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盐岩在围压卸荷作用下的扩容特征研究

岩土力学 2013年第7期34卷 1881-1886页

作者：姜德义范金洋陈结任松王震白月明重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室重庆400044

通过试验模拟盐岩储气库建腔期腔体围岩围压动态降低过程,开展单轴压缩和三轴卸荷扩容试验,并分析温度对盐岩试件卸荷扩容特征的影响。试验结果表明:由于都是应力增加的过程,卸荷试验的扩容特征与常规单轴试验相比,在扩容阶段划分上具... 详细信息

通过试验模拟盐岩储气库建腔期腔体围岩围压动态降低过程,开展单轴压缩和三轴卸荷扩容试验,并分析温度对盐岩试件卸荷扩容特征的影响。试验结果表明:由于都是应力增加的过程,卸荷试验的扩容特征与常规单轴试验相比,在扩容阶段划分上具有一些共同点,都存在体积压缩段、稳定扩容段和加速扩容段。卸荷试验和单轴试验的压缩极限基本相同。但由于加载方式不同,卸荷试验的稳定扩容段在整体扩容中所占比例更小,扩容速率和扩容幅度也较单轴试验小。在相同的偏应力作用下,卸荷试验产生更大的扩容。温度升高能够促进盐岩的扩容,表现为加速扩容点前移、初始稳定扩容段缩短、加速扩容段变长、扩容速度加快、扩容幅度增大等。

关键词：盐岩围压卸荷扩容损伤温度效应

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基于硬化参量的盐岩蠕变疲劳本构模型

岩土力学 2023年第5期44卷 1271-1282页

作者：范金洋唐璐宣陈结杨镇宇姜德义重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044

盐岩具有较好的蠕变特性和损伤自恢复性,被公认为储能或油气储备的理想介质。对盐岩复杂力学行为进行准确表征和预测是保障盐穴地下空间利用工程安全性的基础。通过定义硬化参量等特征因子,建立了新的能够考虑复杂加卸载路径的盐岩蠕变... 详细信息

盐岩具有较好的蠕变特性和损伤自恢复性,被公认为储能或油气储备的理想介质。对盐岩复杂力学行为进行准确表征和预测是保障盐穴地下空间利用工程安全性的基础。通过定义硬化参量等特征因子,建立了新的能够考虑复杂加卸载路径的盐岩蠕变疲劳本构模型。基于盐岩变形位错机制,引入双曲线阻尼元件,作为表征岩石硬化程度的状态变量;通过硬化参量的演化,考虑加卸载历史对盐岩变形行为的影响。借鉴经典Norton模型的应力-应变关系建立蠕变疲劳本构的基本框架关系。通过引入裂隙扩展因子,假设初始形核长度,考虑材料的断裂韧度,修正邻近破坏阶段(加速变形阶段)的应力-应变关系。该模型能够很好地预测常规蠕变、循环加卸载、下限间隔循环加卸载、梯形波蠕变循环加卸载等常见复杂加卸载路径下的塑性变形特征,且能够较好地表征恒荷载蠕变与循环加卸载之间的相互影响。新的蠕变疲劳本构模型中大部分参数具有较为明确物理意义,参数a表征盐岩稳态变形阶段应力与变形率的关系因子,参数b为确定盐岩第一阶段减速变形阶段的关系因子,参数d_(0)和μ_(d)分别表示初始裂纹形核量和裂隙扩展速率因子,共同修正模型临界破坏阶段的应力-应变关系。

关键词：盐岩疲劳蠕变本构模型

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干冰清洗对混凝土表面损伤影响分析

重庆大学学报（自然科学版） 2014年第8期37卷 83-90页

作者：任松师燕滑姜德义陈结重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室重庆400044

采用KBQX-30DG单管干冰清洗机进行混凝土干冰清洗试验,结果表明清洗效果好,但试块表面会产生孔隙。基于正交试验,研究了清洗过程中的4个因素（干冰流量、清洗距离、清洗时间及喷射角度）对混凝土表面孔隙的影响。运用极差分析法对数据... 详细信息

采用KBQX-30DG单管干冰清洗机进行混凝土干冰清洗试验,结果表明清洗效果好,但试块表面会产生孔隙。基于正交试验,研究了清洗过程中的4个因素（干冰流量、清洗距离、清洗时间及喷射角度）对混凝土表面孔隙的影响。运用极差分析法对数据进行处理,结果表明干冰流量对表面孔隙率增长量影响明显,随着干冰流量的增加,表面孔隙率增长量增加,当干冰流量大于1.54kg/min时,表面孔隙率增长量剧增;喷射角度对表面孔隙率增长量的影响较明显,喷射角度在55°~60°及85°~90°范围内,对表面孔隙率增长量多于喷射角度在65°~70°及75°~80°范围内;清洗距离与清洗时间对表面孔隙率增长量影响不明显。运用线性回归分析及层次分析法得到各因素的权值,通过权值计算得到的各因素对表面孔隙率增长量影响的主次顺序与极差分析相一致。各因素对表面孔隙率增长量的影响为隧道干冰清洗提供了一定的理论基础。

