破碎岩体非线性渗流突水机理研究现状及发展趋势

在收集整理国内外相关资料的基础上,从非线性渗流理论方程、非Darcy渗流试验和非线性渗流数值模型方法等方面总结目前破碎岩体非线性渗流突水研究现状,认为破碎岩体渗流具有突水通道的非Darcy渗流特性、3种流场(Darcy层流、非Darcy高速流及Navier-Stokes紊流)动力学系统的统一性和突水3要素(含水层水源的Darcy流、突水通道的非Darcy流和开采扰动作用)中的应力扰动特性。据此,提出了破碎岩体非线性渗流突水机理研究的发展趋势:从矿山采动岩体渗流突水3要素这一渗流特征出发,通过试验和现场测试研究不同围压、水力梯度和流速条件下破碎岩石渗流规律,建立考虑应力作用的耦合Darcy,Forchheimer和Navier-Stokes方程混合流场的模型,提出有限单元弱形式和有限体积法耦合积分解算混合流场方法,把采动应力作用下含水层、冒落岩体破碎带和巷道整个突水水流路径连接在一起,Forchheimer流域的边界流量压力是动态变化的,可以有效解决破碎岩体非线性渗流模型存在的问题,能比较合理模拟采动应力作用下矿山突水瞬态流动全过程。     

侧限压缩下破碎矸石混合粒径非Darcy流渗透特性

房柱式及巷式矸石充填开采中,煤柱与矸石两两相隔,破碎矸石充填体处于侧限压缩状态,破碎矸石的密实程度、孔隙特征及渗透特性对于煤层瓦斯流动及地下水渗流的控制具有重要的价值。基于稳态渗透法及轴向位移控制法,利用一套自制的破碎岩体渗透试验系统,测定了破碎矸石在不同混合粒径下承压过程中的非Darcy流渗透特性,得到渗透特性(渗透率k和非Darcy流β因子)随孔隙率的变化规律。研究表明:1)雷诺数计算及孔压梯度与渗流速度关系曲线说明破碎矸石的渗透特征属于非Darcy流;2)孔隙率随着压缩位移的增加而减小,对于混合粒径试样,较小颗粒充填到较大颗粒的孔隙中,是使岩样的初始孔隙率减小的主要原因;3)在侧限压缩下,大颗粒受挤压破碎是产生0~2.5 mm粒径的原因,而渗流造成细小颗粒质量流失;4)侧限压缩下,渗透率总的趋势减小,而非Darcy流β因子增加,但在压缩过程中,渗透特性的变化趋势受颗粒粒径的影响会出现局部波折,说明破碎矸石的渗透特性与侧限压缩位移、颗粒粒径大小、压缩破碎、排列方式及孔隙结构(通道)有关。     

小纪汗井田地层介质渗透特性及煤层为主含水层成因机制

以陕北榆横矿区特殊地质背景为基础，通过瞬态渗透试验研究小纪汗煤矿煤系地层的渗透力学特性，基于采集的岩样两端孔隙压差时间序列，通过差分得到渗流速度及其变化率的时间序列，基于最小二乘法计算得到了各层岩样在不同围压下全应力应变过程中的渗透率、非达西流因子及加速度系数，比较了不同岩层的最大渗透率及最小渗透率。研究表明：① 随着压缩应变的增加，煤样应力峰值滞后于渗透率峰值；② 应力峰后阶段，煤样非达西流因子及加速度系数先急剧增加后显著下降，两者峰值滞后于应力峰值；③ 洛河组中粒长石砂岩与2号煤层岩样峰后的最高渗透率显著高于其他岩层；④ 煤样的渗透率峰后约为1×10-15 m2量级，普遍高于一般煤矿煤层的渗透率；⑤ 所有岩层中，富县组砂质泥岩的渗透率最低，可视为隔水层。     

