Resumen

Los efectos mecánicos directos de la fuerza de infiltración en el comportamiento de los medios porosos portadores de hidratos (HBPM) se han descuidado a menudo en estudios anteriores, lo que puede conducir a predicciones inexactas del comportamiento mecánico de los HBPM en condiciones de infiltración. Aquí proponemos un modelo físico trifásico ampliado para HBPM no saturado, que incluye gas, agua capilar y esqueleto sólido generalizado (GSS). Sobre la base del modelo, se formulan las ecuaciones de equilibrio de fuerzas para las tres fases. Realizando un análisis de fuerzas de las partículas sólidas generalizadas bajo condiciones de infiltración, encontramos que la fuerza tangencial que actúa sobre la partícula sólida generalizada es la fuerza de infiltración en HBPM. Combinando este hallazgo con las ecuaciones de equilibrio formuladas, derivamos la expresión para la fuerza de infiltración, que puede distinguir los efectos mecánicos entre la fuerza tangencial y la fuerza normal. Las tensiones, inducidas por la fuerza tangencial (es decir, la fuerza de infiltración), se dividen en dos tipos: una actúa sobre las secciones transversales de las partículas sólidas generalizadas y la otra sobre los contactos entre las partículas. Ninguna de ellas se transmite a través del GSS. La primera provoca principalmente la compresión de las propias partículas, mientras que la segunda influye principalmente en el deslizamiento de las partículas en los contactos. A partir de los mecanismos de estas dos tensiones, se cuantifican sus efectos en el comportamiento mecánico del HBPM, lo que proporciona una nueva perspectiva para evaluar los efectos mecánicos directos de la fuerza de infiltración.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:fuerza de infiltración, partículas sólidas generalizadas, fuerza tangencial, efectos mecánicos directos, efectos de la infiltración, comportamiento del hbpm, comportamiento mecánico, condiciones de infiltración, ecuación de equilibrio formulada, comportamiento del hidrato
• Keywords:seepage force, generalized solid particles, tangential force, direct mechanical effects, effects of seepage, behavior of hbpm, mechanical behavior, seepage conditions, formulated balance equation, behavior of hydrate