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基坑旋挖钻进振动对周边建筑及环境影响规律研究

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工业建筑 2024年

作者：胡贵博吕岸霖张凯王志新唐超华朱建波广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室深圳大学深地科学与绿色能源研究院中铁十六局集团有限公司深圳市政院

为研究基坑旋挖钻进施工振动对周边建筑及环境的影响，以深圳地铁16号线5号综合井工程为依托，对基坑旋挖钻进施工过程中周边地表及建筑物的振动进行现场监测，通过对监测振动数据的时域、频域分析，得出：旋挖钻进引发的周边地表及建... 详细信息

为研究基坑旋挖钻进施工振动对周边建筑及环境的影响，以深圳地铁16号线5号综合井工程为依托，对基坑旋挖钻进施工过程中周边地表及建筑物的振动进行现场监测，通过对监测振动数据的时域、频域分析，得出：旋挖钻进引发的周边地表及建筑振动以竖向为主；楼板的竖向峰值质点振动速度及振动加速度级整体随楼层升高呈线性增长趋势；振动加速度三分之一倍频程谱中，竖向振动最大加速度随楼层升高呈增长趋势；由旋挖钻进引发的压缩波在楼板中产生的水平向振动和剪切波在楼板中产生的竖向振动以低中频为主，主要集中在4～40 Hz；周边建筑内水平向和竖向振动最大加速度所对应的中心频率范围为8～25 Hz；除建筑物楼顶测点及周边地表测点处竖向振级最大值大于75 dB以外，其他测点处竖向振级最大值均低于75 dB。研究成果对于基坑旋挖钻进施工振动对周边建筑物及环境的影响分析具有一定的指导意义。

关键词：旋挖钻进振动质点峰值振动速度最大竖向振级振动传播规律

影响岩溶热储采出温度的开采参数敏感性研究——以河南清丰地区为例

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煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 83-92页

作者：韩昀李克文何继富汪新伟高楠安中国地质大学(北京)能源学院北京100083 非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室北京100083 中石化新星(北京)新能源研究院有限公司北京100083 中国石化地热资源开发利用重点实验室北京100083

采出温度是影响地热能有效利用率的关键指标,采出温度越高,热储开发效果越好。岩溶热储作为一种重要的地热储层类型,其采出温度受到储层参数的影响。以河南清丰地热田奥陶系岩溶热储为例,通过建立热储地质模型并利用7口地热井资料,进行... 详细信息

采出温度是影响地热能有效利用率的关键指标,采出温度越高,热储开发效果越好。岩溶热储作为一种重要的地热储层类型,其采出温度受到储层参数的影响。以河南清丰地热田奥陶系岩溶热储为例,通过建立热储地质模型并利用7口地热井资料,进行基于热流和井储耦合的数值模拟研究,探讨储层地质条件和回灌参数对采出温度的影响。研究结果发现,断层的存在加速了热储中低温区向生产井的扩散,导致热突破时间的提前。在开采后期,有断层情况下采出温度较高,且变化曲线斜率远高于无断层情况,表明断层有助于提高清丰地区热平衡时的采出温度,最终有利于增加采热量。目前,一般认为,注采井距越小采出温度越低。但是,当回灌速率高于50 kg/s时,随着开采时间的增加,采出温度呈现快速下降趋势,注采井距835 m下的采出温度甚至高于1000 m的情况。最后,确定清丰地区特定场景下的最优回灌参数组合为:回灌温度20℃、回灌速率50 kg/s、注采井距835 m。本研究结果将为清丰地区或其他类似岩溶热储开发方案的制定提供有益指导。

关键词：岩溶热储回灌参数采出温度耦合断层数值模拟

河南省濮阳市中深层地热地质特征、资源储量及开发利用适宜性评价

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中国矿业 2024年第S1期 484-491页

作者：李亚辉宋仲科张艳林郑琳徐影河南省地质研究院河南省能源钻井工程技术研究中心河南豫中地质勘查工程有限公司河南省地质局生态环境地质服务中心河南省地热能开发工程技术研究中心