剃齿刀在重磨中的计算

<正> 盘形剃齿刀由于具有一系列的特点,因此在齿轮齿形的精加工中应用广泛。剃齿后的齿轮齿形精度和光洁度基本上决定了齿轮齿形的成品精度和光洁度。虽然,有的齿轮经热处理后还采用珩齿工艺,但珩齿后的齿形精度仍主要取决于齿轮热处理前剃齿精度和热处理后的齿形变形程度。因此,剃齿后的齿轮质量直接影响着齿轮的成品质量,也影响着齿轮的使用寿命。要想加工出高质量的齿轮齿形,不仅要求我们设计制造出高质量的剃齿刀,而且必须保证剃齿刀在每次经重磨后仍保持应有的齿形尺寸精度和光洁度,当剃齿刀需做齿形修正时,还须保证齿形修正曲线的尺寸精度以及对     

承压破碎岩石非Darcy渗流的渗透特性试验研究

地下工程中的破碎岩石在渗流过程中其结构发生两方面变化,一方面由于水压的作用引起孔隙结构发生变化,另一方面固体材料之间的接触应力造成棱角破损。因此,承压破碎岩石的渗流不同于自然堆放状态下的堆石渗流,其渗透特性随着位移或载荷的变化而产生显著变化。基于MTS815.02型岩石力学试验系统及破碎岩石渗透仪,利用稳态渗透法及轴向位移控制法测定了粒径分别为5mm―10mm、10mm―15mm、15mm―20mm、20mm―25mm以及混合粒径的破碎砂岩、煤矸石及灰岩在承压过程中非Darcy流的渗透特性,给出了岩样在不同轴向位移水平下的孔压梯度与渗流速度关系曲线,得到了渗透特性随孔隙率的变化规律,揭示了Darcy流偏离因子可能为负的现象。研究表明:1)随着孔隙率的减少,渗透率呈现整体下降的趋势,而Darcy流偏离因子的绝对值呈现整体上升的趋势;2)破碎岩石的渗透性不仅和外载水平及当前孔隙度有关,还与碎石的粒径、颗粒的排列方式以及初始孔隙结构(如初始孔隙通道)等有关;3)三种破碎岩石渗透率的量级为10-16m2―10-12m2,Darcy流偏离因子的量级为1012kg/m4―1015kg/m4;4)当颗粒的破碎细化现象严重时,Darcy流偏离因子出现负值的可能性较大。     

利用电子计算器计算渐开线函数的反函数值

<正> 在机械工业中广泛使用着渐开线齿形的齿轮,因此,在齿轮及齿轮刀具、齿轮量具的设计计算中,都涉及到计算渐开线函数的反函数值问题。随着电子计算器的普及使用,能迅速地得到计算结果,并且节省了查阅三角函数表及渐开线函数表的时间。目前所使用的电子计算器,不能直接计算渐开线函数及渐开线函数的反函数值。要计算渐开线函数及渐开线函数的反函数值,必须进行换算,以满足电子计算器所具有的计算功能。根据渐开线的形成原理,渐开线函数     

非连续载荷作用下圆板弯曲的自然边界元法

引用奇异函数表示圆板横向非连续载荷的广义面分布集度,根据双调和方程边值问题的自然 边界归化方法,求得了圆板在非连续载荷作用下的弯曲解.     

CVSD／PSK／SCPC卫星通信中噪声的控制

文章根据卫星通信中产生的噪声来源，研究解决处理卫星通信中的噪声，提高卫星通信质量。并介绍了卫星通信中噪声的控制方法。     

自然边界元法在弹性圆形薄板弯曲问题中的应用

我国学者冯康、余德浩等首创自然边界元法，并已成功地研究了调和方程及双调和方程边值问题的自然边界归化方法。本文根据双调和方程边值问题的自然边界归化原理，得到了圆形薄板弯曲挠度的泊松积分公式及其边界内力的自然积分方程，利用强奇异积分的数值计算方法，求得了圆形薄板的弯曲解，从实践上证实了这种方法的可行性。     

阿南凹陷油藏特征及形成条件

二连盆地阿南凹陷的油藏形成在抬升型盆地内相对继承性发育的深断陷中。充足的油源,丰富多样的储集类型和构造类型,三良好的匹配关系,形成了油气富集的优越环境。油田由多种类型的油气藏组成,包括背斜类砂岩油气藏,背斜类熔岩台地油气藏,砾岩体油气藏,古潜山凝灰岩油气藏和断鼻层状油气藏五类。这五类油气藏形成了中央断裂潜山复式油气聚集带和斜坡鼻状构造、地层－岩性型复式油气聚集带两种分布模式。