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深地工程多维信息感知与智能建造的发展与展望 被引量：15
1
作者 张茹 吕游 +5 位作者 张泽天 任利 谢晶 张安林 严志伟 米欧 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1259-1290,共32页
随着大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速演进,各领域智能化、信息化、数字化已成为未来的大势所趋。深地工程作为国家重大战略科技问题,必然面临智能化升级。然而,深部岩体“三高一扰动”的复杂特征给深地工程智能化转型带来严... 随着大数据、云计算、人工智能等数字技术的加速演进,各领域智能化、信息化、数字化已成为未来的大势所趋。深地工程作为国家重大战略科技问题,必然面临智能化升级。然而,深部岩体“三高一扰动”的复杂特征给深地工程智能化转型带来严峻的挑战。为实现深地工程与数字技术的高效融合,研究基于“感知-传送-解译-分析-决策”的智能化实践路径,系统回顾了地下工程中智能感知、实时传输、信息解译、数据分析、智能决策等领域的代表性研究进展,并针对性提出了“多感知、快响应、大数据、优方法、精模型、强平台、易推广”的深地工程智能建造发展方向。研究表明:①前沿的深地工程感知技术包括:光纤传感器、MEMS传感器、计算机视觉、自动化机器人等,待数据采集完毕后,通过兼具配置简单、容错能力强、可移动性好等优点的无线通信协议完成数据的实时响应,以实现深地工程监测数据的精准感知与实时传输;②深地工程原位监测技术获取的数据类型主要包括图像、波、点云等,对原始数据解译及分析的模型众多,采用新一代的人工智能技术,如:人工神经网络和深度学习技术,可显著提高解译与分析的效率;③智能决策系统具备高效的学习能力,能够适应复杂环境下的不确定性,通过循环自主学习,以进行决策问题的智能解答。当前,我国深地工程智能建造的政策与产业体系已基本建立,大量智能建造系统已应用于实践。基于此,从智能感知与信息解译、围岩评价及安全评估、围岩控制与动态修复、平台开发及应用推广等4个方面展望了数智化深地工程的发展方向,进而构建了基于多源信息的深地工程围岩稳定性综合评价与分析系统构想。 展开更多
关键词 深地工程 人工智能 实时响应 信息解译 数据分析 智能决策
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基于非结构四面体网格的三维模型瞬变电磁大尺度正演模拟
2
作者 鲁凯亮 岳建华 +3 位作者 樊亚楠 李貅 周建美 齐彦福 《地球物理学报》 北大核心 2025年第1期327-341,共15页
大尺度瞬变电磁三维正演生成的系数矩阵阶数往往高达百万乃至千万级,使用传统数值方法几乎无法同时兼顾计算效率和内存消耗.本文使用重启多项式Krylov子空间技术,结合预处理共轭梯度法,实现了高效的大尺度瞬变电磁三维正演模拟.采用非... 大尺度瞬变电磁三维正演生成的系数矩阵阶数往往高达百万乃至千万级,使用传统数值方法几乎无法同时兼顾计算效率和内存消耗.本文使用重启多项式Krylov子空间技术,结合预处理共轭梯度法,实现了高效的大尺度瞬变电磁三维正演模拟.采用非结构四面体网格对空间离散,使用矢量有限元方法离散控制方程,将瞬变电磁法的阶跃响应表示为矩阵指数函数和一个列向量的乘积.采用重启多项式Krylov子空间技术求解矩阵指数函数,对于给定的重启Krylov子空间维度,利用残差停止准则可以计算任意时刻指定精度的电磁响应.本文方法不需要求解线性方程组,通过GPU(Graphic Processing Unit)并行技术与优化重启多项式Krylov子空间参数,可以显著提高计算效率.通过与其他数值方法对比,验证了本文算法的优势和准确性.最后通过数值算例,表明本文提出的方法完全可以实现超百万级的大尺度三维正演模拟. 展开更多
关键词 瞬变电磁 大尺度三维正演 非结构四面体 重启多项式Krylov子空间 预处理共轭梯度法
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深部高应力下花岗岩力学损伤的孔隙水压影响
3
