基于SPH露天台阶的爆破优化

针对露天深孔台阶爆破容易出现块度不均匀、大块率高等问题,运用经验公式法对台阶爆破参数进行计算并确定爆破方案,建立基于光滑粒子流体动力学(SPH)的台阶数值模型,对深孔台阶爆破孔排距共同作用下的岩体损伤情况及孔间应力大小进行研究。结果表明:孔排距会影响炮孔间的应力叠加作用,模拟过程中SPH粒子能良好地模拟出爆破过程中岩石运动状态和岩石损伤范围,当孔间距为8.5 m、排间距为5.0 m,爆破效果最佳。将模拟结果应用于现场试验,大块率较优化前降低了10.3%,块度平均合格率提高了5.2%,现场试验与模拟结果最优爆破方案效果高度一致,说明利用SPH的数值模拟方法研究台阶爆破是合理可行的。研究结果可为相关台阶爆破孔排距选择提供依据和参考。

露天煤矿台阶爆破合理超深试验研究

针对吉郎德煤矿露天深孔台阶爆破根底率高等问题,首先采用常用的钻孔超深计算方法得到了钻孔超深的合理范围,并通过现场调查发现目前造成台阶根底率偏高的主要原因是炮孔超深过大导致岩石超挖严重,由此提出将钻孔超深由目前的1 m减小为0.8 m。而后在1380和1392平台进行了试验,并利用GPS对该试验平台进行高程测量及绘制高程3D图以评价根底率,结果发现改进后的爆破方案取得了良好效果,不但有效地降低了根底率,而且减少了炸药用量和钻孔工作量。多次重复试验结果显示,85%以上的平台均取得了良好的爆破效果,但是对于高程较低的平台如1284西帮南区平台,其爆破效果不甚理想,这可能是由于随着平台高程的降低,岩石完整性及强度提高,进而炮孔底部夹制作用变大,此时应加大钻孔超深。

苏里格致密砂岩储层小井眼压裂技术

苏里格致密砂岩储层低孔、低渗、低压、低产、多层比例高、非均质性强,常规小井眼压裂工艺成本高,工序繁琐,压裂效果不及预期。对比四种小井眼压裂改造工艺特点,优选小尺寸封隔器分层压裂和可溶桥塞+射孔联作套管压裂两种适合苏里格气田小井眼压裂改造工艺技术。通过改进封隔器尺寸和胶筒的长度,更换水力锚的密封胶圈,研制可溶桥塞等,完善了小井眼压裂工艺技术。经现场施工30口井,其中采用小尺寸封隔器分层压裂17口,采用可溶桥塞+射孔联作套管压裂13口,施工成功率100%,与邻井相比平均无阻流量分别提升52.31%和92.14%。该技术为下步致密砂岩储层有效开发奠定了基础,具有推广价值。

块度识别技术在电子雷管延期时间优化中的应用

基于新疆天池能源南露天矿复杂岩性爆破效果不佳的情况,采用控制变量法,通过分析延期时间取值范围,分别针对不同可爆性的岩体进行孔间、排间最优微差时间选取试验;在保持孔网参数和单耗等参数均不变的情况下,调整孔间延时和排间延时,提出相应的爆破参数和方案;通过采用岩块粒度分析软件Split-Desktop 4.0对爆堆图片进行自动识别,得到不同孔间和排间延期时间下大块率及平均块度,以及不同延期时间对爆堆形态及松散度的影响。结果表明:针对南露天矿试验地段复杂岩性,当孔间延时取30 ms,排间延时取51 ms时,爆堆平整,块度均匀,爆破效果较好。

膜孔灌平均入渗水深简化计算模型建立与验证

以非饱和土壤水分运动理论为基础,研究了膜孔灌土壤水分运动的数学模型,并用SWMS-3D软件对多种典型土壤的膜孔灌入渗特性进行模拟,利用模拟结果分析了膜孔灌入渗特性及其影响因素,提出了包含开孔率、膜孔直径的膜孔灌点源平均入渗水深简化模型。采用多种土壤膜孔灌入渗室内试验结果与已有文献资料对所建模型进行验证,结果表明所建模型能较准确地反映膜孔灌点源入渗特性,可为确定合理的膜孔灌灌水技术要素组合提供理论依据。

