主,提高其性能是吸收法脱CO2的关键。对相同浓度的MEA及其与4种多胺,包括N-(2-羟乙基)乙二胺(AEEA)、哌嗪(PZ)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA),所组成的混胺水溶液(MEA/多胺)对CO2的吸收、再生性能和腐蚀性开展了实验研究。实验结果表明,多胺含量较低的MEA/多胺的吸收和再生性能都较MEA所有提高,腐蚀速度较MEA降低。但是多胺含量增大,再生率有所降低。因此,适当含量多胺的MEA/多胺是较MEA高效的吸收剂;4种混胺中,MEA/DETA和MEA/TETA性能最优。

关键词：脱碳吸收再生腐蚀 MEA 多胺

隧道围岩卸荷演化过程的Kolmogorov熵分析

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重庆大学学报（自然科学版） 2009年第9期32卷 1006-1010页

作者：赵瑜卢义玉康勇重庆大学土木工程学院重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400030

岩石材料本质上是一种物理非线性的材料,在深埋条件下,隧道围岩系统的变形还表现出几何非线性,这两种非线性机制的相互作用使得围岩系统的卸荷演化具有高度的复杂性。根据重庆某深埋隧道围岩实际情况,建立了摩尔-库仑剪破坏与拉破坏复... 详细信息

岩石材料本质上是一种物理非线性的材料,在深埋条件下,隧道围岩系统的变形还表现出几何非线性,这两种非线性机制的相互作用使得围岩系统的卸荷演化具有高度的复杂性。根据重庆某深埋隧道围岩实际情况,建立了摩尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型,运用三维显式有限差分程序FLAC3D软件,采用大变形方法对深埋隧道围岩系统卸荷进行数值仿真,同时基于耗散结构理论,对深埋隧道围岩系统卸荷演化的双重非线性数值计算结果行整合,提取了围岩系统演化过程中特征点演化时间序列的Kolmogorov熵值,判断了系统演化的混沌特性及其对初始条件的敏感性,分析了系统卸荷过程的能量耗散特征,研究了围岩的失稳机制。

关键词：深埋隧道双重非线性卸荷 Kolmogorov熵系统演化

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深埋隧道层状岩体破坏过程特征模型试验

中国公路学报 2012年第1期25卷 107-114页

作者：夏彬伟胡科卢义玉李丹丁红重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044 武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065

针对深埋隧道层状岩体围岩变形破坏的复杂性,以渝沙高速公路共和隧道工程为背景,采用自行研制的弹脆性相似材料构筑层状岩体隧道物理模型,利用应变监测技术和内窥摄影技术,研究了层状岩体在不同荷载作用下围岩应力分布及变形破坏过程特... 详细信息

针对深埋隧道层状岩体围岩变形破坏的复杂性,以渝沙高速公路共和隧道工程为背景,采用自行研制的弹脆性相似材料构筑层状岩体隧道物理模型,利用应变监测技术和内窥摄影技术,研究了层状岩体在不同荷载作用下围岩应力分布及变形破坏过程特征。结果表明:深部层状岩体受层理结构面的影响,围岩具有明显偏压特征;在沿层理面方向主要受到与其一致的应力挤压从而产生剪切破坏,垂直于层理方向的破坏呈X型裂纹且沿洞壁深部发展;掉落块体呈楔型体,隧道围岩破坏范围呈明显的不均现象;模型试验结果与现场测试结果基本一致,为理论分析深部层状岩体破坏机理提供了可靠的试验结果。

关键词：隧道工程深埋隧道模型试验破坏过程层状岩体围岩

Phenol Oxidation by Combined Cavitation Water Jet and Hydrogen Peroxide

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2012年第4期20卷 760-767页

作者：卢义玉刘勇夏彬伟左伟芹 State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control Chongqing University State and Local Joint Engineering Laboratory of Methane Drainage in Complex Coal Gas Seam Chongqing Uni-versity College of Safety Science and Technology Henan Polytechnic University

The paper presents results of phenol oxidized under the conditions of high temperature created during collapse of cavitation *** degradation efficiency has been greatly improved by using cavitation water jets combined with H2O2 as demonstrated in laboratory *** factors affecting phenol removal ratio were ex-amined and the degradation mechanism was revealed by high performance liquid chromatography(HPLC).The re-sults showed that 99.85% of phenol was mineralized when phenol concentration was 100 mg·L-1 with pH value of 3.0,H2O2 concentration of 300 mg·L-1,confining pressure of 0.5 MPa,and pumping pressure of 20 *** in-termediate products after phenol oxidation were composed of catechol,hydroquinone and ***,phenol was degraded into maleic acid and acetic ***,a dynamic model of phenol oxidation via cavi-tation water jets combined with H2O2 has been developed.

关键词： phenol oxidation cavitation water jet hydrogen peroxide wastewater treatment correlation coeffi-cient removal ratio

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脉冲水射流破岩过程中的应力波效应分析

重庆大学学报（自然科学版） 2012年第1期35卷 117-124页

作者：卢义玉张赛刘勇陆朝晖蒋林艳重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044 重庆松藻煤电有限责任公司重庆401445

引入Johnson-Holmquist-Concrete岩石非线性本构关系,利用光滑流体粒子动力学方法,模拟了脉冲射流在破岩过程中应力波形成、传播及衰减过程,得出了高速脉冲射流作用下岩石表面不同位置处应力值随时间变化曲线,以及应力波峰值强度与离射... 详细信息

引入Johnson-Holmquist-Concrete岩石非线性本构关系,利用光滑流体粒子动力学方法,模拟了脉冲射流在破岩过程中应力波形成、传播及衰减过程,得出了高速脉冲射流作用下岩石表面不同位置处应力值随时间变化曲线,以及应力波峰值强度与离射流作用点距离的关系曲线,根据计算结果分析了岩石在应力波效应下的破坏行为以及射流速度、岩石性质对应力波效应的影响。分析结果表明:脉冲射流的应力波效应具有较强的局部性,应力波峰值强度随与射流作用点距离的增大而急剧减小;脉冲射流应力波强度、作用范围与射流速度呈正比例关系,其对岩石的体积破坏存在一个门限速度;不同岩性岩石在脉冲射流应力波作用下的破坏形式有所不同,砂岩等强度较低岩石的破坏形式主要为应力波对岩石加卸载过程中的拉应力下的裂纹扩展,而石灰岩、花岗岩等脆性硬岩的破坏形式主要为应力集中导致的纵向破坏。

关键词：脉冲射流应力波光滑粒子动力学岩石破碎