新型流固耦合相似模拟材料的抗水性实验研究

• 作者: 冉伟 夏向学 赵启峰 连会青
• 来源期刊: 煤矿开采
• 学科: 工学
• 关键词: 流固耦合 相似模拟材料 抗水性 配比实验
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: ? 基础研究?
• 页码范围: 12-16
• 页数: 5页
• 分类号: TD745
• 字数: 4320字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2015.01.004

摘要

相似模拟实验是研究矿井突水机理的一种重要手段，流固耦合相似模拟材料的高抗水性能至关重要。以石圪台煤矿存在顶板突水溃砂风险的工作面为对象，开展了流固耦合相似材料配比实验工作。针对实际岩层（中砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、煤层、细砂岩），利用中粗砂、石膏、碳酸钙、石蜡和凡士林按一定配比均匀搅拌压制成试件，各组试件经自然养护后测定其渗透率，并计算渗透系数，同时结合现场隔水层渗透性参数和岩土渗透性分级标准，将渗透系数小于10－5 cm／s作为抗水性良好的判别准则，共完成48组实验。研究结果表明：随着石蜡掺量增大，试件的强度变大、柔性减弱，当石蜡的掺量大于8％时抗水性能良好；在掺入8％石蜡的基础上，掺入8％凡士林可以减少试件弹性模量，增强变形能力；凡士林和石蜡的合理搭配，优势互补，可制作出抗水性能较好的流固耦合相似材料。