کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5483752 1522530 2017 43 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A conceptual model to characterize and model compaction behavior and permeability evolution of broken rock mass in coal mine gobs
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل مفهومی برای توصیف و مدلسازی رفتار تراکم و تکامل نفوذپذیری توده سنگ شکسته در سنگهای معدن زغال سنگ
کلمات کلیدی
سنگ های شکسته مدل فشرده سازی، قطر بینی، نفوذپذیری،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مدل مفهومی از تراکم توده سنگ شکسته بر اساس تئوری الاستیک با ساده سازی فرآیند فشرده سازی پیشنهاد شده است. این مدل مفهومی فرض می کند که اتصال تماس بین دو ذره مجاور سنگ مشابه یک توده مکعبی است. با این ساده سازی، قانون اساسی استرس - تنش ایجاد می شود. تغییر در مدول سقوط در مدل مکانیکی حاصل از تغییر ضریب اتصال به خوبی با نتایج تجربی گزارش شده است. نفوذپذیری تکامل توده فشرده شده بر اساس قانون مکعب مدل شده است. مدل فشرده سازی مکانیکی با مدل تکامل نفوذ پذیری همراه بود. تکامل نفوذ پذیر مدل شده با شبیه سازی گزارش شده و نتایج تجربی سازگار است. نتایج نفوذپذیری مدل شده با استفاده از داده های کاراکان با خواص سنگ شل ضعیف مورد تایید قرار گرفت. در مقایسه با یک توده سنگ رسوبی، ما دریافتیم که منحنی تنش-کرنش یک توده سنگ فشرده، یک مسیر فشرده سازی طولانی را برای رسیدن به خطی بودن به دلیل فشرده سازی فضای خالی ایجاد می کند که ناشی از لغزش اصطکاکی و ترتیب دوباره ذرات است. همچنین مشخص شد که مدول الاستیسیت ذرات به کاهش فشرده سازی و کاهش نفوذ پذیری در مرحله اولیه فشرده سازی کمک نمی کند. با این حال، مدول الاستیسیت ذرات، تکامل نفوذپذیری را برای یک خمش کاملا فشرده کنترل می کند، جایی که خاک را می توان به عنوان یک توده سنگ طبیعی نامید. مدل های مفهومی پیشنهادی به طور بالقوه پایه های مربوط به نفوذپذیری آینده و ویژگی های رفتار غرقابی را با استفاده از شبیه سازی های عددی برای مناطق پیچیده پیچیده ترسیم می کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی اقتصادی
پیش نمایش مقاله
یک مدل مفهومی برای توصیف و مدلسازی رفتار تراکم و تکامل نفوذپذیری توده سنگ شکسته در سنگهای معدن زغال سنگ
چکیده انگلیسی
This paper proposed a conceptual model of broken rock mass compaction based on elastic theory by simplifying the compression process. This conceptual model assumes that the contact connection between two adjacent rock particles is similar to a cubic mass. With this simplification, the stress-strain constitutive law is established. The change in the secant modulus in the mechanical model derived from the variation of the connection coefficient agrees well with the reported experimental results. The permeability of compacted rock mass evolution was modeled based on the cubic law. The mechanical compression model was coupled with the permeability evolution model. The modeled permeability evolution is consistent with reported simulation and experimental results. The modeled permeability results were validated using Karacan's data with broken shale rock properties. Compared to an intact rock mass, we found that the stress-strain curve of a compacted rock mass takes a longer compression path to reach linearity due to the void space compaction resulting from friction slipping and the re-arrangement of particles. It was also found that the particle elastic modulus does not contribute to the overall bulk compaction and permeability reduction at the initial compaction stage. However, the particle elastic modulus controls the permeability evolution for a fully compacted gob, where the gob can be treated as an intact rock mass. The proposed conceptual models will potentially lay the foundation for future permeability and caving behavior characterizations using numerical simulations for complex gob areas.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Coal Geology - Volume 172, 1 March 2017, Pages 60-70
نویسندگان
, ,