非均匀煤岩双重介质渗流-应力耦合模型

被引：14

作者：

张春会 ^{[1
]}

赵全胜 ^{[1
]}

于永江 ^{[2
]}

机构：

[1] 河北科技大学建筑工程学院

[2] 辽宁工程技术大学力学与工程学院

来源：

采矿与安全工程学报 | 2009年 / 26卷 / 04期

基金：

国家自然科学基金重点项目;

关键词：

弹性损伤模型; Weibull分布; 双重介质;

D O I：

暂无

中图分类号：

TD311 [原岩应力];

学科分类号：

0819 ;

摘要：

为了模拟裂隙和非均质煤岩损伤劣化对煤层瓦斯抽放过程的影响,将煤岩视作拟连续介质和裂隙组成的双重介质.拟连续介质(煤岩)视作弹性损伤材料,煤岩的弹性模量、强度的非均匀性用Weibull分布模拟,裂隙利用薄层Desai单元模拟.基于弹性损伤理论考虑煤岩应力状态及损伤与透气系数的耦合,建立了煤岩瓦斯渗流-应力耦合模型,并在数值计算程序Coupling Analysis中开发了相应的计算模块.利用建立的模型模拟了某瓦斯抽放试井瓦斯抽放,结果表明在瓦斯抽放过程中,有效应力变化诱发部分煤岩单元发生损伤,损伤区透气系数最大增加了约2.7倍,受围压影响,非损伤区的透气系数减小,减小的最大幅度达到95%.研究表明,建立的模型能较好地模拟煤岩应力和损伤及煤岩力学参数的非均匀性对透气系数的影响,从而为瓦斯抽放过程模拟提供了一种有效方法.

引用

页码：481 / 485

页数：5

共 10 条

[1] 超声波干扰提高煤层气抽放率的机理 [J].