深厚富水基巖凍結(jié)壁流變有限元數(shù)值分析.pdf

1、隨著煤炭資源開采逐步向深部發(fā)展,井筒越來越多的穿越深厚富水基巖地層,特別是西部白堊系、侏羅系地層,該類地層含水量豐富,巖質(zhì)松軟,具有流變性。但是,對于該類地層的低溫物理力學性能、凍結(jié)壁溫度場特性、凍結(jié)壁變形特性等問題的研究還處于探索階段。本文以陜西彬長礦業(yè)集團有限公司胡家河煤礦副井凍結(jié)工程為背景,采用理論解析計算和有限元數(shù)值模擬方法,對深厚富水基巖凍結(jié)壁的流變變形特性進行研究。
　　在系統(tǒng)分析巖石流變本構(gòu)模型的基礎上,結(jié)合胡家河煤

2、礦凍結(jié)巖石特點,選用西原模型對其進行流變分析,并利用位移反分析方法得到西原模型的流變參數(shù);基于無限長厚壁圓筒理論,建立凍結(jié)壁變形分析的軸對稱平面應變力學模型,進行凍結(jié)壁變形解析計算,得到了彈性、彈塑性及粘彈塑性狀態(tài)下凍結(jié)壁內(nèi)外邊界徑向位移解析解;采用ANSYS有限元分析方法,分別建立凍結(jié)壁的彈塑性和粘彈塑性三維有限元模型,模擬計算凍結(jié)壁變形特性,結(jié)果顯示深厚富水基巖凍結(jié)壁流變變形占總變形比例較大,不可忽視;運用ANSYS軟件,進行考慮流