覆膜开孔土壤蒸发实验研究

为获得灌后覆膜开孔蒸发过程中土壤含水率分布的动态资料 ,研制了室内垂直一维入渗 覆膜开孔蒸发动态观测实验系统 ,并进行了不同覆膜开孔率和不同入渗定额下的覆膜开孔蒸发实验 .根据实测资料分析了土表覆膜开孔率和入渗定额不同条件下 ,蒸发土壤含水率剖面的时间变化和蒸发结束的含水率剖面特征 .累积蒸发量随时间变化趋势表明 ,两者关系符合Gardner理论关系 ,且该理论关系系数与不同覆膜开孔率和入渗定额存在进一步的函数关系 ,从而得出覆膜开孔率和入渗定额影响下的累积蒸发量随时间变化多因子模型 .同时 ,采用类似的方法分析了覆膜开孔率和入渗定额对相对累积蒸发量和单位膜孔面积累积蒸发量的影响 ,得出了定量函数关系 ,其拟合的相关系数均很高 .

开孔试件的表面粗糙度对疲劳寿命影响的定量分析

对不同表面粗糙度的开孔铝板进行了疲劳试验。根据试验结果,利用回归分析方法建立了开孔试件的表面粗糙度对疲劳寿命影响的经验公式;通过扫描电镜进行了断口分析,揭示了表面粗糙度对裂纹形成方式的影响。最后,运用细节疲劳额定值法对开孔试件的疲劳寿命进行了可靠性分析。

流化床流态化质量影响因素

以石英砂为原料,在底部开孔进气和敞口进气两种类型的小型流化床上研究了在流化过程中生物质粒径、开孔率大小、进气方式3个主要参数对流态化质量的影响。由0.2～0.45mm和0.45～0.6mm两种粒径的红松木和白松木两种物料与石英砂(0.2～0.45mm)在常温下混合的流态化曲线可以看出,各个混合情况均达到了良好的流态化质量;流化床开孔率在0.5%～3%之间变化时,开孔率越低,流态化质量越好。敞口式进气流态化质量比底部进气更好。

水平井变质量流与油藏渗流的耦合研究

针对目前对水平井生产时井筒内流体流动研究的现状及不足,对裸眼完井水平井微元段进行了流动分析,根据连续性方程、动量方程和能量方程,推导了混合压降计算公式,得到了井筒压降计算模型。该模型考虑了摩擦、加速度和井筒壁面流入的混合干扰等因素。建立了稳态条件下水平井筒流动和油藏渗流的耦合模型。实例计算和分析了一口水平井的变质量流动规律,与无限导流模型进行了分析对比,说明了井筒压降对井产能的影响。该耦合模型为描述水平井流入动态、评价水平井产能提供了理论依据。

新型三角孔翅片的对流传热及压降特性

为了充分利用边界层的起始段效应,以达到强化传热的目的,提出一种新型横排三角形多孔翅片。运用计算流体力学(CFD)软件对翅片热力性能进行了数值计算,与相关试验结果进行对比,验证数值分析的有效性与准确性。在此基础上,分析不同的开孔率以及孔错开间距等因素对新型多孔翅片热力性能的影响。结果表明:较大开孔率翅片总体传热特性优于较小开孔率翅片;孔错开间距为1/2单元宽度的翅片具有较大的传热品质因子,传热性能更好。最后,通过与锯齿翅片传热品质因子j/f^(1/3)进行比较得出,三角孔翅片具有较优越的传热性能。

发泡剂复配对聚氨酯泡沫封孔材料性能的影响

探讨了发泡体系中一氟二氯乙烷(HCFC141b)与水的物质的量比对聚氨酯封孔材料发泡倍数、发泡时间、固化时间、强度和开孔率的影响。结果表明,随着发泡体系中水比例的增加,材料的发泡倍数先增大后不变,材料的发泡时间和固化时间减小;在HCFC141b与水的物质的量比为1∶3时,发泡倍数达到最大值20倍;全水发泡时,发泡时间为265 s,固化时间为851 s。材料的强度先减小后不变,当HCFC141b与水的物质的量比为1∶3时,压缩强度降为最小值0.692 MPa,冲击强度降为最小值0.56 k J/m2。材料的开孔率随着发泡体系中水比例的增加而增加。