濮阳市中深层地热资源丰富，但地热资源综合利用程度和综合经济效益有待进一步提升。通过收集和分析濮阳市已有76个中深层地热孔钻探资料和近年的勘查研究成果，对研究区地层分布、地质构造、水文地质条件、热储特征等进行分析，采用体... 详细信息

濮阳市中深层地热资源丰富，但地热资源综合利用程度和综合经济效益有待进一步提升。通过收集和分析濮阳市已有76个中深层地热孔钻探资料和近年的勘查研究成果，对研究区地层分布、地质构造、水文地质条件、热储特征等进行分析，采用体积法对研究区中深层地热资源进行定量计算，并开展地热资源开发利用有利区评价。研究结果表明，濮阳市适宜开发利用的热储层主要是馆陶组砂岩热储层、奥陶系灰岩热储层，赋存其中的地热资源丰富，其中，馆陶组热储层地热资源总量为8.67×1010GJ、可采资源量为2.17×1010GJ，奥陶系热储层地热资源总量为9.68×1010GJ、可采资源量为1.45×1010GJ。研究评价结果为进一步摸清濮阳市中深层地热资源家底、科学编制地热资源开发利用规划、推动地热资源高效开发利用提供了一定的理论依据。

关键词：濮阳市中深层地热地质特征资源量有利区评价

动载扰动下巷道围岩冲击破坏与能量释放规律研究

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第4期6卷 1-18页

作者：马斌文谢和平张修峰周宏伟陈洋郑福润孙文斌朱建波深圳大学广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室广东深圳518060 深圳大学深地科学与绿色能源研究院广东深圳518060 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 山东能源集团有限公司山东济南250014 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

深部煤矿开采过程中的动载扰动可能诱发巷道围岩冲击失稳,为揭示动载扰动与围岩冲击破坏的关系,采用PFC数值模拟方法,分析了采动应力、动载荷和震源位置对巷道围岩冲击破坏与能量释放的影响规律。研究结果表明:相同动载扰动下,巷道围岩... 详细信息

深部煤矿开采过程中的动载扰动可能诱发巷道围岩冲击失稳,为揭示动载扰动与围岩冲击破坏的关系,采用PFC数值模拟方法,分析了采动应力、动载荷和震源位置对巷道围岩冲击破坏与能量释放的影响规律。研究结果表明:相同动载扰动下,巷道围岩整体变形随采动应力的增大逐渐增大,较大动载荷会引起巷道顶板的显著下沉,且近震源侧的巷道帮部位移较大。低采动应力和动载荷条件下,动载扰动诱发巷道围岩破坏的能量释放主要集中于两帮煤体,表现出由巷道浅部向深部的多频次小能量释放,两帮煤体呈渐进式破坏;高采动应力和动载荷条件下,巷道两帮深部煤体表现为突然的大面积失稳和快速的能量释放。动载扰动下巷道围岩冲击危险除与动载扰动能量有关,还取决于围岩的能量释放量级。当采动应力或动载荷增大到一定程度时,围岩破坏能量释放量级增大,表现为突然的大能量释放,具有较大的冲击危险。研究结果可为深入了解煤矿动载扰动与巷道冲击破坏的关系及其防治提供参考。

关键词：冲击地压动载扰动围岩破坏能量释放数值模拟

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增热型热泵余热回收系统的配置分析

制冷与空调 2024年第3期24卷 10-15页

作者：夏冰欣北京市华清地热开发集团有限公司

文章针对增热型热泵装置的余热利用系统进行细致分析,结合余热回收系统的设计准则,即:能源梯级式应用、级别配置、因地制宜、供需平衡。围绕其设计准则,设计了一种以增热型热泵为关键装置,构建适用于各级别热能的利用回收系统,之后再把... 详细信息

