采动条件下顺层低渗透瓦斯抽采数值模拟研究

为了研究煤层在采动条件下,工作面顺层低渗透瓦斯钻孔抽采效果的关键影响因素及煤体瓦斯抽采渗流规律,通过煤层瓦斯渗流控制方程、煤体孔隙率和煤体应力变形控制方程,构建了煤体瓦斯抽采条件下瓦斯流固耦合数学模型;基于多物理场数值分析软件（COMSOLMultiphysics）建立瓦斯抽采数值模型,分析了单孔钻孔距回采工作面不同距离和多孔排布回采工作面不同推进距离下抽采瓦斯压力和消突区域分布。结果表明,抽采钻孔周边瓦斯压力逐渐降低,最终趋于稳定,钻孔距回采工作面越近,瓦斯压力下降速度越快,抽采效率越高,且消突区域随着开采推进距离增大而增大。研究结果为工作面瓦斯抽采钻孔参数的设计优化提供了有益的参考。     

上软下硬地层盾构施工掌子面顶推力技术研究

针对济南地铁2号线北园路站至七里堡站地质条件复杂、地层软硬不均等问题,易导致盾构机姿态难以控制,出现超挖、欠挖,严重影响围岩稳定性,引起地表沉降。通过现场调查、数值模拟穿越上软下硬地层,重点研究盾构开挖掌子面顶推力控制技术。结果表明,盾构穿越上软下硬地层时,适当调整掌子面上下部顶推力有利于控制地表沉降。     

碎石桩加固公路软土地基分析

在进行软土地基加固时往往会用到碎石桩,同时在路堤下设置加固层能够更好的将总应力转移至碎石桩上,以此达到降低基础底部土体整体变形的目的。为了进一步分析碎石桩参数变化对路堤沉降、基底变形的影响,选择平面应变数值方法,分别计算有加筋、无加筋时碎石桩加固软土地基后路堤的受力情况,并模拟了路堤的沉降和基底的变形。研究结果表明：路堤的沉降值和路堤坡脚部位的隆起值,随着桩间距的减小而明显降低;将刚度较大的土工格栅设置在路堤底部时,调整碎石桩间距对路堤沉降的影响较小;土工格栅对减小路堤坡脚位置的隆起有着非常明显效果,不管怎样调整碎石桩的桩间距,对土体水平变形影响较大的仍然是基底土工格栅;地基整体水平变形随桩身长度的增加而减小,其中水平变形峰值处减小的幅度最大;基底土工格栅对水平变形的减小有比较明显的影响,同时调整碎石桩的长度,还能加快超静孔隙水压力的消散速度。     

铁路道岔场景识别与间距检测

针对目前铁路道岔人工检测方法效率低、精度差的问题,提出一种基于深度学习的快速识别道岔场景及检测道岔间距的方法。采用线阵工业相机扫描获取铁路点云信息,设计残差连接的铁路道岔场景识别网络,采用树结构Parzen估计算法搜索最优超参数,采用Focal Loss损失函数解决样本数量不均衡问题,实现铁路道岔场景的准确快速识别。利用识别出的铁路道岔场景图像,开发了一种道岔基本轨与尖轨的边缘提取算法,准确测量道岔基本轨与尖轨的内侧间距。实验结果证明,该方法的识别准确率达到97.5%,识别时间在0.02 s内,道岔间距计算误差小于0.2 mm,相比人工检测方法,检测效率与检测精度均大幅提升,满足道岔检测的要求。     

保德煤矿定向长钻孔区域瓦斯抽采布孔方案试验研究

为解决高瓦斯矿井高强度开采条件下,煤层瓦斯预抽效率低、难度大、钻孔集中度差的问题,以保德煤矿81311工作面为试验区,基于COMSOL数值模拟软件建立定向长钻孔瓦斯抽采模型,根据钻孔抽采达标判定依据,通过模拟分析在不同布孔间距下煤层瓦斯压力随抽采时间的变化规律,优选布孔方案并进行工作面长钻孔区域预抽试验。研究结果表明：在相同孔径和抽采负压条件下,沿工作面走向定向长钻孔布孔间距为20、27、35 m时,抽采达标分别需123、215、357 d;对布孔间距为27 m的本煤层定向长钻孔抽采方案进行了现场试验,瓦斯抽采纯量随时间呈现初期指数式上升、中期波浪式上升、后期快速衰减的阶段性规律;实测抽采350 d单孔平均瓦斯抽采纯量为1.669 m³/min,预抽250 d抽采纯量峰值为2.680 m³/min,瓦斯抽采衰减系数小。     

