發(fā)布時(shí)間：2017-11-19 04:09

  本文關(guān)鍵詞：損傷和剪脹效應(yīng)對(duì)裂隙煤體滲透率演化規(guī)律的影響研究

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【摘要】：煤層瓦斯?jié)B透率是影響瓦斯抽采和動(dòng)力災(zāi)害防治的重要參數(shù)。為了研究煤體損傷和剪脹變形對(duì)滲透率的影響,首先引入損傷變量反映煤體損傷破壞狀態(tài),建立了基于體應(yīng)變?cè)隽康拿后w損傷本構(gòu)模型。并采用Hurst指數(shù)表征裂隙表面粗糙度,基于裂隙表面的分形特征,建立了裂隙滲透率在壓縮和剪切作用下的演化模型。通過(guò)對(duì)TOUGH2和FLAC~(3D)軟件進(jìn)行二次開發(fā),建立了基于雙重孔隙模型的TOUGH2(CH_4)-FLAC氣-固耦合數(shù)值分析工具。采用本軟件對(duì)煤樣單軸壓縮過(guò)程進(jìn)行模擬分析,結(jié)果表明:煤體的破壞是損傷單元累積和貫通的結(jié)果,最終形成貫通煤體的損傷帶是造成煤體失穩(wěn)破壞的主因;圍巖內(nèi)的滲透率增加區(qū)域與損傷區(qū)位置基本一致,其中裂隙系統(tǒng)的滲透率增加幅度最大可達(dá)2個(gè)數(shù)量級(jí);剪切破壞區(qū)的裂隙發(fā)生剪脹變形,引起裂隙滲透率大幅增加。建立的理論模型與數(shù)值計(jì)算工具為制定瓦斯治理措施提供了理論指導(dǎo)。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51474204,No.51504235,No.41202194) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究基金(No.13KF05) 重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(No.2011DA105287-FW201412) 中國(guó)博士后科學(xué)基金(No.2013M542097) 山東省礦山災(zāi)害預(yù)防控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地開放基金(No.MDPC2013KF03)~~
【分類號(hào)】：TD712
【正文快照】： This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51474204,51504235 and 41202194),the Open Projects of State KeyLaboratory of Coal Resources and Safe Mining,CUMT(13KF05),the Open Projects of State Key Laboratory of Coal Mine Dis

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 盛金昌,速寶玉,王媛,詹美禮;裂隙巖體滲流-彈塑性應(yīng)力耦合分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2000年03期

2 王臻;RUTQVIST Jonny;左建平;戴瑛;;裂隙單元修正等效滲透率模型及其驗(yàn)證[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年04期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭海慶;;應(yīng)用兩場(chǎng)耦合理論解析復(fù)雜巖基長(zhǎng)期變形疑點(diǎn)[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

2 南世卿;葛海源;高謙;;采場(chǎng)圍巖流固耦合數(shù)值模擬與充填采礦參數(shù)優(yōu)化[J];金屬礦山;2011年06期

3 侯偉;仵彥卿;丁衛(wèi)華;;裂隙巖體滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合研究進(jìn)展與展望[J];山西建筑;2006年15期

4 周冬冬;高謙;余偉健;翟淑花;;司家營(yíng)鐵礦階段充填法開采流固耦合數(shù)值模擬[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2010年02期

5 C.Lambert;C.Coll;;Discrete modeling of rock joints with a smooth-joint contact model[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2014年01期

6 張玉軍;楊超帥;琚曉冬;;一種確定雙重孔隙介質(zhì)黏聚力與內(nèi)摩擦角的方法及其有限元分析[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2014年02期

7 王姣;李長(zhǎng)冬;雍睿;梁德明;;三峽庫(kù)區(qū)侏羅系不同類型結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度對(duì)比[J];煤田地質(zhì)與勘探;2014年05期

8 劉建峰;;觀瀾河頂管穿越工程流固耦合研究[J];山西建筑;2015年03期

9 鄭少河,朱維申,王書法;承壓水上采煤的固流耦合問(wèn)題研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2000年04期

10 路保平,張傳進(jìn),鮑洪志;油氣開發(fā)過(guò)程中巖石力學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2000年S1期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張國(guó)新;葛劭卿;陳平;;巖石裂隙中非恒定滲流與變形耦合作用的DDA方法[A];第九屆全國(guó)滲流力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（一）[C];2007年

