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钙芒硝盐岩溶解的温度效应

矿业研究与开发 2010年第3期30卷 42-44页

作者：徐素国梁卫国赵阳升太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024

钙芒硝盐岩化学成分为硫酸钠与硫酸钙的化合物,其化学成分的复杂性决定了其属于难溶性盐。溶解机理分析发现,其溶解过程包括硫酸钠和硫酸钙的溶解与其结晶,但硫酸钙结晶后会形成一层膜覆盖在矿物表面,减少溶解表面面积,对硫酸钠的溶解... 详细信息

钙芒硝盐岩化学成分为硫酸钠与硫酸钙的化合物,其化学成分的复杂性决定了其属于难溶性盐。溶解机理分析发现,其溶解过程包括硫酸钠和硫酸钙的溶解与其结晶,但硫酸钙结晶后会形成一层膜覆盖在矿物表面,减少溶解表面面积,对硫酸钠的溶解有抑制作用。实验发现,钙芒硝的溶解具有温度效应：温度越高使溶解速率及溶解速度下降越迅速,使钙芒硝溶解变慢。压力浸泡溶解开采使现场采出效率提高了30%-40%。

关键词：钙芒硝溶解温度效应实验研究

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不同尺度石灰岩柱单轴压缩试验研究

矿业研究与开发 2005年第5期25卷 37-39页

作者：韩素平徐素国靳钟铭太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024

岩石具有尺度效应,因此研究不同几何尺度的岩石力学特性规律是很有意义的。选取河北省井陉石材厂均匀致密的石灰岩,加工成不同长度、横断面为25 mm×25 mm的方形岩柱,并进行单轴压缩试验,得出了一些有益规律:(1)长细比越小,岩柱抵抗动... 详细信息

岩石具有尺度效应,因此研究不同几何尺度的岩石力学特性规律是很有意义的。选取河北省井陉石材厂均匀致密的石灰岩,加工成不同长度、横断面为25 mm×25 mm的方形岩柱,并进行单轴压缩试验,得出了一些有益规律:(1)长细比越小,岩柱抵抗动载的性能越好;(2)岩柱的弹性模量和极限变形模量与长细比密切相关,随长细比的增加呈对数增加;(3)岩柱平均极限轴向应变随长细比的增加呈幂函数减小,长细比为2时,岩柱平均极限轴向应变急剧减小,长细比在3以后,平均极限轴向应变几乎不变。

关键词：尺度效应石灰岩柱单轴压缩轴向应变

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钙芒硝盐岩溶蚀试验研究

岩石力学与工程学报 2010年第A2期29卷 3616-3621页

作者：刘中华徐素国胡耀青冯增朝梁卫国赵阳升太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024 太原理工大学阳泉学院山西阳泉045000

采用μCT225KVFCB型高精度显微CT试验系统,对钙芒硝盐岩试样进行不同溶蚀时间的显微CT扫描,并根据整个溶蚀过程中射线的衰减系数变化,从细观的角度揭示钙芒硝盐岩的溶蚀规律。研究结果表明:随着溶蚀时间的持续,钙芒硝盐岩的密度损伤、... 详细信息

采用μCT225KVFCB型高精度显微CT试验系统,对钙芒硝盐岩试样进行不同溶蚀时间的显微CT扫描,并根据整个溶蚀过程中射线的衰减系数变化,从细观的角度揭示钙芒硝盐岩的溶蚀规律。研究结果表明:随着溶蚀时间的持续,钙芒硝盐岩的密度损伤、孔隙率逐渐增大;随着孔隙率的增大,总比表面积逐渐减小且呈线性下降趋势,而通道比表面积的变化则比较特殊,表现为先增大后减小。研究结果对研究钙芒硝矿床原位溶浸开采的产出率、生产效率和地面沉降具有非常重要的意义。

关键词：岩石力学钙芒硝盐岩溶蚀显微CT试验损伤

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金坛储气库岩盐蠕变特性及其实用本构研究

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2007年第3期26卷 354-356页

作者：梁卫国徐素国刘江杨春和赵阳升中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 太原理工大学采矿研究所山西太原030024