关键词：混凝土干冰清洗表面孔隙率增长量正交试验层次分析法

不同温度条件下气体压力升降过程中瓦斯运移规律的试验研究

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岩土力学 2016年第6期37卷 1579-1587页

作者：许江张敏彭守建李波波武雪峰重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程试验室重庆400044

利用自主研发的含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,对不同温度条件下型煤试件在气体压力升降过程的渗流特性进行了试验研究,以模拟随采深增加引起的地温升高条件下煤的渗透特性。同时,为探讨低渗储层的滑脱效应进行了相同条件下氦... 详细信息

利用自主研发的含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,对不同温度条件下型煤试件在气体压力升降过程的渗流特性进行了试验研究,以模拟随采深增加引起的地温升高条件下煤的渗透特性。同时,为探讨低渗储层的滑脱效应进行了相同条件下氦气的平行试验。研究结果表明:(1)升压阶段,轴向应变增大,径向应变减小,近似呈线性变化;降压阶段,随气体压力降低,应变呈现出与升压阶段相同的变化趋势。随温度升高,应变随气体压力变化的斜率增大。(2)升压阶段,随气体压力升高,渗透率呈二次抛物线型变化,约在气体压力为3.0 MPa左右到达最小;降压阶段,随气体压力减小,渗透率先略有减小后增大,升压阶段渗透率大于降压阶段渗透率。(3)升压阶段滑脱效应引起的渗透率变化量大于降压阶段的变化量,且滑脱效应所引起的渗透率变化量随气体压力增加呈幂指数函数降低。

关键词：气体压力滑脱效应渗透率变形

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温庄尾矿库堆坝模型试验及坝体稳定性分析

岩土力学 2011年第12期32卷 3647-3652页

作者：邓涛万玲魏作安重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程试验室重庆400044

以温庄尾矿库为工程背景,通过室内堆坝模型试验,获得到了在坝体堆积过程中尾矿颗粒在库内沉积分布特征、浸润线的变化规律等基础资料。在此基础上,以多孔介质有效应力理论为依据,建立了多孔介质流-固耦合数学模型,利用有限元软件ABAQUS... 详细信息

以温庄尾矿库为工程背景,通过室内堆坝模型试验,获得到了在坝体堆积过程中尾矿颗粒在库内沉积分布特征、浸润线的变化规律等基础资料。在此基础上,以多孔介质有效应力理论为依据,建立了多孔介质流-固耦合数学模型,利用有限元软件ABAQUS对该库尾矿坝的应力场与渗流场进行了分析,获得了坝体内的应力场及孔隙压力的分布规律,研究成果可为尾矿库的设计、施工和安全生产提供技术支撑。

关键词：尾矿坝模型试验多孔介质流-固耦合 ABAQUS 稳定性分析

突出过程中煤–瓦斯两相流运移的物理模拟研究

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岩石力学与工程学报 2019年第10期38卷 1945-1953页

作者：许江程亮周斌彭守建杨孝波杨文建重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

为了探讨煤与瓦斯突出过程中的煤–瓦斯两相流冲击破坏动力学行为,利用自主研发的多场耦合煤矿动力灾害大型物理模拟试验系统开展了突出过程中煤–瓦斯两相流运移规律物理模拟试验研究。结果表明:突出煤粉在高速气流作用下自工作面抛出... 详细信息

为了探讨煤与瓦斯突出过程中的煤–瓦斯两相流冲击破坏动力学行为,利用自主研发的多场耦合煤矿动力灾害大型物理模拟试验系统开展了突出过程中煤–瓦斯两相流运移规律物理模拟试验研究。结果表明:突出煤粉在高速气流作用下自工作面抛出,呈射流状,随着距离的增加,固相流扩散为栓塞流,沉降量随之增大,从而主要聚集在巷道末端;试验相对突出强度为10%,突出煤粉中绝大部分为粒径小于0.150 mm的煤粉,煤体破碎程度较高;突出启动后,高压气流携带大量煤粉从煤层中喷射而出,形成较强的冲击力,近突出口区域冲击力反复升降,表明突出过程具有阵发性;煤–瓦斯两相流运移过程中瓦斯完全膨胀形成冲击力陡增区,冲击力沿巷道呈波动式分布,距突出口4 944 mm处峰值冲击力最大,随后沿巷道呈震荡衰减变化趋势。

