本文主要研究内容
作者陶含（2019）在《稳定围岩中高压孔隙水致裂井壁机理研究》一文中研究指出：近年来,随着我国煤矿开采向西部地区转移,大量井筒穿越深厚稳定的富水砂岩地层。在高孔隙水压作用下,如何合理设计单层井壁是一个待解的难题。揭示稳定围岩中高压孔隙水致裂井壁的机理,是破解这一难题的基础。本文采用数值模拟结合物理模型试验的方法对稳定基岩中高压孔隙水致裂井壁的机理进行了研究。首先,建立了多孔介质平面应变模型,运用FLAC3D有限差分数值模拟软件,对围岩-孔隙水压-井壁相互作用的全过程进行了模拟。对于影响井壁在孔隙水压增长过程中的变形和壁后等效水荷载的一些参数进行了对比研究;模拟了井壁在水压恢复全过程中的破坏形式,分析认为井壁的破坏形式主要为剪切破坏。其次,基于相似理论,对井壁-围岩-孔隙水压之间的相互作用进行了物理模型试验研究。研制了井壁相似材料,掌握了围岩相似材料力学特性;试验中实现了水平地压与孔隙水压的独立加载,通过电阻应变计和分布式光纤对井壁变形规律进行了测试。综合数值模拟与物理模型试验结果认为,孔隙水压恢复过程中,井壁变形可以分为三个阶段:1、围岩与井壁紧密贴合阶段。该阶段井壁的变形受孔隙水压增长影响小,孔隙水压力影响系数显著小于围岩的孔隙率。2、围岩与井壁(局部)分离阶段。该阶段孔隙水压影响系数不断增大。井壁与围岩的分离从点开始向局部区域发展,随着孔隙水压不断填充,分离速度不断加快。在此阶段,井壁可能会承受较大的不均匀力。3、井壁与围岩完全分离阶段,井壁承受全水压。这一阶段若保持孔隙水压不断增长,井壁变形快速增长直至井壁破坏。最后,通过分析数值计算和物理模拟研究中井壁的破坏过程,认为稳定岩层中高压孔隙水是导致井壁破裂的主要原因。其作用机理是:在第二阶段,井壁和围岩发生局部分离,局部区域受到的等效外水荷载显著增大,井壁受力不均匀发生剪切破坏;在第三阶段,围岩与井壁完全分离,在全水压作用下井壁快速变形破坏。基于此,提出增大井壁径向刚度、增大井壁与围岩粘结力、减小分界面孔隙率等高压孔隙水害防治措施。
Abstract
jin nian lai ,sui zhao wo guo mei kuang kai cai xiang xi bu de ou zhuai yi ,da liang jing tong chuan yue shen hou wen ding de fu shui sha yan de ceng 。zai gao kong xi shui ya zuo yong xia ,ru he ge li she ji chan ceng jing bi shi yi ge dai jie de nan ti 。jie shi wen ding wei yan zhong gao ya kong xi shui zhi lie jing bi de ji li ,shi po jie zhe yi nan ti de ji chu 。ben wen cai yong shu zhi mo ni jie ge wu li mo xing shi yan de fang fa dui wen ding ji yan zhong gao ya kong xi shui zhi lie jing bi de ji li jin hang le yan jiu 。shou xian ,jian li le duo kong jie zhi ping mian ying bian mo xing ,yun yong FLAC3Dyou xian cha fen shu zhi mo ni ruan jian ,dui wei yan -kong xi shui ya -jing bi xiang hu zuo yong de quan guo cheng jin hang le mo ni 。dui yu ying xiang jing bi zai kong xi shui ya zeng chang guo cheng zhong de bian xing he bi hou deng xiao shui he zai de yi xie can shu jin hang le dui bi yan jiu ;mo ni le jing bi zai shui ya hui fu quan guo cheng zhong de po huai xing shi ,fen xi ren wei jing bi de po huai xing shi zhu yao wei jian qie po huai 。ji ci ,ji yu xiang shi li lun ,dui jing bi -wei yan -kong xi shui ya zhi jian de xiang hu zuo yong jin hang le wu li mo xing shi yan yan jiu 。yan zhi le jing bi xiang shi cai liao ,zhang wo le wei yan xiang shi cai liao li xue te xing ;shi yan zhong shi xian le shui ping de ya yu kong xi shui ya de du li jia zai ,tong guo dian zu ying bian ji he fen bu shi guang qian dui jing bi bian xing gui lv jin hang le ce shi 。zeng ge shu zhi mo ni yu wu li mo xing shi yan jie guo ren wei ,kong xi shui ya hui fu guo cheng zhong ,jing bi bian xing ke yi fen wei san ge jie duan :1、wei yan yu jing bi jin mi tie ge jie duan 。gai jie duan jing bi de bian xing shou kong xi shui ya zeng chang ying xiang xiao ,kong xi shui ya li ying xiang ji shu xian zhe xiao yu wei yan de kong xi lv 。2、wei yan yu jing bi (ju bu )fen li jie duan 。gai jie duan kong xi shui ya ying xiang ji shu bu duan zeng da 。jing bi yu wei yan de fen li cong dian kai shi xiang ju bu ou yu fa zhan ,sui zhao kong xi shui ya bu duan tian chong ,fen li su du bu duan jia kuai 。zai ci jie duan ,jing bi ke neng hui cheng shou jiao da de bu jun yun li 。3、jing bi yu wei yan wan quan fen li jie duan ,jing bi cheng shou quan shui ya 。zhe yi jie duan re bao chi kong xi shui ya bu duan zeng chang ,jing bi bian xing kuai su zeng chang zhi zhi jing bi po huai 。zui hou ,tong guo fen xi shu zhi ji suan he wu li mo ni yan jiu zhong jing bi de po huai guo cheng ,ren wei wen ding yan ceng zhong gao ya kong xi shui shi dao zhi jing bi po lie de zhu yao yuan yin 。ji zuo yong ji li shi :zai di er jie duan ,jing bi he wei yan fa sheng ju bu fen li ,ju bu ou yu shou dao de deng xiao wai shui he zai xian zhe zeng da ,jing bi shou li bu jun yun fa sheng jian qie po huai ;zai di san jie duan ,wei yan yu jing bi wan quan fen li ,zai quan shui ya zuo yong xia jing bi kuai su bian xing po huai 。ji yu ci ,di chu zeng da jing bi jing xiang gang du 、zeng da jing bi yu wei yan nian jie li 、jian xiao fen jie mian kong xi lv deng gao ya kong xi shui hai fang zhi cuo shi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国矿业大学的陶含，发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文，是一篇关于稳定围岩论文,高压孔隙水论文,井壁破裂机理论文,数值模拟论文,物理模拟论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：稳定围岩论文; 高压孔隙水论文; 井壁破裂机理论文; 数值模拟论文; 物理模拟论文; 中国矿业大学2019-07-18论文;