通过对金坛盐矿储气库岩盐大量的实验发现:在不同应力水平作用下,岩盐的瞬态蠕变变形介于0.1%到2%之间,一般高应力水平作用下的变形量较低应力水平作用下的变形大;试件的稳态蠕变率从0.0023%/h到0.15%/h变化不等,随应力水平的提高,岩盐... 详细信息

通过对金坛盐矿储气库岩盐大量的实验发现:在不同应力水平作用下,岩盐的瞬态蠕变变形介于0.1%到2%之间,一般高应力水平作用下的变形量较低应力水平作用下的变形大;试件的稳态蠕变率从0.0023%/h到0.15%/h变化不等,随应力水平的提高,岩盐蠕变率变化十分明显。表明:应力水平越高,瞬态蠕变变形和稳态蠕变率均越大;反之亦然。在分析应力水平与蠕变变形关系实验及理论分析的基础上,结合金坛储气库实际,建立了基于应力水平的岩盐瞬态及稳态蠕变综合本构方程。该本构方程理论计算与实验结果吻合较好,可为金坛储气库运营的稳定性分析提供一定的参考依据。

关键词：金坛储气库岩盐蠕变本构方程应力水平岩石力学

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不同离子浓度钙液环境中钙芒硝溶解试验研究

地下空间与工程学报 2013年第3期9卷 502-509页

作者：徐军梁卫国张继龙徐素国张传达太原理工大学采矿工艺研究所原位改性采矿教育部重点实验室太原030024 太原理工大学矿业工程学院矿产资源综合利用研究所太原030024

为了提高岩盐伴生性钙芒硝矿进行资源化利用效率,对取自盐化制碱厂的淡钙液与钙芒硝矿进行了溶解反应试验,以测试钙芒硝与淡钙液的反应速率,并提出一定条件下钙芒硝与淡钙液的理想反应量。通过恒温40℃条件下,钙芒硝与去离子水、硝性近... 详细信息

为了提高岩盐伴生性钙芒硝矿进行资源化利用效率,对取自盐化制碱厂的淡钙液与钙芒硝矿进行了溶解反应试验,以测试钙芒硝与淡钙液的反应速率,并提出一定条件下钙芒硝与淡钙液的理想反应量。通过恒温40℃条件下,钙芒硝与去离子水、硝性近饱和卤水、钙性卤水进行一系列溶解对比试验,发现当钙性卤水中主要离子浓度比Na+:Cl-:Ca2+为1:3.37:1.03时,为最佳溶解组分配比,其最大溶解速率为54.689 g/(m2.h),溶解速率与Na2SO4浓度关系曲线拟合方程y=-8.482Ln(x)+57.362,相关系数R2=0.895。试验结果为探讨研究在岩盐伴生条件下钙芒硝溶解转化利用的最佳开采方案提供依据。

关键词：钙芒硝溶解速率水溶开采

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群井致裂控制水溶盐矿开采分析及数值模拟

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2004年第5期23卷 609-612页

作者：梁卫国赵阳升李志萍徐素国太原理工大学采矿研究所中国矿业大学能源科学与工程学院江苏徐州221008

建立了群井致裂控制水溶开采的耦合数学模型,并对上述模型进行了数值模拟。结果表明,由于岩盐溶解的影响,岩盐水力压裂裂缝为距注水井口距离和压裂时间的函数,随裂缝的扩展及裂缝宽度的变化,裂缝中压力在逐步降低并向缝尖转移;由于注、... 详细信息

建立了群井致裂控制水溶开采的耦合数学模型,并对上述模型进行了数值模拟。结果表明,由于岩盐溶解的影响,岩盐水力压裂裂缝为距注水井口距离和压裂时间的函数,随裂缝的扩展及裂缝宽度的变化,裂缝中压力在逐步降低并向缝尖转移;由于注、出水井处溶液浓度及岩盐溶解速度的不同,随开采时间的延续,溶腔形状由裂缝形的扁平盘状、过渡为倒盆状、最后逐渐变为一锥形状,该形状有利于保持岩盐溶腔的稳定。理论分析和数值模拟结果表明,群井致裂控制水溶盐矿开采是一项可行的开采技术方法。

