采动煤岩体瓦斯渗流-应力-损伤耦合模型

发布时间：2019-04-26 10:24

【摘要】：基于摩尔-库伦屈服准则构建了煤岩体弹塑性损伤本构模型,以损伤变量为过渡变量构建了采动条件下煤岩体渗透率-损伤演化方程,运用采动岩体力学、渗流力学、损伤力学等理论建立了采动煤岩体瓦斯渗流-应力-损伤耦合模型,采用FLAC3D软件设计出采动煤岩体瓦斯渗流-应力-损伤耦合计算程序,将所建立的采动煤岩体瓦斯渗流-应力-损伤耦合模型对顾桥煤矿远距离保护层开采下的瓦斯渗流规律进行了数值模拟研究。结果表明,受采动影响被保护层透气性系数为原始透气性系数的1 760倍,瓦斯压力由原来的2.8 MPa降低到0.6 MPa,消除了被保护层的煤与瓦斯突出危险性。
[Abstract]:Based on Moore-Coulomb yield criterion, the elasto-plastic damage constitutive model of coal-rock mass is constructed. The permeability-damage evolution equation of coal-rock mass under mining condition is constructed by taking damage variable as transition variable, and the mechanics of mining rock mass and seepage mechanics are used. The coupling model of gas seepage-stress-damage in mining coal-rock mass is established by damage mechanics, and the program of coupling gas seepage-stress-damage in mining coal-rock mass is designed by using FLAC3D software. The gas seepage-stress-damage coupling model of mining coal and rock mass is established, and the gas seepage law under long-distance protective layer mining in Guqiao coal mine is numerically simulated. The results show that the permeability coefficient of the protective layer affected by mining is 1 760 times of the original permeability coefficient, and the gas pressure is reduced from 2.8 MPa to 0.6 MPa, to eliminate the coal and gas outburst risk of the protected layer.
【作者单位】： 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;西安科技大学能源学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51404189) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2015JQ5191)
【分类号】：TD712

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