基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的煤層鉆孔失穩(wěn)破壞特征研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、煤層深孔鉆進(jìn)難題已成為制約部分高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井安全高效開采的瓶頸，至今尚未完全破解。究其根源，在于對煤層鉆孔發(fā)生的各種現(xiàn)象認(rèn)識不全面。為此，本文通過力學(xué)分析、流固耦合模型及數(shù)值模擬，對“基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的煤層鉆孔失穩(wěn)破壞特征研究”課題展開研究。
　　基于含瓦斯煤的力學(xué)性質(zhì)分析，引入巖石力學(xué)中的Hoek–Brown準(zhǔn)則及地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI（Geological Strength Index），分析了煤層鉆孔周圍的

2、彈塑性分布，探討了孔底和孔壁的失穩(wěn)破壞形式，研究表明：在卸壓區(qū)易發(fā)生垮孔，峰后應(yīng)力集中區(qū)易發(fā)生噴孔，峰前應(yīng)力集中區(qū)發(fā)生垮孔、噴孔的概率較低。基于巖石斷裂力學(xué)相關(guān)研究成果，提出煤層鉆孔失穩(wěn)破壞的力學(xué)判據(jù)；鉆孔周圍煤體滿足強(qiáng)度準(zhǔn)則僅是其失穩(wěn)破壞的必要條件而非充分條件。
　　基于巖石力學(xué)、滲流力學(xué)等理論，建立了含瓦斯煤流固耦合失穩(wěn)模型，運(yùn)用COMSOL Multiphysics軟件對其進(jìn)行求解，得出主要結(jié)論如下：①不考慮耦合時會高估鉆孔

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