作者 云丽 张志龙 +2 位作者 刘洋 张安林 张朝鹏 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期158-163,共6页
为探究深地原位环境下孔隙水压力对岩样损伤破坏过程的影响机制,对花岗岩岩样开展了一系列三轴压缩实验,并从力学损伤和能量角度对实验数据进行分析。研究表明,孔隙水压力的劈裂和软化作用显著降低了岩样的整体强度,且劣化作用在损伤应... 为探究深地原位环境下孔隙水压力对岩样损伤破坏过程的影响机制,对花岗岩岩样开展了一系列三轴压缩实验,并从力学损伤和能量角度对实验数据进行分析。研究表明,孔隙水压力的劈裂和软化作用显著降低了岩样的整体强度,且劣化作用在损伤应力处及其附近最为显著;从能量耗散角度分析,孔隙水压力使岩样整个变形过程中用于内部结构损伤劣化的耗散能急剧增加,尤其是变形后期,耗散能的释放速率大幅度提升,破坏使更多的弹性能瞬间转化为耗散能,从而显著增强了岩样的破坏脆性。在涉水工程和深地工程实践中,应充分考虑高孔隙水压对围岩的劣化影响,并采取相应的预防与监测措施,确保工程安全。 展开更多
关键词 深部岩石 高应力 孔隙水压 变形损伤 能量演化
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深部软岩巷道围岩与锚喷U型钢支护结构相互作用研究 被引量：3
4
作者 孟庆彬 宋子鸣 +4 位作者 刘滨 黄炳香 浦海 王从凯 辛学奎 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期23-36,共14页
收敛-约束法(特性曲线法)是将理论解析、现场实测、工程经验相结合的一种地下工程结构设计方法,是目前分析围岩-支护相互作用关系及开展支护优化设计的常用方法。基于收敛-约束法的基本原理,总结给出了经典的支护特征与支护结构变形方程... 收敛-约束法(特性曲线法)是将理论解析、现场实测、工程经验相结合的一种地下工程结构设计方法,是目前分析围岩-支护相互作用关系及开展支护优化设计的常用方法。基于收敛-约束法的基本原理,总结给出了经典的支护特征与支护结构变形方程,理论计算获得了喷射混凝土、锚杆(索)、U型钢支架等支护结构的支护特征曲线,分析了支护结构的几何尺寸(直径、长度)、间排距、材料强度等参数对支护压力的影响特征;随着喷射混凝土厚度及强度等级的增加,喷射混凝土提供的支护刚度和支护压力逐渐增大;随着锚杆(索)直径、长度、杆体材料强度的增加及间排距的减小,锚杆的支护压力显著增加;U型钢支架的排距越小及材料强度越大,其提供的支护压力越大。采用FLAC^(3D)内嵌的莫尔库伦应变软化本构模型,建立了考虑岩石峰后应变软化与扩容特性的深部软岩巷道数值分析模型,计算获得了不同应力状态下巷道纵剖面变形曲线、围岩特征曲线,分析了锚喷、锚杆(索)喷、锚喷U型钢等3种联合支护技术对深部巷道围岩大变形控制的适用性,验证了锚喷U型钢联合支护技术应用于深部巷道支护工程的可行性。考虑岩石峰后应变软化与扩容特性的应变软化本构模型和经典的莫尔库伦本构模型的数值模拟结果相差较大,采用莫尔库伦本构模型的数值模拟结果保守,支护结构提供的支护压力无法满足深部巷道稳定性控制要求,支护后巷道围岩变形较大甚至会发生冒顶、片帮等安全事故。 展开更多
关键词 深部巷道 收敛-约束法 围岩-支护相互作用 巷道支护
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深层环境下固井水泥水化放热特性及井周温度场演化规律研究 被引量：1
5
作者 刘忠飞 刘江峰 +4 位作者 王孝亮 张耀晖 袁中涛 张子灏 李致宏 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第3期161-169,共9页
