考虑分形效应的煤岩损伤模型及渗透率模型

论文摘要

为探索煤岩失稳破坏过程中损伤演化和渗透率演化规律,用分形维数表征损伤演化,研究煤岩损伤破坏过程中渗透特性。基于孔裂隙的体积分形维数与应力关系,推导出分形维数表征的Weibull分布参数,利用煤岩孔裂隙的分形维数和孔隙率的关系,求解煤岩裂隙随有效应力的变化量γ;根据Mohr-Coulomb准则和Poiseuille定律,分别构建考虑分形效应的煤岩损伤本构模型和煤岩渗透率模型,分析损伤和渗透率的联动关系。结果表明:峰值应力前,孔裂隙体积分形维数与轴向应力和应变均成线性关系;随着有效应力的增大,煤岩孔隙率增大,煤岩渗透率先平缓增大后急剧增大;同一应力点下的渗透率随ln（1/r）的增大而增大;所建立的煤岩损伤本构模型和渗透率模型,与试验结果均有较高的吻合度。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 任崇鸿,李波波,杨康,李建华,张尧,陈帅

关键词: 分形维数,损伤,渗透率模型,孔隙率,有效应力

来源: 中国安全科学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 贵州大学矿业学院,贵州大学喀斯特山区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室

基金: 国家自然科学基金资助(51804085),贵州省科学技术基金资助(黔科合J字[2015]2049号)

分类号: TD712;TD313

DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.02.011

页码: 63-68

总页数: 6

文件大小: 210K

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