為降低油氣田區(qū)隧道施工風(fēng)險(xiǎn),以龍泉山隧道為依托,采用數(shù)值模擬方法對(duì)隧道開挖掌子面前方圍巖安全厚度進(jìn)行分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)所得結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:隧道施工使隧址區(qū)圍巖應(yīng)力重分布,且應(yīng)力變化與圍巖距掌子面距離L有關(guān),當(dāng)L≤0.75D(D為隧道凈高)時(shí),圍巖處于應(yīng)力釋放區(qū);當(dāng)0.75D<L<1.5D時(shí),圍巖處于應(yīng)力集中區(qū);當(dāng)L≥1.5D時(shí),圍巖處于原巖狀態(tài),未受施工影響。圍巖內(nèi)流體壓力場(chǎng)受施工影響,當(dāng)L<2D時(shí),圍巖瓦斯壓力增加;當(dāng)L≥2D時(shí),圍巖內(nèi)壓力場(chǎng)未受施工影響。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及模擬結(jié)果,確定油氣田區(qū)瓦斯隧道施工圍巖安全厚度為2D。 

【文章來源】：中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2020年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

計(jì)算模型

圖1 計(jì)算模型表1 模型參數(shù)Table 1 Model parameters 參數(shù) 圍巖 破碎帶1 破碎帶2 密度/(kg·m-3) 2.65 2.40 2.00 體積模量/GPa 6.93 6.45 5.11 剪切模量/GPa 3.79 6.77 4.76 黏聚力/MPa 1.41 3.52 2.47 內(nèi)摩擦角/(°) 18 35 45

隧道施工對(duì)圍巖內(nèi)流體的影響分析采用COMSOL Multiphysics進(jìn)行模擬,隧道施工模型及計(jì)算結(jié)果如圖3所示�？紤]到計(jì)算量的問題,在此僅建立包含破碎帶1的數(shù)值計(jì)算模型,將隧道徑向尺寸縮短至40 m 。模型計(jì)算采用“達(dá)西定律”接口和“固體力學(xué)”結(jié)構(gòu)進(jìn)行流固耦合計(jì)算,流體部分的參數(shù)見表2。表中參數(shù)均來自工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及試驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含瓦斯煤滲透率演化模型和實(shí)驗(yàn)分析[J]. 祝捷,唐俊,王琪,王全啟,張博,張犇.  煤炭學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]低瓦斯隧道的瓦斯涌出源及影響因素分析[J]. 魏姍姍.  四川建材. 2019(06)
[3]貴州瓦斯隧道防突技術(shù)研究[J]. 楊正東.  煤炭工程. 2018(12)
[4]公路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法優(yōu)化研究[J]. 桂志敬,吳忠廣,嚴(yán)瓊,張晨曦.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(09)
[5]玉京山隧道“四位一體”揭煤防突施工技術(shù)[J]. 丁浩江,岳志勤,楊英,葉堃,屈鵬程,黃澤.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]玉京山隧道中厚煤層瓦斯抽放技術(shù)[J]. 彭宇峰,田亮,楊東升,康湘輝,黃澤,孫云華,譚俊.  隧道建設(shè)(中英文). 2017(12)
[7]渝黔鐵路瓦斯突出隧道安全施工管理實(shí)踐[J]. 王明慧,張忠愛,劉盛,張橋,蔣樹平.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2018(01)
[8]瓦斯突出隧道防突安全巖盤厚度計(jì)算方法研究[J]. 謝銜光,茍德強(qiáng),陳成軍.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]天坪鐵路隧道瓦斯抽放防突技術(shù)[J]. 李永生,楊立新,王棟,羅占夫.  隧道建設(shè). 2016(04)
[10]高瓦斯低滲透性煤層隧道水力壓裂機(jī)理研究[J]. 胡其志,舒安齊,肖衡林,莊心善.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2015(S2)



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