二氧化碳置换法模拟开采天然气水合物的研究进展

目前实验室模拟开采天然气水合物(NGH)的最主要的方法为外激法,通过注热、降压等方式使水合物分解释放出甲烷(CH4),外激法最大的问题在于水合物的分解容易造成地层结构变化,导致地质斜坡灾害。利用二氧化碳(CO2)在水合物相中置换开采CH4,由于置换过程发生在水合物相中,不改变水合物相结构,因此可以降低地质灾害风险。本文全面介绍了利用CO2在水合物相从NGH中置换CH4的研究进展,从置换可行性、动力学模型、模拟研究、实验研究等方面对当前的研究进行了综述,并为进一步发展置换法开采CH4技术指出了方向。

千米桥潜山凝析气藏数值模拟开采机理研究

1998年底大港油田发现了千米桥潜山凝析气藏。该气藏投产后,初期产量较高,但随着生产的继续进行,产量和压力不断下降,气油比和含水量上升很快:这些情况反映了千米桥潜山凝析气藏的复杂性。该项研究在流体相态评价的基础上,首先建立了单井模型。然后针对气藏开发过程中出现的问题,运用单井模型和油藏数值模拟技术对气藏产量的递减规律、气油比和水气比的变化规律、基质和裂缝间的渗流关系进行了分析。根据分析结果认为,裂缝系统在整个开发过程中起主要作用。建议对带有边底水的这类气藏的开采速度不宜过高,同时必须控制底水锥进的速度。

基于模拟开采技术的地下矿山三维可视化生产计划编制

生产计划编制是地下矿山最为关键、最为重要的核心决策任务。针对传统生产计划编制过程中暴露出来的周期长、多部门交叉衔接难度大等诸多难题,提出基于模拟开采技术的三维可视化生产计划编制方法,阐述了其相关原理和算法,并以北洺河铁矿为例,利用DIMINE平台,在建立三维实体模型和生产路径的基础上,以实际开采模型和井巷工程模型为编排对象,根据输入的主要生产指标和当前生产现状为约束条件,在三维空间中通过模拟开采技术与人机交互相结合,完成了北洺河铁矿2014-2016年三年滚动计划的编制,并应用于生产组织和管理。研究结果表明,该方法能够显著提高地下矿山生产计划编制工作效率,为矿山高效计划编制提供了新的途径。

露天矿山工程中模拟开采系统的建立方法及应用

编写合理优良的计算机模拟开采系统软件，对于露天矿山工程长短期生产计划的编制及开采方案的优选有着特别重要的意 义。本文以霍林河露天矿为例，阐述了计算机模拟开采系统的建立方法及其应用。

可视化三维露天矿模拟开采技术

可视化三维露天矿模拟开采系统（简称ＭＰＬＡＮ）是一套以电铲工作为核心，建立在三维块段法开采模型基础上的功能完善、能模拟实际开采工艺和开采技术条件下各种约束条件的高集成度三维视图模拟开采及进度计划编制软件系统。主要介绍了ＭＰＬＡＮ系统的逻辑结构、工程定义、开采模型建模、模拟开采与报表生成的原理与方法。

交互式集成图形平台的露天矿模拟开采软件

在分析了传统的露天矿模拟开采软件后，介绍了一个自主开发的交互式集成图形环境为平台的露天矿模拟开采软件。

评价矿泉水可采水量时应用模拟开采抽水试验

用工程实例阐述模拟开采抽水试验的实用性和必要性。

模拟开采抽水试验在基岩裂隙水评价中的应用

水源地可采水量的准确性对于水源地开发具有十分重要的意义,通过模拟开采抽水试验可正确对其进行评价。用工程实例阐述了其实用性和必要性。

露天矿三维可视化模拟开采技术

本文以实现露天矿三维可视化模拟开采为目标,在建立露天矿数字化三维地形模型、矿床地质模型的基础上,建立以台阶为单元的三维分层式开采模型,并在开采模型上通过VBA对AutoCAD进行二次开发,开发了平庄西露天矿三维可视化模拟开采系统,模拟了露天矿生产。研究结果表明,该方法不仅为平庄西露天矿生产进度计划的编制及实现可视化提供了依据,而且能够实现逼真的三维动态效果。

基于VBA的模拟开采技术在准东露天煤矿的应用

矿床地质模型是模拟开采设计的基础,通过三维矿床地质模型在准东露天煤矿的成功应用,从而介绍了基于VBA的模拟开采技术能够快速创建出符合用户要求的地质模型,大大提高用户的工作效率。

接种菌根真菌对模拟开采伤根植物的修复效应

随着经济的发展和社会的进步,农业生产越来越受到人们的关注。本文为了能够找到接种菌根真菌对由于采煤造成的沉陷所引起的植物根系拉伤的修复效应,模拟矿区内垂直方向上拉伤根系,采取三室分根装置,以农作物玉米作为基本的宿主植物,通过接种AM真菌,研究真菌对于植物根系的影响,才能够研制出更具有效力的菌根真菌,提升整个农作物的成活率。