塔里木盆地已建成我国最大的超深层油气生产基地,深层环境会对水泥水化放热特性产生一定的影响,研究深层环境下水泥水化放热及传热特性对明确井周温度场演化规律至关重要。文章首先根据现场实测资料建立了塔里木油田近井和远井地层温度... 塔里木盆地已建成我国最大的超深层油气生产基地,深层环境会对水泥水化放热特性产生一定的影响,研究深层环境下水泥水化放热及传热特性对明确井周温度场演化规律至关重要。文章首先根据现场实测资料建立了塔里木油田近井和远井地层温度方程,根据不同地层深度的温度分布情况,开展了不同温度下G级水泥水化放热实验,基于Krstulovic-Dabic(K-D)经典水化动力学模型,结合水泥成核结晶与晶体生长、相边界反应以及扩散三过程反应特征推导了不同温度下水泥水化放热预测曲线,进一步推导了套管-水泥环-地层热传导模型,并将放热曲线作为热源代入到有限元模型中,得到了不同井深的套管与水泥在水化放热与高温地层的共同作用下温度场的变化情况。研究结果可为下一步分析有限局部空间的温度场变化对地层压力和套管变形影响提供技术支持。 展开更多
关键词 塔里木油田 水泥水化放热 套管—水泥环—地层热传导模型 井周温度场
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深地科学与深地工程技术探索与思考 被引量：23
6
作者 谢和平 张茹 +5 位作者 张泽天 高明忠 李存宝 何志强 李聪 刘涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3959-3978,共20页
21世纪的深地科学进入了新的发展阶段,深地科学规律尚未探明,深部工程活动普遍存在着一定程度的盲目性、低效性和不确定性,地球深部内源动力、结构演变规律、致灾机理等仍待进一步认知。因此首先从地球科学的视角定义了深地科学:以地球... 21世纪的深地科学进入了新的发展阶段,深地科学规律尚未探明,深部工程活动普遍存在着一定程度的盲目性、低效性和不确定性,地球深部内源动力、结构演变规律、致灾机理等仍待进一步认知。因此首先从地球科学的视角定义了深地科学:以地球浅层以深的深层和超深层为研究对象,旨在探索地球不同层圈和不同赋存深度(深层和超深层)科学奥秘;理清了深地科学与地球科学的区别与联系:即深地科学是在已知地球科学知识体系上的延伸,是拓展科学视野、深化地球认知的国家战略科技方向,包含于地球科学;定义了深部与深地工程科学的本质:即针对现有浅部工程的科学规律与技术无法适用于深部工程的难点,探索深部工程相关科学规律,突破深部工程关键基础科学问题,匹配人类在深部工程活动中的地灾防控需求,进而指导深部资源安全高效绿色开发、深部工程空间有效利用。提出深地工程技术定义,即指人类为利用地球、开发地球所需要的工程实施技术与装备,为探索深地科学规律、开发深地工程必需的理论与技术手段。最后,进一步明确了深地科学的研究内容与规划,以及深地工程技术内涵与攻关方向(即深地工程岩土力学与灾变机理、超深井智能建造与能源资源高效开采、深地隧道与巨型洞室群智能建造、深地工程灾害智能防控与健康运维),以期促进深地科学领域的发展。 展开更多
关键词 深地科学 深部工程科学 深地工程技术 地球科学
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考虑氯离子侵蚀的深层隧道地震易损性分析
7
作者 管民生 张静 +1 位作者 李渊 陈湘生 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期720-729,I0009,共11页
氯离子侵蚀对隧道的抗震性能产生不利影响,研究隧道在侵蚀环境下的地震易损性对全寿命周期的抗震评估至关重要.为了量化分析隧道长期在氯离子侵蚀作用下抗震性能的退化趋势,基于地震易损性理论,结合考虑氯离子侵蚀影响的混凝土和钢筋强... 氯离子侵蚀对隧道的抗震性能产生不利影响,研究隧道在侵蚀环境下的地震易损性对全寿命周期的抗震评估至关重要.为了量化分析隧道长期在氯离子侵蚀作用下抗震性能的退化趋势,基于地震易损性理论,结合考虑氯离子侵蚀影响的混凝土和钢筋强度时变模型,分别选取峰值地面加速度和隧道直径变形率作为地震动强度指标和结构损伤指标,通过采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法进行时程分析,深入探讨了深层隧道的地震易损性,得到了不同服役时间及不同损伤状态下的地震易损性曲线.结果表明:在相同的服役时间和地震动强度下,轻微损伤的发生概率最高,其次是中等和严重损伤;在相同的损伤状态和地震动强度下,随着服役时间的延长,氯离子侵蚀导致隧道抗震性能下降,损伤概率上升;在轻微损伤状态下,当峰值地面加速度为0.30g且服役达100 a时,损伤概率是服役初期的2.39倍.研究结果可为深层隧道的抗震设计提供科学依据. 展开更多
