瓦斯抽采是礦井瓦斯治理的重要手段。然而隨著抽采時(shí)間的延長(zhǎng),瓦斯抽采鉆孔孔周煤巖的蠕變時(shí)刻都在威脅著鉆孔穩(wěn)定性以及煤層安全開(kāi)采,同時(shí),在井下工作面鉆孔的過(guò)程中,通常會(huì)存在大量的水。水對(duì)煤巖可以產(chǎn)生軟化、泥化作用,導(dǎo)致鉆孔發(fā)生體積膨脹、蠕變等明顯變化,隨著瓦斯抽采時(shí)間延長(zhǎng)和水含量的改變,抽采鉆孔孔周煤巖蠕變損傷過(guò)程多變復(fù)雜。因此,亟需開(kāi)展含水瓦斯抽采鉆孔蠕變損傷規(guī)律的研究。蠕變本構(gòu)模型能夠很好地反映鉆孔的蠕變規(guī)律,但現(xiàn)有的模型中很少有考慮含水損傷對(duì)鉆孔蠕變特性的影響。為了更好地反映鉆孔損傷破壞規(guī)律,需要從蠕變模型入手,建立能夠反映蠕變?nèi)^(guò)程的含水損傷變化和聲學(xué)參數(shù)變化規(guī)律的蠕變本構(gòu)模型。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)室分級(jí)加載蠕變?cè)囼?yàn),采用聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)和超聲波監(jiān)測(cè)系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)鉆孔聲學(xué)效果檢測(cè),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)損傷力學(xué)理論知識(shí),開(kāi)展了含水瓦斯抽采鉆孔孔周煤巖蠕變損傷本構(gòu)模型的研究,取得以下主要研究成果:（1）發(fā)現(xiàn)西原模型不能很好反映加速蠕變階段的蠕變規(guī)律,在西原模型基礎(chǔ)上,通過(guò)串并聯(lián)可描述加速蠕變階段的黏塑性元件,對(duì)西原模型進(jìn)行改進(jìn)。并基于煤巖損傷定義,建立能夠反映含水損傷變化和聲學(xué)參數(shù)變化規(guī)律的蠕變本構(gòu)模型。（... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 含鉆孔煤巖蠕變本構(gòu)模型的研究
        1.2.2 含鉆孔煤巖水-固耦合損傷特性的研究
        1.2.3 基于聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)的鉆孔煤巖蠕變損傷特性研究
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 考慮不同參數(shù)變化規(guī)律的蠕變本構(gòu)模型建立
    2.1 經(jīng)典蠕變本構(gòu)理論模型
        2.1.1 蠕變經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        2.1.2 蠕變理論模型
    2.2 考慮損傷的蠕變本構(gòu)模型
        2.2.1 改進(jìn)的西原模型及本構(gòu)方程
        2.2.2 考慮含水損傷的蠕變本構(gòu)模型
        2.2.3 考慮聲學(xué)參數(shù)的蠕變損傷本構(gòu)模型
    2.3 本章小結(jié)
3 含水作用下孔周煤巖蠕變損傷演化規(guī)律
    3.1 不同含水率含孔煤巖蠕變損傷試驗(yàn)
        3.1.1 含水率試樣制備
        3.1.2 蠕變?cè)囼?yàn)設(shè)計(jì)及方法
        3.1.3 蠕變?cè)囼?yàn)過(guò)程及結(jié)果
    3.2 不同含水率含孔煤巖損傷特性研究
        3.2.1 考慮含水損傷模型參數(shù)的演化規(guī)律
        3.2.2 含孔煤巖體損傷演化規(guī)律
    3.3 本章小結(jié)
4 瓦斯抽采鉆孔蠕變損傷聲學(xué)特性
    4.1 不同含水率含孔煤巖蠕變過(guò)程中聲學(xué)檢測(cè)試驗(yàn)
        4.1.1 聲學(xué)試驗(yàn)步驟
        4.1.2 聲發(fā)射試驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.1.3 超聲波試驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.2 考慮聲學(xué)參數(shù)的含水含孔煤巖損傷特性研究
        4.2.1 考慮聲發(fā)射參數(shù)的損傷模型演化規(guī)律
        4.2.2 考慮超聲波參數(shù)的損傷模型演化規(guī)律
        4.2.3 考慮聲發(fā)射參數(shù)的損傷特征
        4.2.4 考慮超聲波參數(shù)的損傷特征
    4.3 本章小結(jié)
5 瓦斯抽采鉆孔蠕變損傷的聲學(xué)效果檢測(cè)
    5.1 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)概況
        5.1.1 工作面簡(jiǎn)介
        5.1.2 井下聲學(xué)技術(shù)檢測(cè)步驟
    5.2 檢測(cè)結(jié)果及分析
        5.2.1 瓦斯抽采鉆孔超聲波檢測(cè)效果
        5.2.2 瓦斯抽采鉆孔損傷特征分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]考慮初始損傷效應(yīng)的軟巖巷道圍巖時(shí)效變形損傷機(jī)理及控制對(duì)策研究[D]. 侯榮彬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018

碩士論文
[1]煤層瓦斯抽采流固耦合數(shù)值模擬與應(yīng)用研究[D]. 盧亞楠.西安科技大學(xué) 2018
[2]參數(shù)非定常的軟巖非線性黏彈塑性流變本構(gòu)模型研究[D]. 薛永濤.北京交通大學(xué) 2017
[3]巖石的巴西劈裂破壞及聲發(fā)射特征試驗(yàn)研究[D]. 司凱.河南理工大學(xué) 2017
[4]紅層巖石蠕變特性及其非線性本構(gòu)模型研究[D]. 徐達(dá).西南交通大學(xué) 2016
[5]瓦斯抽采鉆孔開(kāi)孔參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 田炎鑫.煤炭科學(xué)研究總院 2014
[6]松軟煤層煤壁淺孔注水防片幫技術(shù)研究[D]. 周大為.安徽理工大學(xué) 2009
[7]層理巖石聲學(xué)特性及其爆炸荷載作用下?lián)p傷特征試驗(yàn)研究[D]. 王文冰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2009
[8]巨厚層土中大直徑超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性狀的應(yīng)用研究[D]. 劉小平.中南大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3016740