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东北大学学报（自然科学版） 2007年第2期28卷 258-261页

作者：于庆磊杨天鸿唐春安 L.G.Tham 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 香港大学土木工程系香港999077

应用电液伺服岩石力学试验系统,研究了不同孔隙配比的人工岩芯试件的应力应变渗流特性,比较系统地分析了孔隙分布配级、孔隙度、渗流作用对强度、刚度的影响.试验得到了孔隙配比、孔隙度与初始渗透性的关系,建立了水压和孔隙度对试件强... 详细信息

应用电液伺服岩石力学试验系统,研究了不同孔隙配比的人工岩芯试件的应力应变渗流特性,比较系统地分析了孔隙分布配级、孔隙度、渗流作用对强度、刚度的影响.试验得到了孔隙配比、孔隙度与初始渗透性的关系,建立了水压和孔隙度对试件强度弱化的关系方程,对于定量描述孔隙结构与渗流率、试样强度的关系,具有一定的参考价值.试验结果表明,粗颗粒比例和大孔径孔隙对孔隙度和渗透性影响较大,随着孔隙度增加,水对试件的强度弱化程度更加显著.

关键词：试验研究人工试件孔隙配比孔隙结构渗透率

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含裂隙类岩体渗流试验研究及数值模拟分析

含裂隙类岩体渗流试验研究及数值模拟分析

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作者：刘瑶大连海事大学

学位级别：硕士

由于地质运动和人为扰动,岩体中通常存在大量的裂隙。而岩体裂隙是地下水的储存空间和渗流通道,地下水在裂隙内的运动是导致工程事故发生的主要原因,因此研究裂隙岩体渗流量是当前的热点。本文以裂隙岩体为主要的研究对象,进行围压、水... 详细信息

由于地质运动和人为扰动,岩体中通常存在大量的裂隙。而岩体裂隙是地下水的储存空间和渗流通道,地下水在裂隙内的运动是导致工程事故发生的主要原因,因此研究裂隙岩体渗流量是当前的热点。本文以裂隙岩体为主要的研究对象,进行围压、水压、裂隙宽度等对渗流量影响的渗流试验;并利用ABAQUS软件建立有限元模型,对不同孔隙水压和不同倾斜裂隙下的渗流特性进行分析。主要研究内容与成果如下:(1)根据配比试验制备试件,利用RLW-2000微机控制岩石伺服三轴流变仪进行三轴压缩试验,获得试件的物理参数和弹性力学参数,同时得出不同围压下的应力-应变曲线以及峰值强度变化曲线。试验研究发现随着围压的增大,峰值强度以及残余强度也随之增大。(2)运用上述试验装置,对不同单裂隙宽度试件以及平行裂隙试件进行加卸载渗流试验,分别分析水压、围压、裂隙宽度与渗流量之间的关系。由研究发现:轴压、水压和裂隙宽度相同的条件下,渗流量随着围压的增大而不断减小;当围压增加到一定程度时,渗流量减小速度变缓;同时围压卸载过程中产生的渗流量较加载时出现变小趋势。当仅改变水压时,随着水压的增大,渗流量不断增加;相同应力条件下,水压卸载时试件渗流量比加载时大。在控制轴压、围压和水压不变的情况下,随着裂隙宽度的增加,渗流量不断增大;当水压较小时,裂隙宽度的增加对渗流量改变较大;当水压增大到0.4×106Pa时,水压成为影响渗流量的主要因素,随着裂隙宽度增加,渗流量增量开始减小。在轴压和围压相同条件下,当水压小于0.3 ×106Pa时,平行裂隙渗流量明显小于合并裂隙渗流量;继续增大水压,平行裂隙与合并裂隙渗流量差值开始减小。(3)运用ABAQUS有限元软件,对裂隙宽度为0.2mm的预制贯通单裂隙试件进行数值模拟,分析不同水压下的渗流量变化情况。将数值分析结果与同等条件下的试验结果进行对比,验证数值模拟的准确性。同时对不同孔隙水压、不同裂隙角度α的渗透特性进行数值模拟研究,由结果得出:渗流量和渗流速度随着孔隙水压的增加逐渐增大,而随裂隙角度的增加呈现减小的趋势;裂隙结构面附近X、Z方向的应力随孔隙水压的增加而减小,且随着与施加孔隙水压位置距离的增大,应力差值不断减小。

关键词：人工试件渗透试验数值模拟贯通裂隙

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高压电脉冲作用下方铅矿石破碎基础研究

高压电脉冲作用下方铅矿石破碎基础研究

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作者：韩力仁东北大学

学位级别：硕士

高压电脉冲破碎技术是基于绝缘液中破碎固体材料的新技术,近年来得到了广泛的关注。高压电脉冲破碎技术有助于在矿石内部矿物界面上产生扩展微裂纹和微裂缝,进而改善矿物解离和分选特性。高压电脉冲破碎技术为金属矿石破碎开辟了新的途... 详细信息

