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深部开采岩体围压卸荷-渗流致拉破裂机制
被引量：
7
1
作者
李春元
崔春阳
+5 位作者
雷国荣
左建平
于祥
何团
李向上
杜伟升
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期3069-3082,共14页
受开采卸荷扰动影响,深部岩体裂隙内的高压力承压水极易渗透进入采场或采空区而诱发突水灾害。为研究深部开采高应力岩体围压的卸荷-渗流致裂力学机制,基于岩体裂隙的应力集中演化方程及有效应力原理,计算并获得了围压卸荷-渗流过程中...
受开采卸荷扰动影响,深部岩体裂隙内的高压力承压水极易渗透进入采场或采空区而诱发突水灾害。为研究深部开采高应力岩体围压的卸荷-渗流致裂力学机制,基于岩体裂隙的应力集中演化方程及有效应力原理,计算并获得了围压卸荷-渗流过程中裂隙岩体内拉应力的演化规律,确立了岩体裂隙产生卸荷-渗流致拉破裂的条件及力学机制;结合应力卸荷量定义及Bandis双曲线裂隙变形公式,计算获得了不同采深岩体围压卸荷-渗流致拉破裂的卸荷量临界值变化规律,发现了裂隙岩体的渗透率突变点即为其卸荷-渗流致拉破裂的卸荷量临界值,对比分析了岩体围压卸荷-渗流过程中拉破裂与剪切破裂的关系,并进行了试验验证。结果表明:受围压卸荷及承压水渗流影响,深部裂隙岩体内部产生了与卸荷方向平行的附加拉应力Δσ_(T);且岩体内裂隙尺寸越大,Δσ_(T)峰值越高;Δσ_(T)随采深及承压水压力增加而增大。当Δσ_(T)大于等于岩体围压及裂隙结构抗拉强度之和时,岩体内产生拉破裂,并将导致岩体渗透率非线性突增,突变点恰为岩体拉破裂的卸荷量临界值;且采深及承压水压力越大,岩体渗透率突变点的围压卸荷量越小。而受裂隙岩体结构及属性参数影响,岩体拉破裂的卸荷量临界值可高于或低于剪切破裂;随采深增加,岩体可由剪切破裂向拉破裂转变。
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关键词
拉破裂
卸荷
-
渗流
围压
岩体裂隙
深部开采
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职称材料
深部煤巷条带近距离底板巷卸压增透模型研究
被引量：
1
2
作者
曹建军
《煤炭工程》
北大核心
2022年第3期118-124,共7页
为解决深部煤层透气性差、瓦斯抽采难度大、抽采达标时间长、抽采效率低等问题,采用实验室实验、理论分析、数值模拟、现场试验等多种研究方法,揭示了含瓦斯煤卸荷增透特性,分析了深部巷道围岩卸压、煤层增透规律,研究了煤巷条带卸压底...
为解决深部煤层透气性差、瓦斯抽采难度大、抽采达标时间长、抽采效率低等问题,采用实验室实验、理论分析、数值模拟、现场试验等多种研究方法,揭示了含瓦斯煤卸荷增透特性,分析了深部巷道围岩卸压、煤层增透规律,研究了煤巷条带卸压底板岩巷最优位置,给出了煤层显著增透区、一般增透区的计算方法和卸压底板岩巷与煤层合理距离的判别准则,构建了煤巷条带底板岩巷结合水力化技术卸压增透模型,工程应用表明底板岩巷上覆煤岩层卸压增透效果显著,为类似条件提供借鉴意义。
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关键词
煤巷
卸荷渗流
围岩分区破裂
围岩卸压场
煤层卸压增透场
卸压增透模型
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职称材料
题名
深部开采岩体围压卸荷-渗流致拉破裂机制
被引量：
7
1
作者
李春元
崔春阳
雷国荣
左建平
于祥
何团
李向上
杜伟升
机构
煤炭科学研究总院有限公司深部开采与冲击地压防治研究院
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期3069-3082,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904303,52104090)
煤炭科学研究总院创新创业科技专项资助项目(2021-KXYJ-004)。
文摘
受开采卸荷扰动影响,深部岩体裂隙内的高压力承压水极易渗透进入采场或采空区而诱发突水灾害。为研究深部开采高应力岩体围压的卸荷-渗流致裂力学机制,基于岩体裂隙的应力集中演化方程及有效应力原理,计算并获得了围压卸荷-渗流过程中裂隙岩体内拉应力的演化规律,确立了岩体裂隙产生卸荷-渗流致拉破裂的条件及力学机制;结合应力卸荷量定义及Bandis双曲线裂隙变形公式,计算获得了不同采深岩体围压卸荷-渗流致拉破裂的卸荷量临界值变化规律,发现了裂隙岩体的渗透率突变点即为其卸荷-渗流致拉破裂的卸荷量临界值,对比分析了岩体围压卸荷-渗流过程中拉破裂与剪切破裂的关系,并进行了试验验证。结果表明:受围压卸荷及承压水渗流影响,深部裂隙岩体内部产生了与卸荷方向平行的附加拉应力Δσ_(T);且岩体内裂隙尺寸越大,Δσ_(T)峰值越高;Δσ_(T)随采深及承压水压力增加而增大。当Δσ_(T)大于等于岩体围压及裂隙结构抗拉强度之和时,岩体内产生拉破裂,并将导致岩体渗透率非线性突增,突变点恰为岩体拉破裂的卸荷量临界值;且采深及承压水压力越大,岩体渗透率突变点的围压卸荷量越小。而受裂隙岩体结构及属性参数影响,岩体拉破裂的卸荷量临界值可高于或低于剪切破裂;随采深增加,岩体可由剪切破裂向拉破裂转变。
关键词
拉破裂
卸荷
-
渗流
围压
岩体裂隙
深部开采
Keywords
tensile fracture
unloading-seeping
confining pressure
crack in rock mass
deep coal mining
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
深部煤巷条带近距离底板巷卸压增透模型研究
被引量：
1
2
作者
曹建军
机构
中煤科工集团重庆研究院有限公司
中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
出处
《煤炭工程》
北大核心
2022年第3期118-124,共7页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804206)。
文摘
为解决深部煤层透气性差、瓦斯抽采难度大、抽采达标时间长、抽采效率低等问题,采用实验室实验、理论分析、数值模拟、现场试验等多种研究方法,揭示了含瓦斯煤卸荷增透特性,分析了深部巷道围岩卸压、煤层增透规律,研究了煤巷条带卸压底板岩巷最优位置,给出了煤层显著增透区、一般增透区的计算方法和卸压底板岩巷与煤层合理距离的判别准则,构建了煤巷条带底板岩巷结合水力化技术卸压增透模型,工程应用表明底板岩巷上覆煤岩层卸压增透效果显著,为类似条件提供借鉴意义。
关键词
煤巷
卸荷渗流
围岩分区破裂
围岩卸压场
煤层卸压增透场
卸压增透模型
Keywords
coal roadway
unloading seepage
surrounding rock zonal fracture
surrounding rock pressure relief field
coal seam pressure relief and permeability enhancement field
pressure relief and permeability enhancement model
分类号
TD712.5 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深部开采岩体围压卸荷-渗流致拉破裂机制
李春元
崔春阳
雷国荣
左建平
于祥
何团
李向上
杜伟升
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
深部煤巷条带近距离底板巷卸压增透模型研究
曹建军
《煤炭工程》
北大核心
2022
1
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职称材料
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