多孔介质中DNAPLs运移及模拟研究

重非水相流体(DNAPLs)污染特性及在介质中运移分布规律研究是开展场地污染风险评估与修复治理的必要前提。本文阐述了多孔介质中DNAPLs污染特性及运移过程中三相分配与转化,总结了影响DNAPLs运移及空间分布的因素,论述了介质非均质性及水文地质条件的影响机理,综合分析了DNAPLs污染模型的应用特性。     

川中-川西地区上三叠统油气输导体系的类型及特征

本文将川中-川西地区上三叠统油气输导体系分为储集层输导体系、断裂输导体两大类,其中储集层输导体系又可分为砂岩体型和裂缝型两种小类型,并分析了其特征。指出输导体系的时空配置关系是决定油气藏的重要因素,认为这些配置关系是影响输导体系有效性的重要原因。     

多层土质边坡入渗的水流方向演变机理

为研究多层土边坡内入渗雨水方向演变规律,建立均质和多层土质边坡模型,依据VG模型的多土层边坡含水率与基质吸力的控制方程,结合饱和区成形,研究了入渗雨水方向的时空演变特征及影响因素,以及水流方向与有效应力的联系.分析表明:水平方向的基质吸力差决定了水流方向,基质吸力沿水平方向的变化率决定了水流水平方向增速;饱和区成形是垂直流产生的必要条件;降雨停止坡面浅层0~1.3m内迅速产生下坡向水流,深层下坡向水流产生滞后;渗透性差异大的土层交界面上极易产生剧烈的水平渗流;上坡向水流的产生伴随着有效应力降低.     

浅部隔离煤柱对覆岩运移的控制及其合理留设

为了揭示西部浅埋工作面沿倾向方向开采时隔离煤柱对覆岩运移的控制作用,以大柳塔煤矿为工程背景,采用相似材料模拟试验方法,分析工作面开采中隔离煤柱对覆岩垮落、移动变形的控制作用及其应力变化特征,并确定煤柱的合理留设。研究结果表明,采区倾向方向上,由于工作面间存在隔离煤柱,各工作面开采会形成彼此独立的垮落带,隔离煤柱有效地分隔了相邻工作面垮落空间的横向贯通和纵向扩展,隔开了相邻工作面上覆岩层沉降曲线;覆岩垮落高度与工作面倾向开采长度密切关系,非充分采动较充分采动时覆岩垮落高度明显降低。在煤层开采过程中,留设30 m宽的1^#~4^#煤柱处于稳定状态,但3^#、4^#煤柱安全性较低。理论计算出了2^-2煤和5^-2煤合理煤柱宽度分别为18.6 m、24.5 m,得出了避开煤柱集中应力与控制地表均匀沉降的上下煤层煤柱最佳错距为95.5 m。     

覆沙层下大采高工作面覆岩运移规律

大采高开采的方法是提高煤炭资源回收、实现矿井高产高效的重要发展方向,但也造成工作面覆岩破坏严重。为此,文中以宁东煤田赋存的覆沙层下特厚煤层为背景开展大采全高工作面覆岩运移研究,运用相似模拟的方法并综合多种监测仪器从模拟现象、力源两个角度对大采高工作面覆岩运移、下沉乃至垮落的特征进行了全程监测与分析。研究表明:大采高工作面覆岩垮落初次来压步距较大,支架带压移架后极易发生直接顶乃至老顶的突然垮落,工作面来压强烈、伴随有明显的支架动载现象;延伸至地表的裂隙有诱发地表覆沙层弯曲、有溃入工作面的可能;模型开采结束后形成了6条贯穿至地表且与工作面推进方向成60°的垮落裂缝;模型内部各岩层下沉范围随着工作面的推进而不断扩大,呈U字型下沉趋势。     

W型通风采空区自燃带和瓦斯运移规律的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent对焦煤集团某矿2303综放面采空区进行了数值模拟,研究2303综放面采用W型通风方式下采空区的自燃带和瓦斯运移规律。结果表明:2303综放面采用W型通风系统后,工作面两端压差较少,可以有效防止采空区煤炭自燃,能起到均压防灭火的作用,可以有效的解决上隅角瓦斯超限问题和减小采空区瓦斯爆炸界限宽度,通过对W型通风方式下两条进风巷风量为1:1、1:2、2:3时进行分析得出,当两条进风巷风量相同时工作面向采空区漏风量和工作面两端压差最小。现场实测氧气浓度与数值模拟氧气浓度相吻合,验证了数值模拟方法的可靠性。     

热渗耦合的井抽灌系统对地温场的影响

针对水源热泵抽灌对地温场的影响,运用Comsol Multiphysics多物理场全耦合软件建立热渗耦合的数值计算三维模型。对比分析不同回灌量下地温场分布云图和不同回灌量下地温场的分布规律,得出单井回灌量越大热影响半径越大、同时热峰面向抽水井方向运移速度越快,达到热贯通时间越短;前期系统运行回灌井附近区域温度变化明显,后期系统运行对回灌井周边较远区域温度变化较影响明显;不同位置热运移规律均与渗流速度相关,影响半径基本与渗流速度呈正比。     

准噶尔盆地南缘煤型气运移机制探讨

依据天然气δ13C2数值把准南煤型气划分为A组和B组。A组煤型气主要分布在安集海背斜以西的第三排构造带,B组煤型气主要分布在安集海背斜以东,包括准南的三排构造带;根据水溶气和游离气的组分运移特征,结合准南地层压力、地层水矿化度和重碳酸根浓度,提出A组煤型气为水溶气运移,B组煤型气以游离气运移为主;异常压力是水溶气向上运移的动力,构造应力控制了煤型气的运移方式,应力强烈的第一排构造带以游离气运移为主,应力较弱的第三排构造带以水溶气运移为主,第二排构造带上煤型气两种运移方式都存在;煤型气i-C4/n-C4和i-C5/n-C5值显示运移通道为构造微裂缝或短暂开启的断层,运移的水动力较强。     

渗滤液在填埋场土层中运移规律及控制方法研究

以中国徐州某垃圾填埋场为工程背景,在现场测试和室内模拟测试的基础上,利用GeoStudio数值模拟软件对生活源污染质在垃圾填埋场中的运移进行了模拟,研究了渗滤液在压实黏土层中运移的时空变化规律,并揭示了运移机理,为研究生活源污染质在土层中运移的控制方法提供了理论依据。研究结果表明,非饱和压实黏土层的土-水特征曲线可分为平缓下降、快速下降和平缓稳定三个阶段;渗滤液在填埋场中的运移过程分为压实黏土层有效和压实黏土层失效两个主要阶段,且分界点为10年;随着运移时间的推移,渗滤液中溶质浓度的增长速度逐渐降低;可通过提高填埋场防渗层的防渗能力和排水系统的导排能力、增加垃圾体的坡度和对生活垃圾进行分类等方法控制生活源污染质在压实黏土层中的运移。