【摘要】：為研究瓦斯?jié)B流場作用下的煤層抽放鉆孔周圍應(yīng)力分布情況,假定鉆孔周圍煤體中瓦斯的流動(dòng)為穩(wěn)定徑向流動(dòng)狀態(tài),建立了滲流力學(xué)模型,給出了瓦斯徑向穩(wěn)定滲流方程;在考慮瓦斯?jié)B流場作用下,推導(dǎo)了鉆孔周圍煤體的微元體力學(xué)平衡方程,并引入應(yīng)力調(diào)整系數(shù),求解出其彈性應(yīng)力解析解;再應(yīng)用Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則,求解出鉆孔周圍煤體的塑性應(yīng)力和塑性半徑的解析表達(dá)式。通過實(shí)例分析表明:鉆孔內(nèi)的抽放負(fù)壓對(duì)鉆孔周圍煤體應(yīng)力、塑性區(qū)的半徑等參數(shù)影響較小;在一定的抽放負(fù)壓(15k Pa)下,隨著煤層原始瓦斯壓力的增大,鉆孔周圍煤體的塑性區(qū)半徑隨之增大,距鉆孔足夠遠(yuǎn)處的彈性區(qū)煤體的應(yīng)力也隨之增大,這比不考慮瓦斯?jié)B流場作用時(shí)的經(jīng)典彈塑性解更加符合實(shí)際情況。
[Abstract]:In order to study the stress distribution around the coal seam drainage borehole under the action of gas seepage field, the gas flow around the borehole is assumed to be a stable radial flow state, the seepage mechanics model is established, and the gas radial stable seepage equation is given. Considering the effect of gas seepage field, the micro-element mechanical equilibrium equation of coal body around the borehole is derived, and the stress adjustment coefficient is introduced to solve the analytical solution of elastic stress. Then the Mohr-Coulomb yield criterion is applied to solve the analytical expressions of plastic stress and plastic radius of coal body around the borehole. The analysis of examples shows that the negative pressure in the borehole has little effect on the coal stress and the radius of the plastic zone around the borehole. Under a certain suction negative pressure (15k Pa), with the increase of the original gas pressure of coal seam, the radius of the plastic zone of the coal body around the borehole increases, and the stress of the coal body in the elastic area far away from the borehole also increases. This is more in line with the actual situation than the classical elastoplastic solution without considering the gas seepage field.
【作者單位】： 西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院;
【基金】：西南科技大學(xué)博士基金(12zx7112)
【分類號(hào)】：TD712

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2368037