非均勻煤巖滲流-應力彈塑性耦合數(shù)學模型及數(shù)值模擬
本文關鍵詞:非均勻煤巖滲流-應力彈塑性耦合數(shù)學模型及數(shù)值模擬
更多相關文章: Weibull分布 非均質煤巖 滲流-應力彈塑性耦合數(shù)學模型 有限元方法
【摘要】:利用Weibull分布模擬煤巖彈性模量和強度的非均勻性,結合煤巖彈塑性變形理論和瓦斯?jié)B流理論,建立了非均勻煤巖滲流-應力彈塑性耦合數(shù)學模型,給出了該數(shù)學模型的有限元離散方程,開發(fā)了相應的數(shù)值計算程序Coupling Analysis。利用建立的模型模擬了遼寧某瓦斯抽放試井瓦斯抽放過程,結果表明,在瓦斯抽放過程中,有效應力變化誘發(fā)煤巖局部進入塑性狀態(tài),塑性區(qū)透氣系數(shù)增加了約4.9倍,而彈性受壓區(qū)的透氣系數(shù)最大減小至22%,計算實例的瓦斯壓、煤巖有效應力和煤巖變形都呈現(xiàn)非對稱性,但服從理論規(guī)律,表明采用Weibull分布能很好地模擬煤巖力學參數(shù)的非均勻性。
【作者單位】: 河北科技大學建筑工程學院;遼寧工程技術大學力學與工程學院;
【關鍵詞】: Weibull分布 非均質煤巖 滲流-應力彈塑性耦合數(shù)學模型 有限元方法
【基金】:河北省科技支撐項目(No.07276947) 河北省教育廳項目(No.Z2009315) 河北科技大學杰出引進人才和校基金項目(No.XL200835)
【分類號】:TD311
【正文快照】: 1前言煤層瓦斯抽放利用技術已在我國逐步推廣,這種技術既解決了煤層瓦斯排放污染環(huán)境和能源浪費問題,又大幅度地降低煤層瓦斯含量,消除瓦斯突出和瓦斯爆炸的危險,為我國煤炭資源安全生產和能源安全提供了保障[1?3]。煤層瓦斯抽放是煤巖變形和瓦斯?jié)B流的耦合過程[1],一些學者
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,本文編號:530632
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