检索结果-内蒙古大学图书馆

安全与环境学报 2025年第05期 1797-1804页

作者：范金洋吴济涛杨镇宇刘立超文沛然重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

盐穴储存天然气的过程中围岩长期处于蠕变和疲劳的状态,盐穴产生大量的塑性变形和体积收缩。为研究盐岩在循环围压作用下的变形特性,开展了盐岩分级循环围压试验,研究了轴向力、围压上下限对盐岩变形的影响,分析了分级循环围压过程盐岩... 详细信息

盐穴储存天然气的过程中围岩长期处于蠕变和疲劳的状态,盐穴产生大量的塑性变形和体积收缩。为研究盐岩在循环围压作用下的变形特性,开展了盐岩分级循环围压试验,研究了轴向力、围压上下限对盐岩变形的影响,分析了分级循环围压过程盐岩弹性变形、残余应变及残余应变占比的变化规律。结果表明:(1)在分级循环围压试验过程中,盐岩弹性模量并不会发生改变,当围压上下限比较低时,盐岩疲劳变形过程会暂时进入加速阶段,并且也会出现轴向力上升后累计残余应变突降的现象;(2)盐岩残余应变及残余应变占比随循环次数增加、轴向力减小、围压上下限增大而减小。残余应变和残余应变占比主要受到轴向力和围压上限影响,而轴向力对于盐岩残余应变的影响是线性的。

关键词：安全工程盐穴储气库分级循环围压疲劳变形残余应变

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全球海洋表层水体中多环芳烃的分布特征

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中国环境科学 2025年第1期45卷 379-389页

作者：杨志辉张利兰杨锐重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

本文采用文献调研(Meta-analysis)方法,探讨全球海洋表层水中3种多环芳烃(Phe,Pyr和BbF)的分布特征及其影响因素.研究结果显示,Phe,Pyr和BbF在太平洋浓度(16.885,15.787和0.642ng/L)显著高于其他大洋,且与离岸距离、纬度、叶绿素、温度... 详细信息

本文采用文献调研(Meta-analysis)方法,探讨全球海洋表层水中3种多环芳烃(Phe,Pyr和BbF)的分布特征及其影响因素.研究结果显示,Phe,Pyr和BbF在太平洋浓度(16.885,15.787和0.642ng/L)显著高于其他大洋,且与离岸距离、纬度、叶绿素、温度和盐度等因素显著相关.数据表明,海洋PAHs与能源消耗量显著正相关(P<0.05).本研究揭示了PAHs在全球海洋中的分布规律,为制定有效的海洋污染防控策略提供了科学依据.

关键词：多环芳烃分布海洋能源

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基于相场法的非等温气-水两相驱替特征研究

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力学学报 2025年第1期57卷 261-272页

作者：左伟芹崔佩雯刘彦伟韩红凯李利文罗予阳河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

为了阐明在非等温条件下多孔介质中气-水两相动态驱替特征,使用一种基于Navier-Stokes方程、Cahn-Hilliard方程耦合下的两相流数值方法,与表面张力模型、传热模型相结合,完成了对流体动力学和传热的定量计算,同时利用表征真实孔隙特征... 详细信息

为了阐明在非等温条件下多孔介质中气-水两相动态驱替特征,使用一种基于Navier-Stokes方程、Cahn-Hilliard方程耦合下的两相流数值方法,与表面张力模型、传热模型相结合,完成了对流体动力学和传热的定量计算,同时利用表征真实孔隙特征下的非均质模型,实现了多孔介质内非等温热-流耦合下两相流动过程的精准表征.通过求解Cahn-Hilliard方程精准模拟相分离的演化特征,利用Navier-Stokes方程完成对流体速度及压力的相关计算,结合传热方程获取各个时刻的温度分布;联合流动耦合和温度耦合的节点,实现质量、动量及能量方面的全耦合;算法使用自适应网格法,使网格点分布始终与物理解耦合,提高了解的高精度性.研究表明:大孔中流体压力变化态势平稳,孔喉狭窄处流体速度较大且波动剧烈;注气压力增加,气体突破时间缩短,温度的热传导速率加快,驱替效率在气体突破后呈下降趋势;注气压力较高会加剧水对气体流动能力的干扰,当注气压差满足气相可进入细小孔隙,同时受流动干扰相对较小时,驱水效果最好.