高压电脉冲破碎技术是基于绝缘液中破碎固体材料的新技术,近年来得到了广泛的关注。高压电脉冲破碎技术有助于在矿石内部矿物界面上产生扩展微裂纹和微裂缝,进而改善矿物解离和分选特性。高压电脉冲破碎技术为金属矿石破碎开辟了新的途径,然而目前的研究多集中于提高磨矿及分选指标。针对高压电脉冲破碎矿石过程、后续粉碎过程和放电通道的形成发展等机理的研究较少。围绕上述问题,本文以辽宁丹东凤城某方铅矿为研究对象,在工艺矿物学研究基础上,进行了高压电脉冲破碎方铅矿石的基础研究。利用化学分析、粒级分布分析、单体解离度分析、扫描电子显微镜分析、介电强度分析、BET吸附等检测方法,采用理论分析、试验研究和机理研究相结合的方法,开展了系统的基础研究工作,取得了一些具有科学意义的研究成果。辽宁丹东凤城方铅矿的工艺矿物学研究结果表明,矿石中的铅主要以方铅矿形式存在,Pb品位为4.38%,并无氧化铅;TFe品位是8.20%,主要以黄铁矿形式存在;主要脉石矿物为白云石、白云母和石英;Au和Ag的品位分别是0.37/t和115.7g/t,有害元素砷含量较低。主要矿物嵌布粒度分析表明,方铅矿、白云石、黄铁矿和石英等粒度多分布于75μm以上。高压电脉冲破碎对粉碎的影响规律研究发现,最佳条件为:球隙间距25mm、输入电压70V;当脉冲个数从30个增加到150个,预处理粒级为-10+7mm时,高压电脉冲破碎产品的-2mm和磨矿产品的-0.074mm粒级产率提高33.15个百分点和7.2个百分点;当高压电脉冲破碎不同粒级(-5+2mm、-7+5mm、-10+7mm、-12.5+10mm 及-12.5+5mm粒级)的矿石时,其中-5+2mm和-7+5mm粒级的脉冲破碎产品的-2mm粒级含量最高,且较其他粒级差距较大;-1 0+7mm粒级的磨矿产品的-0.074mm粒级产率最高。其中,未处理的机械破碎的产物中间粒级分布较少,经高压电脉冲处理后的机械破碎产物粒级分布更加均匀。高压电脉冲破碎方铅矿机理研究表明,高压电脉冲破碎技术能够提高方铅矿单体解离度;激光粒度分析结果表明,脉冲破碎后产品经磨矿后,产品的粒级分布更窄;BET吸附分析表明,脉冲破碎后产品的比表面积更低,并且随着预处理时间的增加,比表面积先降低后增加;扫描电镜分析结果表明,脉冲破碎后的产品裂纹主要产生于方铅矿和脉石矿物的相界处,晶界裂纹延展密布,同时高压电脉冲放电过程中在矿石表面留下灼烧痕迹和孔状结构;而机械破碎的产品裂纹主要产生于方铅矿或脉石矿物内部,以穿晶破碎为主,产生晶内裂纹,无明显的界面解离行为产生。人工试件试验研究表明,方铅矿是高压电脉冲放电过程中形成放电通道的必要条件;方铅矿的填充粒度影响高压电脉冲破碎的效果,增大粒级,不利于产生中心延展裂纹;方铅矿的填充含量在高压电脉冲放电过程中起着决定性的作用,增加含量,有利于放电通道产生,不利于裂纹产生;方铅矿的空间相对位置对放电通道形成具有导向作用。在放电通道形成后,通道内部形成空腔区,导致周围矿石下内部塌陷,形成破碎区,最后在外围形成微裂纹区。本文的研究成果对于进一步深入研究高压电脉冲破碎机理,具有一定的指导意义。

关键词：方铅矿高压电脉冲单体解离度人工试件晶界裂纹比表面积

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超前注水区油井水力压裂时机研究

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低渗透油气田 2008年第3期13卷 114-116页

作者：王守虎李建山陈宝春张广清中国石油长庆油田分公司油气工艺技术研究院中国石油大学（北京）

通过在超前注水区对压裂井进行井下微地震测试，首次认识到在低渗致密储层超前注水区水力压裂裂缝严重失控的问题。在水力压裂过程中，一旦裂缝穿透上下隔层，可能会引起压裂的失败。影响水力压裂裂缝高度的因素主要有地应力、弹性模量... 详细信息

通过在超前注水区对压裂井进行井下微地震测试，首次认识到在低渗致密储层超前注水区水力压裂裂缝严重失控的问题。在水力压裂过程中，一旦裂缝穿透上下隔层，可能会引起压裂的失败。影响水力压裂裂缝高度的因素主要有地应力、弹性模量、断裂韧性和不同地层的胶结状况等，其中储层和隔层应力差的影响最为明显。本文采用物理模拟实验和数学模型分析的方法来研究水力压裂缝缝高和应力差之间的连续关系。用不同比例的砂和水泥做成的人工模拟试件．使人工试件的力学性质与实际地层基本一致，在MTS三轴应力仪上对人工试件施加变化的应力差，观察使人工裂缝从产层开始进入隔层的临界应力差。在物理模拟的基础上，建立数学模型，确定缝高进入隔层距离和应力差之间的连续关系．为超前注水区油井压裂提出合理的建议。

关键词：水力压裂时机裂缝高度应力差人工试件物理模拟数学模型

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AP1000堆型带涂层部件磁粉检测试验

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无损探伤 2019年第4期43卷 40-43页

作者：陈斐涂智雄付千发李鑫邱良裕中核武汉核电运行技术股份有限公司浙江分公司浙江嘉兴314330 中核集团三门核电有限公司浙江台州317100

在核电厂AP1000机组役前和在役检查中,一些材质为铁磁性的关键设备部件表面存在油漆涂层,每次检验前需清除油漆涂层,不仅增加检修成本,而且可能对设备厚度造成不利影响;本文通过对喷涂油漆涂层前后的人工试件上缺陷的磁粉检验,对比喷涂... 详细信息

在核电厂AP1000机组役前和在役检查中,一些材质为铁磁性的关键设备部件表面存在油漆涂层,每次检验前需清除油漆涂层,不仅增加检修成本,而且可能对设备厚度造成不利影响;本文通过对喷涂油漆涂层前后的人工试件上缺陷的磁粉检验,对比喷涂层前后的磁痕清晰程度和磁痕长度,研究被检部件在带油漆涂层下实施磁粉检验的可行性。

关键词： AP1000机组磁粉检测涂层人工试件

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