基于不同弹性本构方程的塑性区宽度及封孔长度研究

摘要：

煤层注水是煤矿开采过程中重要的增透卸压手段,而封孔长度是影响注水压裂效果的一个关键因素.为了确定出合理的封孔长度,根据Lippmann煤层失稳基本理论,选取了6种不同的弹性区本构方程,引入非线性动态瓦斯压力分布的表达式,构建了含瓦斯煤层力学理论模型,得到煤层垂直、水平应力和塑性区宽度的解析式,之后结合高家堡的现场情况,对比分析6种弹性本构方程下的煤层应力分布曲线及塑性区宽度,并进行了现场封孔试验.结果表明:封孔长度在9.5 m时孔洞漏水量小、未出现异常现象,封孔效果良好,最终确定出了合理的封孔长度为9.5 m;相对于其他3种弹性本构方程,选取第i、v、vi种弹性本构方程对封孔长度进行理论计算分析,更加符合现场实际情况.

关键词：注水、封孔长度、弹性本构方程、塑性区宽度

所属期刊栏目：39

分类号：TD82(矿山开采)

资助基金：国家重点研发计划项目2017YFC0805201;国家自然科学基金项目51574158;山东科技大学杰出青年科技人才支持计划项2015JQJH105

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2599-2608