煤层注水对裂隙扩展及水分分布影响的数值分析
Numerical Analysis of Effect of Coal Seam Water Injection on Crack Propagation and Water Distribution
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摘要: 煤层注水是防治煤与瓦斯突出和冲击地压的主要技术手段，而裂隙是影响煤层注水水分分布主要因素之一。为了研究裂隙对水分分布的影响，基于RFPA2D数值模拟软件，按照裂隙与注水孔的相对位置关系，建立了7种不同情况的物理模型进行数值分析。通过研究注水过程中最大主应力、最小主应力、剪应力及孔隙水压的分布情况，分析裂隙发展方向、起裂时间和起裂压力，得出裂隙对水分分布的影响。Abstract: Coal seam water injection is an important technology to prevent coal-gas outburst and rock burst at present, and fracture is one of the main influencing factors to water distribution in coal seam injection. In order to study the effect of fracture on the water distribution, seven different physical models, in accordance with the fractured relationship with the relative position of the injection hole, were established for numerical analysis based on RFPA2D numerical simulation software. By studying the maximum principal stress, the minimum principal stress, shear stress and pore-water pressure in coal seam injection and by analysis of fractured development, fracturing initiation pressure and time, the influence of fracture on the water distribution was obtained.
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[1] 于不凡,王佑安.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2005:672. [2] 王兆丰,李志强.水力挤出措施消突机理研究[J].煤矿安全,2004,35(12):1-4. [3] 刘明举,潘辉,李拥军，等.煤巷水力挤出防突措施的研究与应用[J].煤炭学报,2007,32(2):168-171. [4] 王凯,郭灵强,俞启香，等.综采工作面水力超前卸压防突数值模拟与试验研究[J].煤炭学报,2007,32(8):832-837. [5] 李宗翔,孙平，刘海意，等.注水煤体应力能V-f转化与释放机理研究[J].中国地质灾害与防治学报,2005,16(2):67-70. [6] 肖知国.煤层注水防治煤与瓦斯突出机理的研究现状与进展[J].中国安全科学学报，2009,19(10):151. [7] 宋维源,李大广,章梦涛，等.煤层注水的水气驱替理论研究[J].中国地质灾害与防治学报,2006,17(2):147-150. [8] 秦文贵,张延松.煤孔隙分布与煤层注水增量的关系[J].煤炭学报,2000,25(5):514-517. [9] 秦跃平,傅贵. 煤孔隙分形特性及其吸水性能的研究[J]. 煤炭学报,2000（1）:57-61. [10] 胡耀青,赵阳升,杨栋,等. 煤体的渗透性与裂隙分维的关系[J]. 岩石力学与工程学报,2002（10）:1452. [11] 赵东,赵阳升,冯增朝. 结合孔隙结构分析注水对煤体瓦斯解吸的影响[J].岩石力学与工程学报,2011（4）:686-692. [12] 杜春志,茅献彪,卜万奎. 水力压裂时煤层缝裂的扩展分析[J]. 采矿与安全工程学报,2008,25(2):232 -238. [13] 陈崇希.岩溶管道-裂隙-空隙三重空隙介质地下水流模型及模拟方法研究[J].地球科学,1995,20(4):361 -363.
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