梁卫国
- 作品数：299 被引量：1,145H指数：21
- 供职机构：太原理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金山西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球石油与天然气工程更多>>
- 基于循环加卸载的煤岩体破坏力学行为和能量演化规律研究
- 2024年
- 近距离煤层群开采过程中,多重采动会产生显著的循环加卸载效应,为研究循环应力下煤柱及围岩稳定性,结合声发射信号监测,开展煤岩单体和煤岩组合体的单轴循环加卸载试验和PFC3D数值模拟计算。研究结果表明:循环加卸载下,试件应力-应变曲线会呈现出“疏-密-疏”的特征,结合声发射计数和裂纹衍生数目,其变形过程可分为孔隙裂隙压密阶段、弹性变形和裂纹稳定发展阶段、裂纹非稳定发展阶段;循环载荷对组合体中低强度的煤具有强化作用,但会弱化岩石本身强度,试验中不同组合体的平均弹性模量相较单体煤提升了7.03%~18.95%,较单体岩石减弱了0.48%~6.76%,强化/弱化作用与形成组合体的单体试件强度差异呈正相关;循环加卸载过程中,试件裂纹萌生速率和裂纹数目与其强度和变形特性有关,脆性岩体试件的裂纹发育主要集中在裂纹非稳定发展阶段,且试件强度越高,裂纹非稳定发展阶段越集中,而塑性岩体试件的裂纹发育在整个循环加卸载过程均处于一个较为活跃状态;煤、岩单体试件在循环加卸载试验下的破坏模式以压-剪破坏为主,呈单斜面剪切破坏裂纹,而煤岩组合体失稳破坏时,煤体端部先形成柱状劈裂或斜面剪切破坏,破坏面延伸至煤-岩交界面发生偏转,延伸向组合体边界,且偏转角度随组合体中岩石强度增加而增大;循环加卸载试验中,试件的弹性能和耗散能均呈现出增加趋势,单次循环过程中产生的弹性能和耗散能与其自身强度特性呈现负相关,但循环累计产生的弹性能和耗散能与试件自身强度呈正相关。研究结果表明,改变顶底板围岩强度、煤柱与围岩的胶结性可提高循环采动应力扰动下煤柱的承载能力。
- 赵国贞程伟刘超梁卫国
- 关键词：岩石力学循环加卸载声发射
- 煤矸石井下原位智能分选充填技术研究进展被引量：2
- 2024年
- 传统井下煤矸石需运输至地面处理,不仅占用地面国土空间、自燃或雨水淋滤造成大气与环境污染,而且长距离无效运输造成的能源消耗问题已成为制约煤矿低碳发展的关键瓶颈。为实现煤矿矸石不出井,从煤炭生产源头减少碳排放与单位产出能源资源消耗,实现煤炭的绿色低碳智能开采,回顾了煤矸石井下分选充填技术现状及智能化进展,并在此基础上展望煤矸石井下分选充填技术发展趋势,提出了煤矸石井下原位绿色智能分选、充填新方法,详细阐述了煤矸智能分选机及新型充填液压支架的结构及原理,以最大化缩短矸石无效运输距离。为处理采煤工作面矸石,预防煤岩动力灾害,提出了包含少矸化智能开采系统、原位智能分选系统、工作面矿压反演系统、精准科学充填系统四大子系统的煤矿井下采选充智能一体化系统,并探讨了各子系统间的新环逻辑关系,以形成采煤利于分选、分选利于充填、充填利于采煤的良性循环。为处理掘进工作面矸石,提出了包含智能快掘系统、智能分选系统、煤矸分运系统、智能充填系统四大子系统的煤矿井下掘选充智能一体化系统,并对各子系统所负责工作及智能化实现进行了阐述。所提出的新工艺有望实现煤矿矸石不出井,并为煤矸石原位智能分选充填方法及采选充一体化系统的研究提供新思路。
- 梁卫国郭凤岐于永军于永军闫俊才
- 一种裂隙型干热岩储层双斜井分段调控强化采热方法
- 地下热能开采利用技术领域，是一种裂隙型干热岩储层双斜井分段调控强化采热方法；在干热岩原生裂隙发育带钻入倾斜的注入井和采出井，通过由下至上按序对两井分段注入高压低温流体，实现对裂隙发育带的循环剪切卸荷扰动，提高干热岩储层裂...
