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裂隙岩体非稳定渗流的离散-连续介质模型
被引量：
5
1
作者
刘先珊
刘新荣
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第9期921-925,共5页
给出了一种非线形耦合分析模型,即离散-连续介质模型,该模型克服了求取两类介质之间水量交换的困难,能更准确地反映裂隙岩体的结构特征和渗透特性.基于该模型导出了裂隙岩体渗流场的非线形耦合分析有限元格式,并编制了相应的有限元程序...
给出了一种非线形耦合分析模型,即离散-连续介质模型,该模型克服了求取两类介质之间水量交换的困难,能更准确地反映裂隙岩体的结构特征和渗透特性.基于该模型导出了裂隙岩体渗流场的非线形耦合分析有限元格式,并编制了相应的有限元程序.最后给出算例分析,验证了所提出的方法的可行性和实用性.
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关键词
裂隙岩体
渗透特性
离散
-
连续
介质
模型
水量交换
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职称材料
双系煤层采动导水裂隙演化规律的 FDEM耦合模拟研究
被引量：
7
2
作者
李浩
白海波
+5 位作者
马立强
康志勤
李志永
缪小成
武鹏飞
韦婕
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4443-4454,共12页
采动覆岩裂隙分布演化是防治顶板水害、实现煤矿地下水资源保护的基础,其数值结果准确性的关键在于采动覆岩连续-离散转化及其耦合力学响应特征。在纯拉、纯剪断裂模式下引入弹塑性损伤力学,结合Benzeggagh-Kenane断裂准则,得到准脆性...
采动覆岩裂隙分布演化是防治顶板水害、实现煤矿地下水资源保护的基础,其数值结果准确性的关键在于采动覆岩连续-离散转化及其耦合力学响应特征。在纯拉、纯剪断裂模式下引入弹塑性损伤力学,结合Benzeggagh-Kenane断裂准则,得到准脆性岩石在拉、剪复杂应力下的混合型韧性断裂(MD)本构方程;构建离散块体接触状态判据,结合直剪实验数据与Sargin剪切摩擦关系,导出适用于多种法向应力下的粗糙结构面压缩-剪切摩擦(SF)本构方程。在此基础上,编制有限元V离散元(FDEM)数值计算程序,实现采动覆岩“连续”-“离散”介质转化过程。在数值计算中,分别将摩擦和断裂属性赋予结构面(接触对)、零厚度黏聚力单元,通过共享节点力的方式实现岩石断裂-摩擦耦合。采用断裂力学实验和直剪试验识别材料参数并验证MD-SF本构方程的合理性。在此基础上,模拟研究双系煤层采动导水裂隙随工作面推进的演化规律。结果表明:(1) MD-SF本构方程组及相应的FDEM数值计算方法,可实现岩体从连续介质到离散介质的转化过程,较好反映准脆性岩石混合型韧性断裂及粗糙结构面的剪切摩擦响应;(2)模拟条件下,岩层与煤层间距越小,导水裂隙总宽度随大,且开采过程中裂隙总宽度是覆岩运动稳定后的2.26~7.11倍,表明采动过程中更容易出现水害;(3)高岭土砂岩显著的韧性破坏特征能有效控制其内导水裂隙高度,但在双系煤层重复开采扰动下,覆岩裂高比为20.8,远超经验公式所得结果。采动覆岩导水裂隙高度成果在大同矿区得到应用和检验,为进一步开展采动覆岩运动、水体下安全采煤、保水采煤设计等提供理论支撑。
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关键词
双系煤层
导水裂隙带
连续-离散介质
韧性断裂
压剪摩擦
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职称材料
岩体渗流的一种改进数学模型
被引量：
3
3
作者
张文捷
程荣兰
+2 位作者
詹美礼
盛金昌
王国进
《河海大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期52-57,共6页
鉴于常规岩体渗流模拟数学模型存在拟真性差、水量交换项难确定、计算难度大、不能全面反映岩体渗流真实物理特性等不足,从离散-连续介质渗透机理出发,引入无厚度渗透突变单元,建立了改进的离散-连续介质耦合模型,提出了反映水头间断程...
鉴于常规岩体渗流模拟数学模型存在拟真性差、水量交换项难确定、计算难度大、不能全面反映岩体渗流真实物理特性等不足,从离散-连续介质渗透机理出发,引入无厚度渗透突变单元,建立了改进的离散-连续介质耦合模型,提出了反映水头间断程度的连续系数概念,并通过不同地质条件下水头间断现象研究,分析了合理的连续系数取值规律.研究表明,改进模型能够真实反映岩体渗流中的水头间断现象,较容易地解决常规数学模型中水量交换难确定的问题.
