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基于不同方向模量损失率的含瓦斯煤各向异性渗透模型  
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【英文篇名】 An anisotropic permeability model of coal containing methane based on different directional modulus reduction ratios
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【作者】 亓宪寅; 李家卓; 王威;
【英文作者】 QI Xian-yin; LI Jia-zhuo; WANG Wei; Research Center of Geomechanics and Geotechnical Engineering; Yangtze University; State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal Mine; Anhui University of Science and Technology; School of Mining and Safety Engineering; State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering; Institute of Rock and Soil Mechanics; Chinese Academy of Sciences; Wuhan;
【作者单位】 长江大学岩土力学与工程研究中心; 安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室(筹); 安徽理工大学能源与安全学院; 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室;
【文献出处】 岩土力学 , Rock and Soil Mechanics, 编辑部邮箱 2018年 02期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 含瓦斯煤; 弹性模量损失率; 解吸附效应; 渗透模型; 各向异性; 气-固耦合;
【英文关键词】 coal containing methane; elastic modulus reduction ratio; desorption effects; permeability model; anisotropic; gas-solid coupling;
【摘要】 煤是自然界中一种常见的沉积岩,它具有显著的各向异性特征。然而目前针对煤体渗透特性研究,多数学者为了简化问题,多假设煤体为各向同性材料,提出了相应的各向同性渗透模型。这类模型并不能完全反映含瓦斯煤气-固耦合真实工程和室内试验的实际情况。假设煤体为横观各向同性,推导出以不同方向模量损失率为关键参数的煤体各向异性渗透模型,在此基础上,推导出含瓦斯煤的气-固耦合控制方程,并植入Comsol计算平台,系统研究煤体各向异性对气体扩散和渗透的影响。理论和数值研究结果表明:不同方向的模量损失率R_i反映出煤体结构各向异性变化程度,若R_i不同,其煤体各方向渗透特性也不相同;煤体渗透率的改变主要受解吸附效应和有效应力作用双重影响,R_i反映了这两种效应对于渗透率的影响程度;单轴应变或位移控制边界条件下,水平方向的模量损失率R_1对于垂直方向的煤体渗透率改变量△k_z的影响程度大于对水平方向的煤体渗透率改变量△k_x的影响程度,垂直方向模量损失率R_3对△k_z的影响则弱于对于△k_x的影响。
【英文摘要】 Coal, as a typical sedimentary rock, has a naturally anisotropic feature. For simplicity, coal is considered as an isotropic material in the study of coal permeability, and the corresponding isotropic permeability models have been proposed. However, the actual situation of gas-solid coupling in the field and laboratory tests cannot be well reflected by these models. In this paper, coal is treated as transversely isotropic, and an anisotropic permeability model is developed by using different directional mod...
【基金】 国家重点研发计划(No.2017YFC0804202); 深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室开放基金(No.KLDCMERDPC17105)~~
【更新日期】 2018-03-13
【分类号】 TD712
【正文快照】 2.安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室(筹),安徽淮南,232001;3.安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南,232001;4.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室,湖北武汉430071)自然界中,煤是一种典型的非均质化介质,具有明显的层理状?

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