采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 429-440.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0602

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煤岩体流固耦合参变系统的构建与应用

 姚强岭 ,  闫鸿远,  李学华 ,  姚文博 ,  王夫椿   

  1. 1.国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室, 北京    102200;
    2.中国矿业大学矿业工程学院, 江苏    徐州    221116

  • 出版日期:2022-05-15 发布日期:2022-07-05
  • 通讯作者: 闫鸿远 E-mail: yanhongyuan_mining@163.com Tel: 15162167380
  • 作者简介:姚强岭( 1982— ) 男 河南省兰考县人 教授 博士生导师 主要从事岩石力学和绿色开采方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目( 51674248,51874283)

The construction  and  application  of a coupled  parameter transfer system for fluid-mechanical model

  • Online:2022-05-15 Published:2022-07-05

摘要: 通过建立有效的评价模型预测煤矿地下水库煤柱坝体在服务期间的渗透特征。运用数值模拟技术重构了煤柱坝体采场应力环境,并基于不同尺度煤岩体渗透性质相关性的假设,搭建了力学-渗流模型耦合参变系统,预测并分析了相邻工作面采掘扰动条件下煤柱坝体的渗透特征。研究结果表明:(1)围压对煤样渗透能力的影响程度明显大于轴压,渗透介质的低渗特性是工程岩体渗透环境中主体隔水结构形成的基础;(2)煤柱坝体与采场围岩内部存在不规则隔水区域。高侧向支承压力分布范围越大,弹性核区的隔水范围越大;(3)煤柱坝体受采掘扰动较严重的位置易出现顶底板沟通型渗漏通道,停采线与人工坝体之间的空巷帮部存在低速渗透的威胁。

关键词: 地下水库, 煤柱坝体, 应力环境, 流固耦合, 渗透环境

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