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关键词
岩体渗流
离散
-
连续
介质
渗透突变单元
耦合模型
连续
系数
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职称材料
题名
裂隙岩体非稳定渗流的离散-连续介质模型
被引量：
5
1
作者
刘先珊
刘新荣
机构
重庆大学土木工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第9期921-925,共5页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(50539100)
重庆大学"985工程"专项基金资助项目(0903005104973)
国家留学回国人员科研启动基金重点资助项目(教外司留[2002]247号)
文摘
给出了一种非线形耦合分析模型,即离散-连续介质模型,该模型克服了求取两类介质之间水量交换的困难,能更准确地反映裂隙岩体的结构特征和渗透特性.基于该模型导出了裂隙岩体渗流场的非线形耦合分析有限元格式,并编制了相应的有限元程序.最后给出算例分析,验证了所提出的方法的可行性和实用性.
关键词
裂隙岩体
渗透特性
离散
-
连续
介质
模型
水量交换
Keywords
fractured rock masses
permeable characteristic
distinct
-
continuous medium model
exchange of water discharge
分类号
TU458.4 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
双系煤层采动导水裂隙演化规律的 FDEM耦合模拟研究
被引量：
7
2
作者
李浩
白海波
马立强
康志勤
李志永
缪小成
武鹏飞
韦婕
机构
太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学矿业工程学院
徐州中矿岩土科技股份有限公司
晋能控股煤业集团
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4443-4454,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(42102310)。
文摘
采动覆岩裂隙分布演化是防治顶板水害、实现煤矿地下水资源保护的基础,其数值结果准确性的关键在于采动覆岩连续-离散转化及其耦合力学响应特征。在纯拉、纯剪断裂模式下引入弹塑性损伤力学,结合Benzeggagh-Kenane断裂准则,得到准脆性岩石在拉、剪复杂应力下的混合型韧性断裂(MD)本构方程;构建离散块体接触状态判据,结合直剪实验数据与Sargin剪切摩擦关系,导出适用于多种法向应力下的粗糙结构面压缩-剪切摩擦(SF)本构方程。在此基础上,编制有限元V离散元(FDEM)数值计算程序,实现采动覆岩“连续”-“离散”介质转化过程。在数值计算中,分别将摩擦和断裂属性赋予结构面(接触对)、零厚度黏聚力单元,通过共享节点力的方式实现岩石断裂-摩擦耦合。采用断裂力学实验和直剪试验识别材料参数并验证MD-SF本构方程的合理性。在此基础上,模拟研究双系煤层采动导水裂隙随工作面推进的演化规律。结果表明:(1) MD-SF本构方程组及相应的FDEM数值计算方法,可实现岩体从连续介质到离散介质的转化过程,较好反映准脆性岩石混合型韧性断裂及粗糙结构面的剪切摩擦响应;(2)模拟条件下,岩层与煤层间距越小,导水裂隙总宽度随大,且开采过程中裂隙总宽度是覆岩运动稳定后的2.26~7.11倍,表明采动过程中更容易出现水害;(3)高岭土砂岩显著的韧性破坏特征能有效控制其内导水裂隙高度,但在双系煤层重复开采扰动下,覆岩裂高比为20.8,远超经验公式所得结果。采动覆岩导水裂隙高度成果在大同矿区得到应用和检验,为进一步开展采动覆岩运动、水体下安全采煤、保水采煤设计等提供理论支撑。
关键词
双系煤层
导水裂隙带
连续-离散介质
韧性断裂
压剪摩擦
Keywords
continuous
-
discrete media
ductile fracture
compression
-
shear friction
Jurassic and Carboniferous coal seams
water
-
conducting fractures
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
岩体渗流的一种改进数学模型
被引量：
3
3
作者
张文捷
程荣兰
詹美礼
盛金昌
王国进
机构
河海大学水利水电工程学院
江西省水利厅
云南省电力设计院
昆明勘测设计研究院
出处
《河海大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期52-57,共6页
基金
国家自然科学基金(50779012)
教育部留学回国人员科研启动基金(2008)
文摘
鉴于常规岩体渗流模拟数学模型存在拟真性差、水量交换项难确定、计算难度大、不能全面反映岩体渗流真实物理特性等不足,从离散-连续介质渗透机理出发,引入无厚度渗透突变单元,建立了改进的离散-连续介质耦合模型,提出了反映水头间断程度的连续系数概念,并通过不同地质条件下水头间断现象研究,分析了合理的连续系数取值规律.研究表明,改进模型能够真实反映岩体渗流中的水头间断现象,较容易地解决常规数学模型中水量交换难确定的问题.
关键词
岩体渗流
离散
-
连续
介质
渗透突变单元
耦合模型
连续
系数
Keywords
seepage in rock mass
discrete
-
continuous medium
discontinuous element
coupling model
continuous coefficient
分类号
TV139 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
裂隙岩体非稳定渗流的离散-连续介质模型
刘先珊
刘新荣
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双系煤层采动导水裂隙演化规律的 FDEM耦合模拟研究
李浩
白海波
马立强
康志勤
李志永
缪小成
武鹏飞
韦婕
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
岩体渗流的一种改进数学模型
张文捷
程荣兰
詹美礼
盛金昌
王国进
《河海大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2010
3
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职称材料
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