关键词 隧道工程 深层隧道 地震易损性 增量动力分析 氯离子侵蚀 时变模型
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深部煤层原位保压保瓦斯取心技术装备及初步应用 被引量：3
8
作者 高明忠 宋杰 +6 位作者 崔鹏飞 李永程 李聪 李佳南 刘贵康 游镇西 史晓军 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期143-154,共12页
深部煤层瓦斯含量精准测定是矿井瓦斯灾害防治和煤层气高效开发利用的基本前提。煤层传统取心技术普遍采用开放式取心,需利用估算方法获得煤层取心过程中的瓦斯损失量,难以保证煤层瓦斯原位参数的准确性和有效性。基于“原位保真取心”... 深部煤层瓦斯含量精准测定是矿井瓦斯灾害防治和煤层气高效开发利用的基本前提。煤层传统取心技术普遍采用开放式取心,需利用估算方法获得煤层取心过程中的瓦斯损失量,难以保证煤层瓦斯原位参数的准确性和有效性。基于“原位保真取心”学术思想,开发了深部煤层原位保压保瓦斯取心技术,研制了深部煤矿原位保压保瓦斯取心器,并基于三维数值仿真对取心器外管、保压舱体结构与关键薄弱部件进行了强度校核。同时,依托自主研发的保压取心实验室模拟测试平台,测定并分析了保压控制器的保压能力,通过煤矿现场试验验证了取心器的可靠性。研究结果表明:自主研制的取心器具有保压能力强、保压时间长、防扰动性能稳定等优势;取心器在内部流体压力20 MPa和1000 N m扭矩作用下等效应力为121.1 MPa,远小于材料屈服强度,满足强度设计要求;取心器在20 MPa荷载作用下等效应力为63.9 MPa,满足强度设计要求;取心器整体在19.4 MPa压力条件内可持续稳定运行,可以满足大部分深部煤矿瓦斯测试需求;现场测试表明保压保瓦斯取心器的保压控制器闭合情况良好,现场取心率达100%。研究成果可为深部煤层瓦斯含量精准测定奠定理论、技术和装备基础,对于煤矿瓦斯灾害防治和煤层气勘探开发具有重要意义。 展开更多
关键词 深部 瓦斯 保压保瓦斯 保压取心 瓦斯含量 煤层气开发
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深部充填开采岩层控制理论与方法研究进展
9
作者 张吉雄 巨峰 +3 位作者 李猛 马丹 张强 周楠 《中国科学基金》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第6期1043-1051,共9页
我国深部煤炭资源丰富,煤炭开发已逐步向深部转移,深部灾害防控和矸石等矿山固废排放问题日趋严峻。充填开采是实现灾变调控、地表沉陷控制和矿山固废处置的重要手段,已在我国煤矿绿色开采、矿压控制与岩层移动等领域广泛应用。然而,相... 我国深部煤炭资源丰富,煤炭开发已逐步向深部转移,深部灾害防控和矸石等矿山固废排放问题日趋严峻。充填开采是实现灾变调控、地表沉陷控制和矿山固废处置的重要手段,已在我国煤矿绿色开采、矿压控制与岩层移动等领域广泛应用。然而,相对浅部,深部“三高一扰动”条件下充填开采岩层控制更为复杂,因此,构建深部绿色充填开采岩层控制理论与方法体系,对于深部煤炭资源安全高效开采具有重要意义。本文在系统分析深部充填开采岩层控制面临挑战基础上,提出了深部充填开采关键科学问题、研究目标与总体思路,并从多场耦合作用下充填体-围岩交互作用机理、强扰动条件下充填采场矿压分析模型、深部充填开采岩层控制方法、充填体与地下水环境互相影响四个方面阐述了相关研究进展。 展开更多
关键词 深部充填 岩层移动 充填体 本构关系 矿压控制
原文传递
深部原位应力环境下岩心饼化响应特征及反馈机制初探
10
作者 高明忠 何坤宸 +6 位作者 叶思琪 谢晶 杨本高 李飞 郝海春 刘军军 杨尊东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1845-1859,共15页
