Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження
The kinetic theory of the fracture of brittle materials is applied to the study of undercritical and critical growths of cracks in gas-filled rocks. In this type of the materials, the gas filtration from the environment to the cavity of a growing crack plays an important role. The proper account for...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019338 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Репозиторії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019338 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20193382019-04-06T19:19:26Z Kinetic Theory of the Fracture of the Coal (Rock) Edge by the Gas-Filled Cracks. Instantaneous Loading-Out Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження Feldman, E. P. Kalugina, N. A. Melnik, T. N. coal bed gas-filled crack filtration outburst - The kinetic theory of the fracture of brittle materials is applied to the study of undercritical and critical growths of cracks in gas-filled rocks. In this type of the materials, the gas filtration from the environment to the cavity of a growing crack plays an important role. The proper account for this factor combined with the dynamics of the stressed state of the bed allows the estimation of the rate of growth of the main crack on the assumption of the Griffith criterion validity. It is found that, immediately after the instantaneous loading-out of the bed in the course of excavation, the cracks of certain size and orientation are exploded with the succeeding growth dependent on the gas entry into the cracks. The time of the filtration growth of the cracks has been estimated. The intervals of the control parameters (formational gas pressure, crack size, overburden pressure, surface energy of coal/rock, modulus of elasticity), where the spontaneous fracture of the bed becomes possible, have been found. The results open a way to the forecast of instantaneous outbursts of coal, rock, and gas. Кiнетична теорiя руйнування крихких матерiалiв застосована до дослiдження докритичного i критичного зростання трiщин у газонасичених гiрських породах. У таких матерiалах важливу роль вiдiграє фiльтрацiя газу з оточення в порожнину зростаючої трiщини. Явний облiк цього чинника в поєднаннi з динамiкою напруженого стану пласта дозволив, в припущеннi, що виконується критерiй Грiффiтса, встановити швидкiсть росту магiстральної трiщини. Встановлено, що пiсля раптового розвантаження пласта при його вiдпрацюваннi, трiщини певних розмiрiв i орiєнтацiї негайно “вистрiлюють”, пiсля чого їх подальше зростання вiдбувається в мiру надходження газу всередину трiщин. Дана оцiнка часу фiльтрацiйного зростання трiщин. Знайдено областi змiни керуючих параметрiв (пластового тиску газу, розмiрiв трiщин, надлишкового тиску, поверхневої енергiї вугiлля/породи, модуля пружностi), всерединi яких спонтанне руйнування пласта стає можливим. Це вiдкриває шлях до прогнозування раптових викидiв вугiлля, породи i газу. Publishing house "Academperiodika" 2019-04-01 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019338 10.15407/ujpe64.3.207 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 64 No. 3 (2019); 207 Український фізичний журнал; Том 64 № 3 (2019); 207 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe64.3 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019338/1343 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
coal bed gas-filled crack filtration outburst - |
| spellingShingle |
coal bed gas-filled crack filtration outburst - Feldman, E. P. Kalugina, N. A. Melnik, T. N. Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження |
| topic_facet |
coal bed gas-filled crack filtration outburst - |
| format |
Article |
| author |
Feldman, E. P. Kalugina, N. A. Melnik, T. N. |
| author_facet |
Feldman, E. P. Kalugina, N. A. Melnik, T. N. |
| author_sort |
Feldman, E. P. |
| title |
Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження |
| title_short |
Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження |
| title_full |
Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження |
| title_fullStr |
Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження |
| title_full_unstemmed |
Кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. Раптове розвантаження |
| title_sort |
кінетична теорія руйнування вугільної/породної крайової ділянки газонаповненими тріщинами. раптове розвантаження |
| title_alt |
Kinetic Theory of the Fracture of the Coal (Rock) Edge by the Gas-Filled Cracks. Instantaneous Loading-Out |
| description |
The kinetic theory of the fracture of brittle materials is applied to the study of undercritical and critical growths of cracks in gas-filled rocks. In this type of the materials, the gas filtration from the environment to the cavity of a growing crack plays an important role. The proper account for this factor combined with the dynamics of the stressed state of the bed allows the estimation of the rate of growth of the main crack on the assumption of the Griffith criterion validity. It is found that, immediately after the instantaneous loading-out of the bed in the course of excavation, the cracks of certain size and orientation are exploded with the succeeding growth dependent on the gas entry into the cracks. The time of the filtration growth of the cracks has been estimated. The intervals of the control parameters (formational gas pressure, crack size, overburden pressure, surface energy of coal/rock, modulus of elasticity), where the spontaneous fracture of the bed becomes possible, have been found. The results open a way to the forecast of instantaneous outbursts of coal, rock, and gas. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019338 |
| work_keys_str_mv |
AT feldmanep kinetictheoryofthefractureofthecoalrockedgebythegasfilledcracksinstantaneousloadingout AT kaluginana kinetictheoryofthefractureofthecoalrockedgebythegasfilledcracksinstantaneousloadingout AT melniktn kinetictheoryofthefractureofthecoalrockedgebythegasfilledcracksinstantaneousloadingout AT feldmanep kínetičnateoríârujnuvannâvugílʹnoíporodnoíkrajovoídílânkigazonapovnenimitríŝinamiraptoverozvantažennâ AT kaluginana kínetičnateoríârujnuvannâvugílʹnoíporodnoíkrajovoídílânkigazonapovnenimitríŝinamiraptoverozvantažennâ AT melniktn kínetičnateoríârujnuvannâvugílʹnoíporodnoíkrajovoídílânkigazonapovnenimitríŝinamiraptoverozvantažennâ |
| first_indexed |
2023-03-24T08:57:54Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:57:54Z |
| _version_ |
1795757682095816704 |