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地面钻井套管耦合变形作用机理 被引量：19
1
作者 孙海涛 郑颖人 +1 位作者 胡千庭 林府进 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期823-829,共7页
通过力学分析构建了地面钻井套管的剪切和拉伸破坏模型,并对各参数的影响规律进行了分析,指出:套管拉、剪应力随套管壁厚的增加而逐渐减小,这一参数是改变套管应力条件的最容易控制参数;同时,构建了对钻井套管抗拉、剪安全性进行判断的... 通过力学分析构建了地面钻井套管的剪切和拉伸破坏模型,并对各参数的影响规律进行了分析,指出:套管拉、剪应力随套管壁厚的增加而逐渐减小,这一参数是改变套管应力条件的最容易控制参数;同时,构建了对钻井套管抗拉、剪安全性进行判断的拉、剪安全系数判识方法,以对钻井套管安全性进行评估。通过三维数值模型和晋城煤业集团成庄煤矿的地面钻井现场工程试验数据对建立的理论模型和规律进行了验证,证明了模型和规律的正确性。 展开更多
关键词 地面钻井 套管 耦合变形 拉剪应力 安全系数
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红砂岩单轴压缩蠕变试验及模型研究 被引量：19
2
作者 赵宝云 刘东燕 +1 位作者 郑颖人 刘洪 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第5期744-747,共4页
为了研究红砂岩蠕变特性,对红砂岩进行了单轴压缩蠕变试验。以试验结果为基础,建立了非线性黏弹塑性蠕变模型,并基于BFGS非线性优化算法对该模型参数进行了识别。结果表明,红砂岩具有明显的蠕变特征,建立的模型可以同时表征岩石瞬时加... 为了研究红砂岩蠕变特性,对红砂岩进行了单轴压缩蠕变试验。以试验结果为基础,建立了非线性黏弹塑性蠕变模型,并基于BFGS非线性优化算法对该模型参数进行了识别。结果表明,红砂岩具有明显的蠕变特征,建立的模型可以同时表征岩石瞬时加载应变、衰减蠕变、稳态蠕变以及加速蠕变等蠕变特征。最后,将非线性黏弹塑性蠕变模型进行了大型有限差分法软件FLAC3D的二次开发,并对红砂岩单轴蠕变数值模拟试验,同时将数值模拟蠕变曲线与试验蠕变曲线进行了比较分析,验证了非线性黏弹塑性蠕变模型的实用性。 展开更多
关键词 红砂岩 蠕变 蠕变模型 数值模拟
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地面井层面拉剪破坏模型及极限分析判识方法 被引量：16
3
作者 孙海涛 郑颖人 +1 位作者 郭盛强 刘见中 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期31-38,共8页
为了有效解决地面瓦斯抽采钻井破坏机理不清、工程防护措施难以有效发挥作用的工程难题,本文基于采场上覆岩层组合划分规律建立了地面钻井变形破坏的层面拉剪变形破坏模型.结果表明:地面钻井的变形破坏可以分为剪切、挤压、拉剪综合等形... 为了有效解决地面瓦斯抽采钻井破坏机理不清、工程防护措施难以有效发挥作用的工程难题,本文基于采场上覆岩层组合划分规律建立了地面钻井变形破坏的层面拉剪变形破坏模型.结果表明:地面钻井的变形破坏可以分为剪切、挤压、拉剪综合等形式,在采场不同的岩层层位,钻井套管的变形形式不同,对钻井工程防护措施也因此具有不同要求;同时,引入极限分析的思想建立了钻井套管变形破坏的判识准则:钻井套管拉伸或剪切安全系数小于阈值、套管壁监测点位移出现突变且塑性破坏区贯通时,可以判定钻井套管破坏.最后,将建立的方法应用到了晋城矿区地面钻井试验中,通过与钻井试验结果的对比分析证明了理论方法的正确性. 展开更多
关键词 地面钻井 层面拉剪 极限分析 判识准则
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采场上覆岩层离层位移确定方法及其应用 被引量：14
4
作者 孙海涛 胡千庭 +1 位作者 郑颖人 林府进 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第1期16-19,共4页
为了快速而准确的确定煤层回采过程中采场上覆岩层的离层位移,指导地面瓦斯抽采钻井防护工程的开展,结合地表沉降规律和组合关键层理论分析了采动影响下采场上覆岩层离层位移的产生原因,构建了一种计算采场上覆岩层离层位移量的经验计... 为了快速而准确的确定煤层回采过程中采场上覆岩层的离层位移,指导地面瓦斯抽采钻井防护工程的开展,结合地表沉降规律和组合关键层理论分析了采动影响下采场上覆岩层离层位移的产生原因,构建了一种计算采场上覆岩层离层位移量的经验计算方法,并通过数值模拟对计算方法进行了验证,同时将该方法应用到了晋城煤业集团成庄煤矿地面瓦斯抽采钻井工程试验中。结果表明:采场上覆岩层离层位移的大小由离层界面上下两组合关键层的沉降位移量之差决定,其沿采场倾向方向的分布规律,呈现采场中间最高、由采场中间向两端逐渐减小的变化规律,地面钻井的布井宜选择在采场沉降拐点与采场边界之间的区域。 展开更多
关键词 地表沉降 关键层 离层位移 计算方法
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采场直接顶初次断裂的安全系数判识与确定方法
5
作者 孙海涛 郑颖人 +1 位作者 胡千庭 罗云菊 《矿业安全与环保》 北大核心 2011年第2期1-5,共5页
地下煤炭回采过程中,直接顶的完整情况将首先影响到工作面生产的安全,并决定着支护结构的安设时机。由于地下开采条件的复杂性,目前工程中直接顶断裂往往根据经验和简化的承受均布荷载的"梁"模型来判断,判断结果不准确。而现... 地下煤炭回采过程中,直接顶的完整情况将首先影响到工作面生产的安全,并决定着支护结构的安设时机。由于地下开采条件的复杂性,目前工程中直接顶断裂往往根据经验和简化的承受均布荷载的"梁"模型来判断,判断结果不准确。而现在通用的ANSYS、FLAC、UDEC等有限元和离散元分析软件均不能自动识别破坏位置并产生破裂。基于岩土弹塑性模型,应用FLAC这一具有拉破坏与剪破坏功能的软件,采用有限差分强度折减方法,对采场直接顶断裂进行了极限分析,建立了判断数值模型中岩层破裂垮落的准则,解决了现在通用软件不能有效判断岩层垮落的问题,同时,构建了判断直接顶初次断裂的安全系数评价方法。定义了适用于采场的3种安全系数:强度折减安全系数、超载安全系数及采场推进距离的安全系数,即采场直接顶初次断裂的安全系数。 展开更多
关键词 顶板断裂 数值模拟 岩层垮落 判识方法 安全系数
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