煤层开采地表移动过程的FLAC^(3D)模拟研究

为减少现场布置大量测点来观测煤层开采地表移动全过程,采用FLAC3D软件模拟分析了煤层地下开采引起的地表移动过程,认为采用沿煤层走向方向每开挖2 m长度计算50步的方式可实现煤层的走向长壁开采,并对某一煤层进行了模拟开采,在模型的上表面经过开采中心点沿走向和倾向剖面线上共布置了36个下沉量和位移速度测点;得出主断面最大下沉量为94 mm,各监测点下沉量及位移速度与计算步数之间的关系曲线符合改进的地表移动Knothe时间函数曲线。

基于三维地质模型的露天矿模拟开采系统应用研究

为了实现露天矿三维可视化模拟开采,提出了一种快速构建露天矿三维地质模型的方法——包络面构模法。在建立露天矿数字化三维地形/地质模型的基础上,根据露天矿的实际情况建立三维开采模板,自动生成推进模板,从而实现露天矿的模拟开采,使得多方案设计从中选优成为可能,进而提高了采矿设计的速度和质量。

复杂应力条件下露天矿高边坡动态开采模拟与响应分析

针对露天转地下开采边坡在双重应力作用下的稳定性问题,以某大型露天煤矿边坡北边帮为研究对象,借助数值模拟手段开展了不同工况下边坡在动态地下开采作用下的响应分析与稳定性评价。选取对矿区生产与安全影响较大的北边帮中部区域作为目标研究区,应用Midas Nx有限元软件,模拟边坡在井工开采前后、4#、9#煤工作面不同推进深度时的边坡动态响应。研究结果表明:采空区的存在会降低边坡的安全系数,并引起采空区覆岩的应力重分布,使上覆岩体产生变形破坏,影响边坡的稳定性,确定了采空区对边坡的影响程度与采空区的规模、位置有关,同时确定回采边线的位置对边坡的稳定性及资源采出率至关重要。

多维天然气水合物开采模拟试验系统的研制与初步应用

为研究天然气水合物的合成及分解特性、储层的开采特性以及开采过程中的出砂防砂等问题,自主研制了一套多维天然气水合物开采模拟试验系统。该试验系统主要由气体注入系统、稳压供液系统、蒸汽或热水注入系统、一维/二维/三维模型、回压控制系统、出口计量系统、数据采集控制处理系统等组成。该试验系统的主要特色如下:(1)将高压玻璃做成的一维反应釜外壁和高清摄像头结合达到可视化的目的,监测中低压力下水合物的合成、分解情况以及开采过程中砂粒的运移情况;(2)采用自主研发的双缸恒速恒压泵控制回压阀,使得整个降压开采过程中反应釜中的压力能够实现高精度的均匀减小,达到分段缓慢降压的目的,避免水合物的二次生成,使产气速度更加均匀。以不同粒径的石英砂、去离子水和纯度为99.9%的甲烷气为原材料,开展了一维相平衡试验和二维降压开采试验,通过以上初步应用验证了该试验系统的可靠性。

修正的Knothe沉陷模型及FLAC^(3D)模拟开采验证

针对原Knothe地表沉陷的时间函数模型与地表观测点下沉速度曲线不吻合的缺陷,采用数学分析的方法,修正了Knothe模型。修正的模型不但能较好地拟合地表沉陷观测点下沉的位移序列,而且从观测点下沉速度、加速度的变化方面也符合地下煤层长壁工作面开采过程中上覆岩层移动的物理过程,能较好地描述地表观测点下沉的3个阶段即逐渐开始阶段、快速发展阶段和缓慢衰减终止阶段的非线性特征。验证这一模型需要大量的观测数据,为克服进行大量的沉陷观测所需的人力和物力上的困难,采用FLAC^(3D)软件模拟的煤层地下开采过程,并在模型的上表面经过开采中心点的走向和倾向剖面线上共布置了36个地表下沉和下沉速度的监测点,监测了模拟开采过程中地表的移动过程;模拟完成后,各监测点的下沉及下沉速度与计算步数之间的关系曲线与修正的Knothe模型曲线的形态特征相符,说明模拟开采过程可行,进一步验证了修正的Knothe地表沉陷的时间函数模型可拟合地表观测点下沉的动态过程曲线。

用GPSS/PC的矿山开采模拟

GPSS是最常用的计算机模拟语言,应用广泛,但在采矿工业方面尚未广泛应用.其原因是:1.采矿工程师过去大多不掌握GFSS的编程;2.GPSS在大机器上的版本很贵,过去又没有PC机上的版本,而现今已有功能很强的PC机上版本(如GPSS/PC),其价格也很便宜.GPSS/PC有许多优点,如图形功能、窗口功能,以及观察正在进行模拟系统的功能.本文列举GPSS在澳大利亚矿山应用的几个例子,以期得到推广.

天然气水合物开采模拟与能效探讨

伴随近些年我国社会经济发展水平的提升和各类资源能源消耗量的增加,使得能源危机已经逐渐成为影响我国经济水平提高的关键因素之一。天然气水合物作为一种新兴的能源资源,其内部总的碳含量范围极广。据相关人员调查分析,此种水合物中的碳含量已经远远超过了天然气、石油和煤炭。对此,本文以天然气水合物为切入点,通过对其开采模拟实验的简单研究分析,从而对其能源效用展开细致探讨。

露天矿开采工艺过程模拟模型建立与应用

本文介绍了露天矿开采工艺过程模拟模型的建立过程、模型的结构与主要模块的功能，并结合具体实例分析露天矿卡车─电铲的匹配关系。