关键词：盐类矿床水溶采矿水力压裂岩盐溶腔理论分析数值模拟

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不同速率下的煤岩剪切强度力学特性

煤矿安全 2018年第2期49卷 5-7,11页

作者：梁宇徐素国刘超刘正和太原理工大学山西太原030024 汾西矿业集团高阳煤矿山西孝义032306

对汾西高阳煤矿9~#、10~#、11~#煤岩试样进行不同速率下的剪切强度的力学性质试验研究。结果表明:该地区煤岩剪切强度在45°和55°剪切角下随剪切速率的增加有降低趋势,在65°剪切角下为增强趋势。煤岩的剪切峰值强度随法向应力的增加... 详细信息

对汾西高阳煤矿9~#、10~#、11~#煤岩试样进行不同速率下的剪切强度的力学性质试验研究。结果表明:该地区煤岩剪切强度在45°和55°剪切角下随剪切速率的增加有降低趋势,在65°剪切角下为增强趋势。煤岩的剪切峰值强度随法向应力的增加有增强的趋势。剪切峰值强度与法向应力关系曲线基本呈线性。在0.001 mm/s速率下煤岩的黏聚力为1.52 MPa,内摩擦角为36.46°,在0.01 mm/s和0.1 mm/s速率下黏聚力分别为2.44 MPa和2.35 MPa,内摩擦角为25.59°和32.37°。

关键词：煤岩加载速率剪切强度法向应力围岩稳定性

盐矿水溶开采固-液-热-传质耦合数学模型与数值模拟

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自然科学进展 2004年第8期14卷 945-949页

作者：梁卫国徐素国李志萍赵阳升太原理工大学采矿研究所太原030024

由于盐类矿物易溶于水的特性 ,对盐类矿床的开采普遍采用水溶开采的方法 .盐矿水溶开采过程是一个固体变形、流体运移、矿物溶解、传质传热的复杂的物理化学过程 .文中在对上述复杂过程进行理论分析的基础上 ,建立了盐矿水溶开采的固、... 详细信息

由于盐类矿物易溶于水的特性 ,对盐类矿床的开采普遍采用水溶开采的方法 .盐矿水溶开采过程是一个固体变形、流体运移、矿物溶解、传质传热的复杂的物理化学过程 .文中在对上述复杂过程进行理论分析的基础上 ,建立了盐矿水溶开采的固、流、热、传质耦合数学模型 .利用此模型 ,采用有限元方法 ,对盐矿双井对流水溶开采过程进行了数值模拟 .模拟结果表明 ,该模型科学合理 ,对指导工程实践具有一定的实际意义和应用价值 .

关键词：盐矿水溶开采固-液-热-传质耦合数学模型数值模拟有限元

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盐矿群井致裂控制水溶开采技术及应用

矿业研究与开发 2005年第4期25卷 7-10,34页

作者：梁卫国赵阳升徐素国太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024

分析了现有盐类矿床水溶开采技术优缺。阐述了盐类矿床群井致裂控制水溶开采技术的原理和实施步骤,详细介绍了该技术在运城盐湖芒硝矿床开采中的应用。实践结果表明,盐类矿床群井致裂控制水溶开采技术是一项技术上可行的新方法,运用该... 详细信息

分析了现有盐类矿床水溶开采技术优缺。阐述了盐类矿床群井致裂控制水溶开采技术的原理和实施步骤,详细介绍了该技术在运城盐湖芒硝矿床开采中的应用。实践结果表明,盐类矿床群井致裂控制水溶开采技术是一项技术上可行的新方法,运用该技术可以有效控制岩盐的溶解,保证岩盐溶腔的均匀发展;同时,可以极大提高资源回采率、降低生产成本、提高生产效益。

关键词：盐类矿床水溶开采水力压裂控制水溶开采