地应力数据是一切深部工程的基础,传统测量方法获取的深部地应力信息效率低且未形成统一的规程规范,理论多是建立在诸多假设基础上,准确性难以评估。深部高地应力区通常有比较明显的岩心饼化特征,且不同应力环境产生的饼化形貌各异,通... 地应力数据是一切深部工程的基础,传统测量方法获取的深部地应力信息效率低且未形成统一的规程规范,理论多是建立在诸多假设基础上,准确性难以评估。深部高地应力区通常有比较明显的岩心饼化特征,且不同应力环境产生的饼化形貌各异,通过岩心饼化反演地应力有望作为一种科学经济、方便快捷的地应力推算方法。试图通过探究深部原位应力条件下岩心饼化行为的力学机制,定义二维条件下的饼化烈度系数,以期实现基于岩心饼化特征计算原位地应力。以松辽盆地松科二井不同深度饼化岩心为研究对象,利用三维数据形貌采集系统获得了饼化岩心的宏观形貌,采用X射线衍射和岩相薄片等测试手段,分析得到了饼化岩心的矿物成分和微观结构;同时,基于离散元分析了不同应力条件下岩心的饼化行为力学机制。结果表明:松科二井饼化岩心形貌特征可分为破碎状、薄饼状、厚饼状、不规则状、半饼化状5类,端面断口形态包括错台状、平面状、灯盏状和花瓣状;岩饼的形貌特征与其埋藏深度、硬质矿物含量和破坏模式有较强的关联性;岩心饼化行为主要受到张拉应力控制,其裂隙起裂一般起始于岩心根部,由外向内向下呈凹陷状或平面状贯通岩心。水平主应力是影响岩心饼化行为的第一要素,高水平主应力能够诱发剧凹状的岩心断口和较宽的带状拉裂纹,垂直主应力是影响岩心饼化的次要因素,一般会抑制饼化行为的发生;钻进过程中岩心饼化行为的发生伴随着能量的规律性变化,其中总应变能呈阶梯状下降,耗散能呈对应的阶梯状上升,且总应变能的瞬时释放是造成岩心饼化的主要原因。研究成果有望为岩心饼化反演地应力提供新思路和有益借鉴。 展开更多
关键词 岩心饼化 松科二井 颗粒离散元 宏细观特征 破坏模式
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基于计算机视觉的深部软岩巷道变形破裂特征试验研究
11
作者 赵万勇 李元海 +1 位作者 于恒 徐晓华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3457-3468,共12页
巷道破裂围岩大变形是深部煤炭开采过程中围岩稳定性控制的难点。针对该问题,本文通过大比例相似模型试验,采用自主研发的计算机视觉量测系统进行围岩全场精细化变形测量和破裂识别表征,探究了深部巷道围岩的碎胀变形演化特征。研究结... 巷道破裂围岩大变形是深部煤炭开采过程中围岩稳定性控制的难点。针对该问题,本文通过大比例相似模型试验,采用自主研发的计算机视觉量测系统进行围岩全场精细化变形测量和破裂识别表征,探究了深部巷道围岩的碎胀变形演化特征。研究结果表明:裂隙的数量、长度和面积发育演化可分为径向裂隙发育和环向裂隙发育2个阶段;巷道围岩变形存在位移变化不一致现象,径向裂隙发育阶段以竖向位移为主,环向裂隙发育阶段以水平位移为主;在荷载作用下,有无支护结构巷道围岩均会发生剪切破坏,支护结构能够有效限制剪切破坏后围岩块体相互滑移错动,减小巷道的碎胀变形;深部巷道围岩变形破裂演化具体表现为巷道围岩沿结构面发生剪切破坏,产生径向裂隙切割围岩体;随荷载增加,围岩块体发生错动滑移,产生环向裂隙进而产生碎胀变形。 展开更多
关键词 深部巷道 模型试验 计算机视觉 碎胀变形 裂隙演化
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深部强矿压矿井煤层覆岩爆破卸压机理研究
12
作者 王永军 孟凡贞 +4 位作者 吕文茂 张垚 赵春虎 钟林华 胡东祥 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期325-329,共5页
为实现深部矿井开采强矿压的高效治理,本文提出首先在煤层覆岩顶板布置“U”型巷道,然后对“U”型巷道中间的岩层进行集中爆破卸压的强矿压治理方案。以西北矿区某深部强矿压矿井为研究背景,在两种岩性的坚硬顶板中,各设计了两种不同埋... 为实现深部矿井开采强矿压的高效治理,本文提出首先在煤层覆岩顶板布置“U”型巷道,然后对“U”型巷道中间的岩层进行集中爆破卸压的强矿压治理方案。以西北矿区某深部强矿压矿井为研究背景,在两种岩性的坚硬顶板中,各设计了两种不同埋深的“U”型巷道布置方案,分别是埋深-800 m、-825 m和埋深-850 m、-875 m。研究结果表明,采用“U”型巷道岩层爆破后,煤层采动过程中的采场应力、位移均有所减小。而“U”型巷道爆破卸压效果不仅与相对层间距有关,还与“U”型巷道所在岩层的岩性有关。在岩层岩性相同的情况下,“U”型巷道与下煤层的相对层间距越小,采场爆破卸压效果越好。 展开更多
