基于岩样变形PFC验证的多缝槽煤岩损伤特性分析
2021-10-26沈春明杨小彬
煤炭工程 2021年10期
叶 飞,沈春明,杨小彬
(1.北京市应急管理科学技术研究院,北京 101101;2.北京城市系统工程研究中心,北京 100035;3.中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116;4.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院,北京 100013;5.中国矿业大学(北京),北京 100083)
我国煤层瓦斯普遍具有“三高一低”的特点,原始赋存的瓦斯抽采较困难[1,2],煤层水力化割缝(切槽、冲孔、造穴)增渗措施因增渗效果明显、工艺操作简便、技术适应性强等特点[3,4],已在我国高瓦斯矿井推广应用,成为井下瓦斯抽采的重要技术手段[5,6]。
国内外学者在瓦斯渗流理论的基础上,提出了水力割缝增渗机理假说,总体上可分为煤层内割缝卸压增透机理假说[7,8]和割缝煤体损伤增透机理假说[9,10],分别从应力和损伤等角度较好地解释了煤层内构建缝槽空间对煤体渗透率改变的影响。随着割缝增透机理研究的完善,多缝槽强化增渗及协同增渗的技术工艺被提出并试验应用,取得了较好的现场效果[11,12],但多缝槽分布方式的合理性以及缝槽间相互影响仍有待进一步探索。其中刘生龙[13]采用PFC模拟分析了不同数量割缝分布模式对煤层卸压增透作用的影响,认为低应力条件易形成微裂隙,可提高卸压增透效果;李兴[14]通过FLAC3D模拟了单缝槽、双缝槽和多缝槽3种方案下的煤体应力、位移及塑性破坏分布,结果显示缝槽宽度是影响卸压的重要因素。
本文基于单轴压缩数字散斑实验结果,建立相应的PFC2D岩样数值模型,通过模拟结果与试验结果对比,验证PFC数值试验的可行性;……
登录APP查看全文
