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题名人工裂缝逼近条件下天然裂缝破坏特征分析
被引量：12
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作者
仲冠宇
王瑞和
周卫东
杨焕强
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期247-255,共9页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.14CX06023A)
国家自然科学基金资助项目(No.51274230)~~
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文摘
通过水力压裂裂缝的诱导应力场打开远场天然裂缝,可改变储层应力场,易形成压裂主裂缝、分支缝、应力松弛缝相互连通的裂缝网络,从而提高了页岩气储层改造效率,因此在页岩气开采中具有广阔的应用前景。人工裂缝逼近条件下天然裂缝的破坏特征是人工裂缝诱导应力场激活远场天然裂缝的核心问题之一。应用位移间断法(DDM),建立了人工裂缝逼近条件下激活天然裂缝的力学模型。根据摩尔-库仑破坏准则,建立了不同天然裂缝破坏状态的约束条件,形成了天然裂缝破坏特征的计算方法,并通过算例验证其正确性。在此基础上,模拟了人工裂缝逼近条件下天然裂缝张开、滑移、闭合行为,并研究了其影响因素。结果表明,天然裂缝下表面处最大主应力呈双峰型分布,天然裂缝下表面处最大主拉应力随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增加而增大。当人工裂缝逼近天然裂缝时,天然裂缝的剪切型破坏长度大于张拉型。天然裂缝破坏长度随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增大而减小,随着缝内净压力的增大而增大。天然裂缝破坏长度随着人工裂缝尖端到天然裂缝的距离的减小而增加。天然裂缝剪切型破坏长度随着摩擦系数及黏聚力的增大而减小。研究结果对页岩气压裂技术具有理论指导意义。
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关键词
位移间断法
天然裂缝
张拉型破坏
剪切型破坏
最大主应力
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Keywords
displacement discontinuity method
natural fracture
tension-type failure
shear-type failure
maximum principal stress
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名煤矿深部巷道底臌发生机理及防治对策研究
被引量：9
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作者
付建军
刘泉声
赵海斌
邱山鸣
时凯
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机构
中国水电顾问集团中南勘测设计研究院
中国科学院武汉岩土力学研究所
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出处
《矿冶工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期21-26,共6页
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基金
中国科学院知识创新工程重要方向项目(kzcx2-yw-152)
国家自然科学基金重点项目(90510019)
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文摘
在假定底板围岩为服从Coulomb屈服条件的理想刚塑性材料的基础上,对剪切型底臌发生机理进行了分析,认为剪切型底臌发生时存在一个临界剪切滑移面,且此滑移面上围岩将达到抗剪强度极限值。根据剪切型底臌底板围岩受力特点将滑移面上底板围岩分为主动区、被动区、过渡区,建立了底臌的计算力学模型及分析简图,通过引用等效传递荷载方法推导了巷道底板塑性区发展深度的解析计算式,然后以某巷道为研究对象,经解析计算与数值仿真分析的对比研究,发现两者结果具有一定拟合性,验证了解析计算方法的有效性,由此提出了顶板控制和增强滑移面剪切强度的巷道底臌控制方法。以淮南矿业集团新庄孜煤矿66210风巷为工程背景,对底板底臌发生机理及塑性区发展深度解析计算式进行了分析,提出了补打底角、帮脚锚杆、施加顶板锚索、底板注浆等具体的底臌防治措施,工程监测结果显示上述支护措施取得了较好的经济技术效果,为剪切型底臌的治理提供了借鉴指导意义。
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关键词
煤矿深部巷道
底臌
剪切型破坏
计算力学模型
顶板控制
底臌治理
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Keywords
deep coal mine roadways
floor heave
shear damage
mechanical mode
roof-floor control
treatment of floor heave
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分类号
O319.56
[理学—一般力学与力学基础]
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