关键词 强矿压 "U"型巷道 埋深 爆破卸压 卸压效果
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深地页岩储层聚能射流侵彻及损伤致裂机理研究 被引量：1
13
作者 罗宁 柴亚博 +2 位作者 牟恭雨 王一鸣 王路伽 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第5期179-189,共11页
为研究地应力对聚能射流侵彻页岩储层的影响,建立了聚能射流侵彻不同围压页岩的准二维模型,采用动态松弛法加载页岩围压分别为0、10、20、30 MPa,分别从射孔深度、页岩孔裂隙形成规律特征和监测点应力变化等方面系统性分析了射流侵彻下... 为研究地应力对聚能射流侵彻页岩储层的影响,建立了聚能射流侵彻不同围压页岩的准二维模型,采用动态松弛法加载页岩围压分别为0、10、20、30 MPa,分别从射孔深度、页岩孔裂隙形成规律特征和监测点应力变化等方面系统性分析了射流侵彻下的页岩损伤致裂机理。研究结果表明:聚能射流侵彻页岩后损伤区域可以分为完全破坏区、压剪破坏区、拉伸破坏区,围压增加造成破坏区域减小。围压对于页岩射孔深度和损伤致裂效果具有明显影响,无围压下页岩的侵彻深度为600.3 mm,10、20、30 MPa围压下页岩的侵彻深度分别减小至524.3、454.3、446.1 mm,减小幅度分别为12.66%、24.32%、25.69%,更高的围压对页岩孔周裂隙的发育和损伤具有更明显的抑制作用。页岩射孔过程中的峰值压力随着与孔道中心距离增大而快速减小,且衰减速度逐渐由快减慢;随着与侵彻起点距离增大而逐渐减小,减小趋势近似为线性;相同监测点峰值压力随围压增大呈现明显的增加趋势。 展开更多
关键词 侵彻损伤 页岩储层 高地应力 本构模型 数值模拟
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深部高应力采动巷道锚注支护参数优化研究 被引量：2
14
作者 亓佳利 张建 +3 位作者 宋子鸣 赵仁宝 张假妮 孙稳 《煤炭技术》 CAS 2024年第7期91-97,共7页
利用FLAC^(3D)内置的Fish语言编程,提取巷道围岩位移量与塑性区范围,揭示不同断面形状与埋深条件下巷道围岩变形和塑性区扩散随应力释放率的演化规律,优化了锚注支护参数(锚杆和锚索的长度、间排距、预紧力,注浆范围),提出了锚注分步联... 利用FLAC^(3D)内置的Fish语言编程,提取巷道围岩位移量与塑性区范围,揭示不同断面形状与埋深条件下巷道围岩变形和塑性区扩散随应力释放率的演化规律,优化了锚注支护参数(锚杆和锚索的长度、间排距、预紧力,注浆范围),提出了锚注分步联合支护技术,模拟分析不同支护参数对围岩稳定的控制效果。数值模拟结果表明,锚注分步联合支护技术,可有效控制深部高应力采动巷道围岩大变形破坏,可保证巷道围岩与支护结构的长期稳定及使用安全,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 深部高应力 采动巷道 锚网索注支护 支护参数优化 FLAC^(3D)数值模拟
原文传递
数字化背景下工程项目全生命周期数据治理框架研究
15
作者 蒋卫平 史文锋 周向明 《建筑经济》 2024年第12期98-104,共7页
工程项目数字化应用中存在数据难以共享、项目数据应用价值受到限制、项目参与单位被动应付等问题,而学术界关注于BIM、人工智能、虚拟现实等技术在工程项目情境下的应用拓展,尚未意识到项目数据治理的重要性。本文在厘清工程项目全生... 工程项目数字化应用中存在数据难以共享、项目数据应用价值受到限制、项目参与单位被动应付等问题,而学术界关注于BIM、人工智能、虚拟现实等技术在工程项目情境下的应用拓展,尚未意识到项目数据治理的重要性。本文在厘清工程项目全生命周期数据治理概念的基础上,根据工程项目数据治理的现实需求,提出工程项目全生命周期数据治理框架,包括工程项目全生命周期各阶段的数据治理流程与制度、数据标准、数据流等,在此基础上提出保障工程项目全生命周期数据治理的建议,希望为工程项目数字化应用与管理提供参考。 展开更多