小型门站工艺系统撬装化的应用探讨

撬装工艺设备在小型门站中的应用越来越广泛,由此引出的设计规范要求和用户需求之间的矛盾也越发值得重视.本文分别从间距控制、放散管设置、阀门设置及无人值守等4方面对于门站工艺系统撬装化的应用进行探讨,得出了撬装工艺设备与建构筑物的建议间距、放散管的设置形式、站内阀门的设置要求等,并且从消防设计的角度对门站无人值守提出了前提...     

Completion and stimulation trends in North American unconventional plays and resulting impact on well productivity

过去十年,非常规油气勘探开发在全球范围内大幅扩张。水平钻井和多级水力压裂技术也在不断地发展和创新,使得超长水平井成为可能。同时,因为压裂强度不断增加,作业者可以最大限度地提高储层接触面积和对储层的改造体积 （SRV）。然而,完井优化方面的挑战仍然存在,作业者持续不断地尝试和试验各种完井与增产参数组合,以确保非常规油气藏开发的经济可行性。优选最佳的完井与增产参数组合是一项非常关键的任务,应结合油气田的具体储层特征进行优化。本文总结了2014—2020年间北美9个主要非常规油气藏的压裂增产趋势,包括Marcellus, Haynesville, Barnett, Utica, Bone Spring, Bakken, Wolfcamp Midland, Eagle Ford, Scoop/Stack。分析了各油气田几个关键的完井和增产参数的整体趋势,同时还评估了单个参数（如水平段压裂长度、支撑剂强度、段间距等）对井产能的影响。然后对比分析相应的初始井产量（90 天平均初始产量）,评估各个参数对产能的影响,从而确定每个完井参数的最佳范围,以实现产能最优化。     

一种基于锁相环梳状谱发生器的设计

针对传统模拟梳状谱发生器难以实现高平坦度、窄间距、灵活操控的缺陷,文中提出了一种基于锁相环机理实现梳状信号的新方式。该方法利用锁相环反馈回路的N分频器对压控振荡器输出的高频信号进行分频以得到脉冲宽度窄的脉冲信号,然后再令其通过滤波器得到满足目标带宽的高平坦度梳状谱信号。通过对分频器进行灵活编程控制可以得到不同间距的谱线,且不需要修改硬件电路设计。实验结果表明,这种基于锁相环机理及的梳状谱发生器所产生的谱线具备信号带宽大、幅度一致性高、间距可调、小型化、低功耗等优点。     

基于稳态视觉诱发电位的脑机接口元素尺寸和间距工效学研究

针对基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口系统,该文开展了屏显刺激界面元素尺寸和间距对识别效率和用户体验影响的工效学实验研究。该工效学实验使用红色正方形作为频闪刺激元素,刺激元素位于上、下、左、右等4个位置,自变量包含尺寸和间距两个因素。因素1为尺寸即正方形边长,分为100px,150px,200px3个水平;因素2为间距即元素中心与界面中心的垂直/水平距离,分为200px/400px,300px/600px,400px/800px3个水平。因变量为任务的完成时和失败次数。实验后开展主观评价,基于ISO 9241可用性标准,使用李克特7分量表对界面的满意度进行评分。工效学实验结果显示：元素尺寸对识别效率有显著影响,边长尺寸为200px的刺激元素识别效率最高,元素间距对识别效率没有影响。主观评价结果显示：元素间距对用户满意度有显著影响,刺激元素的紧凑(200px/400px)或疏远(400px/800px)都会导致满意度的下降,300px/600px间距水平的满意度最好,尺寸对用户满意度没有显著影响。该研究从设计工效学角度出发,发现了刺激界面元素尺寸、间距分别对脑机接口系统效率、用户满意度具有影响,研究结论对于规范脑机接口界面设计,提升脑机接口系统效率有重要的指导意义和借鉴价值。