The Deformation and Failure Characteristics and the Permeation Behavior of Gas-saturated Coal
Published Date: June 10th 2023
Page Length: 211
Language: Chinese
ISBN: 978-1-80053-891-7
Price: £22.80
Introduction
本书共 6 章。第 1 章结合本书的主要研究内容，对含瓦斯煤变形破坏特征的试验、含瓦斯煤本构模型、含瓦斯煤渗透特性的试验和含瓦斯煤渗透率模型等方面的研究成果进行总结和评述。第 2 章利用 MTS815 和高压瓦斯渗透试验系统分别对型煤和原煤试样进行了单轴、三轴压缩试验以及瓦斯渗透试验，对比两种煤样的力学性质、破坏形式和渗透特性。第 3 章开展不同瓦斯压力下含瓦斯煤的三轴压缩破坏试验，分析含瓦斯煤的变形、破坏、声发射特征及其瓦斯压力效应，探讨含瓦斯煤的变形破坏机制。第 4 章利用连续介质热力学方法，建立描述裂纹扩展导致的非线性应力-应变关系的损伤本构模型，并开发相应的损伤有限元计算程序。第 5 章分析了含瓦斯煤变形破坏过程中渗透率演化特征，探讨煤体渗透率与应力、应变和损伤的关系，研究不同变形破坏阶段煤样渗透率的瓦斯压力效应。在对煤体变形破坏及其导致的渗透率变化的分析基础上，考虑瓦斯压力和吸附瓦斯对裂隙体积应变的影响和根据试验确定的裂隙面粗糙度和裂隙迂曲度对渗透率的影响，基于平板裂隙流动方程建立煤体渗透率与体积应变相关的渗透率演化模型。第 6 章基于渗透率演化模型，利用损伤有限元计算程序，实现了煤岩体采动损伤和渗透率演化的定量描述，并以单一煤层开采为例，对不同煤层瓦斯压力的单一煤层开采过程进行了数值模拟，计算结果与工程实际基本吻合。