基于Hoek-Brown准则的节理扩展煤层破碎分级方法  

Fracture classification method of coal seam with joint propagation based on Hoek-Brown criterion

作　　者：张立松[1] 闫相祯[2] 杨秀娟[2] 杨恒林 

机构地区：[1]中国石油大学(华东)机电工程学院,山东东营257061 [2]中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东东营257061 [3]中国石油集团钻井工程技术研究院,北京100097

出　　处：《煤炭学报》2010年第S1期164-169,共6页Journal of China Coal Society

基　　金：国家科技重大专项基金资助项目(2008ZX05036)

摘　　要：考虑地应力作用下煤层节理扩展特性对煤层破碎的影响,给出了煤层节理扩展的判别方法。应用小波神经网络方法和逐级加载算法,联合反演分析节理扩展煤层应力场,获取煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克-布朗准则提出煤层破碎分级定量研究方法。依据煤层破碎系数大小和能量法判据将煤层破碎程度划分为A、B、C、D四个等级,并确定煤岩破碎分级标准。应用本文提出的煤岩破碎分级方法和标准,对沁水盆地晋城区块煤层破碎分布规律进行预测,结果表明:晋城区块南部的阳城、町店、樊庄、潘庄等地区煤层破碎严重(A级),而区块的西北部煤层破碎程度最轻(D级)。理论结果与现场实测的煤层地质资料一致,验证了本方法的预测结果。考虑地应力作用下煤层节理扩展特性对煤层破碎的影响,给出了煤层节理扩展的判别方法。应用小波神经网络方法和逐级加载算法,联合反演分析节理扩展煤层应力场,获取煤岩单点最大、最小主应力,并结合霍克-布朗准则提出煤层破碎分级定量研究方法。依据煤层破碎系数大小和能量法判据将煤层破碎程度划分为A、B、C、D四个等级,并确定煤岩破碎分级标准。应用本文提出的煤岩破碎分级方法和标准,对沁水盆地晋城区块煤层破碎分布规律进行预测,结果表明:晋城区块南部的阳城、町店、樊庄、潘庄等地区煤层破碎严重(A级),而区块的西北部煤层破碎程度最轻(D级)。理论结果与现场实测的煤层地质资料一致,验证了本方法的预测结果。

关 键 词：HOEK-BROWN准则 节理扩展 煤层破碎分级方法 联合反演分析 应力场 能量法判据 

分 类 号：TD82[矿业工程—煤矿开采] TQ53[矿业工程—矿山开采]