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关键词： 全风化砂岩   围岩变形   数值模拟   大变形处治   监控量测  

摘要： 由于热带雨林地区常年降雨强度大、频率高,强降雨常导致岩土体自重增加,但强度和稳定性显著下降,是该地区隧道施工主要高风险源。依托马来西亚热带雨林地区某隧道工程,对隧道穿越土岩交界段初支侵限变形规律进行现场监测与数值分析,探究初期支护侵限应急处置及局部换拱施工等治理措施方法。研究结果表明,1)热带雨林地区频繁强降雨下渗造成岩土强度及承载力下降是隧道大变形发生的主要原因,地层含水率的变化主要受降雨时间及地表起伏的影响;2)采用径向注浆加固、反压回填、施加临时横撑及施作临时仰拱等措施能有效控制围岩变形发展;3)根据隧道初期支护变形侵限的纵向分布规律,使用局部换拱处置方法,能显著提升换拱施工的效率和安全性。现场应用表明所采取的隧道初期支护换拱处置措施控制隧道变形效果良好,可为类似热带雨林软弱围岩隧道提供施工借鉴和技术指导。

关键词： 油田开发   水平井压裂   支撑剂分布   支撑剂运移   裂缝扩展   施工参数   数值模拟  

摘要： 压裂过程中,裂缝的有效支撑是影响水平井分段压裂效果的关键因素.为提高致密油气压裂开采的效果,需要明确多簇裂缝扩展过程中支撑剂的运移和铺置规律.通过建立平面三维裂缝模型与支撑剂运移一体化计算模型,模拟水平井多簇裂缝竞争扩展状态,并对比分析不同施工参数对缝内支撑剂铺置的影响规律以进一步优化压裂施工工艺参数.研究结果表明:受到缝宽影响,支撑剂易在缝宽较小处堆积;受缝间应力影响,当排量、液体黏度和簇间距增大时,中间裂缝受到挤压,穿透能力增强,面积增大;阶梯加砂方式下支撑剂在缝内呈楔形分布,支撑剂浓度与缝宽的变化规律相同,沿缝长均逐渐减小,所以,近井支撑效果较好;受缝间应力影响,采用高注入排量,配合低黏度压裂液与低密度支撑剂组合注入方式,可有效提高裂缝的支撑面积及支撑效果.研究可为明确水平井多裂缝扩展规律及现场施工参数提供理论依据.

关键词： 土渠   渠道渗漏   层状土壤   入渗参数   数值模拟   多因子数学模型  

摘要： 准确计算土渠渗漏量对灌区的输水效率测算和灌区管理具有重要意义。为提出准确高效的渠道渗漏评估方法,以河套灌区义长灌域为研究区,建立土渠二维入渗的数值模型,采用渠道渗漏试验数据对其率定验证,进一步探究渠道水深h、底宽b、边坡系数m、分层土壤饱和水力传导度k_(s1)、k_(s2)、k_(s3)对渠道土壤水分入渗过程的影响规律,以Kostiakov-Lewis模型为基础模型,采用多元线性回归建立基于入渗参数的多因子数学模型。结果表明:数值模型模拟R^(2)均在0.928以上、RMAE、RMSE分别小于14.57%、0.048 cm^(3)/(cm·s),模型可以用于模拟渠道土壤水分入渗过程。各因素对渠道稳渗速率的影响程度依次为:k_(s1)>h>k_(s2)>k_(s3)>b(m不显著)。建立的土渠二维入渗多因子数学模型R^(2)在0.87以上,均值为0.96,RMSE、RMAE、ME均值分别为0.05 cm^(3)/(cm·s)、14.13%、0.027 cm^(3)/(cm·s),评价指标结果较好,模拟值与预测值较吻合,模型可行。研究量化了各影响因素对渠道稳渗速率的影响,发现紧邻渠床土层和水深对渠道渗漏影响显著,所建立的土渠渗漏实用公式能够准确高效地用于分层土壤条件下各级渠道渗漏量计算。

关键词： 多级离心萃取机   计算流体力学(CFD)   自由液面   气-液两相流  

摘要： 利用CFD模拟多级离心萃取机单级转子内液体流动过程,发现气-液两相流运行规律以及流量、转速对流场的影响。结果表明,澄清室内气-液两相存在明显分界,气相聚集于轻相堰与轴之间;自由液面随流量增大向重相堰流动,而随转速增大反向轴心运动,当流量增至80 L/h,液面溢出重相堰;通过模拟提出了优化方案,增设挡板能有效减少液体“空转”;搅拌桨直径d_(mix)=64 mm时,混合强度最高;将新型多级离心萃取机应用于烟碱提取,萃取后物料中烟碱残留量低于0.1%,分离情况良好。

关键词： 导水裂隙带   现场实测   数值模拟  

摘要： 导水裂隙带是良好的充水导水通道,研究导水裂隙带分布情况能够更好地指导顶板管理和安全生产。文章通过现场实测、数据分析和数值模拟,分析了岳城煤矿4303工作面导水裂隙带高度发育情况,利用数值模拟验证了现场实测数据的准确性,研究结果有望对岳城煤矿顶板管理、防水煤柱留设、提高开采上限提供科学指导。

