初应力作用下孔隙介质升温时渗透率变化规律

为研究不同地应力作用下的油气储层热采过程中渗透率的变化规律,利用自主研制的热流固三场耦合渗流试验系统,选用难被孔隙介质吸附的氦气作为渗流气体,并考虑氦气黏度随温度和压强的变化,消除孔隙介质对渗流气体的吸附和气体黏度变化对渗透试验的影响,开展不同初始应力条件下煤岩试件升温渗透试验。结果表明:孔隙介质渗透率随温度升高先增大后减小,呈非单调非线性变化规律,并存在与初始有效应力有关的拐点温度,这是由于在拐点温度之前,温度应力小于初始有效应力,固体骨架向外膨胀,孔隙空间增大,渗透率增大,超过拐点温度后,温度应力大于初始有效应力,固体骨架向孔隙内膨胀挤占孔隙空间,渗透率降低;渗透率变化拐点温度随初始体积应力的增大而减小,温度应力升高速率随初始体积应力增加而增大。     

瓦斯排放过程中煤体有效应力规律的实验研究

以潞安矿区3号煤层煤为样本,在实验的基础上,研究了瓦斯排放过程中煤体孔隙压力、有效应力的变化规律,揭示了煤体孔隙压力、有效应力以及等效孔隙压系数随时间的变化规律。实验结果表明,煤体的有效应力与瓦斯排放时间服从对数规律,即iσ=ailn（t）＋iσ0;煤体的等效孔隙压系数与瓦斯排放时间服从对数规律,即α=α0-cln（t）,并且在此过程中,煤体的等效孔隙压系数值是瓦斯排放时间的函数。实验结果对研究煤层中瓦斯的流动规律以及煤层气的开发具有重要的参考价值。     

饱和粘土一维固结系数的非线性研究

采用粘土的半对数压缩曲线、修改后的达两定律、挖孔隙比与渗透系数和塑性指数之间的关系式等，推导了饱和粘土在考虑几何非线性、起始水力坡降和渗透系数非常数情况下维渗流固结系数的表达式。公式表明，固结系数是有效应力和孔隙比的函数，同时与土的初始孔隙比、压缩指数、塑性指数等有密切关系；固结系数随有效应力或孔隙比的变化而变化，其趋势由压缩指数和塑性指数之间的关系决定，对大多数粘土，固结系数随有效应力的增大而减小。上述结构与时间对数法和时间平方根法很好吻合。     

孔隙分布对垫层料冻融强度影响的试验研究

为了研究寒冷环境下垫层料冻融强度机制与规律,利用直接剪切仪对不同孔隙尺寸和不同孔隙数量垫层料冻胀融沉后的试样进行了直接剪切试验,试验结果表明:垫层料强度指标随孔隙尺寸和孔隙数量变化而变化。冻融循环后的摩擦角与等效孔隙数量成线性关系,且线性回归斜率随等效孔隙尺寸的增大而增大;冻融循环后的粘聚力与等效孔隙数量也成线性关系,且线性回归斜率随等效孔隙尺寸的增大而减小。发现存在一个级配范围,可在该范围内调整不同粒径含量,使垫层料冻融后强度基本不变同时渗透性可控。     

三维应力作用下煤体瓦斯渗透规律实验研究

论述三维应力作用下煤体瓦斯渗透规律的实验设备与方法。介绍了阳泉３＃煤层、永红煤矿３＃煤层的试验结论。得出了煤体瓦斯渗透系数随体积应力增加而衰减，随孔隙压呈抛物线型变化。定义抛物线的极值点为临界压力。结论对研究煤矿瓦斯抽放与瓦斯突出有着十分重要的意义     

围压-孔隙压力作用下碳酸盐岩力学特性实验

对塔河碳酸盐岩岩心进行了一系列围压、孔隙压力条件下的三轴压缩测试,分析结果发现:1低围压时,碳酸盐岩石表现出很强的脆性,抗压强度低;高围压时,碳酸盐岩石表现出强塑性,且可能出现塑性硬化。2碳酸盐岩的弹性模量随围压的增大而增大,抗压强度随孔隙压力的增大而降低。3孔隙压力增大,碳酸盐岩的内聚力增大,内摩擦角降低。     

考虑孔隙比影响的堆石料湿化试验及湿化模型

对某堆石坝的坝壳料进行了不同密实状态下的单线法三轴湿化试验,分析了湿化变形随围压、应力水平以及初始孔隙比的变化规律。结果表明：在围压和应力水平相同条件下,随着初始孔隙比的减小,堆石料湿化轴向应变和体积应变均明显降低;初始孔隙比对湿化应力剪胀规律影响不大,采用对数形式的湿化剪胀方程可对不同初始孔隙比条件下的湿化应力剪胀关系进行统一描述。对指数形式的湿化轴向应变经验模型进行修正,构建了考虑初始孔隙比及应力状态影响的湿化轴向应变计算模型,并联立湿化剪胀方程推导了湿化体积应变的计算公式,通过对三轴湿化试验结果进行模拟验证了该公式的合理性。     

塔北阿克库勒南部三叠系储层孔隙结构特征

根据9口井369个岩心压汞资料,研究了三叠系储层的主要流动唯道半径平均值(Rz)、吼道偏离系数(α)、喉道结构系数(F)等孔隙结构参数和喉道类型,得出了孔隙结构参数与储层物性相关分析式。做了有效应力下水平单向流动压汞试验,第一次取得了地层应力条件下的孔喉分布情况。     