关键词：岩石力学煤与瓦斯突出煤–瓦斯两相流冲击力分选特性

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环境中全氟辛基磺酸前体物好氧生物降解进展

中国环境科学 2019年第9期39卷 3967-3975页

作者：周绍宏王淦淦张利兰重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

目前,在土壤、大气、水体等各种环境介质中均检测到了全氟辛基磺酸(PFOS)及其前体物(PrePFOS)的存在.自然条件下,PrePFOS的非生物降解量可以忽略不计,其生物降解的途径和降解量是预测未来PFOS环境行为的基础.本文对PrePFOS在环境介质中... 详细信息

目前,在土壤、大气、水体等各种环境介质中均检测到了全氟辛基磺酸(PFOS)及其前体物(PrePFOS)的存在.自然条件下,PrePFOS的非生物降解量可以忽略不计,其生物降解的途径和降解量是预测未来PFOS环境行为的基础.本文对PrePFOS在环境介质中的分布以及生物降解进行了综述.在所有的PrePFOS中,关于N-乙基全氟辛基磺酰胺乙醇(EtFOSE)的研究较深入,其在土壤、活性污泥、沉积物中的降解途径及PFOS产量均有报道,EtFOSE的降解速度及其PFOS产量与介质的理化性质、微生物群落结构密切相关,N-乙基全氟辛基磺酰胺乙酸(EtFOSAA)脱羧转化为N-乙基全氟辛基磺酰胺(EtFOSA)是EtFOSE转化为PFOS的主要限速步骤.最新关于EtFOSE在土壤中的好氧生物降解的研究首次提出全氟辛基磺酰胺乙酸(FOSAA)脱羧形成全氟辛基磺酰胺(FOSA)是EtFOSE转化成PFOS的另外一个可能的限速步骤.全氟辛基磷酸酯(DiSAmPAP)在沉积物中的半衰期>380d,其可能的降解途径是先降解为EtFOSE,之后降解为PFOS.最后,在已有研究基础上,提出目前PrePFOS研究存在的问题及今后的研究方向.

关键词：全氟辛烷磺酸前体物分布特征好氧生物降解土壤活性污泥沉积物

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突出过程中煤层瓦斯压力与温度演化规律研究

中国矿业大学学报 2019年第6期48卷 1177-1187页

作者：许江杨孝波周斌彭守建程亮闫发志重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

为进一步认识煤与瓦斯突出发生机理,开展了气-固耦合条件下的煤与瓦斯突出物理模拟试验,并监测了突出过程中煤层瓦斯压力与温度.结果表明:突出过程中煤层压降区近似以突出口为中心的圆弧型向煤层深部扩展;突出口附近煤体在地应力作用下... 详细信息

为进一步认识煤与瓦斯突出发生机理,开展了气-固耦合条件下的煤与瓦斯突出物理模拟试验,并监测了突出过程中煤层瓦斯压力与温度.结果表明:突出过程中煤层压降区近似以突出口为中心的圆弧型向煤层深部扩展;突出口附近煤体在地应力作用下受到拉伸破坏,瓦斯的存在加速了该破坏过程,同时使煤体内瓦斯压力下降速度最快,达1.5 MPa/s;突出过程中煤体温度下降是由瓦斯膨胀做功和解吸造成的,观察期内,煤体温度最大下降量达8.29 K;突出过程是一个热力多变过程,突出过程中瓦斯膨胀做功随着煤体内温度变化量的增加而增大,参与膨胀做功的瓦斯气体量也随之增加.

关键词：煤与瓦斯突出瓦斯压力煤体温度膨胀做功多变过程

电极间距对单室微生物燃料电池处理老龄垃圾渗滤液性能的影响

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太阳能学报 2019年第9期40卷 2687-2694页

作者：胡金凤徐龙君徐艳昭重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

以体积分数为60%的老龄垃圾渗滤液为单室无膜空气阴极微生物燃料电池底物,考察电极间距分别为1、2、3、4、5 cm时电池产电性能及底物中物污染物的去除效果。结果表明,间距为2 cm时输出电压和最大功率密度最大,间距为4 cm时输出电压和最... 详细信息

以体积分数为60%的老龄垃圾渗滤液为单室无膜空气阴极微生物燃料电池底物,考察电极间距分别为1、2、3、4、5 cm时电池产电性能及底物中物污染物的去除效果。结果表明,间距为2 cm时输出电压和最大功率密度最大,间距为4 cm时输出电压和最大功率密度最小;电极间距为1~3 cm时电池内阻随电极间距的增大而增大,而电极间距大于3 cm时电池内阻随电极间距的增大而减小。电极间距为2 cm时,微生物燃料电池(MFC)对老龄垃圾渗滤液中化学需氧量(COD)和氨氮去除率最高;5个电池的库伦效率分别为35.6%、27.6%、35.4%、14.9%和14.9%,单室无膜空气阴极MFC可在一定程度上提高老龄垃圾渗滤液的可生化性。

关键词：单室微生物燃料电池电极间距老龄垃圾渗滤液产电性能污染物去除