کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5484762 1399411 2016 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Application of a non-linear viscoelastic-plastic rheological model of soft coal on borehole stability
ترجمه فارسی عنوان
استفاده از مدل غیرخطی ویسوکالاستیک-پلاستیک رئولوژیکی زغال سنگ نرمی بر ثبات گمانه
کلمات کلیدی
مدل رئولوژیکی غیر خطی، ملک خزنده، پایداری غار،
ترجمه چکیده
تغییر شکل وابسته به زمان زغال سنگ تأثیر قابل توجهی بر پایداری سازه های زیرزمینی دارد. در این مطالعه، با توجه به خصوصیات ویسکوزیته-پلاستیکی پلاستیکی و اثر آسیب، یک مدل غیر خطی برای توصیف رفتار خزش زغال سنگ نرم افزاری پیشنهاد شده است. در همین حال، معادلات خزش مدل پیشنهادی غیر خطی مشتق شده و معادلات ریزش سه بعدی با تعمیم معادلات خزش ی یک بعدی ساخته شده است. در عین حال، آزمونهای خزش یک طرفه بر روی نمونه های نرم زنگ تحت شرایط تنش محوری مختلف برای اعتبارسنجی مدل پیشنهادی انجام شد. یافته شده است که مدل فعلی می تواند نه تنها خزش حالت گذرا در سطح تنش محوری پایین، بلکه همچنین می تواند با دقت پیش بینی مرحله های خزش کامل و شتابنده در زیر سطح استرس محوری بالا. در نهایت، پایداری گمانه در لایه نرم زغال سنگ بر اساس مدل پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که جابجایی عمودی و محدوده پلاستیکی اطراف گمانه به تدریج افزایش می یابد در حالیکه نرخ افزایش می یابد و پس از 20 روز پایدار می شود. همچنین می توان نتیجه گرفت که مدت زمان خزش، زمانی که حدود 20 روز پس از حفاری حفاری در شرایط شبیه سازی قرار دارد، پایدار می شود. نتایج تجزیه و تحلیل باید برای ثبات دراز مدت گمانه در شفت نرم زغال سنگ برای استخراج گاز مفید باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات علوم زمین و سیاره ای (عمومی)
پیش نمایش مقاله
استفاده از مدل غیرخطی ویسوکالاستیک-پلاستیک رئولوژیکی زغال سنگ نرمی بر ثبات گمانه
چکیده انگلیسی
Time dependent deformation of coal has a significant effect on the stability of underground structures. In this study, taking the visco-elastic-plastic characteristics and the damage effect into account, a non-linear model was proposed to describe the creep behavior of soft coal. Meanwhile, the creep equations of the proposed non-linear model were derived and the three-dimensional creep equations were constructed by generalizing the one-dimensional creep equations. At the same time, the uniaxial creep tests on soft coal specimens under different axial stress conditions were carried out to validate the proposed model. It is found that the present model can not only reproduce the transient creep under low axial stress level, but also can accurately predict the steady and accelerating creep stages under high axial stress level. Finally, borehole stability in soft coal seam was investigated based on the proposed model. The results show that the vertical displacement and plastic zone range around borehole gradually increase while the increasing rate decreases and tends to be stable after 20 days. It can also be obtained that the creep duration tends to be stable when it is about 20 days after drilling excavation under the simulation conditions. The analysis results should be useful for the long-term stability of boreholes in soft coal seam for gas extraction.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Natural Gas Science and Engineering - Volume 36, Part B, November 2016, Pages 1303-1311
نویسندگان
, , , ,