【摘要】：破碎巖體的滲透性比未受損巖體的滲透性高出很多倍,所以滲透導(dǎo)致的災(zāi)害多發(fā)于破碎煤巖區(qū)域,而井下工程中由于含水條件的不同,使得不同濕度下破碎巖體的粒度分形有較大差異,進(jìn)而影響破碎巖體的孔隙度,改變其非Darcy滲流特性。因此,研究不同級(jí)配破碎煤巖非Darcy滲流特性,對(duì)礦井安全生產(chǎn)有著重要的理論意義。本文將分形幾何與破碎煤巖多孔介質(zhì)理論結(jié)合起來(lái),分析不同級(jí)配破碎煤巖體試樣的壓實(shí)變形以及粒度分形維數(shù)與孔隙度之間的變化規(guī)律,擬合破碎煤巖多孔介質(zhì)軸向位移和軸向應(yīng)力之間的關(guān)系式,構(gòu)建粒度分形維數(shù)與孔隙度、應(yīng)力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型。利用DNS200電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行不同濕度下標(biāo)準(zhǔn)煤巖樣的相似材料力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),分析抗壓強(qiáng)度、彈性模量、應(yīng)力、應(yīng)變以及軸向應(yīng)力作用下裂隙發(fā)育程度。試驗(yàn)結(jié)果表明本次試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試樣隨濕度每增加15%其抗壓強(qiáng)度降低22.70%左右,彈性模量降低25.65%左右;利用DDL600電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行不同濕度不同級(jí)配破碎煤樣粒度分形維數(shù)壓實(shí)特性試驗(yàn),分析在此環(huán)境下分形維數(shù)和壓縮模量隨軸向應(yīng)力的變化規(guī)律�；诜中卫碚摲治鲚S向應(yīng)力作用下不同級(jí)配破碎煤巖體的滲流特性,分析粒度分形維數(shù)對(duì)滲透特性的影響,研究結(jié)果表明破碎煤樣在分形維數(shù)D2.4時(shí),滲透率KN變化梯度較大,分形維數(shù)D2.4時(shí),滲流趨于0，并建立軸向應(yīng)力與破碎樣滲流分形理論模型。本文通過(guò)對(duì)破碎煤巖多孔介質(zhì)的粒度分形維數(shù)與孔隙度、滲透率變化規(guī)律研究,豐富了粒度分形滲流理論,為采礦工程、地下水工程和地質(zhì)工程等領(lǐng)域的非Darcy滲流問(wèn)題提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2731015