关键词： 大型水闸   反滤型结构   多孔混凝土   预包裹制备  

摘要： 针对大型水闸消能工抗冲反滤结构在长期运行中易受水流冲击而损坏的问题,文章以鉴江高岭拦河闸坝工程为例,研究抗冲反滤型高强承压多孔混凝土关键制备技术,旨在提升水闸安全性和稳定性。通过选料及物料性能分析、预包裹制备等步骤,系统探讨了该新型材料的制备工艺。实验结果显示,该材料展现出优异的抗冲、抗滤和抗磨损特性,为我国大型水闸消能工抗冲反滤结构的设计与施工提供了有力的技术支撑,具有重要的工程应用价值。

关键词： 富氧燃烧   入窑方式   燃烧速率   数值模拟  

摘要： 双碳形势下,富氧燃烧结合烟气循环技术是未来水泥烧成系统新工艺的发展方向。富氧以不同的方式进入回转窑,会对回转窑内的热工制度产生不同的影响。为对比富氧空气不同入窑方式的效果,通过数值模拟方法,研究了富氧空气不同入窑方式对回转窑内温度分布、温度峰值和NO_(X)的影响。氧气更多地通过一次风入窑时,窑内温度场、温度峰值、NO_(X)生成量的变化趋势与富氧百分比增加带来的影响趋势相似,一次风富氧百分比过高会导致NO_(X)生成量明显增加,高温区域长度缩短,窑内温度均匀性变差。氧气通过一次风入窑比通过二次风入窑效果更好,实际使用时应合理控制一次风富氧百分比。

关键词： 竖井   保安矿柱   残矿回收   采场结构参数   充填采矿   数值模拟  

摘要： 近年来,受政策、矿山资源枯竭、深部资源开采难度大等因素的影响,中国黄金产量呈下降趋势,而上述因素同样也是目前大部分企业面临的难题。如何在政策允许范围内安全高效回收资源是企业亟须解决的问题。通过Mathews稳定性图解法并结合现场实际情况,对排山楼金矿上排矿区主井保安矿柱开采结构参数进行了初判,并利用Flac3D数值模拟的方法对保安矿柱内矿体安全回采可行性进行研究。数值模拟结果表明:保安矿柱范围内矿体安全回采具有可行性,回采造成的塑性区主要集中在采空区周围,回采区域与现有采空区间留设的间柱宽度以10~15 m为宜;回采会导致主井中下部产生一定变形,暂无应力集中现象,对主井的使用无大影响。研究结果为主井保安矿柱范围内T4矿体的开采提供了理论支撑,具有重要的实践意义。

关键词： 复合湿式除尘器   雾化吸附区   气-液-固三相流   导流板   除尘效率   数值模拟  

摘要： 以复合湿式除尘器的核心除尘区——雾化吸附区为研究对象,采用欧拉-拉格朗日法进行气-液-固三相流数值模拟,研究工作参数对除尘效率的影响规律。结果表明:导流板在雾化吸附区内可促使产生多个大小不同的涡流,能有效增加粉尘与液滴的接触时间和在导流板间的停留时间,增加了粉尘颗粒被导流板及壁面碰撞捕集的概率,在加入喷淋液滴后,除尘效率得到显著提升;当导流板角度为15°,导流板层数为6层,含尘气流流速为6 m/s时,除尘效率最高;粒径为1.0μm的颗粒除尘效率大于85%;粒径在2.5μm及以上的颗粒除尘效率都大于95%;颗粒粒径增至10.0μm及以上时,除尘效率接近于100%;喷嘴压力对除尘效率的提升作用并不显著。

关键词： 油田开发   储层改造   大斜度井   页岩油   多层叠置   地质工程一体化   数值模拟  

摘要： 中国陆上页岩油储层具有多层甜点叠置特征显著、单层厚度小和应力隔夹层多等特点,传统水平井体积压裂技术纵向穿层效果有限,为此提出采用大斜度井进行陆上页岩油的压裂开发.基于地质工程一体化理念实现多层叠置页岩油储层、天然裂缝和地质力学耦合建模,进行大斜度井裂缝起裂与扩展-流动一体化数值模拟,并开展敏感性分析明确影响压裂效果的主控因素.针对工区地质力学特点,数值模拟结果表明,大斜度井分段体积压裂密切割采用簇间距12 m进行压裂可以对多层叠置页岩油储层获得较好的储层改造效果,当施工液量为1.3×10^(3)~1.5×10^(3)m^(3)/段、施工排量为7 m^(3)/min及加砂强度为2.5 m^(3)/m时,存在较好的裂缝改造体积和压后产量.通过微地震和现场生产数据对压后改造效果进行评估,发现单井入液量和加砂量同微地震检测效果呈现正相关性,验证了数值模拟压裂设计方案的可靠性.通过合理大斜度井密切割压裂设计和针对性“低砂比、缓增幅组合泵注工艺优化”加砂策略,现场的大斜度井压裂改造没有出现砂堵现象,实现了安全加砂.研究成果对于陆上页岩油储层进行大位移井体积压裂设计和参数优化具有重要指导意义.