陷落柱的变质量渗流特性及其突水危险性数值模拟

• 作者: 吴松刚 姚邦华 张凯 张宏图
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 陷落柱 突水机理 变质量渗流 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 页码范围: 892-896
• 页数: 5页
• 分类号: TD743
• 语种: 中文

摘要

基于多孔介质渗流理论，推导了流固耦合作用下陷落柱充填物颗粒的质量守恒方程、动量守恒方程以及陷落柱孔隙率演化方程，建立了陷落柱的变质量渗流力学模型和相应的数值计算模型。假定陷落柱内岩体孔隙率服从Weibull分布，利用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics 对所建的数值计算模型进行了求解，得到了不同时刻陷落柱内孔隙率和渗流速度的分布图，以及渗流量随时间变化曲线。研究结果表明：1)初始阶段陷落柱内部渗流通道随机分布，在水流对不同孔隙度的岩体侵蚀作用下，最后演变成数条主要的渗流通道；2)陷落柱的整体渗流速度在初始时刻增加较慢，随着孔隙度的增大和贯通，渗流速度会加速增大。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张凯	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	94	423	13.0	17.0
2	姚邦华	河南理工大学安全科学与工程学院	10	64	4.0	8.0
3	吴松刚	河南理工大学安全科学与工程学院	1	14	1.0	1.0
4	张宏图	河南理工大学安全科学与工程学院	2	14	1.0	2.0