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基于数值仿真的复杂岩体TBM掘进性能评估模型
被引量:
2
1
作者
赵高峰
姜宝元
+4 位作者
芮福鑫
马洪素
李洁勇
赵晓豹
龚秋明
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期984-997,共14页
为了评估全断面隧道掘进机(TBM)在复杂岩体环境中的掘进性能,本文提出了基于数值仿真的全断面TBM掘进预测模型。首先,采用4D-LSM和DDA耦合模型数值重现工程尺度完整岩体和节理岩体的TBM掘进测试过程,分析全断面TBM掘进过程中刀盘的力学...
为了评估全断面隧道掘进机(TBM)在复杂岩体环境中的掘进性能,本文提出了基于数值仿真的全断面TBM掘进预测模型。首先,采用4D-LSM和DDA耦合模型数值重现工程尺度完整岩体和节理岩体的TBM掘进测试过程,分析全断面TBM掘进过程中刀盘的力学响应和岩体的破坏特征;其次,研究节理间距、节理方向、岩体单轴抗压强度以及脆性指数对可钻性指数的影响;最后,引入单神经元对数值仿真预测模型进行修正,并与岩体特征模型进行对比分析,验证基于数值仿真的全断面TBM掘进性能预测模型的适用性。研究结果表明:TBM在低强度、高脆性以及节理发育的岩体中掘进效率更高,当节理面与TBM掘进方向之间的夹角为60°~75°时,最有利于TBM的运行。基于数值仿真的TBM掘进性能预测模型提供了一种经济、灵活的可用于评估复杂环境中TBM施工性能的方法。
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关键词
全断面隧道掘进机
全尺寸TBM破岩模拟
掘进性能预测
耦合数值模型
离散弹簧模型
非连续变形分析方法
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职称材料
离散裂隙网络对页岩气井产能影响的数值模拟
被引量:
3
2
作者
刘嘉
陈俊
+2 位作者
芮福鑫
宁雪
王建国
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期66-71,共6页
页岩作为典型的非常规储层,基质孔隙小,渗透率极低,水平井多级水力压裂为其商业开发的主要手段。准确模拟页岩气产能,应同时考虑水力裂隙和天然裂隙的渗流。基于离散裂隙模型和等效连续模型建立页岩气渗流数学模型,利用有限元分析方法...
页岩作为典型的非常规储层,基质孔隙小,渗透率极低,水平井多级水力压裂为其商业开发的主要手段。准确模拟页岩气产能,应同时考虑水力裂隙和天然裂隙的渗流。基于离散裂隙模型和等效连续模型建立页岩气渗流数学模型,利用有限元分析方法进行数值求解,研究不同走向裂隙组对页岩气井产能的影响。研究认为,页岩基质为气体的生产提供了主要气源,天然裂隙作为渗流的主要通道,将气体输送到水力裂缝,进而到达井筒。模拟结果表征,离散裂隙的渗流特征对于页岩气井的产能有重要影响。根据页岩储层的天然裂隙走向,可以优化相应的水平井方位。对于二维离散裂隙网络模型,水平井沿着2个裂隙组夹角的平分线更有利于生产。
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关键词
页岩气
离散裂隙网络
等效连续模型
裂隙走向
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职称材料
题名
基于数值仿真的复杂岩体TBM掘进性能评估模型
被引量:
2
1
作者
赵高峰
姜宝元
芮福鑫
马洪素
李洁勇
赵晓豹
龚秋明
机构
天津大学建筑工程学院水利工程仿真与安全国家重点实验室
核工业北京地质研究院中国原子能机构高放废物地质处置创新中心
中国铁建股份有限公司华东区域总部
南京大学地球科学与工程学院
北京工业大学城市防灾与减灾教育部重点实验室
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期984-997,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51979187)。
文摘
为了评估全断面隧道掘进机(TBM)在复杂岩体环境中的掘进性能,本文提出了基于数值仿真的全断面TBM掘进预测模型。首先,采用4D-LSM和DDA耦合模型数值重现工程尺度完整岩体和节理岩体的TBM掘进测试过程,分析全断面TBM掘进过程中刀盘的力学响应和岩体的破坏特征;其次,研究节理间距、节理方向、岩体单轴抗压强度以及脆性指数对可钻性指数的影响;最后,引入单神经元对数值仿真预测模型进行修正,并与岩体特征模型进行对比分析,验证基于数值仿真的全断面TBM掘进性能预测模型的适用性。研究结果表明:TBM在低强度、高脆性以及节理发育的岩体中掘进效率更高,当节理面与TBM掘进方向之间的夹角为60°~75°时,最有利于TBM的运行。基于数值仿真的TBM掘进性能预测模型提供了一种经济、灵活的可用于评估复杂环境中TBM施工性能的方法。
关键词
全断面隧道掘进机
全尺寸TBM破岩模拟
掘进性能预测
耦合数值模型
离散弹簧模型
非连续变形分析方法
Keywords
full-face tunnel boring machine
full-scale TBM rock breaking simulation
tunneling performance prediction
coupled numerical model
distinct lattice spring model(DLSM)
discontinuous deformation analysis method(DDA)
分类号
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
离散裂隙网络对页岩气井产能影响的数值模拟
被引量:
3
2
作者
刘嘉
陈俊
芮福鑫
宁雪
王建国
机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学力学与土木工程学院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期66-71,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51674246)
江苏省大学生创新训练计划项目(201610290034X)~~
文摘
页岩作为典型的非常规储层,基质孔隙小,渗透率极低,水平井多级水力压裂为其商业开发的主要手段。准确模拟页岩气产能,应同时考虑水力裂隙和天然裂隙的渗流。基于离散裂隙模型和等效连续模型建立页岩气渗流数学模型,利用有限元分析方法进行数值求解,研究不同走向裂隙组对页岩气井产能的影响。研究认为,页岩基质为气体的生产提供了主要气源,天然裂隙作为渗流的主要通道,将气体输送到水力裂缝,进而到达井筒。模拟结果表征,离散裂隙的渗流特征对于页岩气井的产能有重要影响。根据页岩储层的天然裂隙走向,可以优化相应的水平井方位。对于二维离散裂隙网络模型,水平井沿着2个裂隙组夹角的平分线更有利于生产。
关键词
页岩气
离散裂隙网络
等效连续模型
裂隙走向
Keywords
shale gas
discrete fracture network
equivalent continuum model
orientation of fracture
分类号
TE319 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于数值仿真的复杂岩体TBM掘进性能评估模型
赵高峰
姜宝元
芮福鑫
马洪素
李洁勇
赵晓豹
龚秋明
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
离散裂隙网络对页岩气井产能影响的数值模拟
刘嘉
陈俊
芮福鑫
宁雪
王建国
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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