关键词：相场法非等温流动驱替多孔介质渗流机理

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“射流+爆轰”微差复合爆破定向造缝机制及其全过程研究

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岩石力学与工程学报 2025年第1期44卷 81-98页

作者：高瑞赵鸿杰徐冰琪于斌姜泽太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

定向预裂技术有利于岩体的精准垮落及采场应力分布控制,现有煤岩体定向造缝技术主要有定向水射流、定向水力压裂及聚能定向爆破等,存在裂缝尺度小、定向效果差等弊端。提出一种基于“射流+爆轰”的微差复合爆破定向造缝技术,利用射孔弹... 详细信息

定向预裂技术有利于岩体的精准垮落及采场应力分布控制,现有煤岩体定向造缝技术主要有定向水射流、定向水力压裂及聚能定向爆破等,存在裂缝尺度小、定向效果差等弊端。提出一种基于“射流+爆轰”的微差复合爆破定向造缝技术,利用射孔弹微秒级定向聚能射流和炸药毫秒级爆破高压劈裂作用,形成定向连续的孔缝融合面,实现精准造缝。介绍了复合爆破技术关键设备和工艺流程;建立聚能射流冲击及二次爆破劈裂的力学模型,分析射流侵彻及炸药二次爆破高压定向劈裂机制,给出射流侵彻及二次爆破过程中裂缝定向扩展长度的理论表达式,揭示复合爆破定向造缝机制。采用LS-DYNA数值模拟软件,建立聚能射流破岩的数值模型,获得聚能射流破岩全过程的孔洞扩展规律及岩石损伤特征,揭示不同时段射流形态、射流速度及孔洞长度的演化规律;在一次射流基础上,建立二次爆破数值模型,明确二次爆破高压劈裂的裂缝扩展全过程,获得裂缝长度、扩展速度及岩石损伤随时间的演化规律;揭示“射流+爆轰”复合爆破定向裂缝扩展的全过程特征。进一步,通过地面混凝土靶试验验证了复合爆破技术定向造缝可行性,并在井下巷道进行了工业性试验。采用钻孔窥视观测井下爆破孔内定向成缝情况,得到孔内91%,89%和61%的定向成缝率。研究成果表明了复合爆破技术定向造缝理论的可行性,为煤矿煤岩体定向控制提供了一种新型技术途径。

关键词：岩石力学坚硬顶板复合爆破聚能射流定向造缝

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典型异噻唑啉酮类药物对抗生素抗性基因自然转化的影响

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环境科学学报 2025年第3期45卷 485-492页

作者：张利兰董国梁黄嘉平于鹏飞重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

人类广泛使用抗生素所带来的选择压力导致环境中抗生素抗性基因(ARGs)不断积累,并通过水平基因转移进一步在环境中扩散,对全球公共卫生安全具有巨大威胁.转化作为水平基因转移的一种重要方式,受到环境中不同污染物胁迫的调控.异噻唑啉... 详细信息

人类广泛使用抗生素所带来的选择压力导致环境中抗生素抗性基因(ARGs)不断积累,并通过水平基因转移进一步在环境中扩散,对全球公共卫生安全具有巨大威胁.转化作为水平基因转移的一种重要方式,受到环境中不同污染物胁迫的调控.异噻唑啉酮类药物与抗生素的作用对象和作用机制相似,本研究旨在探讨该类药物是否会促进ARGs的自然转化以及可能的机制.结果表明,0.25、1、2 mg·L^(-1)的甲基异噻唑啉酮(MIT)和辛基异噻唑啉酮(OIT)的暴露均促进了pRK415质粒介导的ARGs自然转化速率,且同浓度的OIT对转化的促进效果大于***浓度与转化频率呈线性相关关系(R2=0.933),其中2 mg·L^(-1)的OIT暴露对转化频率的促进最高可达13.5倍(padj<0.01).进一步,通过分析异噻唑啉酮类药物暴露对细菌氧化应激水平、细胞膜通透性和能量代谢的影响,发现药物诱导活性氧中羟基自由基的过量产生,进而造成的氧化胁迫可能是MIT和OIT促进细菌转化吸收ARGs的主要机制.相较于MIT,OIT促进了细菌的质子动力,提高了细菌代谢和ROS中·OH生成量,推测其可能是同等浓度下OIT对细菌转化的促进效果大于MIT的原因之一.该研究首次明确了异噻唑啉酮类药物具备促进ARGs在环境中水平转移的潜在风险.