关键词 工程项目 全生命周期 数据治理 框架
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基于ERT的智能混凝土场域监测仿真研究
16
作者 尹磊建 谢福星 赵光思 《建井技术》 2024年第3期74-80,共7页
为促进智能混凝土在工程监测领域更好地推广应用,将电阻层析成像技术(Electrical Resistance Tomography, ERT)引入到智能混凝土结构监测中。试验研究了智能混凝土的导电性及敏感性,并通过有限元仿真,分析了智能混凝土所受压力和含有裂... 为促进智能混凝土在工程监测领域更好地推广应用,将电阻层析成像技术(Electrical Resistance Tomography, ERT)引入到智能混凝土结构监测中。试验研究了智能混凝土的导电性及敏感性,并通过有限元仿真,分析了智能混凝土所受压力和含有裂缝时的边界电压信号变化规律。研究结果表明:智能混凝土在破坏前电阻值变化与荷载情况有很好的一一对应关系,通过边界电压信号能够反馈出其受力信息和裂缝信息,同时编制了电阻层析反演成像算法程序,得到了筒形结构内部不均匀受力的电阻灰度图像,为其在工程监测中的推广应用奠定了基础。 展开更多
关键词 智能混凝土 电阻层析 筒形结构 无损检测 图像重建
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基于博弈方法的重大工程项目数据治理与中国式关系治理耦合研究
17
作者 蒋卫平 陈亚男 +1 位作者 周向明 史文锋 《建筑经济》 2024年第S2期428-431,共4页
重大工程项目在重视信息化智能化工具使用的同时,更应关注项目数据治理与中国式关系治理的耦合关系,以发挥两者协同作用。在对重大工程项目数据治理和中国式关系治理概念界定的基础上,提出两者耦合情景包括正耦合和负耦合。博弈分析表明... 重大工程项目在重视信息化智能化工具使用的同时,更应关注项目数据治理与中国式关系治理的耦合关系,以发挥两者协同作用。在对重大工程项目数据治理和中国式关系治理概念界定的基础上,提出两者耦合情景包括正耦合和负耦合。博弈分析表明,无论在正耦合还是负耦合情景,业主方和其他项目参与方都会分别选择数据治理和中国式关系治理策略。 展开更多
关键词 重大工程项目 数据治理 中国式关系治理 博弈 耦合
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工程监理行业可持续发展影响因素及对策研究
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作者 蒋卫平 唐山清 《建设监理》 2024年第12期5-8,共4页
在新时代背景下,工程监理行业的可持续发展是一个重要且有意义的话题。从可持续发展的含义出发,对工程监理行业的可持续发展进行定义,并且提出了工程监理行业可持续发展的理论模型,在文献研究的基础上提出了工程监理行业可持续发展系统... 在新时代背景下,工程监理行业的可持续发展是一个重要且有意义的话题。从可持续发展的含义出发,对工程监理行业的可持续发展进行定义,并且提出了工程监理行业可持续发展的理论模型,在文献研究的基础上提出了工程监理行业可持续发展系统的因果模型,总结了工程监理行业可持续发展的策略,即厘清工程监理定位、工程监理服务内容改革、充分发挥工程监理行业协会作用以及加大科技创新和服务创新等,以期对我国工程监理行业的发展提供一定的指导。 展开更多
关键词 工程监理 可持续发展 影响因素 策略
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煤矿覆岩矿震关键层及其破断释能机制
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作者 窦林名 曹晋荣 +5 位作者 曹安业 蔡武 巩思园 鞠明和 周坤友 阚吉亮 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期180-192,共13页