- 陈跃都梁卫国
- 循环载荷作用下盐岩力学特性响应研究被引量：14
- 2011年
- 通过模拟储气库运行围岩受载情况,对层状盐岩储气库围岩中常见盐岩及含夹层盐岩进行应力水平不断提高的反复加卸载试验研究。试验结果表明:与单调加载相比,循环载荷下芒硝试样强度明显降低;含钙质泥岩夹层芒硝的强度高于纯芒硝,但由于受夹层的影响,峰值点对应应变低于纯芒硝。与其他岩石明显不同,在初期阶段,盐岩试样循环加卸载曲线基本呈线性并重叠,随应力水平及循环次数的提高,滞回环现象有轻微表现,但面积很小。后期卸载过程中盐岩的杨氏模量略高于加载过程,除卸载过程弹性变形恢复滞后外,还受加载过程中耦合的塑性变形因素影响。由于钙质泥岩夹层的变形能力相对较弱,含夹层芒硝的杨氏模量稍高于芒硝,同时,在反复循环卸载过程中的变形恢复也大于纯盐岩。总体上看,盐岩在加卸载过程中杨氏模量基本不随应力水平及加卸载次数的变化而变化。同时,即使进入屈服破坏阶段,也没有出现一般岩土材料加卸载杨氏模量随屈服应力降低而降低的现象。根据能量观点分析,循环载荷作用下强度降低幅度与循环次数及累积滞回环面积相关。本次试验中,5个试样循环加卸载作用过程中,加卸载曲线几乎重合,滞回环很小,因而强度降幅也很小。据此推断,在储气库反复加卸载运行过程中,围岩强度基本不会受循环次数的影响;但大幅度的压力波动有可能产生能量累积,从而影响其强度与寿命。
- 高红波梁卫国徐素国张传达杨晓琴
- 关键词：岩石力学循环载荷盐岩盐穴储气库力学特性
- 利用生物质促进煤层CO<Sub>2</Sub>循环封存转化CH<Sub>4</Sub>的系统及方法
- 本发明公开一种利用生物质促进煤层CO<Sub>2</Sub>循环封存转化CH<Sub>4</Sub>的系统及方法，生物质预处理形成生物质液化液或其衍生物，随后注入到已经实施CO<Sub>2</Sub>地质封存的深部煤层中...
- 梁卫国郭红光公丽阎继伟
- 一种加快中、厚致密夹层溶解垮塌的盐层造腔控制方法
- 本发明属于盐岩地下油气储库造腔技术领域，一种加快中、厚致密夹层溶解垮塌的盐层造腔控制方法，目的是解决传统造腔工艺在含中、厚致密夹层盐岩中溶腔形态控制困难，造腔速度缓慢，夹层大范围坍塌的问题，满足中、厚致密夹层盐岩造腔形状...
- 张胜利梁卫国李静肖宁赵德生
- 一种盐岩溶腔储气库的建造方法
- 一种盐岩溶腔储气库的建造方法，属于盐矿开采及盐岩溶腔利用范畴。主要用于易溶盐矿床中地下储气库的溶解建造，其特征在于是一种由注水泵通过注水管，将淡水注入盐矿床，由上向下溶解盐岩，同时注入天然气的下行式建造储气库的方法，该方...
- 梁卫国徐素国赵阳升莫江吴迪
- 文献传递
- 非均质弹塑性煤体水压致裂裂纹形态研究被引量：7
- 2022年
- 常规储层煤层气开采,主要使用水力压裂的方法对煤体进行增渗改造,准确模拟弹塑性煤体在水力压裂后的缝网形态,可为施工工艺的改进和储层开采价值的评估提供参考。有限离散元方法(FDEM)是一种模拟弹塑性材料内部裂纹扩展形态的有效方法,为获得模拟所用本构模型中基于B-K准则的混合断裂能,对煤进行了变预制裂缝倾角的半圆盘三点弯曲(SCB)试验;提出一种使用环氧树脂包裹煤样的立方体试件进行水力压裂研究的试验方法,还原原位状态下水力裂缝的扩展过程,验证数值模拟方法的准确性。考虑到天然状态下煤储层的非均质性,引入统计学中的Weibull概率分布,将密度函数中的形状参数m定义为非均质度系数,按照Weibull分布对数值模型中的黏聚型单元的强度和断裂能进行随机赋值,模拟不同非均质程度煤储层在水力压裂作业中的裂缝扩展形态,并充分考虑了裂隙流从Darcy流向Poiseuille流的逐渐转化。结果表明:①有限离散元法适用于模拟弹塑性煤体中水力裂缝的扩展,以二次名义应力准则为裂纹的起裂判据,以B-K混合断裂能准则为裂纹的延伸判据,可准确模拟复杂应力状态下水力裂缝的扩展形态。②单簇射孔情况下,非均质度系数m=2~5的煤层中,水力压裂模拟得到的注液压力-时程曲线呈现出明显的压力峰,符合实际工程中的注液压力曲线。③非均质度系数m=1.5~5.0的煤层中,水力裂缝的扩展会出现分叉和偏转现象,非均质度系数过低(m<1.5)的煤层只会形成单条的长直裂缝,过高(m>5)的煤层会形成对称的双翼曲线裂缝,其中m=2的煤层在水力压裂后形成的裂缝形态最为复杂。
- 邱宇超梁卫国李静李静
- 关键词：非均质性
- 钙芒硝岩盐化学溶解特性实验研究被引量：16
- 2004年
- 岩盐是一种特殊的岩体 ,有其自身特殊的物理特性 ,其采后留下的溶腔是建造地下油气、核废料储库的理想场所。通过对岩盐中的钙芒硝 ,在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、盐酸溶液和纯水等不同溶解条件下的溶解实验 ,得出了一些有益的结论 。
- 徐素国梁卫国赵阳升
- 关键词：钙芒硝岩盐地下储库
- 一种新型压裂化学支撑开采煤层气方法
- 一种新型压裂化学支撑开采煤层气方法，属于地下矿产资源开采领域，其特征在于以过饱和Ca(OH)<Sub>2</Sub>水溶液为压裂液，压裂液中加入300目‑500目粘土粉末，沿煤层厚度方向的分段压裂，再向压裂通道注入高压C...
- 刘剑梁卫国李子文高亚斌廉浩杰姜玉龙
