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巖石流體力學(xué)ppt課件(參考版)

2025-01-20 14:39本頁面

　　

【正文】巖體氣體耦合力學(xué)模型及解法第 8 章巖石流體力學(xué) ? 求解策略 ?按時(shí)間序列線性近似的非線性方程迭代求解方法 Figure 1 geometry and physical model ? drilling hole fracture g=0 g=0 g=0 g=0 Seepage model Deformation model of solid 塊裂介質(zhì)固氣耦合的煤層氣開采理論模型第 8 章巖石流體力學(xué) 瓦斯抽放仿真圖（ 3） (抽放鉆孔位于裂縫交會點(diǎn) ) 第 8 章巖石流體力學(xué) 。papaaa ?????? 4321?????????ssnn p?????39。39。5)多孔介質(zhì)的體積變形等于孔隙變形 .6)氣體為理想氣體。3)介質(zhì)為單相氣體所飽和。ijijij p ???? ??39。bbssnn??????ssnn p????????39。5)多孔介質(zhì)的體積變形等于孔隙變形 . ? 控制方程 : 0p)(F)u( p ,))u( p ,)( p ,(wte2ptpn)p ) p,( K (i,ijji,jij,i,i,????????????????????? 塊裂介質(zhì)模型塊裂介質(zhì)固體變形與液體滲流耦合數(shù)學(xué)模型及解法基質(zhì)巖塊液體滲流方程裂縫液體滲流方程基質(zhì)巖塊變形方程裂縫變形方程 , 裂縫有效應(yīng)力規(guī)律基質(zhì)巖塊有效應(yīng)力規(guī)律 ? ? Wtnptpnpk iii ??????? 2, ?? ? tnpnppnpk iifi ?????? 2,? ? ? ? 0, ????? iijjijij pFu ????sssnnnkk??????39。3)介質(zhì)為單相水所飽和。12 bq ??? ???? ?? ii3i f12bu?????n1ii3iee fb121k 。隨機(jī)分布的裂隙系統(tǒng) ,存在質(zhì)量交換。Warren。穩(wěn)定 ? 邊界條件 : ? 一類邊界 :給定勢邊界 ? Dirichlet條件 ? 二類邊界 :給定通量 qn=q*ln=qn(x,y,z) ? Newmann條件 ? 三類邊界 :混合邊界 ? Cauchy條件 t)y,( x ,y ) 。yxK yx ?????????? ???? 初邊值條件第 8 章巖石流體力學(xué) ? 解的適定性 :存在。(T ?? ?tTS220????? ????? 流函數(shù)與勢函數(shù) 第 8 章巖石流體力學(xué) ? 流線 :如果瞬時(shí)曲線上每一點(diǎn)的切線方向也是流體在該點(diǎn)的速度方向 ,則此曲線為流線 , ? q?dr=0 ? 另一形式 ? q用勢函數(shù)代替 : ? 在二維情況下 : qydxqxdy=0 ? 解為 : ? = ?(x,y)=const 稱為流函數(shù) . ? 對于均質(zhì)各向同性巖體 q=grad?, ?=k?, ? Cauchyriemann條件 )tz,y,(x,qdz)tz,y,(x,qdy)tz,y,(x,qdx0z0y0x??zKdzyKdyxKdxzyx ???????? ???xy。39。2 ST 0????? ?????/ K 39。q39。22????? ??) / b 39。z39。K39。39。 ?? ?]tpt[n)(1tn ??????? ??dpd1 ??? ?tpn)](1n[q)di v(???? ????n ) ](1n[S op ??? ??tpgSpkop2???? 承壓含水層和越流含水層的流動第 8 章巖石流體力學(xué) ? 承壓含水層 : 忽略厚度的影響 ? 導(dǎo)水系數(shù) : T=Kb 量綱 : L2/T, m2/h ? 含水層儲水系數(shù) 為 :含水層垂線上的平均測壓水頭下降 (或上升 )一個(gè)單位時(shí) ,從單位水平面積含水層中釋放或儲存的水的體積 ? 比儲水系數(shù) S=SSb ? 承壓含水層滲流控制方程 ?????Aus mtS)yqxq(???????? ?tS)y(Ty)x(Tx yx ???????????? ??? 承壓含水層和越流含水層的流動第 8 章巖石流體力學(xué) 承壓含水層和越流含水層的流動第 8 章巖石流體力學(xué) ? 越流含水層 : 承壓含水層和越流含水層的流動第 8 章巖石流體力學(xué) ? 越流含水層 :主要考慮沿弱透水層的垂向運(yùn)動 . ? 設(shè)垂向比流量為 q’v, 則有 ? 對于均質(zhì)各向同性的主含水層有 ? 對于弱透水層有 ? 當(dāng)弱透水層上面存在一保持固定勢的含水層 : ? 式中 : z)/(kq 39。n ??? ?s39。ij p ??? ?)]A(B[u 323 ??? ?????? 有效應(yīng)力規(guī)律 ? 2) 修正的太沙基原理 ? 1960年 ,Skempton證明 :太沙基原理對工程應(yīng)用足夠精確 . ? 1960年 , Skempton發(fā)現(xiàn)太沙基有效應(yīng)力原理對有些土工工程不適用 ,提出修正形 ,Robinson(1959)、Handin(1963)研究才形成如下形式 : ? 0?1 稱為有效應(yīng)力系數(shù) . ? 巖石的有效應(yīng)力是巖

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