2 孫鋒;張頂立;任國(guó)鵬;陳輝;;海底隧道風(fēng)化槽突水機(jī)制細(xì)觀模擬及工程應(yīng)用[A];2014中國(guó)隧道與地下工程大會(huì)（CTUC）暨中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)隧道及地下工程分會(huì)第十八屆年會(huì)論文集[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉杰;裂隙巖體滲流場(chǎng)及其與應(yīng)力場(chǎng)耦合的參數(shù)反問(wèn)題研究[D];河海大學(xué);2002年

2 郭海慶;復(fù)雜混凝土壩壩基對(duì)壩體結(jié)構(gòu)行為影響的分析理論和方法研究[D];河海大學(xué);2002年

3 杜煒平;隧道開挖地質(zhì)災(zāi)害規(guī)律與防治對(duì)策研究[D];中南大學(xué);2001年

4 賀玉龍;三場(chǎng)耦合作用相關(guān)試驗(yàn)及耦合強(qiáng)度量化研究[D];西南交通大學(xué);2003年

5 謝興華;巖體水力劈裂機(jī)理試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2004年

6 崔中興;基于CT實(shí)時(shí)觀測(cè)的水—巖力學(xué)耦合機(jī)理研究[D];西安理工大學(xué);2005年

7 鄭曉;油料壓榨理論與試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

8 杜永軍;套損的影響因素地層的流體壓力與地應(yīng)力研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

9 曹廣祝;巖石CT尺度小裂紋擴(kuò)展與滲流特性研究[D];西安理工大學(xué);2005年

10 羅平平;裂隙巖體可灌性及灌漿數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 王余巖;節(jié)理巖體中大跨度隧道的離散元法分析[D];重慶大學(xué);2014年

2 叢璐;庫(kù)水升降條件下庫(kù)區(qū)及鄰谷岸坡穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

3 陳德飛;氣體吸附對(duì)煤巖滲流及力學(xué)性質(zhì)的影響[D];西南石油大學(xué);2014年

4 李化;基于三維表面形貌參數(shù)的花崗巖節(jié)理剪切破壞基本規(guī)律的研究[D];成都理工大學(xué);2014年

5 鄭長(zhǎng)龍;急傾斜相鄰礦體采動(dòng)影響與采礦方法研究[D];江西理工大學(xué);2014年

6 周來(lái)誠(chéng);煤巖氣藏注入CO_2/N_2實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D];西南石油大學(xué);2015年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 Jonny Rutqvist;Colin Leung;Andrew Hoch;Yuan Wang;Zhen Wang;;Linked multicontinuum and crack tensor approach for modeling of coupled geomechanics, fluid flow and transport in fractured rock[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2013年01期

2 陶振宇,沈小瑩;庫(kù)區(qū)應(yīng)力場(chǎng)的耦合分析[J];武漢水利電力學(xué)院學(xué)報(bào);1988年01期

3 宋曉晨,徐衛(wèi)亞;裂隙巖體滲流模擬的三維離散裂隙網(wǎng)絡(luò)數(shù)值模型(Ⅰ):裂隙網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)生成[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年12期

4 趙紅亮,陳劍平;裂隙巖體三維網(wǎng)絡(luò)流的滲透路徑搜索[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年04期

5 陳平，張有天;裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);1994年04期

6 周創(chuàng)兵,熊文林;雙場(chǎng)耦合條件下裂隙巖體的滲透張量[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);1996年04期

7 耿克勤,吳永平;拱壩和壩肩巖體的力學(xué)和滲流的耦合分析實(shí)例[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);1997年02期

8 宋曉晨,徐衛(wèi)亞;裂隙巖體滲流概念模型研究[J];巖土力學(xué);2004年02期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李傳亮;;地面滲透率與地下滲透率的關(guān)系[J];新疆石油地質(zhì);2008年05期

2 李志強(qiáng);鮮學(xué)福;;煤體滲透率隨溫度和應(yīng)力變化的實(shí)驗(yàn)研究[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年S1期

3 李宏艷;齊慶新;梁冰;彭永偉;鄧志剛;李春睿;;煤巖滲透率演化規(guī)律及多尺度效應(yīng)分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年06期

4 馬強(qiáng);;Uniaxial-strain條件下滲透率變化實(shí)驗(yàn)研究[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

