固气耦合作用下瓦斯抽放钻孔稳定性研究

来源 :黑龙江科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hhz20091
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
瓦斯抽采钻孔难题已成为制约部分高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安全高效开采的瓶颈,至今尚未有很好的解决方法。究其原因,在于煤层结构的复杂性,钻孔破坏情况的不可观测性。本文通过力学分析、实验室实验、数值模拟的手段展开固气耦合作用下瓦斯抽放钻孔稳定性研究。  基于断裂损伤力学理论分析裂隙节理煤体的破坏损伤规律,在实验室进行含倾斜瓦斯抽放钻孔煤的单轴压缩破坏实验,最先发生破坏的部位为钻孔水平边界处,在这里出现应力集中现象,随着钻孔仰角的增大,钻孔煤样的单轴抗压强度有增大趋势,说明随着钻孔仰角的不断增大钻孔煤趋于更加稳定,不易发生破坏。进行含水平瓦斯抽放钻孔原煤的单轴压缩破坏实验,钻孔周围存在不同形式的裂隙,钻孔的破坏过程与破坏形态也不相同,以此为依据将裂隙钻孔分为六种类型。进行钻孔煤体的数值模拟,模拟结果与实验结果一致,随着钻孔仰角的增大钻孔趋于更加稳定。  基于岩石力学、流体力学理论,建立了含瓦斯煤流固耦合模型,运用COMSOL Multiphysics软件进行数值模拟,结果显示随着钻孔倾斜角度的变化在钻孔周围出现不同程度的“羊角”型塑性区;改变侧压系数,钻孔周围的最大剪应力值随着侧压系数的增大而减小,塑性区随着侧压系数的增大由x形逐渐变成围绕钻孔周围的环形,塑性区面积减小,钻孔受力环境趋于更加稳定。
其他文献
物化型软岩主要是由于粘土类岩石在水或风化作用下,岩体质量持续恶化而形成的一类工程软岩。它与矿业工程、岩土工程、水利水电工程和地铁建造等重大工程建设息息相关,对地下坑
液压挖掘机作为一种施工装备广泛应用与交通运输、能源开发及国民经济建设施工中。重视和加速挖掘机改进创新,稳定提高产品质量,满足用户需求,对加速现代化工程建设有着重大
退行性关节炎是关节炎当中最常见的类型,其形成原因主要与年龄相关,但和生活习惯也有非常密切的关系.rn人身体的关节都有软骨在骨头和骨头当中做间隔,用以承受重量和减少关节
期刊
中国政府一直十分重视煤矿安全生产工作,不仅制定了一系列的煤矿安全生产法规,建立了较好完善的煤矿安全管理机构,还投入了大量的人力、物力进行煤矿安全仪表和设备的研制与
煤炭是我国重要的基础能源,对我国经济发展具有重要战略地位。近年我国煤矿事故发生起数明显减少,但安全生产形势仍不容乐观,特别是重特大事故的发生,严重危及矿工生命及企业和社
岩石破裂过程是极其重要的岩石力学问题,长期以来备受关注.无论是地下开采诱发岩爆,还是自然界的地震灾害,都是不同尺度下的岩石破裂失稳过程.岩石是一种含有多裂纹的高度非
该文针对李雅庄矿软岩巷道支护困难问题,通过室内软岩力学特性试验,分析了软岩的膨胀、流变、强度及变形等力学特性,研究了软岩工程的变形破坏规律,并进行现场实验与观测.在
煤矿井工开采实施沿空留巷巷旁充填是实现减少预留煤柱、防止采空区发火、解决工作面瓦斯超限、采区Y型通风,少掘巷道、提高煤炭回采率、延长矿井服务年限的最有效技术手段。
1.什么是HIV暴露后预防?rn艾滋病暴露后预防(英文简称PEP)是指尚未感染HIV的人在与HIV感染者或感染状况不明者发生易感染HIV的行为后,在72小时之内服用特定的抗病毒药,以预防
期刊
近年来,众多学者从不同的角度对矿井通风管理系统作了一些探讨和研究,取得了可喜的成果。但从实际应用上看,都或多或少地存在着问题。矿井通风系统是非常复杂的空间网络系统,