不同应力路径下饱和黄土应力应变及孔压特性分析

通过GDS多应力路径试验仪,对饱和重塑黄土开展不同应力路径下的固结不排水试验。分析和探讨了常规三轴压缩、增p、减p和等p应力路径下饱和黄土的应力与应变关系和孔压特性变化规律。试验结果表明,不同固结方式所得到的应力峰值和稳定的孔隙压力明显不同。在等压固结方式下,减p、等p和增p路径所对应的应力峰值和稳定孔隙压力值依次增大;且减p、等p和增p三种路径下的应力峰值和稳定时的孔隙压力值均随初始固结应力增大;在偏压固结方式下,减p、等p和增p路径所对应的应力峰值依次减小,减p、增p路径所对应的稳定孔隙压力值大于等p路径,减p路径下的稳定孔隙压力值最大。     

三轴及孔隙水作用下煤的变形和声发射特性

在MTS815.02岩石力学试验系统上进行了煤的单轴压缩、三轴压缩及孔隙水作用下全应力应变试验及声发射检测.结果表明:煤的三轴强度、残余强度随围压增高而增大,随孔隙水压增高而降低;在低围压试验范围内,煤的弹性模量不随围压变化.煤在不同试验条件下呈现的声发射特征有显著差异性:单轴试验时各个阶段均有声发射事件产生,三轴及孔隙水试验条件下煤样屈服之前声发射事件较少,而屈服之后声发射趋于活跃;单轴试验时煤的声发射能量最大,随孔隙水压增大,煤样变形过程释放的声发射能量逐渐减小.     

点载荷作用下煤岩体的破坏特性

为了了解点载荷作用下岩石的破坏特征,通过理论分析和数值模拟对点载荷作用下岩石破坏特征进行分析,得出点载荷作用下的应力分布规律,在加载点周围岩石所受的力接近压应力,但在距加载点一定距离以外的范围内,岩石受到了垂直加载轴方向的弹性拉应力,其在试件内部分布均近球状。试件的形状对其应力分布影响不大。最后分析了点载荷作用下岩石破坏机理.     

焊接板材毛坯冲压成形中残余应力的测试与分析

通过实验测试了焊接毛坯冲压成形 (弯曲、拉深 )过程中产生的残余应力 ,并对实验结果进行了分析。通过分析得出了对焊接冲压成形加工复合化技术工艺实践有指导意义的结论。     

气垫带式输送机凸凹弧段气垫场主参数的计算

本文分析了气垫带式输送机在凸凹弧段运行时,气垫场的压力、压力梯度的分布规律,并讨论了凸凹弧段曲率半径R_1,胶带张力对气垫场主参数的影响.     

岩石孔底断裂控制机理研究

在保证垂直槽孔断开明成型并全面贯通的孔压下，对孔底水平截面Ｉ－Ⅱ型复合裂纹断裂与装药结构的关系等进行了分析，建立了断裂判据，初步确定了裂纹扩展的方向及预应力对断裂的贡献。其结果与工程实践相吻合。     

廊道型孔口的应力集中

本文为“标准廊道附近的应力集中”一文的继续和补充.首先采用改进的梅林契耶夫法求解映象函数,然后应用穆斯海里什维里方法求解无限平面域内廊道型孔口在五种应力场(σ_x~∞=1,σ_y~∞=1,τ=_(xy)~∞=1,σ_x~∞=-(M/J)y,σ_y~∞=(M/J)x)中的孔边应力.从而把原来求映象函数的绘图、计算交叉循环解法改为纯数解法,并与应力计算一气呵成,便于应用计算机求解.编制了 PC-1500微型计算机的程序,并算出了四种孔型的孔边应力,计算结果与有关文献结果一致,因而可以提供设计部门应用参考.     

评价钻井液完井液对裂缝性地层封堵效果的新方法

泥页岩比表面积测定方法,泥页岩水化膨胀测定方法、钻井液泥饼压缩性评价方法等现有诸多评价方法,都是针对泥页岩地层垮塌进行的研究,而对如何稳定破碎性地层及裂缝发育地层,目前还没有一种可行性的评价的方法。探讨了利用387-42型泥浆失水仪来评价钻井液、完井液的封堵效果,实验结果表明:该法是现场评价钻井液、完井液封堵的评价方法。     

关于国标GB150-98压力试验应力校核问题的探讨

通过对压力容器压力试验时应力的分析。提出了新的校核条件。     

二维Schwarzschild黑洞的能量——动量应力张量的相干态表示

讨论了一个二维黑洞的能量应力张量的相干态表示，并将这样得到的结果与已有的结果进行比较和讨论。     

无限大薄板椭圆孔口裂纹前缘应力研究

带裂纹含孔口构件的研究一直是断裂力学与岩石力学等学科的重要课题.基于复变函数方法,利用保角变换将无限大多连域映射为单位圆,将问题的边界条件使用柯西积分简化.由于孔口是薄板应力变化剧烈的区域,在考虑孔口应力时,应用椭圆孔口分析结果探讨裂纹应力分布.以裂纹尖端点为新的极坐标原点建立坐标系,对裂纹前缘应力场计算公式进行了推导,得到了计算裂纹前缘应力场的二级渐进公式.研究中发现,原有一级渐进公式与精确解的相对误差较大,而本文推导出的二级渐进公式与精确解的相对误差较小.     

扇形孔破岩机理的全息动光弹研究

采用全息动光弹试验手段 ,对扇形孔破岩的机理进行了理论研究 ,其结论对现场扇形孔爆破设计具有指导意义。