盐穴地下储气库事故统计及风险分析

借鉴输气管道和二氧化碳地下封存设施的风险评价方法,结合盐穴地下储气库的事故统计分析,对储气库系统中的潜在风险因素进行12大类、35小类的初步分类,并归纳总结了盐穴地下储气库的3种主要事故类型。采用事故树分析的风险评价方法,对13种主要风险因素进行风险识别。在此基础上,提出定量风险评价的重要工程模型,其包括气体水合物模型、盐穴稳定性评价模型以及气体泄漏模型。该风险分析方法和工程模型有助于定量评价盐穴地下储气库的主要风险因素,为储库的安全稳定运行提供了科学依据。     

地下空间在节能减排中的应用及展望

在能源短缺和环境污染的双重压力下,我国出台多项措施加大节能减排力度。总结概括了地下空间的几种类型,认为盐岩洞穴、废弃矿洞、废弃油井、枯竭油气层等地下空间经过技术改造,可以埋存CO2、固体垃圾、废弃核原料,储存油气,地热利用等,能创造可观的社会价值和环境保护效益,可作为节能减排的一种有效措施。以山东地区为例,调研分析了山东多处地下空间利用现状,给出了地下空间的三种发展方向。     

基于矿井通风三维仿真系统的多级机站通风系统优化与应用

为分析总结多级机站通风方式实际应用中存在的影响通风效果的共性问题,以某大型机械化铁矿通风系统为研究对象,应用能适用多台风机串并联运行的"矿井通风三维仿真系统(简称3DVS)"软件进行应用研究。结果表明,3DVS软件可以快速地实现多级机站通风系统中不同型号多台风机联合作业下的风机选型。采用安装在运输巷道两侧的硐室型风机机站技术能有效解决大压差、大断面运输巷道不安装风门、不掘绕道设置风机机站的关键问题,实现风流有效分配,且具有较好的灵活性,其成功应用,不但为多级机站通风方式的应用提供了技术和经验支持,而且增强了多级机站通风方式的适应性和稳定性,可以减少风机机站维护工作量,不影响行人和运输,促进多级机站技术发展与推广。     

Study on tri-axial creep experiment and constitutive relation of different rock salt

To evaluate the effect of the long-term operation of a salt cavern in a given construction on rock deformation and its stability, tri-axial creep tests to the glauberite, anhydrite, and argillaceous rock salt are conducted, from which the creep curves as well as exponential functions of strain rate during the steady creep stage and creep constitutive equations of different rock salt in the experimental process derived are obtained. The study results show that: (i) Under the same deviatoric stress, the strain rate of argillaceous rock salt is lower than the glauberite and anhydrite, and the difference becomes larger with the increase of the deviatoric stress; (ii) The creep constitutive equations of different kinds of rock salt are in good agreement with the Burgers model, besides which the respective characteristics of these two creep models are compared. The change of creep parameters also illustrates the discrepancy of rock salt. The researching results can provide some references for long-term stability analysis of gas storage in salt caverns.     

地下洞室群现场作业风险分析与向量模型

为了厘清地下洞室群施工现场作业风险因素间的关联效应,利用AMOS软件构建施工风险影响因素结构方程模型,对已建模型进行验证性因子分析,利用计算得出的M.I值对已构建的模型进行修正。根据所得模型计算出的路径系数和方差,对地下洞室群施工风险因素关联效应进行分析。结果表明:规章制度建设及执行、围岩稳定性、进场设备优良率、工人技术等级、工人逆反心理以及消极作业分别为各风险层次中影响最大的风险因素,且各风险层次间的关联效应表现出耦合关系;现场作业风险因素可分为现场主体因素、现场客体因素和现场控制因素3大类,它们之间成向量关系,以此为基础建立向量模型,可清晰直观地展示3大因素之间的主次关系。     

盐岩地下储气库泄漏事故后果评价模型研究进展

利用盐岩地层建设地下油气储库群已成为各国发展能源储备的重要方向,然而关于储库区安全防护的研究至今仍处于探索阶段。考虑到盐岩储气库泄漏事故与储(输)气设施(管道)事故灾害作用相近,总结评述近几十年来国内外学者在储(输)气设施(管道)泄漏事故后果评价方面的研究成果及其存在的不足,并提出盐岩地下储气库泄漏事故安全评价需重点研究的问题。从理论、试验和数值模拟3个方面,对可燃气体火灾热辐射和蒸气云爆炸超压的后果评价模型研究现状进行系统总结,为盐岩地下储气库的安全防护研究提供思路。     

基于离散裂隙网络的烟台水封洞库渗水点分析

建立在致密结晶岩地区的地下水封洞库开挖过程中洞室及水幕巷道的渗水具有不均匀性,而现阶段主要在开挖后根据实际渗水量组织施工排水,若排水不及时容易造成洞室或巷道大面积浸水而形成安全风险。为在洞室开挖前对渗水点分布及渗水量进行一定预测,从而提前且合理安排排水工作,降低施工风险,以烟台地下水封洞库丁烷库区为例,在对该库区裂隙调查结果进行一定的统计分区后,采用Monte-Carlo随机模拟方法建立离散裂隙网络模型,通过多次迭代确定裂隙模拟置信区间,并选取在置信区间范围内的裂隙模拟结果按照立方定律求取渗透系数,按区间进行水封洞库渗水点分布区划分,同时与实测大流量渗水区域进行比对,结果发现两者具有较好的一致性,表明该方法能借助前期裂隙统计结果预测洞室开挖后渗水情况,协助组织施工期洞室排水。     

战时洞库生存能力评估

分析提出了影响战时洞库生存能力的基本要素,通过研究各个要素之间的关系,确立了战时洞库的生存能力评估模型,采用统计方法,度量计算了影响战时洞库生存能力的各个要素,最后针对不同的战情,给出了实施战时洞库生存能力评估的具体算法。     

动荷载作用下地下岩体洞室应力特征的影响因素分析

用FLAC3D初步分析了动荷载作用下埋深、洞室形状、地应力特征对地下岩体洞室应力特征的影响。分析结果表明:动荷载下,随着埋深的增加,各种洞型应力量值有明显的减小趋势;地应力状态对地形洞室的应力响应有较明显的影响,在自重地应力为主的情况下,洞室拱顶、拱底地最小主应力处于拉应力状态,而构造地应力为主的情况下,洞室拱顶、拱底最小主应力处于压应力状态,且随着侧压系数的增加,洞室的应力由较明显的减小趋势;动荷载作用下,不同断面形状的洞型应力响应有一定区别,圆形洞室应力响应最小,矩形洞室应力响应最大,随埋深、地应力的增加,洞形对洞室应力响应影响减小,当埋深超过300 m后,洞型对应力的影响变化程度不大。     

基于D-S证据理论的地下洞室作业人员安全行为评价

为系统地评价地下洞室作业人员安全行为水平,综合运用集对分析和D-S证据理论,提出一种基于D-S证据理论的作业人员安全行为评价方法。首先,分析了影响作业人员安全行为的因素,构建包括作业人员安全素养、生理因素、心理因素、作业技术等4个一级指标及16个二级指标的综合评价指标体系,并将安全行为等级划分为4级;其次,采用集对分析处理二级指标的不确定性,产生基本信度分配函数（BPA）;然后,利用D-S证据理论,融合一级指标的BPA,产生最终安全等级隶属度;最后,结合最大隶属度原则和信任准则,确定地下洞室作业人员安全行为等级。以某水电站引水隧洞开挖工程为例,确定该工程中作业人员行为安全等级为z2级,即一般安全,符合工程实际。