文章针对增热型热泵装置的余热利用系统进行细致分析,结合余热回收系统的设计准则,即:能源梯级式应用、级别配置、因地制宜、供需平衡。围绕其设计准则,设计了一种以增热型热泵为关键装置,构建适用于各级别热能的利用回收系统,之后再把回收的热能调节品质相同,使用管路相互连接,依据使用端的负荷状况,做好热能的供给。结合保定某工业厂区的余热分析状况,构建以增热型热泵为关键装置的热能回收系统,对厂区内的机电设备制造产区、光电产区中级别不同的热能进行余热回收。经过分析得知:热泵装置的热量总供给为29912.1kW,使用厂区内高温度热能(烟气、热水、蒸汽)为18363.58kW,收集冷却水的热能为11547.15kW。厂区每天24h连续制造。在供热期间,厂区供给的高温热能总量为52887.1MWh,冷却水热能总量为33255.8 MWh。其中,车辆涂装作业中的热泵装置供热总量为12217.7 MWh,多晶硅制造作业的热泵装置供热总量为65289.1 MWh,余热回收系统的总供热数据为86146.8 MWh,研究证明该装置适用于类似项目。

关键词：工业余热增热型热泵设计系统配置

雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界热储可采地热资源量和开发参数评估

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地质学报 2019年第11期93卷 2874-2888页

作者：戴明刚雷海飞胡甲国郭新锋马鹏鹏张家云中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083 国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心北京100083 中石化绿源地热能开发有限公司河北雄安071800

为了科学合理开发利用雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界地热能,从地热资源量回收率、布井规模、单井产量、国家水热下降许可指标、开采回注井距、回注量、开采时间等开发参数进行试算和分析,评估了雄安新区地热流体可开采量,试算... 详细信息

为了科学合理开发利用雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界地热能,从地热资源量回收率、布井规模、单井产量、国家水热下降许可指标、开采回注井距、回注量、开采时间等开发参数进行试算和分析,评估了雄安新区地热流体可开采量,试算结果表明雄安新区地热资源量回收率和布井规模有限制,目前雾迷山组主流单井产量110m^3/h、回注量165m^3/h、井距500m合理,可以满足100年的地热田开发寿命且符合国家水热下降许可指标。地热单元的理论热能最大回收率值与单层热储岩石孔隙度、密度、比热和地热水的密度、比热等物性有关,与热储面积、厚度无关,实际最大回收率约为理论最大回收率的一半,它与生产井布井规模、单井生产量、生产开发时间、尾水温度等开发参数直接相关。推出的回注井距、回注量、开采时间简化计算公式方便实用;在热突破距离、时间、回注量评估中,不论哪种岩性,有效热储层厚度是非常重要的因素,其次是回注量和回注时间,热储孔隙度及渗透性的影响远不及有效热储层厚度的影响。雄安新区的可采地热水资源乐观估算可采地热水量占总储存水量的50%,为163.79×10~8 m^3、可采地热水所含热量37.76×10~8 GJ、折合标煤2.579×10~8 t,以每平方米每年耗能0.32 GJ计,年均可满足1.137亿平方米建筑物供暖;保守估算是乐观估算结果的30%;最佳估算是乐观估算结果的50%,年均可采地热水可满足5685万平方米建筑物供暖;雄安新区成为是地热能源应用的典型示范区。

关键词：地热雄安新区可采资源量热储开发参数评估容城凸起牛驼镇凸起

深部原位应力环境下岩心饼化响应特征及反馈机制初探

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1845-1859页

作者：高明忠何坤宸叶思琪谢晶杨本高李飞郝海春刘军军杨尊东深圳大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室广东深圳518060 深圳大学广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室广东深圳518060 深圳大学深地科学与绿色能源研究院广东深圳518060 四川大学水利水电学院四川成都610065 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 中国电建集团成都勘察设计研究院有限公司四川成都611130

地应力数据是一切深部工程的基础,传统测量方法获取的深部地应力信息效率低且未形成统一的规程规范,理论多是建立在诸多假设基础上,准确性难以评估。深部高地应力区通常有比较明显的岩心饼化特征,且不同应力环境产生的饼化形貌各异,通... 详细信息

