油页岩电加热法原位干馏温度场分布的数值仿真

通过建立与实际相符合的热传导数学模型,并利用有限元分析的方法,进行了一系列不同角度的数值实验,数值模拟了油页岩的原位传导加热开采过程,获得了在油页岩的原位开采过程中所需的温度变化规律。并且在实验过程中,发现了电加热法的重大缺陷,即开采过程中整个系统的能耗较大,且油页岩层整体传热缓慢。笔者还为此寻找了几种改善此缺陷的方法,如提高注热井温度,交换加热井与采油井等方法,结果都不理想。故该技术的实用性较差,成本高,不适合推广使用。笔者在文中提出了一种更为合理的开采方法——对流加热法。

油页岩的热解特性试验研究

通过实验测试与分析,揭示了油页岩的热解特性。对抚顺油页岩进行了高温热解失重实验,并且得到了油页岩在20～1000℃范围内的TG和DTG曲线,揭示了抚顺油页岩在330～480℃范围内具有集中热解的特性,失重约占总质量的15%。从而为油页岩的地下原位开采技术提供可靠的理论依据。

干馏油页岩渗透规律实验研究

油页岩是我国以至人类尚未大规模利用而又极具广阔开发远景的新的洁净能源,对其进行开发利用的理论与技术都属于新兴领域的新型课题,已经吸引了大批国内外科技工作者的投入,并取得了一定成果。在前人研究的基础上,我们采用MDS-200型渗透试验台,对三轴应力情况下油页岩的渗透规律进行了实验研究,揭示了干馏油页岩渗透规律,即渗透系数随体积应力的增大而减小,孔隙压的增大而增大;体积应力相同时,孔隙压越大渗透系数越大,孔隙压相同时,体积应力越大渗透系数越小。另外还拟合出了渗透系数K与体积应力、孔隙压的关系式,反映了外力对油页岩渗透性的影响。

《理论力学》课程改革的思考

随着计算机技术的发展,面对社会客观形势和专业培养目标的要求,理论力学课程存在着缺陷,而它自身的发展也要求对传统的教学方法进行改革。提高理论力学教学质量可以通过使用多媒体课件,加入实践环节,但更重要的还是教师的作用。

超临界水抽提改造低渗透煤的实验研究

介绍了煤体的超临界水抽提实验,对超临界抽提后的煤样进行了孔隙率的测定,得到了超临界抽提后煤的孔隙率的变化规律。

谷子茎秆叶鞘叶片及其结合部位的拉伸力学性能

针对谷子机械收获作业过程中存在的秆叶易缠绕问题,该研究以晋谷21、张杂10为对象,分别对谷子不同节间的茎秆、叶鞘、叶片和叶环各部位进行拉伸力学测试,并利用SAS统计软件对测试数据做分析,在此基础上分析了相关力学参数沿茎秆节间的变化规律。2个谷子品种的茎秆在上下节间处的弹性模量、抗拉力和抗拉强度均差异显著(P<0.05)。由茎秆表皮拉伸测试测得晋谷21的茎秆弹性模量为4.15~6.64 GPa,抗拉强度为67.65~130.13 MPa,抗拉力为343.97~1598.37 N;张杂10的茎秆弹性模量为4.54~7.98 GPa,抗拉强度为73.22~136.50 MPa,抗拉力为167.66~567.54 N。2个谷子品种在不同节间位置、不同部位(叶鞘、叶片及叶环)的抗拉力和抗拉强度差异均极显著(P<0.01)。晋谷21的中上部节间叶鞘、叶片及叶环平均抗拉强度分别为13.30、10.13和4.18 MPa,平均抗拉力分别为122.16、41.23和25.80 N。张杂10的中上部节间叶鞘、叶片及叶环平均抗拉强度分别为13.30、11.77和4.24 MPa,平均抗拉力分别为104.30、59.48和22.87 N。测试结果表明,谷子茎秆、叶鞘、叶片和叶环部位中抗拉强度最弱位置在鞘叶相连接的叶环位置处。谷子机械收获时可选择在茎秆中部以上、穗部第2节间以下各节间的叶环位置处进行秆叶分离,施力大小20~25 N。研究结果可为谷子收获装置的设计与优化提供参数依据。

抚顺油页岩干馏渗透实验研究

为了为地下原位开采页岩油提供一定的理论依据,在高温高压蒸汽作用下进行了油页岩的干馏实验,以及干馏后油页岩的三轴渗透实验.结果表明:①高温高压蒸汽可以有效地干馏油页岩并带走页岩油;②高温高压蒸汽作用下油页岩会产生大量的裂缝,从而提高油页岩的渗透性;③油页岩干馏后渗透系数是体积应力和孔隙压的函数,其关系仍然服从指数规律.实验结果对地下原位开采页岩油有一定的指导意义.

钙芒硝溶解渗透试验研究

对钙芒硝矿床开采的主要目的是提取其所含的硫酸钠成分,不管采用哪种开采方法,从钙芒硝中提取硫酸钠都会涉及钙芒硝的溶解与渗透。利用高精度μCT225KVFCB显微CT试验系统和MDS-200型三轴渗透试验系统,对在孔隙压出水口敞口状态下的钙芒硝进行了溶解渗透试验的进一步研究。研究表明:在溶解渗透试验过程中,钙芒硝固体骨架由致密不渗透的结构变成了可渗透的多孔介质,其固体骨架一直保持完整;随着溶解渗透时间的不断持续,由于结构的致密程度和矿物成分不断的发生变化,致使其力学性质和有效应力也在不断的发生变化;在轴压、围压不变的情况下,试件溶解贯通所需的时间随着注水压的增大减小,渗透系数随着注水压的增大而增大,随着时间的持续而增大。

干馏后油页岩渗透规律的实验研究

介绍了干馏后油页岩在三轴应力下的渗透实验,揭示了干馏后油页岩的渗透规律,通过多元回归分析得到了干馏后油页岩的渗透系数与体积应力、孔隙压的关系式,表明了它的渗透系数与体积应力、孔隙压呈指数关系。并经过分析可知,若其埋藏深度较浅,可以通过增加孔隙压来改善它的渗透性;若其埋藏深度较深,则可以通过采取适当的措施,提高其渗透系数。这一结论对油页岩的原位开发与利用具有重要参考价值。

钙芒硝蠕变特性的研究

蠕变是岩石的一个重要力学特性,其变化特性影响着岩石工程结构长期的安全稳定性。为了研究钙芒硝的蠕变规律,在西原模型中引进一个随时间变化的粘性系数,建立了钙芒硝单轴、三轴蠕变模型。为了验证模型的准确性,进行了大量的蠕变试验,分析了载荷大小对蠕变三个阶段所经历时间的影响。利用Origin软件的自定义函数,结合单轴、三轴蠕变试验,拟合得出所建模型中的各个参数。拟合结果表明,所建蠕变模型能够较好的描述钙芒硝的单轴、三轴蠕变特性,且其单轴长期强度小于三轴长期强度。

钙芒硝单轴压缩力学特性的试验研究

利用高精度μCT225KVFCB显微CT试验系统和JL型微机控制电液伺服万能试验机,对钙芒硝单轴压缩力学特性进行了研究。研究表明:钙芒硝压密阶段不明显,且存在刚性阶段;钙芒硝单轴抗压强度平均为7.54 MPa,属于软岩,其单轴抗压强度随着物质密度的增大而增大,随物质密度不均匀程度增大而减小,且与X射线衰减系数、衰减系数方差呈线性拟合关系。