煤矿乏风瓦斯氧化床取热空间特性对床层取热影响

在试验验证数学模型有效性的基础上,基于煤矿乏风氧化床的取热,采用数值研究的方法,研究了煤矿乏风瓦斯氧化床取热空间特性(蜂窝陶瓷填充率与蜂窝陶瓷开孔率)对取热的影响,计算结果表明:取热空间蜂窝陶瓷填充率增大时,一方面引起氧化床层物理流速的增大,换热器外壁周围的气体流速随之增大,强化换热器的对流换热;另一方面使与换热器进行直接对流换热的气体量减少,削弱换热器的取热;取热空间蜂窝陶瓷填充率增大对取热影响的矛盾两面性使换热器取热率呈现先增大后减小趋势,在填充率为0.49时,氧化床内置换热器取热率存在极大值;取热空间填充蜂窝陶瓷开孔率的减小使取热空间内换热器所在区域与蜂窝陶瓷填充区域阻力不匹配,气体会优先选择阻力小的换热器所在区域,强化换热器的取热,但是取热区阻力相差太大,又影响取热区下游床层气体分布的均匀性,取热空间填充蜂窝陶瓷开孔率常选取为0.64。

塔河油田长裸眼井快速钻井技术

为提高钻井速度,缩短钻井周期,自2001年起,塔河油田部分勘探开发井采取了长裸眼的三级井身结构,并取得了良好的应用效果。分析了长裸眼井快速钻井的难点,并从钻头选型、钻具组合优选、钻进参数优选、钻井液体系及安全技术措施等方面给出了相应时策,重点介绍了其控制井眼稳定的钻井液技术措施。

大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法在某金矿的应用

介绍某金矿用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法回采矿体走向比较短、赋存深度较大、急倾斜厚大、难回采矿体。实践表明,该采矿方法能满足矿山生产要求,实现矿体安全高效回采。

定北区块长裸眼段固井防漏工艺技术

定北区块地层承压能力普遍较低,漏失层位多,水平井技套固井封固段超过4 000 m,漏失是制约定北区块固井质量的关键问题。结合地层压力数据,兼顾一、二级固井防漏需要,确定了分级箍安放位置优化方法;下套管前,先期堵漏提高了地层承压能力;设计先导稀水泥浆,保证足够的紊流接触时间,有效地冲刷了井壁虚泥饼;双速替浆方法使得替浆排量产生的动摩阻不能超过薄弱地层承压能力与环空浆柱压力之差,既满足了固井防漏需要又提高了顶替效率。该工艺技术应用于定北区块LP15H等水平井的技术套管固井,有效解决了普遍固井漏失问题,提高了固井质量。

高炉标准载荷下炉身段不同开孔率对炉顶封罩受力性能影响

利用有限元ANSYS软件建立大型高炉局部模型,对炉身段不同开孔率对炉顶封罩开孔受力性能的影响进行了数值模拟。结果表明,标准荷载下,模拟条件的炉身各开孔率均使炉顶封罩孔洞周边处于弹性状态;将炉身段30%开孔率时产生的底部径向位移线性化处理后,作为炉顶封罩局部模型的径向边界约束,在标准荷载下模拟炉顶封罩的受力性能是完全可行的。

辽宁首钢硼铁矿大块防治技术研究与应用

以首钢硼铁矿中深孔爆破为例,论述了大块产生的部位和原因,并提出了一些防治措施,对露天矿山中深孔爆破控制大块的产生具有一定的借鉴意义。

云南腾冲瑞滇铁锌矿高效采矿方法研究

简述了瑞滇铁锌矿矿山开采技术条件,分析了原有的浅眼落矿空场采矿法存在的问题,结合矿山具体条件,研究提出了适宜的无底柱分段崩落采矿法,并对采场结构参数进行了优化,提高了采矿效率。

轻砌块承重开洞墙体承受竖向荷载的性能研究

应用有限元分析方法对开有门洞口和窗洞口的轻砌块承重墙体在竖向荷载作用下的破坏特征及变形形态进行了分析,研究其在竖向荷载作用下受力性能,并得出墙体在竖向荷载作用下的应力分布规律。

浅谈铜采场小台阶开采工艺的应用

介绍小台阶开采工艺在铜采场西部剥离以及塌方区分层爆破推进中的应用,该工艺与传统的整体台阶推进工艺有所不同,是将一个整体12 m台阶划分2~3个小台阶,先后层层推进,与传统工艺相比较,具有能有效降低矿体废石混入率,提高矿石回收质量,解决塌方区内穿孔困难,消除高温孔爆破作业危害等优点,在实际生产中起到优化采矿作用.