基于应变软化模型的抽采钻孔封孔段稳定性研究

发布时间：2017-11-21 07:04

  本文关键词：基于应变软化模型的抽采钻孔封孔段稳定性研究

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【摘要】：为了解决软弱煤层中瓦斯抽采钻孔漏气严重的问题,基于煤岩体黏聚力沿塑性区线性弱化的应变软化模型,采用理论推导的方法得出了应变软化效应下抽采钻孔封孔段围岩的应力、位移及塑性范围的求解公式,利用数值模拟的方法对抽采钻孔封孔段围岩稳定性进行了数值模拟研究。研究表明:基于煤岩体应变软化模型钻孔围岩的塑性区范围及孔壁位移显著大于未考虑煤岩体应变软化效应的结果;随着孔内压力的增大,钻孔塑性区缩小,孔壁位移降低,钻孔的变形破坏受到抑制,且服从应变软化模型的围岩变形更易受到孔内压力的抑制。研究成果应用于河南某煤矿软弱煤层的瓦斯抽采封孔实践,表明在该矿软弱煤层瓦斯抽采中采用具有主动支护作用的囊袋式封孔法较聚氨酯封孔法瓦斯抽采浓度提高约18.1%,取得了良好的抽采效果。
【作者单位】： 河南理工大学能源科学与工程学院;中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心;中国矿业大学电力工程学院;
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2013BAA03B02) 河南省高校基本科研业务费专项资金资助项目(NSFRF140135)
【分类号】：TD712.6
【正文快照】： 我国部分矿区采深较大且煤质松软,抽采钻孔在形成不久就会失稳破坏[1],造成瓦斯抽采浓度快速衰减,因此研究松软煤层钻孔稳定性十分重要。国内外许多学者对圆形硐室稳定性的问题进行了研究[2-5]。Kyung-Ho Park[6]在应变软化模型基础上建立了一种分析圆形巷硐应力与位移的程序;

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1 吴玉忠;岩石应变软化弹塑性有限元分析[J];有色金属;1990年01期

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6 高召宁;孟祥瑞;付志亮;;考虑渗流、应变软化和扩容的巷道围岩弹塑性分析[J];重庆大学学报;2014年01期

7 王家兴;李晓龙;谢琨;申玉松;;考虑应变软化和剪胀特性的软岩洞室稳定性分析[J];成都大学学报(自然科学版);2014年01期

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本文编号：1210051