覆岩型矿震已成为部分煤矿面临的主要动力现象之一,理论判识矿震发生的主控岩层是实现矿震精准防治的基础。采用理论分析、数值模拟和现场实测等综合研究方法,梳理了煤矿震动事件和煤矿矿震的内涵及类型,厘清了煤矿震动事件与煤矿矿震... 覆岩型矿震已成为部分煤矿面临的主要动力现象之一,理论判识矿震发生的主控岩层是实现矿震精准防治的基础。采用理论分析、数值模拟和现场实测等综合研究方法,梳理了煤矿震动事件和煤矿矿震的内涵及类型,厘清了煤矿震动事件与煤矿矿震之间的关系。提出了覆岩矿震关键层概念,总结了覆岩矿震关键层特征及其与关键层之间的区别联系,給出了覆岩矿震关键层判识方法。通过分析覆岩矿震关键层破断过程中的裂隙发育和能量演化规律,揭示了覆岩矿震关键层破断释能机制。结果表明:①煤矿震动事件包括微型震动、高能震动和矿震,煤矿矿震可划分为覆岩型、断层型、煤柱型、底板型、褶曲型和复合型;②覆岩矿震关键层是指顶板中一层或数层对覆岩型矿震的发生和分布具有控制作用的关键岩层(组),根据空间赋存位置,可将其分为高位和低位2种类型;③考虑厚硬岩层破断条件和能量条件,提出了覆岩矿震关键层判别方法,案例分析表明该方法具有一定的正确性和适用性;④除采空区两侧的裂隙带外,覆岩矿震关键层与低位顶板之间出现水平剪切裂隙,层间节理应变能和剪切耗散能集中,岩层间发生剪切–错动。此外,覆岩矿震关键层内部还出现了水平向的层内裂隙,层内存在节理应变能和剪切耗散能聚集区,覆岩矿震关键层具有分层破坏特征;⑤当岩体所承受的实际最大应力超过岩层或结构接触面强度极限时,覆岩矿震关键层出现破断或结构失稳,形成覆岩型矿震,该过程中部分弹性应变能和重力势能转化为矿震能量以及各类耗散能等。研究结果可为覆岩型矿震防控提供理论指导。 展开更多
关键词 覆岩型矿震 矿震关键层 裂隙演化 释能机制 离散元模拟
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中国立井冻结井壁技术的发展与展望
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作者 杨维好 黄书翔 +8 位作者 王衍森 李伟 杨志江 任彦龙 韩涛 张驰 张涛 骆汀汀 张雨 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期92-114,共23页
分析了“深部化”和“大型化”趋势对中国深井井筒的设计、施工与运维带来的严峻挑战。总结经验教训,指出冻结法是复杂条件下深井井筒施工最主要的地层堵水与加固工法。回顾了2002年以前国内外冻结井壁技术的状况。概述了2002年以来我国... 分析了“深部化”和“大型化”趋势对中国深井井筒的设计、施工与运维带来的严峻挑战。总结经验教训,指出冻结法是复杂条件下深井井筒施工最主要的地层堵水与加固工法。回顾了2002年以前国内外冻结井壁技术的状况。概述了2002年以来我国在400~800 m深厚土层中和在500~1000 m深厚富水岩层中冻结井壁技术取得的重大突破及其应用情况,包括:冻结井筒C60~C100、CF80~CF110高承载力混凝土井壁设计与施工技术,深厚土层中冻结井壁破裂灾害防治技术,深厚富水岩层中低渗漏单层井壁技术等。针对2002年以来中国冻结井壁技术的发展,总结了井壁材料的进步;介绍了横截面、纵剖面井壁结构的发展;归纳了对土层的初始水平水土压力、内层井壁承受的水压、冻结压力、富水岩层中孔隙水引起的井壁水力荷载、井壁竖直附加力等的新认识;简述了井壁力学模型,高径向承载力井壁和内层可缩井壁的力学特性,双层复合井壁之内、外壁厚度的设计理论,含水岩层中单层井壁厚度的设计理论和内层可缩井壁的设计理论等的新进展;介绍了大厚度井壁裂漏机理及防裂技术、井壁腐蚀破坏及防治技术、信息化施工技术,以及内层可缩井壁和低渗漏单层井壁的施工工艺。针对我国在1500 m超深土层中以及3000 m深厚富水岩层中冻结井壁技术将面临的挑战,指出应重点研究:深厚土层中冻结井筒掘进期间浅部外壁破裂新机理,超深土的力学特性,高强、高性能筑壁材料与构件,超高承载力井壁结构及其力学特性,超深冻结井壁设计理论与施工技术等。 展开更多
关键词 深厚土层 深厚富水岩层 立井 冻结法凿井 冻结井壁 井壁结构 井壁材料 井壁外载 冻结壁 力学特性 设计理论 施工技术
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