采空区孔隙率非均质模型及其流场分布模拟

• 作者: 孙金鹏 张腾飞 梁运涛 王树刚
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 采空区 孔隙率 多孔介质 漏风 渗流场
• 年，卷（期）: 2009,（9）
• 页码范围: 1203-1207
• 页数: 5页
• 分类号: TD721
• 语种: 中文

摘要

分析了现有采空区渗透率分块取值或仅按走向上连续分布取值计算方法的缺点,引用顶板岩层沉降理论,建立了垮落带介质孔隙率和渗透率的非均匀连续分布模型;并引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型,采用多孔介质流体计算的单区域处理方法,建立了涵盖工作面与采空区统一流场的数学模型.U型采场模拟分析表明:距煤壁10 m以内,受支架和煤柱支撑作用,孔隙率较大为0.4左右,采空区深处岩层沉降明显,其深部边界处孔隙率已接近0.1,总体上采空区倾斜方向和工作面推进方向上孔隙率表现为二维分布规律;漏风风流沿工作面倾向在中间位置点之前即汇出,沿采空区深度方向上漏风强度逐渐减小,在距工作面约40 m时趋于一致,总体上漏风流场垂直于工作面煤壁的中心线呈现出非对称的分布规律.