关键词：异噻唑啉酮类药物抗生素抗性基因水平传播自然转化

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不同初始储层压力下CO_(2)驱替CH_(4)试验研究

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煤田地质与勘探 2025年第4期53卷 94-105页

作者：许江蒋石宇彭守建王忠晖陈嘉璇牛慧婷重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044

【目的】为揭示注二氧化碳强化煤层气开采(CO_(2)-ECBM)过程中的储层参数演化规律及初始储层压力对煤层气注气开采效果的影响。【方法】利用多场耦合煤层注气增产物理模拟试验系统,开展了恒定注气压力2.0 MPa和初始储层压力分别为1.5、... 详细信息

【目的】为揭示注二氧化碳强化煤层气开采(CO_(2)-ECBM)过程中的储层参数演化规律及初始储层压力对煤层气注气开采效果的影响。【方法】利用多场耦合煤层注气增产物理模拟试验系统,开展了恒定注气压力2.0 MPa和初始储层压力分别为1.5、1.0和0.5 MPa的注CO_(2)驱替CH_(4)试验研究,探讨了CO_(2)驱替CH_(4)过程中储层压力、温度和体积应变等多物理场参数的时空演化规律及其驱替效果,并在分析其作用机制的基础上对CO_(2)驱替CH_(4)过程进行了阶段划分。【结果和结论】结果表明:(1)在驱替过程中,注气井储层压力高于生产井储层压力,且压差随初始储层压力增大而增大,最大值为0.34 MPa,而储层平衡压力随初始储层压力增大而减小。(2)储层温度在距离注气井越近的位置越早上升,且初始储层压力越小温度上升速率越大,储层平衡温度随初始储层压力增大而减小。(3)储层体积应变演化可划分为缓慢上升、急速上升、趋于平缓3个阶段,储层体积应变随初始储层压力增大而减小。(4)在驱替过程中,初始储层压力从0.5 MPa依次增至1.0、1.5 MPa时,CH_(4)采收率由91.00%依次降至88.48%、86.81%,随初始储层压力增大呈现减小趋势,与之相反,CO_(2)突破时间和CO_(2)封存效率随初始储层压力增大而增大。驱替过程各阶段作用机制不同,阶段1 (CO_(2)未突破阶段)和阶段2 (CO_(2)突破阶段)的CH_(4)累积体积、CO_(2)封存体积随着初始储层压力的增加而增加,均占整个驱替过程中CH_(4)累积体积、CO_(2)封存体积的80%以上。研究成果为构建煤层气高效开采协同CO_(2)地质封存一体化技术提供理论依据。

关键词： CO_(2)-ECBM 初始储层压力储层参数演化驱替效果多场耦合真三轴应力状态

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渗流–应力耦合下砂岩广义应力松弛特性与流变破坏机制研究

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岩石力学与工程学报 2025年

作者：陈奕安赵光明许文松许江彭守建安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

围岩长期强度的研究对地下空间稳定性评价有着重要的工程意义。利用自主研发的可视化三轴压缩伺服控制试验系统实现在渗流–应力耦合下砂岩的广义应力松弛试验。研究结果表明：在α=3和∞方向上试件发生破坏时，其产生较大应变的范围会... 详细信息

围岩长期强度的研究对地下空间稳定性评价有着重要的工程意义。利用自主研发的可视化三轴压缩伺服控制试验系统实现在渗流–应力耦合下砂岩的广义应力松弛试验。研究结果表明：在α=3和∞方向上试件发生破坏时，其产生较大应变的范围会逐渐向宏观断裂区域集中，并呈现出张拉–剪切破坏的趋势。采用指数型函数对破坏条件下砂岩的应变变化速率进行拟合，效果较好。试件渗透率随流变的进行呈现出先快速下降再缓慢上升的趋势。随着渗透水压的升高，流变后砂岩试件的孔隙率持续增加，分别为1.72%,3.52%和12.86%，断裂面整体破坏严重。在流变过程中砂岩中黏土矿物的水解与侵蚀作用加剧，造成矿物颗粒结构的松散，从而形成宏观断裂。同时，孔隙水压也会对矿物颗粒产生水解与物理作用，导致晶体上剥落大量的岩屑并附着于其表面。从断裂力学的角度来看，渗透水压的增大也会引起砂岩中裂纹的扩展速度加快，使得应力水平对砂岩广义应力松弛特性的影响越来越显著，导致在高渗透水压作用下砂岩更容易产生断裂。孔隙水压也会造成砂岩内胶结物质溶解破坏，脱离晶体表面并形成明显的裂纹，导致渗流–应力耦合下砂岩的破坏模式主要为沿晶断裂。

关键词：岩石力学广义应力松弛渗流–应力耦合流变特性断裂特征流变破坏机制

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渗流–应力耦合下砂岩广义应力松弛特性与流变破坏机制研究

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岩石力学与工程学报 2025年第05期44卷 1286-1299页

作者：陈奕安赵光明许文松许江彭守建安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

围岩长期强度的研究对地下空间稳定性评价有着重要的工程意义。利用自主研发的可视化三轴压缩伺服控制试验系统，实现渗流–应力耦合下砂岩的广义应力松弛试验。研究结果表明：在α为3和∞方向上试件发生破坏时，较大应变产生的范围会... 详细信息

