应用力学学报
應用力學學報
응용역학학보
CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS
2015年
2期
233-238
,共6页
吴爱军%蒋婉筱%吴大伟%胡文义%杨再高
吳愛軍%蔣婉篠%吳大偉%鬍文義%楊再高
오애군%장완소%오대위%호문의%양재고
瓦斯渗流场%抽放钻孔%弹塑性解%径向应力%切向应力
瓦斯滲流場%抽放鑽孔%彈塑性解%徑嚮應力%切嚮應力
와사삼류장%추방찬공%탄소성해%경향응력%절향응력
为研究瓦斯渗流场作用下的煤层抽放钻孔周围应力分布情况,假定钻孔周围煤体中瓦斯的流动为稳定径向流动状态,建立了渗流力学模型,给出了瓦斯径向稳定渗流方程;在考虑瓦斯渗流场作用下,推导了钻孔周围煤体的微元体力学平衡方程,并引入应力调整系数,求解出其弹性应力解析解;再应用 Mohr-Coulomb 屈服准则,求解出钻孔周围煤体的塑性应力和塑性半径的解析表达式。通过实例分析表明:钻孔内的抽放负压对钻孔周围煤体应力、塑性区的半径等参数影响较小;在一定的抽放负压(15kPa)下,随着煤层原始瓦斯压力的增大,钻孔周围煤体的塑性区半径随之增大,距钻孔足够远处的弹性区煤体的应力也随之增大,这比不考虑瓦斯渗流场作用时的经典弹塑性解更加符合实际情况。
為研究瓦斯滲流場作用下的煤層抽放鑽孔週圍應力分佈情況,假定鑽孔週圍煤體中瓦斯的流動為穩定徑嚮流動狀態,建立瞭滲流力學模型,給齣瞭瓦斯徑嚮穩定滲流方程;在攷慮瓦斯滲流場作用下,推導瞭鑽孔週圍煤體的微元體力學平衡方程,併引入應力調整繫數,求解齣其彈性應力解析解;再應用 Mohr-Coulomb 屈服準則,求解齣鑽孔週圍煤體的塑性應力和塑性半徑的解析錶達式。通過實例分析錶明:鑽孔內的抽放負壓對鑽孔週圍煤體應力、塑性區的半徑等參數影響較小;在一定的抽放負壓(15kPa)下,隨著煤層原始瓦斯壓力的增大,鑽孔週圍煤體的塑性區半徑隨之增大,距鑽孔足夠遠處的彈性區煤體的應力也隨之增大,這比不攷慮瓦斯滲流場作用時的經典彈塑性解更加符閤實際情況。
위연구와사삼류장작용하적매층추방찬공주위응력분포정황,가정찬공주위매체중와사적류동위은정경향류동상태,건립료삼류역학모형,급출료와사경향은정삼류방정;재고필와사삼류장작용하,추도료찬공주위매체적미원체역학평형방정,병인입응력조정계수,구해출기탄성응력해석해;재응용 Mohr-Coulomb 굴복준칙,구해출찬공주위매체적소성응력화소성반경적해석표체식。통과실례분석표명:찬공내적추방부압대찬공주위매체응력、소성구적반경등삼수영향교소;재일정적추방부압(15kPa)하,수착매층원시와사압력적증대,찬공주위매체적소성구반경수지증대,거찬공족구원처적탄성구매체적응력야수지증대,저비불고필와사삼류장작용시적경전탄소성해경가부합실제정황。