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研究成果与合作  
基于Hoek-Brown准则的流-固-应力耦合作用下软煤钻孔失稳机理
 
成果基本信息
项目类别:  国家自然科学基金资助项目
参与人员:  张飞燕,魏世明,程虹铭,宋德尚,朱林剑
起止日期: 2015.01~2017.12
成果介绍
简介:  

高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层深孔钻进是公认的世界性难题,已成为制约部分高瓦斯和突出矿井瓦斯治理效果的瓶颈。尽管众多研究者在钻孔施工装备及工艺的改进方面开展了大量卓有成效的工作,但因流-固-应力耦合作用下的软煤钻孔失稳机理至今少人问津,软煤深孔钻进难题仍未破解。

本项目旨在引入散体力学理论,建立Ⅲ~Ⅴ类含流体原煤试样力学特性研究方法;引入Hoek-Brown准则及地质强度指标GSI,建立含流体煤体力学特性研究方法。基于此,对软煤钻孔周围应力场、位移场分布进行力学分析,理论确定钻孔破碎区、塑性区半径,探讨孔底、孔壁的失稳破坏形式,探求软煤钻孔失稳的力学判据;其次,建立流-固-应力耦合作用下的钻孔失稳模型并解算,探讨Ⅲ~Ⅴ类煤层钻孔在不同应力、不同瓦斯压力、不同含水饱和度条件下的失稳渐变过程、失稳破坏形式及其控制因素,阐明其失稳机理,查明其失稳影响范围;最后,通过煤层模拟钻进试验,修正、完善理论研究成果。

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信息来源:   (韩颖个人网站)