围岩长期强度的研究对地下空间稳定性评价有着重要的工程意义。利用自主研发的可视化三轴压缩伺服控制试验系统，实现渗流–应力耦合下砂岩的广义应力松弛试验。研究结果表明：在α为3和∞方向上试件发生破坏时，较大应变产生的范围会逐渐向宏观断裂区域集中，并呈现出张拉–剪切破坏的趋势。采用指数型函数对破坏条件下砂岩的应变变化速率进行拟合，效果较好。试件渗透率随流变发展呈现出先快速下降再缓慢上升的趋势。随着渗透水压的升高，流变后砂岩试件的孔隙率持续增加，分别为1.72%,3.52%和12.86%，断裂面整体破坏严重。在流变过程中砂岩中黏土矿物的水解与侵蚀作用加剧，造成矿物颗粒结构的松散，从而形成宏观断裂。同时，孔隙水压也会对矿物颗粒产生水解与物理作用，导致晶体上剥落大量的岩屑并附着于其表面。从断裂力学的角度来看，渗透水压的增大也会引起砂岩中裂纹的扩展速度加快，使得应力水平对砂岩广义应力松弛特性的影响越来越显著，导致高渗透水压作用下砂岩更容易产生断裂。孔隙水压力也会造成砂岩内胶结物质溶解破坏，脱离晶体表面并形成明显的裂纹，导致渗流–应力耦合下砂岩的破坏模式主要为沿晶断裂。

关键词：岩石力学广义应力松弛渗流–应力耦合流变特性断裂特征流变破坏机制

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隧道穿越富水断层破碎带涌水规律:以重庆英山隧洞为例

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科学技术与工程 2025年第13期25卷 5689-5695页

作者：陈国庆任松重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044

当隧道穿越富水断层破碎带区域时,在一系列施工扰动下极易产生突水事故。为了研究断层破碎带宽度、倾角及水压对隧道涌水量的影响,以英山隧洞为工程背景,进行现场测试,并设计正交试验方案开展多因素条件下的破碎带流-固耦合数值模拟,分... 详细信息

当隧道穿越富水断层破碎带区域时,在一系列施工扰动下极易产生突水事故。为了研究断层破碎带宽度、倾角及水压对隧道涌水量的影响,以英山隧洞为工程背景,进行现场测试,并设计正交试验方案开展多因素条件下的破碎带流-固耦合数值模拟,分析断层破碎带宽度、倾角及水压对隧道涌水量的敏感性。研究结果表明:隧道涌水量随断层破碎带厚度、倾角及水压的增大而增加,影响隧道涌水量因素主次顺序为断层破碎带水压、倾角及宽度;数值模拟结果较好地与现场监测结果相吻合。研究结果可为富水隧道涌水量的预测及防治技术提供理论参考。

关键词：富水隧道断层破碎带数值模拟正交试验涌水量

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页岩气采出水中多环芳烃种类特征及其生物降解研究进展

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应用与环境生物学报 2025年

作者：侯争鸣丁阿强卢培利全林青佳奕潘俊鸥李雄重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学环境与生态学院中国石化重庆页岩气有限公司

赋存于页岩层中的甲烷（页岩气）的成功开发是当前和未来全球天然气增产的主要来源，对能源供给、结构调整和绿色过渡至关重要。然而，伴随页岩气开采产生的采出水中有机物的来源和潜在健康风险不明确。其中，具有致癌、致畸、致突变危... 详细信息

赋存于页岩层中的甲烷（页岩气）的成功开发是当前和未来全球天然气增产的主要来源，对能源供给、结构调整和绿色过渡至关重要。然而，伴随页岩气开采产生的采出水中有机物的来源和潜在健康风险不明确。其中，具有致癌、致畸、致突变危害的多环芳烃（PAHs）是广受关注的一类高风险污染物，但目前对其在页岩气采出水中的赋存和环境风险等缺乏整体认识，亦未成为采出水处理的目标。通过总结国内外文献报道发现，国内外采出水中的PAHs在种类上无明显差异，但国内采出水中低分子量PAHs浓度要高于国外，其种类和浓度受到地质储存条件、开采工艺等多种因素的影响。目前对于生物降解PAHs的研究主要通过中间产物来识别降解路径，且主要集中在好氧生物降解，对于不同体系中厌氧生物降解机理的研究有待进一步深化与完善。结合国内外已有针对PAHs的生物处理的技术研究可以发现，生物处理技术对于处理页岩气采出水中的PAHs有着较大的潜力。建议未来对于页岩气采出水中PAHs的研究聚焦于高分辨识别采出水中的PAHs种类及浓度并进行溯源、深化和完善PAHs厌氧生物降解的机理以及开发针对PAHs降解的页岩气采出水处理技术等方面。

关键词：页岩气采出水多环芳烃生物降解生物处理技术

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