5 劉浩;蔡記華;肖長(zhǎng)波;王濟(jì)君;陳宇;;熱處理提高煤巖滲透率的機(jī)理[J];石油鉆采工藝;2012年04期

6 郭紅強(qiáng);馮增朝;劉志祥;王彥琪;;煤體應(yīng)變對(duì)滲透率的影響分析[J];煤礦安全;2013年04期

7 謝國(guó)安;上流壓力對(duì)測(cè)定巖樣滲透率的影響[J];大慶石油地質(zhì)與開發(fā);1985年03期

8 陳佩珍,徐麗萍,何宗斌,劉傳海;滲透率逐點(diǎn)解釋深度序列模型及其釋解系統(tǒng)[J];測(cè)井技術(shù);1988年04期

9 Manmath N.Panda;關(guān)振良;謝叢姣;;用粒度分布參數(shù)計(jì)算單相滲透率[J];地質(zhì)科學(xué)譯叢;1995年03期

10 問(wèn)曉勇;伊向藝;盧淵;管保山;梁莉;劉萍;;不同壓裂液對(duì)煤巖滲透率傷害實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)初探[J];石油化工應(yīng)用;2011年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 魏斌;;利用流動(dòng)單元計(jì)算高含水油田滲透率[A];2001年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十七屆年會(huì)論文集[C];2001年

2 高紅梅;蘭永偉;趙繼濤;于秀娟;馬強(qiáng);;溫度和應(yīng)力耦合條件下巖石滲透規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[A];滲流力學(xué)與工程的創(chuàng)新與實(shí)踐——第十一屆全國(guó)滲流力學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

3 謝馥勵(lì);馬俊;閻守國(guó);王克協(xié);;利用井孔偶極彎曲波求取VTI孔隙介質(zhì)滲透率的研究[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十三屆年會(huì)論文集[C];2007年

4 王克協(xié);馬俊;伍先運(yùn);張碧星;;利用偶極聲測(cè)井中彎曲模反演滲透率的方法研究[A];1997年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

5 汪洋;姜瑞忠;何偉;邢永超;;氣體在頁(yè)巖儲(chǔ)層中的滲流狀態(tài)及滲透率表征方法研究[A];第十三屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十六屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集——B水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)[C];2014年

6 尹太舉;張昌民;;濮53塊在開發(fā)過(guò)程中的儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)變化[A];中國(guó)西部復(fù)雜油氣藏地質(zhì)與勘探技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 董抒華;纖維預(yù)制件滲透率的預(yù)測(cè)及其浸潤(rùn)過(guò)程有限元模擬[D];山東大學(xué);2014年

2 鄭貴強(qiáng);不同煤階煤的吸附、擴(kuò)散及滲流特征實(shí)驗(yàn)和模擬研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

3 潘榮錕;載荷煤體滲透率演化特性及在卸壓瓦斯抽采中的應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

4 馬強(qiáng);煤層氣儲(chǔ)層滲透率變化規(guī)律理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

5 王會(huì)杰;深部裂隙煤巖滲流性質(zhì)的試驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

6 王啟立;石墨多孔介質(zhì)成孔逾滲機(jī)理及滲透率研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

7 賀玉龍;三場(chǎng)耦合作用相關(guān)試驗(yàn)及耦合強(qiáng)度量化研究[D];西南交通大學(xué);2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王強(qiáng);煤層中一氧化碳的滲透規(guī)律研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 于躍;注漿加固煤體力學(xué)性質(zhì)與滲透率試驗(yàn)研究[D];黑龍江科技大學(xué);2015年

3 貝雷;復(fù)合肥體系氮磷鉀養(yǎng)分透膜性質(zhì)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

4 吳曼;超低滲透率測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)定及初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果[D];中國(guó)地震局地質(zhì)研究所;2011年

5 高浩鋒;砂巖、泥質(zhì)巖和煤巖滲透率非均質(zhì)性的初步研究[D];西北大學(xué);2011年

6 梁浩楠;應(yīng)力/時(shí)間相關(guān)裂隙滲透率模型及應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

7 王勝利;利用偶極聲波測(cè)井資料反演滲透率的研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2011年

8 馬強(qiáng);長(zhǎng)6期子長(zhǎng)—安塞河流—三角洲砂體滲透率測(cè)井解釋模型建立[D];西北大學(xué);2012年

9 馬媛;油藏滲透率粗化算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安石油大學(xué);2010年

10 張菁;鎮(zhèn)涇砂巖油藏滲透率有效應(yīng)力實(shí)驗(yàn)研究[D];西南石油大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1202249