地应力数据是一切深部工程的基础,传统测量方法获取的深部地应力信息效率低且未形成统一的规程规范,理论多是建立在诸多假设基础上,准确性难以评估。深部高地应力区通常有比较明显的岩心饼化特征,且不同应力环境产生的饼化形貌各异,通过岩心饼化反演地应力有望作为一种科学经济、方便快捷的地应力推算方法。试图通过探究深部原位应力条件下岩心饼化行为的力学机制,定义二维条件下的饼化烈度系数,以期实现基于岩心饼化特征计算原位地应力。以松辽盆地松科二井不同深度饼化岩心为研究对象,利用三维数据形貌采集系统获得了饼化岩心的宏观形貌,采用X射线衍射和岩相薄片等测试手段,分析得到了饼化岩心的矿物成分和微观结构;同时,基于离散元分析了不同应力条件下岩心的饼化行为力学机制。结果表明:松科二井饼化岩心形貌特征可分为破碎状、薄饼状、厚饼状、不规则状、半饼化状5类,端面断口形态包括错台状、平面状、灯盏状和花瓣状;岩饼的形貌特征与其埋藏深度、硬质矿物含量和破坏模式有较强的关联性;岩心饼化行为主要受到张拉应力控制,其裂隙起裂一般起始于岩心根部,由外向内向下呈凹陷状或平面状贯通岩心。水平主应力是影响岩心饼化行为的第一要素,高水平主应力能够诱发剧凹状的岩心断口和较宽的带状拉裂纹,垂直主应力是影响岩心饼化的次要因素,一般会抑制饼化行为的发生;钻进过程中岩心饼化行为的发生伴随着能量的规律性变化,其中总应变能呈阶梯状下降,耗散能呈对应的阶梯状上升,且总应变能的瞬时释放是造成岩心饼化的主要原因。研究成果有望为岩心饼化反演地应力提供新思路和有益借鉴。

关键词：岩心饼化松科二井颗粒离散元宏细观特征破坏模式

数据资产管理在可再生能源领域中的研究与应用

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电力系统装备 2024年第1期 135-137页

作者：曹辉焦磊中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083 中石化新星河南新能源开发有限公司河南郑州450000

研究了数据资产管理在可再生能源领域中的应用,特别关注地热能、氢能、风能和太阳能。通过探讨综合数据的采集、分析和各种能源的数据资产管理,以期揭示如何使电力企业更有效地运用可再生资源,提高能源生产效率,推动电力行业迈向可持续... 详细信息

研究了数据资产管理在可再生能源领域中的应用,特别关注地热能、氢能、风能和太阳能。通过探讨综合数据的采集、分析和各种能源的数据资产管理,以期揭示如何使电力企业更有效地运用可再生资源,提高能源生产效率,推动电力行业迈向可持续的未来,以及为未来能源需求做好充分准备。

关键词：电力企业统一数据平台数据资产管理可再生能源

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空气源热泵-地埋管换热系统蓄热性能研究

科学技术与工程 2022年第24期22卷 10688-10697页

作者：鲍玲玲崔军艳李永安宏宾河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056038 河北省建筑工程质量检测中心有限公司石家庄050227 内丘县丰淼地热能源开发有限公司邢台054000

对于热负荷占优的寒冷地区,土壤源热泵系统长期运行使得土壤温度逐年降低,非采暖季利用空气源热泵为地埋管换热系统进行蓄热可有效地解决土壤热平衡问题。以实际工程为支撑,对空气源热泵-地埋管换热系统进行蓄热性能测试,结果表明:系统... 详细信息

对于热负荷占优的寒冷地区,土壤源热泵系统长期运行使得土壤温度逐年降低,非采暖季利用空气源热泵为地埋管换热系统进行蓄热可有效地解决土壤热平衡问题。以实际工程为支撑,对空气源热泵-地埋管换热系统进行蓄热性能测试,结果表明:系统平均制热量可达到空气源热泵额定制热量的2.17倍,系统平均能效比为7.2,地埋管循环介质平均温差为4.5℃,系统运行稳定。基于TRNSYS软件对蓄热过程进行模拟,结合实验数据验证模型正确性,结果表明:经蓄热后土壤温度从初始的15.8℃上升至16.4℃。蓄热期间,采用多目标优化法得到空气源热泵蓄热系统全天运行时最优工况:循环水泵总流量为100 m 3/h、空气源热泵总额定制热量为723.7 kW,在此工况下土壤目标温升为3.0℃时,系统能耗为474820.0 kW·h,增加的蓄热运行费用为3.96元/m 2。与传统热源燃煤、燃气、热电联产蓄热方式相比,空气源热泵蓄热系统的能源与环境效益显著。

关键词：空气源热泵地埋管跨季节蓄热响应曲面法误差分析